Разработка элементов программно-аппаратного комплекса тестирования и диагностика промышленных контроллеров
Курсовая работа, 07 Ноября 2011, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
В разработке элементов программно - аппаратного комплекса тестирования и диагностики промышленных контроллеров лежит задача по изучению автоматизированного проектирования электрических схем и печатных плат.
Промышленный контроллер - это управляющее устройство, применяемое в промышленности, на транспорте и других отраслях по условию применения и задачам, близким к промышленным.
В данной научно – исследовательской работе проводится изучение принципа действия и изготовление печатных плат, предназначенных для тестирования и отладки модуля дискретного вывода DO022 и DO020.
Для создания образца была использована система автоматического проектирования P-CAD 2006.
Содержание
РЕФЕРАТ………………………………………………………………………….1
СОДЕРЖАНИЕ………………………………………………………………….2
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3
1 Постановка задачи…………………………………………………………….4
2 Модули дискретного вывода DO022 и DO020……………………………….7
2.1 Назначение……………………………………………………………………7
2.2 Условия эксплуатации……………………………………………………….7
2.3 Технические данные………………………………………………………….7
2.3.1 Общие характеристики…………………………………………………….8
2.3.2 Характеристики каналов вывода………………………………………….8
2.3.3 Характеристики индикации………………………………………………10
2.3.4 Характеристики алгоритмических функций…………………………….10
2.3.5 Взаимодействие с ПЭВМ…………………………………………………10
2.4 Принцип работы модуля……………………………………………………11
3. Разработка и изготовление печатных плат………………………………...11
3.1 TD-DO022…………………………………………………………………..11
3.1.1 Описание и принцип работы импульсного стабилизатора (ИС)
и адаптация к новым требованиям……………………………………………11
3.1.2 Размещение компонентов на печатной плате……………………………15
3.1.3 Трассировка схемы………………………………………………………16
3.2 TD_DO020………………………………………………………………….16
Заключение………………………………………………………………………18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вложенные файлы: 1 файл
КП.docx
— 1.10 Мб (Скачать файл)По нажатию левой кнопки мыши активизируется окно МикСис, по нажатию правой – системное окно.
Системное окно:
В заголовке окна представлены данные о каталоге рабочей конфигурации (проекта), лицензия, используемая для данного проекта, и имя вошедшего в систему пользователя, если включена система авторизации.
В центре находится окно просмотра и редактирования базы. По нажатию правой кнопки мыши на нем вызывается настройка выбранного параметра базы.
Рисунок 3 - Системное окно MWBridge
УСО – настройка обмена с устройствами через COM-порты и MODBUS/TCP. При нажатии открывается доступ к настройкам модулей, входящих в систему регулирования, считыванию и обработке данных, собранных этими модулями. Для осуществления подобных действий необходимо указать в списке датчиков базы MWBRIDGE конкретный модуль, если он подключен к системе, запитан и исправно работает, то отобразиться в списке УСО. После обнаружения модуля, открывается доступ к его настройкам и программированию.
Сеть – удаленное конфигурирование рабочих станций и их УСО.
Алго – доступ к алгоблочному программированию.
GFX – доступ к компонентам семейства GFX предназначенных для отображения графиков зависимостей параметров от времени и функциональных двумерных зависимостей по заранее подготовленным данным, а также получение средних, дисперсии и интегралов параметров на выбранных пользователем участках и построения графиков для одного или пары выбранных параметров.
Просмотр трендов – вызов специального окна, позволяющего просматривать тренды (см. Часть 6 настоящего Введения).
Пользовательские профили – создание, удаление и изменение пользовательских фильтров базы для фильтрации по столбцам.
Настройки – управление настройками проекта, не относящимися к текущим данным базы.
Окно настройки MWBRIDGE:
В левой части окна отображается список датчиков базы MWBRIDGE, в правой – дерево настроек.
Меню:
- Добавить модуль
- Свернуть всё – сворачивает все дерево настроек
- Статистика – привязка статистики к параметрам базы
- Тренды – настройка трендов
- Пути ведения трендов
- Библиотека расширении (слоты)
Рисунок 4 – Создание
структуры системы
3.1.4.2
Создание программы
В ячейке А101 базы данных создаем программу с помощью алгоблочного программирования, для этого были указаны номера ячеек с дискретными значениями, куда идёт запись 4 режимов тестируемого модуля дискретного вывода DO022 и тестирующего устройства TD_DO022.
Количество каналов соответствует количеству ячеек записи, запись «1» говорит о том где есть сигнал, «0» - сигнала нет.
Рисунок 5 – Создание программы в АЛГО ВУ
Рисунок 6 – Программируемые режимы в АЛГО ВУ
В зависимости от изменения режима в АЛГО ВУ идет запись в ячейки базы данных дискретного типа с D1 по D32.
Алгоблок – это набор двоичных данных, определяющих требуемую операцию следующим образом:
-операнды алгоблока (1 или 2);
-результат исполнения операций;
-тип операций;
-условия выполнения операций;
-условие использования операндов;
-логический результат выполнения операций;
Рисунок 7 – Запись в ячейки базы данных
3.1.4.3 Создание мнемосхемы с использованием конструктора мнемосхем Display
Мнемосхемы созданы для удобства работы оператора АСУ ТП. В схемах визуально отображается рабочий процесс, параметры, доступные для изменения оператором, состояние системы, а так же другая полезная информация и нужные кнопки.
Создание мнемосхемы делиться на два этапа:
- отрисовка внешнего вида - всех схем и кнопок (система отображения);
- программирование – привязка параметрам рабочей области к реальным величинам системы (система ввода)
Рисунок 8 – Создание мнемосхемы
Следующим шагом является привязка мнемосхемы к ячейке А101 базы данных, в зависимости от выбранных значений осуществляется переключение на выбранный режим, а с помощью конструктора мнемосхем Display можно управлять данным процессом.
Рисунок 9 – Визуализация
режимов
3.2 TD DO020
Исходя
из требований поставленной задачи была
разработана схема
На плату подаётся питание 24В, имеется защита от выбросов напряжения и изменения полярности подключаемого питания. Данная схема была промоделирована в графическом редакторе LTSpice.
Рисунок 3 – Схема защиты изменения полярности
Схема электрическая принципиальная TD_DO020 представлена в приложении В.
Далее была изготовлена
схема печатной платы в графическом
редакторе печатных плат P-CAD PCB. Были
учтены величины толщины и высоты металлизации
проводников, рассчитанные с помощью программы
Saturn PCB. Эти данные были применены к сетям
«INPOWER» и «OUTPOWER», которым были присвоены
соответствующие параметры. Данная схема
представлена в приложении Д пояснительной
записки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе были реализованы печатные платы, осуществляющие выходной контроль изделия DO022 и DO020 (устройства связи с объектом - платы дискретных выходов) с помощью светодиодной индикации.
Были
разработаны схемы
На следующем этапе были спроектированы схемы печатных плат светодиодной индикации срабатывания выхода в графическом редакторе печатных плат P-CAD PCB.
Для модуля дискретного вывода DO022 была смоделирована мнемосхема для контроля и регулирования программы, созданной с помощью алгоблочного программирования в
Данное
устройства могут найти применение при
настройке нижнего уровня АСУ ТП для тестирования
устройств дискретного вывода.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Хоровиц П., Искусство схемотехники/ П. Хоровиц, У. Хилл – М. :Физматлит, 2006. – 378с.
- Саврушев Э.Ц. P-CAD Система проектирования печатных плат/ Э.Ц.Саврушев. – М. :Физматлит, 2007. -766с.
- National semiconductor[Электронный ресурс]: международный научно-образовательный журнал – режим доступа к журналу: http://www.national.com
- Руководство по эксплуатации DO022.
- Руководство по эксплуатации DO020.