Lekcijam5 - Et
-
Upload
barry-gray -
Category
Documents
-
view
221 -
download
0
Transcript of Lekcijam5 - Et
![Page 1: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/1.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 1/64
Lekcija 5:
r vl kih l ri m
. . .Elektrotehnički fakultet Sarajevo
o eg : e a ron a
2012/2013
![Page 2: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/2.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 2/64
5. Implementacija upravljačkih algoritama
Kandidati za implementaciju upravljačkihalgoritama moraju zadovoljavati sljedeće uvjete:
konkurentni dizajn (Top-down pristup?), mehanička kompatibilnost,
, , ,
odvajanje dizajna sistema upravljanja od“ ” .
![Page 3: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/3.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 3/64
Implementacija upravljačkih algoritama
Analiza upravljačkog zadatka
Složenost zadatka razumijevanje problema, gdje je moguće instalirati dijelove upravljačkog sistema,
centralizirano/distribuirano upravljanje.
Zahtjevi na brzinu senzor/aktuator vrijeme odziva,
zahtjevi na računarsku moć.
Uzajamno razumijevanje mehaničkog/električkogdizajna često daje mogućnost rješavanja teškogproblema sa neznatnim redizajnom “sa druge strane”.
![Page 4: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/4.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 4/64
Implementacija upravljačkih algoritama
Moguća rješenja upravljačkog zadatka
Diskretni analogni krugovi. s re n g a n rugov .
ASIC (Application Specific IC).
Programirljive logičke jedinice (PLD, PLC ili FPGA).
(mikrokontroleri, DSP, dSPACE, ...).
![Page 5: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/5.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 5/64
5.1. Mikrokontroleri
Pojedinačni računar na čipu.
Predstavl a kom letan sistem:
CPU (centralna procesorska jedinica).
Memori a.
I/O uređaji, uključujući i analogne.
.
Paralelne sučeljske portove (PIA).
.
Zahtijeva nekoliko vanjskih komponenti.
Nalaze primjenu u ugradivim sistemima za upravljanje raznim
funkcijama, kao i kod sistema za rad u realnom vremenu.
![Page 6: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/6.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 6/64
Mikrokontroleri
Opća blokovska shema mikrokontrolera
RAM
memorijskisistem
centralna
sistem zaanalogno -
digitalnukonverziju
bajt - adresibilniROM
Fle [ EEPROM
procesorska jedinica- CPU - sistem za
analogno -digitalnuonverz u
Unapredene karakteristike :sistem distribuiranog procesiranjaim ulsno širinska modulaci a
sistem zaserijsku
Dodatne karakteristike :DA i AD konvertori
sat realnog vremenaLCD interfejs
komunikaciju
sistem zaproširenje.
.
.
port A port B port X . . .
![Page 7: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/7.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 7/64
Mikrokontroleri
Blokovski dijagram mikrokontrolera
ALU ta mer/bro ilo aralelni U/I ort
akumulator
re istri o će interna
serijski U/I port
namjene
interna
ROM memorijaDAC
RAM memorija
interna
FLASH
krug za prekid
krug za davanje
PC
memor a takta
![Page 8: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/8.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 8/64
Mikrokontroleri
Blokovski dijagram mikrokontrolera
uređaj uređaj
aktuatori
signali prekidi
Internitaktovi
Tajmeri Logikaprekida
Serijskosučelje
Tajmeri Paralelnosučelje
ADC/DAC
CPU(mikro-
procesor)
RAM ROM FLASHmemorija
Mikrokontroler
![Page 9: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/9.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 9/64
Mikrokontroleri
Svojstva mikrokontrolera
.
Mali broj jednostavnih instrukcija, red veličine oko 100.
.
Stalna memorija s programskim kodom u PROM ili EPROMizvedbi.
Brojači različitih namjena kao sat, brojač impulsa, BCDbrojač i drugi.
Brojač za nadzor ispravnog rada - WDT (Watch Dog Timer).
Ulazno/Izlazni kanali (port-ovi) za prihvat i slanje podataka. A/D i D/A pretvornici razlučivosti prema namjeni, uobičajeno
8 bitni.
irok raspon napona napajanja.
![Page 10: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/10.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 10/64
Mikrokontroleri
Komunikacija
Serijska (Industrijski standard RS485) - sučelje koje nije
sadržano u opremi današnjih PC rač
unara, ali je veoma .Podržava do 32 uređaja na mreži sa maksimalnom dužinommreže do 1500 m.
RS485 podržava dvosmjernu (full duplex) i obosmjernukomunikaciju (half duplex) (najčešće obosmjernu).
Dvosmjerna – postoje dva para žica, jedan par služi zaprijenos podataka od mastera prema slave-u, a drugi od
- . Kod obosmjernog prijenosa postoji jedan par žica kroz koji
se komunikaci a obavl a u oba sm era.
![Page 11: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/11.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 11/64
Mikrokontroleri
Komunikacija
Dvosmjerna i obosmjerna komunikacija
Dvosmjerni prijenos (Full-duplex)
Predajnik/
Prijemnik
Primjer:
RS232
Predajnik/
Prijemnik
Obosmjerni (Half-duplex) Primjer:
RS485
Prijemnik
Prijemnik
![Page 12: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/12.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 12/64
Mikrokontroleri
Komunikacija
obosmjernu RS 485 mrežu u master/slave konfiguraciji.
Master Slave
RX
Enable
URE Đ AJADO 32
Slave Slave
- -
![Page 13: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/13.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 13/64
Mikrokontroleri
Komunikacija
Seri ska CAN sučel e - redstavl a mrežu kontrolera ko a prvenstveno služi za razmenu podataka).
CAN mreža predstavlja serijsku sabirnicu za efikasnupo r u s r u ran m ra unars m s s em ma u s varnomvremenu.
svim čvorovima je omogućen uvid u sadržaj svake poruke(poruka ima identifikator umjesto adrese).
o ova vog v a omun ac e ne mo e se pos a poru asamo jednom čvoru, što znači da će svim čvorovima biti
onuđena svaka oruka ko a se šal e, a na n ima e da li će je prihvatiti.
Da li će određeni čvor prihvatiti ili odbiti neku poruku zavisi
prijema poruke, tj. podešavanjem filtera u CAN hardveru.
![Page 14: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/14.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 14/64
Mikrokontroleri
Primjena CAN-a
Umrežavanje kontrolera za transmisiju, šasiju ikočen e.
Umrežavanje komponenti elektronike šasije ielektronike koja vozilo čini podesnijim.
Mobilna komunikacija koja povezuje komponentepoput automobilskih radija, automobilske telefonije,., ,
podesivu upravljačku ploču.
Industri ska automatizaci a. Ugradbeni računarski sistemi.
CAN je prihvaćen od strane proizvođača medicinske
aparature, tekstilnih mašina i upravljanja liftovima.
![Page 15: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/15.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 15/64
Mikrokontroleri
Primjena CAN-a
Bordnetz
ECU
Monitoring
und
Diagnose
redundantes
Bordnetz
12V und 48VECU
ECU
c
BremsenECU4
ECUECU
Betätigungs-
einheit
- 8 čvorova- 4 elektromehaniče kočnice- 2 redundantne upravljačke jedinice vozila-
- na kvarove tolerantna 2-naponska izvora na ploči- dijagnostički sistem
![Page 16: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/16.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 16/64
5.2. Kartica za digitalnu obradu signala
Izuzetno prilagođene arhitekture za digitalnu obradu. , -
transformacija (FFT), ...).
operacija što daje veliku brzinu obavljanja operacija.
obradu na svakoj razini. .
![Page 17: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/17.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 17/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Texas Instruments DSP C6711
![Page 18: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/18.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 18/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Texas Instruments DSP C6711
Karakteristike:
radi na 150 MHZ-a, obavlja 1200 MIPS-a (Mega Instructions Per Second),
600 MFLOPSa,
dvorazinska brza (cash) memorija, koristi paralelni port,
posjeduje 16 MB SDRAM-a,
128 MB brze memorije – omoguć
uje sortiranjeprograma ra ez ra unara,
univerzalni izvor napajanja.
![Page 19: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/19.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 19/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Texas Instruments DSP C6711
Primjene:
upravljanje sistemima, bežični LAN,
prepoznavanje govora,
profesionalna obrada zvuka, umrežene kamere,
CAT skener,
sigurnosna identifikacija, industrijski skeneri,
napredna enkripcija.
![Page 20: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/20.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 20/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Softverska podrška za TI DSP C6711
Code Composer Studio
Originalno okruženje za razvoj aplikacija za TI DSPC6000 seriju.
Proširenje za Code Composer Integrated
Development Environment. Brži i efikasniji razvoj aplikacija za obradu signala
Povezivanje sa karticom u realnom vremenu.
Sadrži visokoefikasni C6000 kompajler i asemblerskioptimizator, kao i Code Composer debager.
![Page 21: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/21.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 21/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Razvoj i debagiranje C/C++ koda u
a a program sn ora
Koristi: rzan e razvo a ana ze o a.
Mehanizam za implementaciju vašihIP blokova u efikasan DSP kod.
Obrada velikog broja podataka.
Usporedba implementacijaalgoritama realiziranih sa fiksnim i
C/C++ code
promjenjivim korakom.
Omogućuje simulacijsko okruženje za
kombiniranje implementacija
MEX-file
algoritama sa fiksnim i promjenjivimkorakom.
Na redne rafičke s osobnosti. Matlab
![Page 22: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/22.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 22/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
DSP simulator + Matlab Razvoj simulacija sa fiksnim i promjenjivim korakom u
po e na nom razvo nom o ru en u – a a .
Razvoj i testiranje test C/C++ koda za simulacije sa fiksnim
korakom u suradn i sa DSP simulatorom. Migracija C/C++ koda direktno u ciljni (target) DSP.
Simulacija
sistema
Simulacija sa
promjenjivim korakom
Simulacija
sistema
Simulacija sa
fiksnim korakom
okruženje
DSP
Simulator
okolina
![Page 23: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/23.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 23/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Code Composer Studio
omponen e
TMS320C6000 alat za generiranje koda,
,
DSP/BIOS plug-ins i API,
- .
![Page 24: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/24.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 24/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Code Composer Studio
korištenje koda napisanog u C programskom jeziku,
v vos reg s ara mogu nos n ovemodifikacije,
kontinuiranog osvježavanja, mo ućnost rikazivan a odataka u rafičkom
formatu,
General Extension Language (GEL) mogućnosti kojeomogućavaju korisniku da kreira funkcije kojeproširuju korištenje CCS.
![Page 25: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/25.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 25/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Povezivanje Matlaba sa TI DSP C6711
Model u -mu n -u
Mašinski kod
RTW i TI alati Upisivanje na
karticu
uređajeIzvršavanje na
karticiRTDX
![Page 26: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/26.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 26/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Povezivanje Matlaba sa TI DSP C6711
Embedded Target za TI C6000 DSP.
-alatima
RTW prevodi Matlab/Simulink model (kod) u C kod.
kojeg podržava kartica, uz podršku Code Composer
Studi a. RTDX (real time data exchange) blokovi - specijalni
blokovi za odršku s ecifičnim karticama.
![Page 27: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/27.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 27/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Primjer aplikacije: NP, VP i PP filtri
Enable0
Enable1
0
Subs stem1
In1
Out1
Out2
Out3
Reset
C6711 DSK
C6x11 DSK (Texas Instruments)
C6711 DSK
DIP Switch
Switch1
Enable2
Enable3
Enable4
1
SW1SW2SW3
In2
In3
Out4
Out5
Out6
Out7
Enable5
Enable6
Enable7
3
Out8
Subsystem
Line Out
To RTDX
izlaz
In0
In1
In2
4
5
Sum
Matrix
Sum
32
C6711 DSK
DAC
DAC2
C6711 DSK
ADC
ADC
To RTDXIn3
In4
In5
6
DSP
Sine Wave1
Downsample
In6
In7
7
Subsystem2
Random
Source1
![Page 28: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/28.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 28/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
3In32In21In1Podsistem 2
Primjer aplikacije: NP, VP i PP filtri
1 AND
NOT3NOT2NOT1
1
0
FDATool10
9
In01
Enable0
Podsistem 1
2
Out2
Out1
AND
Logical
Operator4
Logical
Operator3
3
2
1
FDATool
NPF
11
In2
In1
3
Enable2
Enable1
4
3
Out3
AND
AND
Logical
Operator54
3
VPF
FDATool
PNF0
12
In34
Enable3
5
Out5
AND
Logical
Operator7
Logical
Operator65
4
FDATool
PPF
DSP
Constant 13
In45
Enable4
7
6
Out6
AND
AND
Logical
Operator8
7
6
5z-1000
Integer Delay1
0.8
Feedback Gain1
15
In6
In5
7
6
Enable5
8
Out8
Out7Logical
Operator9
AND
Logical
Operator10
8
7
16
In78
Enable7
![Page 29: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/29.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 29/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Izlaz niskopropusnog filtra (NPF)
![Page 30: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/30.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 30/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Izlaz visokopropusnog filtra (VPF)
![Page 31: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/31.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 31/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Izlaz pojasnopropusnog filtra (PPF)
![Page 32: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/32.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 32/64
Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)
Izlaz pojasne baze (PNF)
![Page 33: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/33.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 33/64
5.3. Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Prve programirljive logičke kontrolere (PLC) razvili su inženjeriGeneral Motors-a 1968. odine kada su okušali ronaći alternativnu zamjenu za složene relejne kontrolne sisteme.
Novi kontrolni sistem morao je zadovoljiti sljedeć
e zahtjeve: Jednostavno programiranje.
Programske izmjene bez sistemskih intervencija (bez
mi en an a ožičen a .
Manje, jeftinije i pouzdanije komponente od relejnihkontrolnih sistema.
e nostavno e t no o r avan e.
Postupnim razvojem došlo se do sistema koji je omogućio
ednostavni e ovezivan e binarnih si nala u otrebomkontrolnog programa.
S novim sistemima bilo je po prvi put moguće iscrtati signale na, .
![Page 34: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/34.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 34/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Definicija PLC-a
Prema DIN EN61131-1 (1994.)programirljivi logički kontroler je
digitalni elektronički sistem, koji sekoristi u industrijskoj sredini sprogramirljivom memorijom za internupohranu s ciljem primjene orijentiranihupravljačkih naredbi kodimplementiranja specifičnih funkcijakao što su n r. lo ičko u ravl an e,slijedno upravljanje, funkcijeodbrojavanja, funkcije brojanja i
aritmetičke funkci e. Osnovna nam enaPLC-a je upravljanje, putem digitalnihili analognih ulaznih i izlaznihsi nala različitim vrstama stro eva iliprocesa.
![Page 35: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/35.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 35/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Arhitektura PLC-a
Mikroprocesor s dodatnim električkim sklopovima.
Sklo za o skrbu električnom ener i om rocesora(napajanje) koji pretvara upravljački istosmjerni naponod 24V u takozvani logički napon (5V).
Kvarcni oscilator za davanje takta procesoru. Prekidač za uključivanje i isključivanje rada procesora.
Memorija (sistemska, radna, programska).
Preko sabirnič
kog priključ
ka spaja se centralna jedinica(mikroprocesor) s ulazno - izlaznim elementima(modulima - karticama).
![Page 36: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/36.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 36/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Arhitektura PLC-a
MEMORIJA
NAPAJANJE
PR
D115
SISTEMSKA
RADNA
A 0
A 1
A 2
CE
30
31
32
D0
D7
D2
D6
D5
D3
14
13
12
10
9
8
P
R
PREKIDAČ
KVARC
A 4
A 5
A 6
A 7
A 8
A 9
A10
OR
34
35
36
37
38
39
D4
A15
A14
A13
A12
A11
7
5
4
3
2
1
O
G
R
A
M
ULAZNO IZLAZNE ADRESES
K
A
![Page 37: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/37.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 37/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Funkcije PLC-a
-zadanom programu. Ukoliko je rezultat ˝ true˝ (istina),
preklapa ga na odgovarajući izlaz. Boole-ova algebra predočuje matematičku osnovu ovih
operacija, a prepoznaje samo dva određena stanja jedne˝ ˝ ˝ ˝ . ,
ova dva stanja. Naprimjer, povezani motor može bitiupravljan putem stanja ˝ on˝ ili ˝ off ̋ (uključeno/isključeno).
Funkcija ulaznog modula je pretvaranje ulaznih signala usignale koji se mogu obraditi PLC-om i njihovo daljnje
.obavlja izlaznim modulom. On pretvara PLC signal usignale koji su podesni za aktuatore.
Aktualna obrada signala obavlja se u centralnoj upravljačkoj
jedinici u skladu s programom koji je pohranjen u memoriji.
![Page 38: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/38.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 38/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ulazni modul treba osigurati:
priključke na koje se priključuju senzori,
prilagodbu napona,
,
zaštitu centralne jedinice od smetnji,
si urno razlikovan e si nala 1/0.
Izlazni modul također posreduje između centralne jedinice i.
povezivanje s izvršnim elementima,
pr ago a napona,
zaštita centralne jedinice,
,
zaštita od kratkog spoja.
![Page 39: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/39.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 39/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Karakteristike PLC-a
Omogućuje direktan priključak binarnih senzora iaktuatora.
govara za ev ma n us r s og o ru en a u o nosuna otpornost na povišenu temperaturu, vibracije i elektro-ma netska zračen a.
Operacijski sistem je razvijen za optimalnu obraduBooleove logike.
Operacijski sistem potpomognut programskim idijagnostičkim alatima dopušta direktan pristup na
memorije (flag, registre, brojače, tajmere)
O eraci ski sistem omo uću e komunikaci u sa uređa emza programiranje-računarom.
![Page 40: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/40.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 40/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
PLC standard: IEC 61131 standard
Glavni dijelovi ovog standarda su:
IEC 61131-1 Pregled,
- ,
IEC 61131-3 Tipovi podataka i programiranje, - or sn e upu e re ve,
IEC 61131-5 Komunikacije,
IEC 61131-7 Neizrazito (fuzzy) upravljanje.
![Page 41: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/41.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 41/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Programiranje PLC-a
Programski jezici za programiranje PLC-ova (IEC
61131-3 standard): Ljestvičasti dijagram (Ladder Diagram, LD),
.
Funkcionalni blok dijagram (FBD). .
Strukturirani tekst (ST).
Sekvencijalni funkcijski grafikon (SFC).
![Page 42: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/42.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 42/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
Osnovni entitet programa je mreža.
.
Program se izvodi na sljedeći način:1.Odoz o rema dole mreža o mreža.2. Odozgo prema dolje u mreži.
3. Slijeva na desno u mreži.
![Page 43: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/43.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 43/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
snovn s m o operac e u es v as om agramu
č ( C)
![Page 44: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/44.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 44/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
s a e operac e u es v as om agramu
P i lji i l ički k t l i (PLC)
![Page 45: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/45.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 45/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
mer w o o
Vremenski releji.
TON – zakašnjeli uklop, TOF – zakašnjeli isklop,
%TMi
IN Q .
Vremenske baze 1 ms, 10 ms, 100 ms i 1min. –
TYPE TON
TB 1 min ADJ Y%TMi.P 9999 .
n – broj vremenskog bloka64 (n=0 do 63) za 10 i 16 I/O Twido,
128 n=0 do 127 za ostale.
%TMn.P prepodešena vrijednost, %TMn.V trenutna vrijednost, %TMn.Q stanje izlaznog kontakta.
P i lji i l ički k t l i (PLC)
![Page 46: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/46.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 46/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
–
P i lji i l ički k t l i (PLC)
![Page 47: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/47.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 47/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagram
oun er ro a w o o
Ulazi: %Cn.R poništavanje brojača, %Cn.S podešavanje na predpodešenu
vrijednost,
%Ci
R E
n. ro an e gore , %Cn.CD brojanje dole (DOWN).
%TMi.P 9999CU
CD F z a z :
%Cn.E underflow (promjena %Cn.V iz 0u 9999),• 16 brojača,
.vrijednost, %Cn.V=%Cn.P,
%Cn.F overflow (promjena %Cn.V iz
• funkcije brojanjagore i dolje,
• %C – oznaka brojača, .
%Cn.P predpodešena vrijednost %Cn.V trenutna vrijednost brojača.
• n – ro ro a a.
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 48: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/48.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 48/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Ljestvičasti (ladder) dijagramSloženiji sistem koji uključuje memorijski element i vremenski brojač.
Startanje sistemaotvaranjem ulaznogkontakta run.
u vzatvaranjem kontaktastop.
Nakon što sistem postane aktivan,uključuje se grijalica (heater on)
Kada se upali grijalica tada se aktivira brojač (T4:0),koji broji dok se ne dosegne vremenski interval od 10 s.
Usporedba sadržaja brojača (T4:0.ACC) sa vrijednošću5 sekundi. 5 sekundi nakon aktiviranja grijalice uključujese fan1 (ventilator1)
Brojač T4:0 nakon 10 sekundi od uključenja grijalice (heater on) omogućujeda se preko ovog ulaznog kontakta aktivira ventilator 2 (fan2)
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 49: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/49.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 49/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Strukturirani tekst
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 50: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/50.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 50/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Funkcionalni blok dijagram
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 51: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/51.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 51/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Sekvencijalni funkcijski grafikoni
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 52: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/52.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 52/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Zahtjevi na PLC-ove
Zahtjevi koji se postavljaju na PLC-ove sve više rastu,uz njihovu sve rašireniju upotrebu koja je praćenarazvo em au oma zac e.
Npr. vizualizacija, predstavljanje statusa stroja, na
displeja ili monitora. Također kontroliran e s osobnost intervenci e u
upravljačkim procesima ili alternativno, nemogućnost(sprječavanje) provedbe takvih intervencija od strane
neau or z ran oso a. Postalo je neophodno međupovezivanje i
PLC-a.
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 53: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/53.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 53/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Zahtjevi na PLC-ove Mreža nekoliko PLC-a kao i veza PLC-a i lavno računara
odvija se putem komunikacijskih sučelja. Da bi se ovo sprovelou djelo, mnogi od najnovijih PLC-a su kompatibilni sa otvorenim,
, . PLC-ovi koji se trenutno nude na tržištu su podešeni prema
zahtjevima kupaca te je moguće naručiti odgovarajući PLC zao o u zam s vu pr m enu. a o, napr m er, na raspo agan u
su sada minijaturni PLC-ovi s minimalnim brojem ulaza/izlaza spočetnom cijenom od nekoliko stotina eura. Na raspolaganju sutakođer veći PLC-ovi sa 28 ili 256 ulaza/izlaza.
Mnogi PLC-ovi se mogu proširiti u smislu dodatnih ulazno
, , .Nadalje, PLC-ovi su u mogućnosti da obrađuju nekolikoprograma istodobno (simultano). Konačno, PLC-ovi se spajaju s
,područ ja primjene.
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 54: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/54.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 54/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Izvedbe PLC-ova
povezana na ulazne i izlazne module, mogu se razlikovati:
Kompaktni PLC-ovi (ulazni modul, centralna upravljačka jedinica i izlazni modul u jednom kućištu)
Modularni (proširivi) PLC-ovi.
Kompaktni Modularni
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 55: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/55.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 55/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Izvedbe PLC-ova
.koji se traže za praktičnu primjenu neovisno od digitalnih
ulazno/izlaznih modula koji mogu npr. uključ
iti analogne,poz c on rane omun ac s e mo u e - se u a u u sta ekućišta, gdje se individulani moduli povezuju putemsabirničko sistema. Ova način oblikovan a e oznat kaoserijska tehnologija.
Postoji širok spektar varijanti, posebno u slučaju posljednjih- .
značajna svojstva poput štednje prostora, fleksibilnosti imogućnosti proširenja.
Kartični format PLC-a je posebna vrsta modularnog PLC-a,razvijenog tokom posljednjih nekoliko godina. Ova vrsta, bilo
,nalazi se u standardiziranim kućištima
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 56: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/56.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 56/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Izvedbe PLC-ova Današn i PLC-ovi izvode se u:
- kompaktnoj izvedbi (svi su elementi u jednom kučištu),
- modularnoj izvedbi, odnosno sistem se oblikuje iz modula,- kartičnoj izvedbi u 19 inčnom kučištu,- podržavaju modularni upravljački sistem,- različiti modeli ima u različite mo ućnosti roširen a modulima- sabirnički sistem koji podržava module (ugrađen u module),- mogućnost povezivanja u mrežu pomoću:
- omun ac s og su e a,- MODBUS,- PROFIBUS,- INDUSTRIJSKI ETHERNET,- MPI (MULTIPOINT INTERFACE)
- centralna veza sa programibilnim dijelom s mogučnošću
pristupa svim modulima.
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 57: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/57.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 57/64
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
Primjeri aplikacija – upravljanje asinhronim motorom
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 58: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/58.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 58/64
g j g ( )
Primjeri aplikacija – rukovanje materijalima
Slaganje cigli u palete:Horizontalna X os
• Korištenje gantry robota zauzimanje, prenošenje islaganje cigli na paletu.
Vertikalna Z os
linearne osi za pozicioniranjecigli na palete.
• Za translacijska kretanja dužX i Y osi i spuštanje ipodizanje segmenta robotaduž Z osi koristi se LEXIUM
pozicioniranje servo motora.• Za upravljanje se koristi
Modicon M340 PLC.• Zahtjevi za paletiranjem u
realnom vremenu.
Programirljivi logički kontroleri (PLC)
![Page 59: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/59.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 59/64
g j g ( )
Primjeri aplikacija – Ethernet komunikacija
Internet
Ethernet
PLC
n e t
E t h e
su e e
Pretvornik
5.4. Ugradivi (Embedded) računar
![Page 60: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/60.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 60/64
g ( )
PC/104 standard
Predstavlja ugradivi računarski standard koji definira načinkomunikacije preko računarske sabirnice.
, , ,PC 104 ugradivi računar sadrži i GPS prijemnik, IEEE802.11 kontroler i USB kontroler.
Ovaj standard je razvila kompanija Ampro Computers 1987
godine, a 1992 godine je standardiziran od strane PC/104konzorci a.
IEEE standard P996.1, ali nikad nije ratificiran.
Za razliku od ATX form faktora, koji je tipičan kodstandardnih računara, ugradivi računari koriste PC/104 formfaktor.
,kao kod ATX standarda.
Ugradivi (Embedded) računar
![Page 61: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/61.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 61/64
g ( )
PC/104 standard
Standardne dimenzije matične ploče su 91.7 x 95.86 mm.
Visina ovisi o izvedbi i namjeni ploče (konektori)
PC/104 računarska sabirnica koristi 104 pina.
Ovi pinovi uključuju sve normalne linije koje se koriste kod,
sabirnice. Dvoslo na štam a: na orn em slo u loče su sm ešteni
procesor, interna memorija, konektori, a na donjem grafičkakartica, konverteri, itd.
iroko rasprostranjeni u industriji. Široko korišteni na platformama autonomnih mobilnih robota.
Ugradivi (Embedded) računar
![Page 62: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/62.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 62/64
PC/104 standard
Ugradivi (Embedded) računar
![Page 63: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/63.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 63/64
PC/104 standard
Gornja (prednja) strana Donja (zadnja) strana
ugradivog računara ugradivog računara
Ugradivi (Embedded) računar
![Page 64: Lekcijam5 - Et](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051008/5695d0261a28ab9b0291328c/html5/thumbnails/64.jpg)
7/23/2019 Lekcijam5 - Et
http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 64/64
Primjer upotrebe na mobilnim platformama .
Opravdano instaliranje na mobilnim robotima za
složene aplikacije, npr. vizualni sistem (digitalnaobrada slike) – ugradbeni PC ima veliku brzinu rada(trenutno preko 2 GHz), veliku memoriju (reda
, , ...
kamera
laserski sistem za skeniranje
Složen sistemsa stajališta
obrade si nala
sonarni senzori
unutar platforme se
nalazi PC/104