Выделение отрицательного фронта логической операции

Обозначение:

 

Параметр	Тип данных	Область памяти	Описание
<адрес>	BOOL	I,Q,M,L,D	Адрес указывает, какой бит памяти будет хранить RLO предыдущего цикла

Описание:

Инструкция Выделение отрицательного фронта RLO обнаруживает изменение с 1 на 0 (падающий фронт) по указанному адресу и отображает это установкой RLO в 1 после выполнения инструкции. Текущее состояние RLO сравнивается с состоянием сигнала операнда (бит памяти фронта). Если состояние сигнала операнда равно 1, а RLO перед выполнением инструкции равен 0, то RLO после выполнения инструкции будет равен 1 (импульс). Во всех остальных случаях RLO равен 0. Входной RLO затем сохраняется в указанном бите памяти.

 

Выделение положительного фронта логической операции

Обозначение:

 

Параметр	Тип данных	Область памяти	Описание
<адрес>	BOOL	I,Q,M,L,D	Адрес указывает, какой бит памяти будет хранить RLO предыдущего цикла

Описание:

Инструкция Выделение положительного фронта RLO обнаруживает изменение с 0 на 1 (нарастающий фронт) по указанному адресу и отображает это с помощью значения RLO, равного 1, после выполнения инструкции. Текущее состояние RLO сравнивается с состоянием сигнала операнда (бит памяти фронта). Если состояние сигнала операнда равно 0, а RLO перед выполнением инструкции равен 1, то RLO будет равен 1 (импульс) после выполнения инструкции. Во всех остальных случаях RLO равен 0. Входной RLO затем сохраняется в указанном бите памяти.

 

Таймеры

Основные понятия

Таймеры (Timers) – это ячейки памяти, используемые для реализации интервалов ожидания и мониторинга.

Таймеры позволяют программно реализовать последовательности синхронизации, такие как интервалы ожидания и наблюдения, измерение интервалов или генерирование импульсов.

Существуют следующие типы таймеров:

1) Импульсные таймеры (Pulse timers);

2) Импульсные таймеры с памятью (Extended pulse timers);

3) Таймеры задержки включения (On-delay timers);

4) Таймеры задержки включения с запоминанием (Retentive on-delay timers);

5) Таймеры задержки выключения (Off-delay timers).

 

Таймер	Описание
S_PULSE Таймер «Импульс»	Максимальное время в течение которого выходной сигнал остается равным 1, совпадает с запрограммированным временем T. Выход сбрасывается раньше, если входной сигнал меняет состояние на 0.
S_PEXT Таймер «Импульс с памятью»	Выходной сигнал остается равным 1 в течение запрограммированного времени независимо от того, как долго остается равным 1 входной сигнал.
S_ODT Таймер «Задержка включения»	Выходной сигнал устанавливается в 1 только по истечении запрограммированного времени, при этом входной сигнал все еще должен быть равен 1.
S_ODTS Таймер «Задержка включения с памятью»	Выходной сигнал устанавливается в 1 только по истечении запрограммированного времени независимо от того, как долго остается равным 1 входной сигнал.
S_OFFDT Таймер «Задержка выключения»	Выходной сигнал устанавливается в 1, когда устанавливается в 1 входной сигнал, и остается равным 1, пока таймер работает. Отсчет времени начинается, когда входной сигнал меняется с 1 на 0.

Далее рассмотрим только S_PULSE и S_PEXT, которые используются при выполнении лабораторной работы.

 

S_PULSE: Задание параметров и запуск таймера «Импульс»

Обозначение:

 

Параметр	Тип данных	Область памяти	Описание
Т no.	TIMER	T	Номер таймера. Диапазон номеров зависит от CPU
S	BOOL	I,Q,M,D,L	Вход запуска
TV	S5TIME	I,Q,M,D,L	Установка времени (от 0-9990)
R	BOOL	I,Q,M,D,L	Вход сброса
BI	WORD	I,Q,M,D,L	Остаток времени (значение в двоичном коде)
BCD	WORD	I,Q,M,D,L	Остаток времени (значение в формате BCD)
Q	BOOL	I,Q,M,D,L	Состояние таймера

Описание:

S_PULSE: (S5 таймер «Импульс»)запускает заданный таймер по нарастающему фронту (изменение состояния сигнала с 0 на 1) на входе запуска (S). Для запуска таймера всегда необходимо изменение сигнала. Таймер продолжает работать в течение времени, заданного на входе TV, пока состояние сигнала на входе S остается равным 1. Пока таймер работает, опрос выхода Q на высокий уровень дает результат логической операции 1. Если на входе S сигнал меняется с 1 на 0 до истечения заданного времени, таймер останавливается. Тогда опрос состояния сигнала на 1 на выходе Q дает 0. Если во время работы таймера происходит изменение с 0 на 1 сигнала на входе сброса (R), то таймер сбрасывается. Это изменение сбрасывает в ноль время и базу времени. Единица на входе R таймера не оказывает никакого влияния если таймер не работает.

Текущее значение времени может быть считано на выходах BI и BCD. Значение времени на выходе BI представлено в двоичном формате, а на BCD – в двоично-десятичном формате. Текущее время равно разнице между начальным значением, заданным на входе TV и временем, прошедшим с момента запуска таймера.

 

Временные диаграммы (см. рис. 3.2):

Рис. 3.2 Временные диаграммы таймера S_PULSE

 

S_P EXT: Задание параметров и запуск таймера «Импульс с памятью»

Обозначение:

 

Параметр	Тип данных	Область памяти	Описание
Т no.	TIMER	T	Номер таймера. Диапазон номеров зависит от CPU
S	BOOL	I,Q,M,D,L	Вход запуска
TV	S5TIME	I,Q,M,D,L	Установка времени
R	BOOL	I,Q,M,D,L	Вход сброса
BI	WORD	I,Q,M,D,L	Остаток времени (значение в двоичном коде)
BCD	WORD	I,Q,M,D,L	Остаток времени (значение в формате BCD)
Q	BOOL	I,Q,M,D,L	Состояние таймера

 

Описание:

S_PEXT:(S5 таймер «Удлиненный Импульс») запускает заданный таймер, по нарастающему фронту на входе запуска (S). Для запуска таймера всегда необходимо изменение сигнала. Таймер продолжает работать в течение времени, заданного на входе TV, даже если состояние сигнала на входе S меняется на 0 до истечения заданного времени. Пока таймер работает выход Q выдает сигнал 1. Таймер перезапускается с заданным временем, если состояние сигнала на входе S меняется с 0 на 1 во время работы таймера.

Если во время работы таймера происходит изменение с 0 на 1 сигнала на входе сброса (R), то таймер сбрасывается. Это изменение сбрасывает в ноль время и базу времени.

Текущее значение времени может быть считано на выходах BI и BCD. Значение времени на BI представлено в двоичном формате, а на BCD – в двоично-десятичном формате. Текущее время равно разнице между начальным значением, заданным на входе TV и временем, прошедшим с момента запуска таймера.

 

Временные диаграммы (см. рис. 3.3):

Рис. 3.3 Временные диаграммы таймера S_PEXT

Компоненты таймера

Значение времени:

Биты с 0 по 9 в таймерном слове содержат значение времени в двоичном коде. Значение времени задает количество временных отрезков. Когда таймер актуализируется, значение времени уменьшается на одну единицу через интервалы, установленные базой времени. Значение времени уменьшается до тех пор, пока оно не станет равным нулю. Задавать значение времени можно в двоичном, шестнадцатиричном или двоично-десятичном коде (BCD).

Загрузить значение времени можно с использованием следующего синтаксиса:

§ S5T#aH_bM_cS_dMS,

где:      a = часы,

            b = минуты,

            c = секунды,

            d = миллисекунды.

Максимальное время, которое можно ввести, составляет 9 990 секунд или 2H_46M_30S.

S5TIME#4S = 4 секунды

s5t#2h_15m = 2 часа и 15 минут

S5T#1H_12M_18S = 1 час, 12 минут и 18 секунд

 

Порядок выполнения работы

3.3.1 Запустить программу SIMATIC Manager.

3.3.2 Создать новый проект и сконфигурировать контроллер в STEP7.

3.3.3 В левой части окна проекта раскрыть дерево до Вlocks. Открыть организационный блок OB1. В появившемся окне Properties выбрать язык, на котором будем писать программу: LAD (контактно-релейные схемы) (см. рис. 3.4).

Рис. 3.4 Окно параметров организационного блока OB 1

 

3.3.4 В появившемся окне написать программу выполнения поставленной задачи (реализовать съём переходной характеристики) (см. рис. 3.5):

 

Рис. 3.5 Программа выполнения поставленной задачи

 

3.3.5 Сохранить изменения в OB1, выбрав в главном меню File/Save.

3.3.6 В левой части окна проекта сворачиваем все «-» до SIMATIC 300(1). На панели инструментов нажать на кнопку Download  и далее согласиться со всем.

3.3.7 Загрузить контроллер или Simulating (установить тумблер в Run).

3.3.8 Вернуться в блок OB1 и на панели инструментов нажать на кнопку Monitor (on/off) . Если всё выполнено правильно, то программа будет работать как показано на рис. 3.6, 3.7.

Рис. 3.6 Считает таймер Т1

 

Рис. 3.7 Считают таймеры Т1 и Т2

 

3.3.9 Если необходимо отредактировать программу, надо отжать кнопку Monitor (on/off)  и выключить контроллер или Simulating (установить тумблер на STOP). Отредактировав, повторить пункты 3.3.8-3.3.10.

3.3.10 Создать архив, используя ProTool (см. рис. 3.8). Принцип формирования архива описан в лабораторной работе №2.

Рис. 3.8 Отображение результатов в программе Excel

 

3.3.11 Построить график кривой переходного процесса (см. рис. 3.9). Это можно реализовать с помощью средств пакетов прикладных программ Microsoft Excel или Matlab.

Рис. 3.9 График кривой переходного процесса

 

3.3.12 Сделать выводы по проделанной работе.

3.4 Контрольные вопросы и задания

3.4.1 Что такое ШИМ и каков принцип данного вида модуляции непрерывного сигнала?

3.4.2 Для чего используется инструкция «выходная катушка» в STEP 7?

3.4.3 Поясните принцип работы инструкции «выделение положительного фронта логической операции».

3.4.4 Поясните принцип работы таймеров «S_PULSE» и «S_PEXT».