CQM1

Programabilni logički kontroleri OMRON klase CQM1 spadaju u mini kontrolere. Svoju primenu nalaze u upravljanju jednostavnijim objektima, ako se za merilo složeno-sti objekta uzme broj ulazno/izlaznih tačaka koje upravljački sistem mora biti u stanju da obradi. Taj broj je u slučaju kontrolera CQM1 klase 256.

Upravljački sistemi zasnovani na primeni ovog kontrolera imaju modularnu strukturu, , a to znači da ne postoji jedan proizvod koji se naziva programabilni kontroler, već se on dobija kombinovanjem funkcionalno različitih blokova u celinu koja će biti u stanju da realizuje zahtevani algoritam upravljanja realnim sistemom. Takođe, jedno od merila uspešnosti nalaženja rešenja za konkretan problem pretstavlja i mera u kojoj implementirana konfiguracija prevazilazi zahteve koje pred nju postavlja sistem kojim treba upravljati. Optimalni odnos poštovanja pomenuta dva zahteva moguće je ostvariti upravo korišćenjem prednosti modularne strukture kontrolera CQM1. Sama centralna procesorska jedinica ima veoma male mogućnosti komunikacije sa stvarnim sistemom (16 I/O terminala je ugrađeno), a većina linija komunikacije ostvaruje se dodavanjem specijalnih modula za komunikaciju sa objektom. Ovi specijalni moduli mogu na sebe preuzeti i deo upravljanja, što omogućava decentralizaciju funkcija upravljačkog sistema. Ovo rešenje rezultira smanjenjem broja zahteva koji se postavljaju pred procesorski modul, što opet dovodi do povećanja brzine rada i jednostavnijeg korišćenja.

Postoje specijalni I/O moduli namenjeni obradi različitih tipova signala, kao što su temperaturni modul ili modul za obradu signala koji na kontroler stižu sa raznih vrsta senzora. Posebna klasa I/O modula predstavljaju jedinice za komunikaciju sa uređajima koji se fizički nalaze udaljeni od mesta gde je montiran kontroler, npr. Na različitim delovima upravljanog sistema. Ovi moduli pružaju mogućnost da se veliki broj signala prenese preko redukovanog broja provodnika, što smanjuje troškove instalacije i olakšava održavanje. U ovu grupu specijalnih jedinica spada i master za DeviceNet komunikaciju, standardni network protokol za komunikaciju na nivou uređaja. Pomoću ovog modula moguće je povezati uređaje različitih proizvođača u jedinstven sistem sa OMRON-ovim kontrolerom kao centralnim upravljačkim modulom. Modularni koncept pruža još jednu pogodnost, a to je laka nadgradnja postojećeg sistema. U slučaju da zahtevi koje postavlja upravljani sistem u pogledu broja signala za obradu porastu, npr. U slučaju porasta proizvodnje, na postojećI kontroler moguće je montirati dodatne module, i tako povećati kapacitet upravljačkog sistema bez zaustavljanja proizvodnje.

Program za CQM1 kontroler je u obliku relejnog dijagrama, a piše se u specijalizovanom softverskom paketu, koji je OMRON obezbedio za sve serije programabilnih kontrolera. Na raspo-laganju nam je 137 instrukcija, čije je vreme izvršenja znatno redukovano u odnosu na prethodne serije, i sada iznosi 0.5 msekundi za osnovne instrukcije, odnosno 23.5 msekundi za složenije. Sa ovim vremenom izvršenja pojedinih instrukcija ostvaruje se i velika brzina izvršavanja kompletnog programa. Prosecna dužina trajanja ciklusa skeniranja sa očitavanjem/postavljanjem I/O tačaka sa odgovarajućim statusima, za osvežavanje šest 16-bitnih reči iznosi 0.86 milisekundi. Ova brzina dovoljna je i za upravljanje veoma brzim procesima, pa se kontroleri klase CQM1 nameću kao optimalno rešenje u velikom broju aplikacija u kojima je velika brzina obrade ograničenog broja signala imperativ.

Pored realizacije algoritma upravljanja standardnim izvršenjem relejnog dijagrama, CQM1 kontroler ima mogućnost procesiranja interapt rutina. Postoje tri načina pozivanja ovih potprograma. Prvi je primanje spoljašnjeg interapta na specijalnim ulazima. Brzina obrade signala primljenog na ovim ulazima je 100ms. Interapt ulaza ima četiri, i u slučaju da se procesiranje interapta u sistemu ne koristi, ovi ulazi se mogu koristiti kao normalni ulazi. Interapt rutinu moguće je pozvati i signalom generisanim u jednom od dva brojača velike brzine, koja su ugrađena u procesorki modul. Brojanjem pulsnog ulaza koji stiže iz spoljašnje okoline, i poređenjem izbrojane sa zadatom vrednošću, ostvaruje se paralelno izvršavanje jednog ili više potprograma potpuno nezavisno od glavnog programa, i bez uticaja na njegovo vreme izvršenja. Tri paralelna programa mogu se izvršavati istovremeno sa glavnim. Treći način pozivanja interapt rutine je korišćenje unutrašnjeg tajmera. Ova procedura pogodna je za programiranje akcija koje bi trebalo da se izvršavaju periodično, bez interakcije sa glavnim programom, npr. štampanje izveštaja o statusu kontrolera. Sve pomenute proce-dure pozivanja inte-rapt rutina mogu biti aktivne u jednom trenutku. Koji će interapt biti obrađen zavisi od njihovog međusobnog hijerarhi-jskog položaja, koji jednoznačno određuje pravo prvenstva.

Postoji nekoliko modela CPU modula kontrolera CQM1. Većina ima ugrađen port za serijsku komunikaciju. Preko ovog porta kontroler može komunicirati sa bilo kojim serijskim uređajem, kao što je štampač, tač terminal, ili drugi kontroler.
Komunikacioni protokol je standardni OMRON-ov Host Link protokol, koga podržavaju i svi ostali uređaji iz OMRON-ovog progama industrijske automatizacije, pa se komunikacija između njih može obavljati bez posebnih uređaja ili programa.

Preko perifernog porta kontroler komunicira sa uređajem za programi-ranje, koji može biti PC ili konzola za programiranje.

Jedna od specijalnih funkcija, koje podržava poseban model procesorske jedinice jeste mogućnost analognog setovanja sadržaja četiri reči u memoriji kontrolera. Na panelu kontrolera postoje četiri potenciometra, pomoću kojih je moguće postaviti sadržaj dodeljenih memorijskih lokacija na bilo koju analognu vrednost. Ova funkcija može olakšati fino podešavanje sistema u trenutku puštanja u rad, jer ne postoji potreba promene programa. Na taj način se u radnom režimu iteracijom može doći do optimalnih vrednosti nekih parametara procesa.

Neki modeli podržavaju i funkcije koje omogućavaju pulsni ulaz/izlaz. U slučaju da postoji potreba za upravljanjem nekim uređajem koji ima pulsni ulaz direktno sa kontrolera, ili za očitavanjem pulsnog signala iz okoline bez specijalnog brojača, ova funkcija se može za to koristiti. Postoje dva porta za pulsne I/O signale. Korišćenjem ova dva porta u sprezi sa npr. Servodrajverom za upravljanje servo-motora, moguće je ostvariti nezavisno upravljanje motorima po dve ose. Kretanje motora bilo bi programirano unutar relejnog dijagrama, korišćenjem instrukcija za obradu puslnih signala. Frekvencija pulsnog niza na ulazu ili izlazu može biti do 50 KHz, što je znatno više od frekvencije koju može da obradi standardni I/O terminal, kome se može dodeliti uloga porta za obradu pulsnih signala, koja je 1 KHz. Dodatna pogodnost je mogućnost generisanja pulsnog izlaza sa promenljivim odnosom dužine trajanja pulsa i dužine trajanja pauze između dva pulsa (variable-duty-ratio). Korišćenjem ove opcije, i programiranjem promene ovog odnosa, koji može biti 1 do 99 %, može se ostvariti oblik PWM kontrole, na konstantnoj frekvenciji. Kod CPU 43 modela postoje dva porta namenjena za obradu pulsnih signala. Oni mogu biti korišteni za generisanje pulsnog izlaza, a mogu biti i u funkciji ulaza za pulsni niz velike frekvencije, i raditi u sprezi sa brojačem velike brzine. Model CPU44 kontrolera CQM1 ima ugrađena 2 interfejsa za ulaze sa apsolutnih enkdera, odnosno uređaja koji na izlazu daje višebitnu digitalnu vrednost. Ovi portovi imaju kapacitet obrade 12-bitnih signala, a mogu se koristiti i za ulaz pulsnih signala u režimu generisanja interapta pomoću ugrađenog brzog brojača.

Memorija CQM1 kontrolera podeljena je u dva osnovna sektora, i to su korisnička memorija, u kojoj je smešten korisnički program, i I/O memorija. I/O memorija dalje je podeljena u većI broj sektora. Ona je dužine 16 bita, i lokacijama unutar nje pristupa se pozivanjem reči odnosno bitova. Izuzetak je radna zona, čijim podacima možemo pristupiti samo u obliku reči. Uloga I/O memorije je rad sa signalima iz spoljašnje okoline (ulaznim i Izlaznim), a koristi se i kao memorija podataka koji se koriste u programu. U njoj se takođe nalazi i sektor sa ugrađenim tajmerima i brojačima, kao i veliki broj bitova namenjenih pozivanju funkcija koje su sistemski podržane. Primeri ovih bitova su bit koji menja stanje na svakih 100 milisekundi, ili bit koji je aktivan kada je u toku prenos podataka serijskom vezom.

U samom CPU modulu ne postoji ugrađen sat realnog vremena, ali je njega opciono moguće ugraditi montiranjem memorijske kasete sa ugrađenim časovnikom. Jedan deo I/O memorije čuva sadržaj prilikom prestanka rada kontrolera, i u njega je potrebno skladištiti podatke koji treba da zadrže vrednostu u tom slučaju.

Za detaljnije informacije obratite se firmi MIKRO KONTROL iz Beograda koja je autorizovani distributer OMRON-ove opreme za industrijsku automatizaciju.

Kontakt adresa: MIKRO KONTROL, Dositejeva 7a, 11000 Beograd, Tel/Fax: 381 11 3283732, 381 11 3283840

Pročitajte više o ovoj temi

Industrijski računari Progamiranje SIMATIC S5 plc-a Osvrt na nove koncepte u razvoju industrijskih računarskih sistema SMART FACTORY koncept  SIMATIC S7-200

C o p y r i g h t  1998 mikroElektronika. All Right Reserved. Za sva pitanja obratite se redakciji