N'ezie, ọtụtụ n'ime unu maara ma ọ bụ hụla ka a na-achịkwa nnukwu ihe akpaghị aka, dịka ọmụmaatụ, ụlọ ọrụ nuklia ma ọ bụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe nwere ọtụtụ ahịrị mmepụta: isi ihe na-emekarị n'ime nnukwu ọnụ ụlọ, nke nwere ụyọkọ ihuenyo, ọkụ ọkụ. na njikwa anya. A na-akpọkarị mgbagwoju anya njikwa a ọnụ ụlọ njikwa - isi njikwa njikwa maka nlekota ụlọ ọrụ mmepụta.
N'ezie, ị nọ na-eche ka ihe niile si arụ ọrụ na ngwaike na ngwanrọ, ka usoro ndị a si dị iche na kọmputa nkeonwe. N'isiokwu a, anyị ga-eleba anya n'otú data dị iche iche si abanye n'ime ụlọ a na-achịkwa isi, otú e si ezigara ngwá ọrụ iwu, na ihe a na-achọkarị iji chịkwaa ọdụ compressor, ụlọ ọrụ propane, eriri mgbakọ ụgbọ ala, ma ọ bụ ọbụna osisi na-agbapụta mmiri.
Ọkwa kacha ala ma ọ bụ ụgbọ ala bụ ebe ọ na-amalite
A na-eji usoro okwu a, edoghị ndị na-amaghị ama, mgbe ọ dị mkpa iji kọwaa ụzọ nzikọrịta ozi n'etiti microcontrollers na akụrụngwa nọ n'okpuru, dịka ọmụmaatụ, modul I/O ma ọ bụ ngwaọrụ nha. A na-akpọkarị ọwa nzikọrịta ozi a "bus field" n'ihi na ọ bụ ya na-ahụ maka ịnyefe data sitere na "ubi" na onye njikwa.
"Ubi" bụ okwu ọkachamara miri emi nke na-ezo aka n'eziokwu na ụfọdụ akụrụngwa (dịka ọmụmaatụ, sensọ ma ọ bụ actuators) nke onye njikwa na-emekọrịta ihe dị n'ebe dị anya, dị anya, n'okporo ámá, n'ọhịa, n'okpuru mkpuchi nke abalị. . Ma ọ dịghị mkpa na ihe mmetụta ahụ nwere ike ịnọ na ọkara mita site na onye na-ahụ maka njikwa wee tụọ, sịnụ, okpomọkụ na ụlọ ọrụ akpaaka, a ka na-ewere ya na ọ bụ "n'ọhịa." Ọtụtụ mgbe, mgbaàmà sitere na sensọ na-abata na modul I/O ka na-eme njem dị anya site na iri ruo ọtụtụ narị mita (na mgbe ụfọdụ karịa), na-anakọta ozi sitere na saịtị ma ọ bụ akụrụngwa dịpụrụ adịpụ. N'ezie, ọ bụ ya mere ụgbọ ala mgbanwe, nke onye njikwa na-enweta ụkpụrụ site na otu sensọ ndị a, a na-akpọkarị ụgbọ ala ubi ma ọ bụ, ọ na-adịkarịghị, ụgbọ ala dị ala ma ọ bụ ụgbọ ala mmepụta ihe.
Atụmatụ izugbe nke akpaaka nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe
Ya mere, mgbaàmà eletrik sitere na ihe mmetụta na-aga n'ebe dị anya site na eriri eriri (na-ejikarị eriri ọla kọpa mgbe niile na ọnụ ọgụgụ ụfọdụ nke cores), nke a na-ejikọta ọtụtụ sensọ. Mgbama ahụ na-abanye na modul nhazi (modul ntinye / mmepụta), ebe a na-atụgharị ya ka ọ bụrụ asụsụ dijitalụ nke onye njikwa ahụ ghọtara. Na-esote, mgbaàmà a site na ụgbọ ala ubi na-aga ozugbo na njikwa, ebe a na-edozi ya n'ikpeazụ. Dabere na akara ngosi ndị dị otú ahụ, arụrụ ọrụ arụ ọrụ nke microcontroller n'onwe ya.
Ọkwa dị elu: site na garland ruo ebe a na-arụ ọrụ dum
A na-akpọ ọkwa dị elu ihe ọ bụla nke onye ọrụ nkịtị na-anwụ anwụ nke na-achịkwa usoro teknụzụ nwere ike imetụ ya aka. N'okwu kachasị mfe, ọkwa dị elu bụ ọkụ ọkụ na bọtịnụ. Igwe ọkụ na-egosi onye na-arụ ọrụ gbasara ụfọdụ ihe na-eme na sistemụ, a na-eji bọtịnụ nye onye njikwa iwu. A na-akpọkarị usoro a "garland" ma ọ bụ "osisi ekeresimesi" n'ihi na ọ dị nnọọ ka (dị ka ị nwere ike ịhụ site na foto na mmalite nke isiokwu).
Ọ bụrụ na onye na-arụ ọrụ na-enwe ọganihu karị, mgbe ahụ dị ka ọkwa dị elu ọ ga-enweta panel panel - ụdị kọmpụta dị larịị nke n'otu ụzọ ma ọ bụ ọzọ na-enweta data maka ngosi site na njikwa ma gosipụta ya na ihuenyo. A na-etinyekarị panel dị otú ahụ na ụlọ ọrụ akpaaka n'onwe ya, ya mere, ị na-ejikarị ya emekọrịta ihe mgbe ị na-eguzo, nke na-akpata nsogbu, gbakwunyere àgwà na nha nke onyinyo ahụ na obere mpempe akwụkwọ na-ahapụ ọtụtụ ihe a chọrọ.
Na n'ikpeazụ, mmasị nke mmesapụ aka na-enwetụbeghị ụdị ya - ebe a na-arụ ọrụ (ma ọ bụ ọbụna ọtụtụ oyiri), nke bụ kọmputa nkeonwe.
Ngwá ọrụ dị elu ga-eji microcontroller na-emekọrịta ihe n'ụzọ ụfọdụ (ma ọ bụghị gịnị kpatara ya?). Maka mkparịta ụka dị otú ahụ, a na-eji ụkpụrụ ọkwa dị elu na usoro mgbasa ozi ụfọdụ, dịka ọmụmaatụ, Ethernet ma ọ bụ UART. N'ihe banyere "osisi ekeresimesi", ụdị ọkaibe dị otú ahụ, n'ezie, adịghị mkpa; a na-agbanye ọkụ ọkụ na-eji ahịrị anụ ahụ nkịtị, ọ dịghị ọkaibe ma ọ bụ usoro iwu n'ebe ahụ.
N'ozuzu, ọkwa a dị elu adịghị adọrọ mmasị karịa ụgbọ ala ubi, ebe ọ bụ na ọkwa elu a nwere ike ọ gaghị adị ma ọlị (ọ dịghị ihe ọ bụla maka onye ọrụ na-ele anya site na usoro ahụ; onye na-ahụ maka ya n'onwe ya ga-achọpụta ihe kwesịrị ime na otu esi eme ya. ).
Usoro mbufe data "Ochie": Modbus na HART
Мало кто знает, но на седьмой день создания мира Бог не отдыхал, а создавал Modbus. Наравне с HART-протоколом, Modbus, пожалуй, самый старый промышленный протокол передачи данных, он появился аж в 1979 году.
A na-ebu ụzọ jiri interface serial ahụ dị ka ihe na-ebufe, mgbe ahụ, e mebere Modbus n'elu TCP/IP. Nke a bụ ụkpụrụ nnabata nke nna ukwu-ohu (nna ukwu-ohu) na-eji ụkpụrụ nzaghachi arịrịọ. The protocol bụ nnọọ cumbersome na ngwa ngwa, mgbanwe ọsọ na-adabere na e ji mara nke nnata na transmitter, ma na-emekarị ọnụ ọgụgụ bụ fọrọ nke nta ka ọtụtụ narị milliseconds, karịsịa mgbe emejuputa atumatu site a Oghere Usoro interface.
Ọzọkwa, ndekọ mbufe data Modbus bụ 16-bit, nke na-etinye ihe mgbochi ozugbo na ịnyefe ụdị n'ezie na nke abụọ. A na-ebufe ha na akụkụ ma ọ bụ na-enweghị nke ziri ezi. Ọ bụ ezie na a ka na-eji Modbus eme ihe n'ọnọdụ ebe a na-achọghị ọsọ nkwurịta okwu dị elu yana ọnwụ nke data ebutere adịghị mkpa. Ọtụtụ ndị na-emepụta ngwaọrụ dị iche iche na-amasị ịgbasa Modbus protocol n'ụzọ nke ha pụrụ iche na nke mbụ, na-agbakwunye ọrụ na-abụghị ọkọlọtọ. Ya mere, a protocol nwere ọtụtụ mutations na deviations si norm, ma ka na-ebi ndụ ọma na nke oge a.
HART protocol anọwokwa kemgbe afọ iri asatọ, ọ bụ usoro nkwukọrịta ụlọ ọrụ n'elu ahịrị loop nke nwere eriri abụọ na-ejikọ ozugbo sensọ 4-20 mA na ngwaọrụ ndị ọzọ nwere HART.
Iji gbanwee ahịrị HART, a na-eji ngwaọrụ pụrụ iche, nke a na-akpọ HART modems. Enwekwara ndị ntụgharị na-enye onye ọrụ, sịnụ, usoro Modbus na mmepụta.
HART nwere ike ịbụ ihe ama ama n'eziokwu na na mgbakwunye na akara ngosi analog nke sensọ 4-20 mA, a na-ebutekwa akara ngosi dijitalụ nke protocol n'onwe ya na sekit, nke a na-enye gị ohere ijikọ akụkụ dijitalụ na analog n'otu eriri eriri. Enwere ike ijikọ modem HART ọgbara ọhụrụ na ọdụ ụgbọ USB onye njikwa, jikọọ site na Bluetooth, ma ọ bụ ụzọ ochie site na ọdụ ụgbọ mmiri. Afọ iri na abụọ gara aga, site na ntụnyere na Wi-Fi, ọkọlọtọ ikuku wirelessHART, na-arụ ọrụ na nso ISM, pụtara.
Ọgbọ nke abụọ nke protocol ma ọ bụ ụgbọ ala ụlọ ọrụ ISA, PCI (e) na VME
Ejiri ụgbọ ala ndị na-emepụtaghị ihe, dị ka ISA (MicroPC, PC/104) ma ọ bụ PCI/PCIe (CompactPCI, CompactPCI Serial, StacPC), yana VME dochie ụkpụrụ Modbus na HART.
Oge kọmputa abịala nke nwere ụgbọ ala data zuru ụwa ọnụ, ebe enwere ike ijikọ bọọdụ (modul) dị iche iche iji hazie akara ngosi dị n'otu. Dị ka a na-achị, na nke a, a na-etinye modul processor (kọmputa) n'ime ihe a na-akpọ etiti, nke na-eme ka mmekọrịta site na ụgbọ ala na ngwaọrụ ndị ọzọ. The frame, ma ọ bụ, dị ka ezi akpaaka ọkachamara na-amasị ịkpọ ya, "crate," na-agbakwunyere na mkpa ntinye-mmepụta mbadamba: analọg, discrete, interface, wdg, ma ọ bụ ihe niile na-etinye ọnụ n'ụdị sanwichi na-enweghị. a etiti - otu osisi n'elu nke ọzọ. Mgbe nke ahụ gasịrị, ụdị dị iche iche a na bọs (ISA, PCI, wdg) na-agbanwe data na modul processor, nke na-enweta ozi sitere na sensọ ma na-arụ ọrụ ụfọdụ.
Onye njikwa na modul I/O dị na etiti PXI na bọs PCI. Isi mmalite:
Ihe niile ga-adị mma na ụgbọ ala ISA, PCI (e) na VME ndị a, karịsịa maka oge ndị ahụ: ọsọ ọsọ na-adịghị mma, na usoro ihe ndị ahụ dị n'otu etiti, kọmpat na adaba, enwere ike ọ gaghị enwe ọkụ-swappable. Kaadị I/O, mana achọghị m n'ezie.
Ma enwere ijiji na ude, na ihe karịrị otu. Ọ bụ ihe siri ike ịmepụta usoro kesara na nhazi dị otú ahụ, ụgbọ ala mgbanwe bụ mpaghara, ịkwesịrị ịmepụta ihe iji gbanwee data na ohu ndị ọzọ ma ọ bụ ndị ọgbọ, otu Modbus n'elu TCP / IP ma ọ bụ ụfọdụ protocol ọzọ, na n'ozuzu, ọ dịghị ezu conveniences. Ọfọn, nke abụọ adịghị nnọọ ụtọ ihe: I / O mbadamba na-emekarị na-atụ anya ụfọdụ ụdị n'otu mgbaàmà dị ka ntinye, na ha enweghị galvanic mwepu si ubi akụrụngwa, n'ihi ya, i kwesịrị ime ka a nsu si dị iche iche ntughari modul na etiti circuitry, nke na-agbagwoju anya nke ukwuu isi ihe.
Modul ntụgharị mgbaama etiti nwere ikewapụ galvanic. Isi mmalite:
"Gịnị gbasara usoro ụgbọ ala ụlọ ọrụ?" - ị na-ajụ. Ọ dịghị ihe. Ọ dịghị na mmejuputa atumatu. Site na ahịrị eriri, mgbaàmà ahụ na-esi na sensọ gaa na ndị na-agbanwe akara, ndị ntụgharị na-enye voltaji gaa na bọọdụ I / O dị iche ma ọ bụ analog, na data sitere na bọọdụ agụọlarị site na ọdụ ụgbọ mmiri I / O site na iji OS. Ọ dịghịkwa protocol pụrụ iche.
Ka ụgbọ ala ụlọ ọrụ ọgbara ọhụrụ na ụkpụrụ si arụ ọrụ
Gịnị ugbu a? Ka ọ dị ugbu a, echiche oge gboo nke iwu sistemu akpaaka agbanweela ntakịrị. Ọtụtụ ihe na-ekere òkè, malite na n'eziokwu na akpaaka kwesịkwara ịdị mma, na-ejedebe na omume kwupụta na-ekesa akpaghị aka usoro na ọnụ ebe dịpụrụ adịpụ site na ibe ya.
Ikekwe anyị nwere ike ịsị na e nwere isi echiche abụọ maka iwulite sistemu akpaaka taa: sistemụ akpaaka nke mpaghara na ekesa.
N'ihe gbasara sistemụ mpaghara, ebe nchịkọta data na njikwa na-emepe emepe n'otu ebe, a na-achọ echiche nke ụfọdụ ntinye / mmepụta modul ejikọrọ na ụgbọ ala ngwa ngwa, gụnyere onye njikwa nwere ụkpụrụ mgbanwe nke ya. N'okwu a, dị ka a na-achị, modul I / O na-agụnye ma ihe ntụgharị mgbaàmà na nkewapụ galvanic (ọ bụ ezie na, n'ezie, ọ bụghị mgbe niile). Ya bụ, o zuru ezu maka onye ọrụ njedebe ịghọta ụdị sensọ na usoro ga-adị na sistemụ akpaaka, gụọ ọnụọgụ ntinye / mmepụta modul achọrọ maka ụdị akara dị iche iche wee jikọọ ha n'otu ahịrị nkịtị na onye njikwa. . N'okwu a, dịka iwu, onye nrụpụta ọ bụla na-eji usoro mgbanwe mgbanwe kachasị amasị ya n'etiti modul I / O na njikwa, na enwere ike inwe ọtụtụ nhọrọ ebe a.
N'ihe banyere sistemụ kesara, ihe niile a na-ekwu gbasara sistemụ mpaghara bụ eziokwu, na mgbakwunye, ọ dị mkpa na akụrụngwa nke onye ọ bụla, dịka ọmụmaatụ, otu modulu ntinye ntinye gbakwunyere ngwaọrụ maka ịnakọta na ịnyefe ozi - ọ bụghị. microcontroller dị oke mma nke na-eguzo n'otu ebe na ụlọ ntu dị n'ọhịa, na-esote valvụ nke na-emechi mmanụ - nwere ike iji otu ọnụ na onye njikwa na-emekọrịta ihe n'ebe dị anya na ọnụego mgbanwe dị irè.
Kedu ka ndị mmepe si ahọrọ protocol maka ọrụ ha? Usoro mgbanwe mgbanwe ọgbara ọhụrụ niile na-enye arụmọrụ dị elu nke ukwuu, yabụ nhọrọ nke otu ma ọ bụ onye nrụpụta anaghị ekpebikarị site na ọnụego mgbanwe na ụgbọ ala ụlọ ọrụ a. Mmezu nke protocol n'onwe ya adịghị mkpa, n'ihi na, site n'echiche nke onye mmepụta usoro, ọ ka ga-abụ igbe ojii nke na-enye ụfọdụ nhazi mgbanwe n'ime ime ma ghara ime ya maka ntinye aka n'èzí. Ọtụtụ mgbe, a na-akwụ ụgwọ nlebara anya na njirimara bara uru: arụmọrụ nke kọmputa, ịdị mfe nke itinye echiche nke onye nrụpụta n'ọrụ dị n'aka, ịdị adị nke ụdị modul I / O achọrọ, ikike nke na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-enweghị imebi. ụgbọ ala, wdg.
Ndị na-eweta ngwá ọrụ na-ewu ewu na-enye mmejuputa iwu nke onwe ha nke usoro mmepụta ihe: dịka ọmụmaatụ, ụlọ ọrụ a ma ama Siemens na-emepụta usoro nke Profinet na Profibus protocol, B & R na-emepụta ụkpụrụ Powerlink, Rockwell Automation na-emepụta EtherNet/IP protocol. Ihe ngwọta ụlọ na ndepụta ihe atụ a: ụdị nke FBUS protocol sitere na ụlọ ọrụ Russia Fastwel.
Enwekwara ihe ngwọta zuru ụwa ọnụ nke na-ejikọtaghị na otu onye nrụpụta, dị ka EtherCAT na CAN. Anyị ga-enyocha usoro ndị a n'ụzọ zuru ezu na n'ihu nke isiokwu ahụ wee chọpụta nke kachasị mma n'ime ha maka ngwa ngwa: ụlọ ọrụ ụgbọ ala na ụgbọ elu, mmepụta ngwá electronic, usoro nhazi na robotics. Nọrọ na kọntaktị!
isi: www.habr.com