Контроллер машиниста: назначение, устройство и принцип работы

Устройства на микроконтроллерах

Каждый из видов контроллеров имеет свои периферические устройства, которые работают автономно, т. е. независимо от центрального ядра. После того как периферийное устройство выполнит свою задачу, оно может сообщить об этом ЦП, а может и не сообщать. Это зависит от того, как оно запрограммировано.

На МК могут быть следующие устройства:

• Аналоговый компаратор. Основная его задача сравнивать поступающее (измеряемое) напряжение с идеальным. Если измеряемое напряжение выше, чем идеальное, то компаратор выдает сигнал логической 1 (прибор отключается), если ниже, то логический 0 (прибор продолжает работать).
• Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Измеряет аналоговое напряжение в период времени и выдает его в цифровой форме. Есть не у всех МК.
• Таймер/счетчик. Представляет собой сочетание 2-х форм таймера и счетчика. Таймер формирует интервалы времени, а цифровой счетчик считает количество импульсов, идущих от внутреннего генератора частот, или сигналы от внешних источников. Одним из представителей работы таймера /счетчика может быть ШИМ (широтно-импульсный модулятор). Он предназначен для управления средним значением напряжения при нагрузке.
• Сторожевой таймер. Его задача перезапускать программу через определенный временной промежуток.
• Модуль прерываний. Он сообщает МК о наступлении какого-либо события и прерывает выполнение программы. После завершения события возобновляет прерванную программу.

Не все из этих периферийных устройств обязательно есть в каждом МК. Существуют и другие, менее распространенные устройства.

Какой контроллер вентилятора купить?

Выбор лучшего контроллера вентилятора ПК стал намного проще (я надеюсь). Очевидный победитель в списке – могучий Corsair Commander Pro, и это определяется его функциональностью, а также отличным программным обеспечением. Хотя Commander Pro не оснащен сенсорным дисплеем, как у Thermaltake Commander, он, безусловно, хорошо справляется со своей задачей и имеет два отдельных канала для RGB-подсветки.

В качестве более бюджетного, простого контроллера вентиляторов мы выбрали DeepCool FH-10 – это то, что нужно, так как он доступен по непревзойденной стоимости. Для более низкопрофильной установки с меньшим количеством вентиляторов Noctua NA-FC1 является надежной опцией.

Конечно, то, что вы выбираете, полностью зависит от ваших предпочтений и сборки, но будьте уверены, что независимо от того, какой контроллер вентилятора вы выберете из этого списка, вы не будете разочарованы.

На что обращать внимание при покупке

Несмотря на то, что лишь 53 % опрошенных полагают, что объем приобретаемых ПЛК в следующем году будет тем же, рынок остается достаточно здоровым. ПЛК для производств будут приобретаться в таком же объеме и 38 % полагают, что объем закупок в ближайшее время вырастет. Какие же функции должно реализовывать приобретаемое оборудование? Важнейшие указаны ниже (в порядке убывания значимости):

• Универсальная среда программирования для различных аппаратных платформ
• ПЛК с системами распределенного ввода/вывода
• ПЛК со встроенными модулями ввода /вывода
• Связь ПЛК с ПК
• Дублирование процессора и модулей ввода/вывода
• Микро ПЛК
• ПЛК с поддержкой web-технологий, включая оповещение по телефону/электронной почте
• ПЛК со встроенными микропроцессорами PC
• нано ПЛК
• высоконадежные PC-контроллеры с открытой архитектурой
• Переносные устройства программирования

Доступность и важность самой главной характеристики в этом списке неоднократно проявлялась в ответе на вопрос, как выбрать ПЛК: «Не пытайтесь найти самое дешевое оборудование; переподготовка специалистов для работы с новым программным обеспечением сведет всю экономию к нулю. Выберите одного-двух производителей и работайте только с ними», + вот типичный ответ

Другой инженер управления утверждает: «Самое главное – программное обеспечение для программирования контроллеров. Различий в удобстве использования программного обеспечения гораздо больше, чем в железе». Наконец, некоторые респонденты резюмируют: «стандартизированный язык программирования крайне необходим». В любом случае, такой список пожеланий позволяет производителям ПЛК/PAC сконцентрироваться на действительно необходимых функциях.

Можно ли отремонтировать контроллер?

Одной из немногочисленных поломок, которая может случиться с электрическим велосипедом, является выход из строя этого элемента. Что рекомендуется предпринять в этом случае?

Прежде всего, сняв контроллер, нужно определить, подлежит ли он ремонту, что легко сделать, просто взглянув на  них: внешний вид подскажет, какая деталь требует замены. Если ремонт возможен, нужные запчасти спросить можно в магазине велотехники или на радиорынке.

Если отремонтировать контроллер уже не представляется возможным, его придется заменить. Сделать это можно, вновь-таки, посоветовавшись с продавцами этого транспорта, потому что, даже при внешней схожести прибора и совпадении разъемов, предназначенных для подключения  соответствующих компонентов, контроллеры, выпущенные различными производителями, по- разному могут быть «прошиты». Касаться различия могут и других показателей.  Чтобы получить максимальный коэффициент полезного действия двигателя, нужен штатный контроллер, предназначенный для работы с ним или же универсальный, рассчитанный на напряжение 24, 36, 48 V и мощность, лежащую в пределах 200-1000 Вт. Приятным моментом является то, что их стоимость практически  одинакова.

Контроллеры: стандартный (штатный) и универсальный

Универсальные  Volta bikes внешне незначительно отличаются от штатных, в которых на мотор питание  подается по окрашенным в желтый, зеленый и синий цвета проводам. В ремонтном же –  они все зеленого одинакового цвета. Здесь не имеет значения  порядок их подключения из-за того, что настройки отсутствуют  до момента подключения к двигателю

Стандартный контроллер и универсальный

Два  провода дополнительных синего цвета, имеющиеся в ремонтном варианте Volta bikes, могут быть соединены вместе при помощи одноконтактного разъема. Они служат для настройки фазировки

После установки на велосипед  этой важной детали, к ней подключают все  компоненты электронные. Затем несколько секунд проводки замыкают

Как только напряжение подано на мотор-колесо, оно должно самостоятельно сделать несколько оборотов. Если  правильно сделано все, то так и произойдет. Теперь  синие провода нужно рассоединить, поскольку они уже не нужны. Прибор  к работе готов.

ПТК КОНТАР производства МЗТА

ПТК КОНТАР предназначен для автоматического управления, сбора и передачи информации, а также дистанционного управления и диспетчеризации технологических процессов в ЖКХ и промышленности. КОНТАР обеспечивает сбор информации от разнообразных источников, используемых на объекте (датчики температуры, давления, расхода, тепло-, водо- и электросчетчики и т.п.) и передачу ее на верхний уровень. Возможно также и полностью автономное применение аппаратуры комплекса в виде отдельных модулей.

Рисунок 1 — Внешний вид ПТК КОНТАР

Комплекс построен на новейшей элементной базе и обеспечивает простой доступ к современным коммуникационным технологиям (подключение к сети Ethernet, передача информации по сотовой сети стандарта GSM/CDMA). КОНТАР может использоваться для решения многих задач также с помощью дополнения его оборудованием других производителей.

Устройства эконом сегмента

Покупателю, заинтересованному в технике для малых или средних производств, стоит присмотреться к моделям контроллеров эконом сегмента. Эти устройства за приемлемую стоимость обеспечат покупателя стабильной работой и функционалом современных машин.

Программируемый логический контроллер от фирмы Овен модель 63/73

Примечательно наличие 2х разъемов формата COM вкупе с 8-ю выходами (типа дискретные) и 8-ю аналоговыми. Этих характеристик достаточно для большинства видов производств в современных реалиях. Кроме того, производитель обеспечил покупателя предустановленной часовой батареей и модулем памяти. Интересный механизм обработки информации: при запуске прибора, регистрация данных происходит на постоянной памяти, а в момент непосредственной работы, переносится на оперативную. Потенциальному покупателю стоит учитывать, что ход кнопок на этих моделях требует внушительных усилий от оператора.

Программируемый логический контроллер Овен 63/73
Достоинства:

• Программисты положительно отзываются о среде программирования этой модели;
• Простота в обращении;
• Надежная работа часов и памяти;
• Дополнительные возможности благодаря разъему типа COM;
• Возможность гибкой конфигурации аппарата.

Недостатки:

• Доступно только питание в 220 в;
• Тугие клавиши;
• Ограниченные возможности экрана.

Отзыв:

Контроллер от фирмы Tdm electric модель ПЛК12A230

Аппарат от фирмы из КНР получил репутацию надежной техники для обслуживания малых предприятий. Коробка ПЛК сделана из специальной марки пластмассы, устойчивой перед горением, запах токсинов отсутствует. Экземпляр промаркирован в соответствии с требованиями законодательства. Интерфейс модели в полной мере адаптирован под русский язык, что на порядок снижает трудности, относительно выбора требуемой опции и программирования.

Контроллер Tdm electric ПЛК12A230
Достоинства:

• Надежная техника;
• Адаптированный интерфейс;
• Широкие возможности коммуникации;
• Показатели мощности.

Недостатки:

Не выявлено.

Отзыв:

Плк от фирмы Segnetics модель Smh2g

Стоит отметить, что, покупая модель Smh2gi, соискатель получит возможность работать на адаптированной под эту технику ОС Линукс. Программисты отмечают, что эта модель представляет интерес лишь вкупе с модульными расширениями (порты под коммуникации в наличии). Отличительная черта бренда — это продуманные механизмы коннекта со сторонними устройствами. В отличие от предыдущей позиции, аппарат не комплектуется батареей и памятью, эти расширения необходимо приобретать отдельно. Также покупателю придется потратиться на провода для коннекта со сторонними устройствами, традиционно, средства коммуникации для этого бренда стоят дорого. Допускается самостоятельное изготовление проводов из комплектующих, приобретённых в специализированных магазинах, но прибегая к подобным средствам, владелец ПЛК действует под собственную ответственность. Рекомендуется досконально изучить способы изготовления подобных проводов для этой модели в интернете. Ход кнопок на порядок превосходит в удобстве предыдущую позицию, как и работа с экраном. Пользователи отмечают приятный дизайн этого контроллера.

Плк Segnetics Smh2g
Достоинства:

• Высокая скорость для рутинных задач;
• Внешний вид прибора;
• Внушительное количество поддерживаемых коммуникаций;
• Возможность работы в интернете.

Недостатки:

• Опытные программисты отмечают недостаточную гибкость в написании программ;
• Отсутствует возможность замены мелких приборов;
• Дорогие кабели.

Отзыв:

В чем отличие микроконтроллера от микропроцессора?

Весь компьютерный функционал микропроцессора (Micro Processor Unit — MPU) содержится на одном полупроводниковом кристалле. По характеристикам он соответствует центральному процессору компьютера ЦП (Central Processing Unit — CPU). Область его применения – хранение данных, выполнение арифметико-логических операций, управление системами.

МП получает данные с входных периферийных устройств, обрабатывает их и передает выходным периферийным устройствам.

Микроконтроллер совмещает в себе микропроцессор и необходимые опорные устройства, объединенные в одном чипе. Если нужно создать устройство, коммуницирующее с внешней памятью или блоком ЦАП/АЦП, то понадобится только подключить источник питания с постоянным напряжением, цепь сброса и источник тактовой частоты.

Ссылка на скачивание

Как было упомянуто выше, далеко не все доступные в Интернете файлы безопасны, поэтому поиск хорошего сайта с качественным подбором контента может занять несколько часов. Лучше всего искать информацию по IT-тематике на форумах, где пользователи могут поделиться своим личным опытом, полезными файлами и ссылками.

Следующие два сайта зарекомендовали себя как безопасные и полезные. Скачивание происходит на хорошей скорости, а установка не вызывает трудностей:

1. https://downloadcenter.intel.com/ru/download/18713
2. http://notebookclub.org/drivers/general/9-windows-drivers-install.html

Архитектура контроллера SSD

«―Я тут нарисовал… начертил вам тигра. Конечно, как мог. В разрезе».

К/ф «Полосатый рейс»

Давайте посмотрим на блок-схему.

На ней представлены основные части типичного контроллера SSD. Заодно схематически нарисована и NAND память, с которой у контроллера имеется устойчивая и непосредственная связь.

Данную блок-схему не следует воспринимать как догму. В зависимости от конкретной реализации контроллера в ней могут быть изменения. Так, популярные в бюджетных SSD (например, Crucial BX500) контроллеры, которые не используют внешнюю микросхему DRAM в качестве кэша, не имеют блока, отвечающего за работу с этим чипом.

Кратко опишу назначение блоков:

• Host Interface. Отвечает за взаимодействие с хостом, используя тот или иной интерфейс. Наиболее часто используются сейчас SATA, PCIe, USB, SD.
• SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology). Система мониторинга состояния накопителя, отображающая информацию по нему. С ее помощью можно определить текущие параметры SSD (например, температуру), количество записанной информации, наличие ошибок и т. п. У разных производителей набор показываемых параметров разный.
• Wear Leveling. Блок, отвечающий за «выравнивание износа». Механизм, позволяющий следить за выполнением циклов записи/стирания ячеек для равномерного износа ячеек.
• Read & Program Disturb. Программный или аппаратный блок, отвечающий за предотвращение случайного изменения значений ячеек NAND.
• Encrypt & Decrypt Engine. Блок, отвечающий за шифрование данных. В большинстве случаев используется алгоритм AES с длиной ключа 128 или 256 бит.
• Buffer/Cache. Блок, отвечающий за работу с внешней микросхемой DRAM, используемой в качестве кэша.
• CPU/RISC Processor. Собственно, основа контроллера, процессор, который может иметь одно или несколько ядер. Производительность накопителя в большой степени зависит именно от количества и быстродействия процессорных ядер.
• ECC Engine. Внутренняя система коррекции ошибок.
• Write Abort. Механизм, контролирующий исчезновение питающего напряжения в момент записи данных или обновления служебной информации. Это может привести к потере данных и нарушениям в работе накопителя. Обычно используется в SSD корпоративного класса.
• NAND Memory Interface. Блок, отвечающий за обмен данными с чипами NAND памяти. В зависимости от контроллера может иметь несколько каналов.
• Defect (Bad Block) Management. Блок, отвечающий за мониторинг состояния ячеек, определение ошибок, за замену вышедших из строя ячеек резервными.

Тактирование микроконтроллеров

Тактовая частота МК – это количество тактов за секунду, выполняемых контроллером. Чем она выше, тем большее количество операций он может выполнить.

Существуют несколько способов тактирования МК. Они зависят от использования:

• Внутреннего RC-генератора. Он может работать только на частоте 1, 2, 4, 8 МГц. Если нужна другая частота, то он не подойдет. При необходимости использования точных временных интервалов тоже нельзя пользоваться этим методом, т. к. его задающая частота колеблется в зависимости от температуры.
• Внешнего кварца. Этот способ имеет более сложное подключение. Емкость конденсатора должна находиться в интервале 15–22 пФ. Один выход присоединяется к резонатору, а другой заземляется.
• Внешнего генератора. Этот генератор также нестабилен при разной температуре, как и внутренний.
• RС-цепочек. Для данной схемы подойдет конденсатор емкостью от 22 пФ, резистор 10–100 кОм.

Для простейших микроконтроллеров подойдут внутренний или внешний генератор и RC-цепочки. Для проектирования более точных МК потребуются стабильные источники тактирования.

Удаленное управление и мониторинг

Контроллеры имеют гибкие возможности для коммуникации с другим оборудованием. Эти возможности позволяют удаленно управлять устройствами, а также интегрировать ПЛК в системы автоматизированного управления и сбора данных.

Операторская панель или HIM – это устройство для визуализации. Она может быть встроенной или подключаться кабелем. Существует масса различных типов таких решений – от простых цифровых с кнопками до серьезных сенсорных с функцией оперативного мониторинга и коррекции параметров.

SCADA – это аббревиатура означает систему диспетчеризации и сбора данных. Это программные пакеты, которые позволяют разрабатывать приложения в режиме реального времени. Также пакет имеет инструменты сбора и обработки данных, архивирования и отображения или управления.

Веб-интерфейс позволяет получать доступ к ПЛК по локальным или глобальным сетям. В зависимости функциональности контроллер может не иметь операторской панели, но есть порт для подключения ПЛК к Ethernet. Тогда устройство можно настраивать удаленно по веб-интерфейсу или с ноутбука.

Более продвинутое решение реализовано в семействе ПЛК Siemens – встроенный веб-сервер. Он позволяет выполнять мониторинг, а также управлять системой. Сегодня в ПЛК реализованы функции подключения к облакам для осуществления удаленного контроля.

Описание контроллера КМЭ-8

Для того чтобы лучше ознакомиться с назначением и принципом работы контроллера, можно взять несколько конкретных примеров. На множестве грузовых электровозов установлен такой прибор, как КМЭ-8.

Что касается его конструктивного исполнения, то он относится к кулачковым приспособлениям. Если говорить о контроллере КМЭ-8, то состоит он из следующих основных частей: корпуса, имеющего литое основание, литой крышки и нескольких вертикальных стоек. Спереди весь корпус покрыт кожухом, сзади также имеется кожух, но уже съемный. К задним вертикальным стойкам контроллера крепятся те самые контакторные элементы для управления. Подвижными контактами будут управлять кулачковые шайбы, которые надеваются на специальные вертикальные валы. Именно вращением этих валов будет управлять машинист, перемещая рукоятки контроллера.

Основы программирования ПЛК. Реле и контроллер

Логика загружается в ПЛК при помощи программного обеспечения. Это ПО определяет, какие из выходов будут под напряжением и какие входные условия нужны для любых изменений. Управляющая программа аналогична схеме работы физического реле, но физически нет ни реле, ни проводов, ни катушек. Все эти элементы – мнимые. ПО разрабатывается и просматривается на ПК, соединенном с интерфейсом контроллера.

Есть кнопка, контроллер и индикатор. Когда кнопка не задействована, сигнал на вход контроллера отправлен не будет. ПО, показывающее открытый вход, не отправит сигнал на выход. Так, на выходе ток отсутствует и лампа не будет гореть.

Если кнопку нажать, то на входной канал отправиться соответствующий сигнал. Контакты переведутся в активное состояние, как физическое реле. В данном случае контакт контроллера, открытый ранее, закроется и программа отправит сигнал на выход. Когда выходной контакт будет под напряжением, то индикатор загорится.

Контакты с индикатором соединены физическим способом. А сигнал виртуальный. Однако, все элементы существуют только в компьютерном ПО, а как физические – нет. Но принцип реле здесь используется. Также в программе можно задавать условия, которые будут проверятся и выполнятся контроллером.

Чтобы создать такую же схему, но на основе физических железных компонентов, понадобится три реле, где два открытых контакта – каждый из них будет использоваться. Но с помощью ПЛК можно не добавляя лишнего оборудования использовать столько контактов на каждый вход, сколько захочется.

Управляющие команды на языке релейной логики просты и понятны для инженеров-электриков. На графическом интерфейсе видны все логические операции. Это электрическая ц3епь с замкнутыми либо разомкнутыми контактами. Если по цепи протекает ток, что это истина. Если ток не протекает, тогда состояние – ложь.

Основой управляющей программы служат логические выражения, состоящие из операндов и переменных. Также программа состоит из операторов. Операторы – это команды языка программирования.

Инженер-программист ПЛК – это сегодня больше инженер, чем программист. Сейчас не нужны сложные языки, писать ассемблерные вставки. Достаточно использовать стандартные функциональные блоки.

С чего всё начиналось?

Все начиналось с построения релейно-контактных систем управления, представляющих из себя огромные шкафы, набитые проводами и релейными модулями. В эти шкафы приходили сигналы от датчиков, а на выходе формировались команды исполнительным устройствам. Кроме того, что они были больших размеров, такие системы управления неудобны тем, что они совершенно не гибкие: для того, изменить логику управления, необходимо вручную перебирать всю электрическую схему. С развитием микропроцессорной техники на смену релейным шкафам пришли ПЛК – устройства, выполняющие те же функции, но имеющие принципиально другой механизм преобразования входных сигналов в выходные. Такое преобразование в ПЛК выполняется в соответствии с записанной программой. С появлением контроллеров размеры систем управления уменьшились в десятки раз, значительно упростился процесс их разработки и последующих изменений.

Видео, контроллер своими руками

Контроллер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако это тоже требует определенных вложений. Так, на сборку простенького ШИМ контроллера вам придется потратить 10$ на детали и 2-3 часа работы с паяльником. При стоимости готового изделия 20$ — такая перспектива уже не кажется раумной. Собрать качественный MPPT — контроллер в домашних условиях — вообще занятие невозможное, нужно и оборудование и соответствующий софт. Ролик будет полезен тем, кто любит и умеет пользоваться паяльником.

https://youtube.com/watch?v=7XolsIEb3I0

 Дополнения к видео: схема контроллера, расположение деталей на печатной плате:

Power Bank с солнечной батареей — расчет на безграмотность Реальное применение тонкопленочных солнечных батарей Бестопливный генератор — способ заработать на безграмотности Как выбрать солнечную панель — обзор важных параметров

Процессоры

Сегодня разработчику систем управления доступно множество вариантов выбора процессоров — от маломощных (с точки зрения вычислительных способностей) и до многоядерных, причем зачастую с перекрывающимися характеристиками в части производительности. Поэтому в таком вопросе рекомендуется сотрудничать со службой технической поддержки и инженерами по продажам. Благодаря их знаниям о продуктах можно выбрать подходящий процессор для конкретного приложения с оптимальным соотношением цена/производительность.

В идеале при выборе процессора необходимо учитывать масштабируемость, поэтому ПО управления по всей линейке продуктов контроллера должно быть совместимым. Поставщики различных технологий автоматизации инвестируют значительные средства в создание складских запасов важнейших компонентов с целью гарантировать доступность продукта в течение достаточно длительного времени, а также в модернизацию — для замены устройств, в том числе процессоров, снимаемых с производства.

Кроме того, имеется еще один немаловажный момент. Нужно определить заранее, потребуется ли вам принудительная вентиляция или благодаря ожидаемой температуре окружающей среды, в которой будет установлен контроллер, можно будет использовать более экономичные и удобные безвентиляторные системы. Возможные варианты отвода генерируемого контроллерами тепла включают вентиляторы, кондиционеры, радиаторы и водяное охлаждение.

Контроллер тепловоза

Контроллер машиниста тепловоза предназначается для ионного управления силовой установкой тепловоза. Если в случае электровоза переключение реверсивной рукояти меняет цепи управления, то для тепловоза перемещение такого рычага будет означать изменение направления движения.

Что касается конструкции, то контроллер собирается из сварного корпуса, стальной крышки, двух барабанов — главного и реверсивного. Кроме того, имеется реверсивного типа рукоять и штурвал. На валах этого контроллера также имеются кулачковые шайбы. При помощи этих шайб можно замыкать и размыкать контактные элементы в нужной последовательности.

Конструкция прибора

При конструировании контроллера машиниста следует придерживаться нескольких требований. Во-первых, он должен быть сделан таким образом, чтобы обеспечить максимальную простоту и легкость использования. Во-вторых, должна быть обеспечена максимально простая кинематическая составляющая для блокировочных механизмов. В-третьих, габариты и масса всего механизма должны быть максимально минимизированы. Среди других важных требований к конструкции стоит выделить необходимость обеспечения высокой надежности работы всех его переключающих механизмов, удобства при осмотре и во время ремонта контроллера машиниста.

Кроме этого все рукоятки должны быть размещены на пульте так, чтобы обеспечить не только простоту и удобство их использования, а еще и таким образом, чтобы во время управления локомотивом машинист не отвлекался от наблюдения за сигналами, путями, сетью. Контроллер машиниста обладает блокировочными механизмами со взаимосвязью. Это исключается ошибочное перемещение двух противоположных по функциям рукоятей машинистом.

Принцип работы ПЛК

ПЛК предназначены для автоматического управления дискретными и непрерывными технологическими процессами.

Основные принципы работы ПЛК:

• Цикличность
• Работа в реальном масштабе времени, обработка прерываний

Цикличность работы ПЛК

В одном цикле ПЛК последовательно выполняет следующие задачи:

1. Самодиагностика
2. Опрос датчиков, сбор данных о текущем состоянии технологического процесса
3. Обмен данными с другими ПЛК, промышленными компьютерами и системами человеко-машинного интерфейса (HMI)
4. Обработка полученных данных по заданной программе
5. Формирование сигналов управления исполнительными устройствами

Время цикла

Время выполнения одного цикла программы зависит от:

• размера программы
• количества удалённых входов-выходов
• скорости обмена данными с распределённой периферией
• быстродействия ЦПУ

Время цикла (время квантования) должно быть настолько маленьким, чтобы ПЛК успевал за скоростью изменения переменных процесса (см. теорию автоматического управления),
в противном случае процесс станет неуправляемым.

Watchdog

Строжевой таймер следит за тем, чтобы время цикла не превышало заданное.

Обработка прерываний

По прерываниям ПЛК запускает специальные программы обработки прерываний.

Типы прерываний:

• Циклические прерывания по времени (например, каждые 5 секунд)
• Прерывание по дискретному входу (например, по сработке концевика)
• Прерывания по программным и коммуникационным ошибкам, превышению времени цикла, неисправностям модулей, обрывам контуров

Модули ПЛК

1. Корзина для установки модулей
2. Стабилизированный блок питания AC/DC (~220В/=24В)
3. Центральное процессорное устройство (ЦПУ) с интерфейсом для подключения программатора,
   переключателем режимов работы, индикацией статуса, оперативной (рабочей) памятью, постоянной памятью для хранения программ и блоков данных
4. Интерфейсные модули для подключения корзин расширения локального ввода-вывода и распределённой периферии
5. Коммуникационные модули для обмена данными с другими контроллерами и промышленными компьютерами
6. Модули ввода-вывода
7. Прикладные модули (синхронизация, позиционирование, взвешивание и т.п.)

Функции устройств ввода

1. Электрическое подключение и питание технологических датчиков (дискретных и аналоговых)
2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
3. Формирование цифровых значений (машинных слов) технологических параметров
4. Передача этих данных в память ПЛК для дальнейшей обработки

Функции устройств вывода

1. Электрическое подключение исполнительных устройств
2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
3. Приём управляющих машинных слов из памяти ПЛК
4. Формирование управляющих сигналов (дискретных и аналоговых)

Типы устройств ввода-вывода

• Модули локального ввода-вывода располагаются:
  • в одной корзине с ЦПУ
  • в соседних корзинах в одном шкафу с ЦПУ
  • в корзинах в соседних шкафах в одном помещении с ЦПУ
• Модули распределённого ввода-вывода (децентрализованная периферия) располагаются удалённо (в другом здании или в поле по по месту управления)
  и связываются с ЦПУ по промышленной полевой шине. Станции удалённого ввода-вывода могут иметь взрывозащищённое исполнение или повышенный
  класс защиты корпуса (например, IP67) и устанавливаться без шкафа

Функции коммуникационных модулей

Коммуникационные модули предназначены для обмена данными:

• с удалёнными модулями ввода-вывода (Profibus, Modbus и др.)
• с программаторами, панелями оператора (HMI) и другими контроллерами
• с полевыми устройствами (HART, Foundation Fieldbus и др.)
• с сервоприводами (SERCOS)
• с промышленными компьютерами верхнего уровня (Industrial Ethernet и др.)
• по радиоканалам (GSM, GPRS)
• по телефонным линиям
• по Internet (встроенные web-серверы публикуют на своих страницах статусную информацию)

Заключение. Как работает SSD – контроллер наше все, ну почти…

Как видим, приватная жизнь SSD накопителей весьма насыщенная, и «за кулисами» происходит весьма активная работа. Я не упомянул еще такие моменты, как внутреннюю систему коррекции ошибок (ECC), систему контроля за питающим напряжением и еще что-то. Часть этого вполне заслуживает отдельного разговора, и, возможно, к этому мы еще вернемся.

При использовании SSD приходится менять некоторые привычки. Возможно, они уже успели выработаться после использования классических жестких дисков. Например, многие знают, что случайно удаленный файл, даже если его нет в «корзине» ОС Windows – это еще совсем не приговор. Если о том, что данный файл был крайне нужен, вспомнили не спустя дни/недели/месяцы, а сразу же, то с очень большой долей вероятности его можно восстановить.

В случае с SSD это не так. Одно неловкое движение, сработавший «сборщик мусора» (а о том, когда он срабатывает мы, в общем то, и не знаем) и прочие характерные для твердотельных накопителей технологии – и случайно удаленная информация пропадает безвозвратно. То, что осознание своей ошибки пришло сразу же, жизнь облегчает мало.

Да, и желательно не забивать SSD «под завязку». Вот обычные HDD вполне лояльно относятся к тому, что они используются вплоть до последнего килобайта. При условии, конечно, что это не системный диск.

Итак, сегодняшняя цель была – познакомиться более внимательно с устройством твердотельного накопителя. Пытались разобраться, как работает SSD, рассмотреть «механику» функционирования этого лишенного каких-либо движущихся механических частей устройства для хранения данных.

Надеюсь, ничего не перепутал, а если все же где-то ошибся — распутаемся вместе.