Міністерствоосвіти і науки України
ОДЕСЬКАНАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра:АСУТП
INDIVIDUAL WORK
On questions of scientific research and profession
Тема:«ІВМ PC is a compatible comptroller of connection of ADAM-4500»
м.Одеса, 2010 н. р.
Table of contents:
1. IBM ofPC compatible comptroller of connection of Adam-4500
2. Built-inports of successive connection of Rs-232/RS-485
3. Internaltimers of the real time and watch timer
4. Programmingof comptroller
5. Simplicityof tuning and programming
6. Verificationof presence of errors with the use of check suм
7. Tuningand diagnostics software
8. Industrialnetwork of CAN
9. Architecturewith a few leading knots
10. Treatmentof events is in an application area
11. Possibilityof the real-time system
12. Openedof communication protocol
13. Highreliability and authenticity of the passed information
IBM of PC compatible comptroller of connection of Adam-4500
A device of Adam-4500 is the functionally complete autonomous comptrollerof connection, intended for realization of the distributive systems of captureof data and management. The comptroller of Adam-4500 contains the embeddedoperating system of ROM-DOS, consonant with MS-DOS, except for support ofstandard service of the system of BIOS.
Application of this comptroller gives an user possibility of creation ofsoftware on languages high level with the use of personal IBM РС compatible computers.
IBM РС сумісний контроллерзв’язку Adam-4500
Пристрій Adam-4500 є функціонально закінченимавтономним контроллером зв’язку, призначеним для реалізації розподільних системзбору даних і управління. Контроллер Adam-4500 містить вбудовану операційну систему ROM-DOS, сумісну з MS-DOS, за винятком підтримки стандартного сервісу системи BIOS.
Застосування даного контроллера надає користувачеві можливість створенняпрограмного забезпечення на мовах високого рівня з використанням персональних IBM РС сумісних ЕОМ.
Built-in ports of successive connection of Rs-232/RS-485
The comptroller of Adam-4500 has two communication ports (Сom1 and Сom2) in the composition, whichprovide possibility of organization of co-operation practically with anydevices with sequential access. Port of Com1 by a switch can be adjusted onfunctioning in the mode of interface of Rs-232s or interface of Rs-485. electricdescriptions of port of Com2 conform to the requirements of standard of EIARs-485. This configuration of ports of comptroller allows to realize differentapplications with an intensive exchange on two successive communicationchannels.
Вбудовані порти послідовного зв’язку Rs-232/Rs-485
Контроллер Adam-4500 має в своєму складі двакомунікаційні порти (Сом1 і Сом2), які забезпечують можливість організаціївзаємодії практично з будь-якими пристроями з послідовним доступом. Порт Сом1за допомогою перемикача може бути налаштований на функціонування в режиміінтерфейсу Rs-232с або інтерфейсу Rs-485. електричні характеристики портуСом2 відповідають вимогам стандарту EIA Rs-485. Дана конфігурація портівконтроллера дозволяє реалізовувати різні застосування з інтенсивним обміном подвох послідовних каналах зв’язку.
/>
D (driver) — передавач; R (receiver) — приймач; DI (driverinput) — цифровий вход передавача;RO (receiver output) — цифровий выход приймача; DE (driverenable) — дозволення работипередатчика; RE (receiver enable) – дозволення работи приймача; A — прямий дифференціальний вхід/вихід;B — інверсний дифференціальнийвхід/вихід; Y — прямий дифференціальнийвихід (RS-422); Z — інверсний дифференціальний вихід (RS-422).
Internal timers of the real time and watch timer
Real-time clocks, entering in the complement of comptroller, providepossibility of receipt of exact marks of time during fixing what or events inthe controlled application area. A watch timer is intended for realization ofthe repeated start of the system in the case of unforeseen stop of execution ofthe program.
Вбудований годинник реального часу і сторожовий таймер
Годинник реального часу, що входить до складу контроллера, забезпечуєможливість отримання точних міток часу при фіксації подій в контрольованійприкладній області. Сторожовий таймер призначений для здійснення повторногозапуску системи у разі непередбаченої зупинки виконання програми.
Programming of comptroller
Pereprogrammiruemoe ROM has a comptroller of Adam-4500, 170kbayt whichfree for storage of the application programs. For the executable sort of theapplication programs accessible 234kbayt of main memory. Software can becreated by any 16-bit systems of development of appendixes, similar C and C++,with the use of most built-in functions of MS-DOS, except for appeals to BIOS.Before the record of the program in PZU Adam-4500 it is necessary preliminaryto execute its transformation to the codes of processor 80188 by the specialutility function, included in the complete set of supplying with a comptroller.
Програмування контроллера
Контроллер Adam-4500 має перепрограмміруємоє ПЗУ, 170Кбайт якого вільні для зберіганняприкладних програм. Для виконуванного роду прикладних програм доступно 234Кбайт оперативної пам’яті. Програмне забезпечення може створюватися задопомогою будь-яких 16-розрядних систем розробки додатків, подібних С і С++, звикористанням більшості стандартних функцій MS-DOS, за винятком звернень до BIOS. Перед записом програми в ПЗУ Adam-4500 необхідно заздалегідь виконати її перетворення в кодипроцесора 80188 за допомогою спеціальної сервісної програми, що входить вкомплект постачання контроллера.
Simplicity of tuning and programming
For organization of questioning of devices of Adam-4500 commands areutillized in the character format of ASCII, application of which is providedthe presence of functions robots with lines in programming of Si languages,Paskal’, Beysik and other For example, the command of questioning of channel ofanalog input of similar device and got answer will look like the following:komanda:#05soco answer: >+4.834.
This command is a request for the receipt of value of analog signal,given on a channel 0 module of analog input, which is set in a slot 0 devicesof Adam-4500, having a network address of 05H. an answer is contained by avalue +4.834 V.
Простотанастройки і програмування
Для організації настройки пристроїв Adam-4500 використовуються команди всимвольному форматі ASCII,застосування яких забезпечується наявністю функцій роботи з рядками в мовахпрограмування Сі, Паскаль, Бейсік і ін. Наприклад, команда настройки каналуаналогового введення подібного пристрою і отримувана відповідь виглядатимутьтаким чином: команда:#05soco відповідь: >+4.834.
Дана команда є запитом на набуття значення аналогового сигналу, щоподається на канал 0 модуля аналогового введення, яке встановлене в слот 0пристроїв Adam-4500, що має мережеву адресу 05н. відповідь містить значення +4.834В.
Verification of presence of errors with the use of check suм
For providing of integrity of the passed data and detection of errors ofdevice of family of ADAM equipped facilities of forming and verification ofcheck sum in the passed and accepted reports. These facilities carry outplugging of two characters of check sum in every report, passed on acommunication channel, that allows to check up accordance of the acceptedreport to passed.
Перевірка наявності помилок з використанням контрольної суми
Для забезпечення цілісності передаваних даних і виявлення помилокпристрою сімейства ADAM оснащені засобами формуванняі перевірки контрольної суми в переданних повідомленнях, що приймаються. Данізасоби здійснюють включення двох символів контрольної суми в кожнеповідомлення, що передається по каналу зв’язку, що дозволяє перевіритивідповідність прийнятого повідомлення переданому.
Tuning and diagnostics software
An utility function, included in the complete set of supplying withdevices, facilitates the process of verification of their capacity, tuning andcalibration of channels of analog input/conclusion substantially. In addition,there is possibility of the simple reading of values on the channels of analoginput and logical levels on the channels of discrete input. The process ofteaching the rules of creation of own software can be substantially brief as aresult.
Програмне забезпечення настройки і діагностики
Сервісна програма, що входить в комплект постачання пристроїв, істотнополегшує процес перевірки їх працездатності, настройки і калібрування каналіваналогового введення/виводу. Крім того, є можливість простого прочитуваннязначень на каналах аналогового введення і логічних рівнів на каналахдискретного введення. В результаті процес навчання правилам створення власногопрограмного забезпечення може бути істотно скорочений.
Industrial network of CAN
In the devices of series of Adam-4500/can for organization of networkco-operation one of the most popular standards of industrial networks isrealized — CAN (Controller Area Network is a network of level of comptrollers),which sets the rules of exchange information between comptrollers, sensors andexecutive mechanisms. CAN is the system of serial transfer of information, inwhich exchange between knots carried out information in the broadcast mode.Originally this standard was developed for realization of informative exchangebetween the intellectual devices of connection with an object on a successivechannel and on a motor transport. However to date CAN is one of the most widelywidespread standards in the field of industrial automation.
Промислова мережа CAN
У пристроях серії Adam-4500/can для організації мережевої взаємодіїреалізований один з найбільш популярних стандартів промислових мереж — CAN (Controller Area Network — мережа рівня контроллерів), якийвстановлює правила обміну даними між контроллерами, датчиками і виконавчимимеханізмами. CAN є системою послідовноїпередачі даних, в якій обмін інформацією між вузлами здійснюється вширокомовному режимі. Спочатку даний стандарт був розроблений для реалізаціїінформаційного обміну між інтелектуальними пристроями зв’язку з об’єктом попослідовному каналу і на автомобільному транспорті. Проте на сьогоднішній день CAN є одним з найбільш широко поширенихстандартів у сфері промислової автоматизації.
Architecture with a few leading knots
In a network with the interface of CAN a direct exchange is possibleinformation between information possible between any user nodes. Unlike thesystems, based on principle of «veduschiy-vedomyy», in the systems with theinterface of CAN not all of information must be passed in the address ofleading knot for the subsequent sending to other subscribers, as there ispossibility of exchange by information between the knots of network, passing aleading knot. Even in the case of his refuse the system will save the capacityall the same, true, with the reduced possibilities.
Архітектура з декількома провідними вузлами
У мережі з інтерфейсом CAN прямийобмін даними можливий між будь-якими абонентами мережі. На відміну від систем,заснованих на принципі «ведущий-ведомий», в системах з інтерфейсом CAN не всі дані повинні передаватися вадресу провідного вузла для подальших пересилок іншим абонентам, оскільки існуєможливість обміну даними між вузлами мережі, минувши провідний вузол. Навіть уразі його відмови система все таки збереже свою працездатність, правда, зурізаними можливостями.
Treatment of events is in an application area
In the devices of series of Adam-4500/can the function of immediatereaction is realized on the changes of the state of the controlled object bythe use of mechanism of trapping of events. The basic setting of this functionconsists of increase of efficiency of exchange information due to thatcommunication of data is infected a device only in case of occurring of theevents predefined an user. At the offensive of such event a device carries outcommunication of data in the broadcast mode for all of knots of network. The asa result leading computer of network or comptroller hear about an offensiveevents without some delays, I.e. practically instantly.
Обробка подій в прикладній області
У пристроях серії Adam-4500/can реалізована функція негайної реакції назміни стану контрольованого об’єкту шляхом використання механізму обробкипереривань. Основне призначення данної функції полягає в збільшенніефективності обміну інформацією за рахунок того, що передача даних інфікуєтьсяпристроєм тільки при виникненні зумовлених користувачем подій. При настаннітакої події пристрій здійснює передачу даних в широкомовному режимі для всіхвузлів мережі. В результаті провідний комп’ютер мережі або контроллердізнаються про настання події без яких-небудь затримок, тобто практичномиттєво.
Possibility of the real-time system
For permission of conflicts, when two or more than knots of network trysimultaneously to get access to the communication channel, the method ofdigit-by-digit nerazrushayuschego arbitration is realized in the devices ofseries of Adam-4500/can. Application of this method does not result in the lossof the passed data and does not limit a channel capacity. Access method to thecommunication channel, known under the name Ethernet, the detectors ofcollisions, implied reduction of carrying capacity of channel and loss of thepassed information due to that all of knots of network which a conflict wasfrom are utillized in which, must free a communication channel, whereupon torepeat communication of data on expiration of time, chosen casual appearancedomain. As talked before, the unique method of digit-by-digitnerazrushayuschego destruction of conflict situations, at which determinationof «winner» in a contest for the channel of connection is made without the lossof carrying capacity by the use of multilevel chart of priorities of the passedreports, is utillized in the interface of CAN. A knot a report of which thegreatest priority has takes a title primary domain a communication channel.Thus, high-priority information will be assuredly delivered above all things,that allows to attribute the interface of CAN to the real-time systems.
Можливість системи реального часу
Для вирішення конфліктів, коли два або більш за вузли мережі намагаютьсяодночасно дістати доступ до каналу зв’язку, в пристроях серії Adam-4500/canреалізований метод порозрядного неруйнуючого арбітражу. Застосування даногометоду не приводить до втрати переданних даних і не обмежує пропускнуспроможність каналу зв’язку. Метод доступу до каналу зв’язку, відомий підназвою Ethernet, в якому використовуютьсядетектори колізій, що маються на увазі скорочення пропускної спроможностіканалу і втрату переданної інформації за рахунок того, що всі вузли мережііз-за яких виник конфлікт, повинні звільнити канал зв’язку, після чогоповторити передачу даних по закінченню інтервалу часу, вибраного випадковимчином. Як мовилося раніше, в інтерфейсі CAN використовується унікальний метод порозрядного неруйнуючого руйнуванняконфліктних ситуацій, при якому визначення «переможця» в змаганні за каналзв’язку проводиться без втрати пропускної спроможності шляхом використаннябагаторівневої схеми пріоритетів переданних повідомлень. Вузол, повідомленняякого має найвищий пріоритет, отримує право першочергового володіння каналомзв’язку. Таким чином, високопріоритетні данні будуть гарантовано доставлені впершу чергу, що дозволяє віднести інтерфейс CAN до систем реального часу.
Opened of communication protocol
Supports the devices of series of Adam-4500/can the followings ofcommunication protocols of application layer: Device Net firm Allen-bradley andCAN open based on protocol of CAL, which is developed the association of CIA(CAN in Automation). The openness of both protocols is provided by possibilityof the use within the framework of one network of devices of differentindependent producers, and also possibility of organization of networkco-operation between devices and systems of the different setting through ageneral communication channel. In the complete set of supplying with the deviceof Adam-4500/can software is included both for network protocol of Device Netand for CAN open. An user can utillize that of them, which by the bestappearance befits for the decision of standing before him task.
Відкритий комунікаційний протокол
Пристрої серії Adam-4500/can підтримує наступні комунікаційні протоколиприкладного рівня: Device Net фірми Allen-bradley і CAN open заснований на протоколі CAL, який розроблений асоціацією CIA (CAN in Automation). Відвертість обохпротоколів забезпечує можливість використання в рамках однієї мережі пристроїврізних незалежних виробників, а також можливість організації мережевоївзаємодії між пристроями і системами різного призначення через загальний каналзв’язку. У комплект постачання пристрою Adam-4500/can входить програмнезабезпечення як для мережевого протоколу DeviceNet, так і для CAN open. Користувачможе використовувати той з них, який найкращим чином підходить для вирішеннязавдання, що стоїть перед ним.
High reliability and authenticity of the passed information
The highest reliability and authenticity of the passed information is oneof the most meaningful descriptions of the systems on the base of interface of CAN. Developed for the use in control the system by a motor-car engine in terms with a highelectromagnetic noise level, this interface possesses the high level of defenceof the passed information. The indicated property is provided application offive mechanisms of detection of errors which authenticity of the passedinformation is guaranteed by. So, for example, the repeated transmission ofreport after the discovery of error is carried out maksimum through theinterval of time, necessary for the transmission of 29-bit identifier, and foran exposure and renewal of errors with multipleness to 5 the 6-bit code ofKhemminga is utillized. None other from the industrial tires of family ofFieldlus does not provide such high level to reliability.
Висока надійність і достовірність переданної інформації
Висока надійність і достовірність переданної інформації є однією знайбільш значущих характеристик систем на базі інтерфейсу CAN. Що розроблявся для використання всистемах управління автомобільним двигуном в умовах з високим рівнемелектромагнітних перешкод, цей інтерфейс володіє високим рівнем захисту переданноїінформації. Вказана властивість забезпечується застосуванням п’яти механізміввиявлення помилок, за допомогою яких гарантується достовірність переданнихданих. Так, наприклад, повторна передача повідомлення після виявлення помилкиздійснюється максимум через проміжок часу, необхідний для передачі29-розрядного ідентифікатора, а для виявлення і відновлення помилок з кратністюдо 5 використовується 6-розрядний код Хеммінга. Жодна інша з промислових шинсімейства Fieldlus не забезпечує такоговисокого рівня надійності.
Literature:
www.mayak-bit.narod.ru/index.html
www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs485/power.htm
(рус)