Вопросы и схема цепи управления

Оглавление
3-е задание 3
Блок-схема алгоритма управления. 4
Программа для микроконтроллера типа FPC101AF. 5
Ответы на вопросы 8
1. Основные направления применения микропроцессорных средств в энергетике. 8
2. Преимущества использования микропроцессорных средств в устройствах релейной защиты и в системах автоматики для целей управления в реальном времени электроэнергетическими объектами. 8
3. Логические элементы: И, ИЛИ, НЕ. 9
4. Типовые узлы цифровых устройств. 9
5. Примеры использования цифровых логических элементов в схемах контроля, управления и релейной защиты. 9
6. Проектирование комбинационных логических устройств релейной защиты в базисе микросхем. 10
7. Кодирующие устройства. Программируемые логические матрицы. 10
8. Микропроцессоры. Принципы построения микропроцессорных систем контроля и управления. 11
9. Основные структурные схемы и организация микропроцессорных систем. 11
10. Полупроводниковая память. Организация ПЗУ и ОЗУ. 12
11. Архитектура микропроцессорных систем. 13
12. Программная модель МП системы. 14
13. Режимы адресации и система команд микропроцессора FPC – 101. 14
14. Интерфейс микропроцессора, Программно-управляемый ввод-вывод. 15
15. Средства связи с объектом. Организация системы ввода–вывода. 15
16. Структура ввода-вывода аналоговых сигналов. Применение АЦП в системах сбора данных. Схема подключения к информационным датчикам. 15
17. Последовательность этапов проектирования микропроцессорных систем управления и контроля. 16
18. Примеры построения микропроцессорных систем управления и защиты с применением контроллеров устройств АПВ, АРВ, АВР. 17
19. Технология разработки задач управления на ПЭВМ. 17

 

-

16. Структура ввода-вывода аналоговых сигналов. Применение АЦП в системах сбора данных. Схема подключения к информационным датчикам.
Разнообразие физических явлений порождает разнообразие датчиков, для каждого из которых существует соответствующее устройство ввода. Для унификации (сокращения числа типов) модулей ввода используют устройства нормирования сигналов, которые преобразуют измеряемую физическую величину в стандартный электрический сигнал, соответствующий ГОСТ 26.011-80 и ГОСТ Р 51841-2001. Фактически в промышленной автоматизации используются следующие стандартные диапазоны аналоговых сигналов: 0...10 В, 0... 10 В, 1...5 В и 4...20 мА, 0...20 мА. ГОСТ Р 51841-2001 не рекомендует применять диапазон 0...20 мА в новых разработках. Входное сопротивление потенциальных входов должно быть не менее 10 кОм для диапазона 0...10 В и 0... 10 В, не менее 5 кОм для диапазона 1...5 В и не более 300 Ом для диапазона 4...20 мА.
Применение стандарта позволяет изготовить всего один тип универсального устройства ввода со стандартными диапазонами для всех типов датчиков со стандартными выходными сигналами. Однако для таких датчиков, как термопары, термопреобразователи сопротивления, в силу их широкой распространенности нормирующие преобразователи встраивают в сами модули ввода. Поэтому кроме универсальных модулей ввода получили распространение специализированные модули ввода сигналов термопар, термопреобразователей сопротивления и тензорезисторов.

17. Последовательность этапов проектирования микропроцессорных систем управления и контроля.
Процесс проектирования микропроцессорных систем включает три этапа: 1) системный; 2) функционально– схемотехнический; 3) отладка и оценка характеристик.
Результатом этапа системного проектирования является структурная схема микропроцессорной системы и ТЗ, где указаны все требования, которым должна удовлетворять разрабатываемая МПС.
Функционально-схемотехнический этап разделяется на три направления: разработка аппаратных средств, разработка программных средств и разработка вспомогательных средств, которые в свою очередь содержат и аппаратную, и программную части.
Отладка МПС представляет собой наиболее трудоемкий и ответственный этап проектирования. Для отладки требуются встроенные средства, программные и аппаратные, а также специальные приборы типа логических и сигнатурных анализаторов, отладочные комплексы, внутренние эмуляторы.

18. Примеры построения микропроцессорных систем управления и защиты с применением контроллеров устройств АПВ, АРВ, АВР.
АПВ – автоматического повторного включения.
АРВ – автоматическое регулирование возбуждения.
АВР – автоматическое включение резерва.
Пример системы защиты с использованием МПС:
Силовое устройство АВР Hager HIC на токи от 125 до 1600 ампер, предназначено для установки на монтажную пластину. Переключатель АВР Hager с моторным приводом предназначен для дистанционного или автоматического переключения 2 питающих лини низкого напряжения с безопасным разрывом.

19. Технология разработки задач управления на ПЭВМ.
Технология разработки задач управления – это совокупностьпроцессов и методов создания программного продукта.
В настоящее время широкую известность приобрели два базовых принципа разработки ПС: модульный и объектно-ориентированный.
Разработка модульных ПС основывается на использовании структурныхметодов проектирования, целью которых является разбиение по некоторымправилам проектируемого программного средства на структурные компоненты.
Объектно-ориентированная разработка базируется на применении объектных методов, к которым относятся методологии объектно-ориентированногоанализа, проектирования и программирования.