Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра: АСУ ТП

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:

IBM of PC compatible comptroller of connection of Adam-4500

Built-in ports of successive connection of Rs-232/RS-485

Internal timers of the real time and watch timer

Programming of comptroller

Simplicity of tuning and programming

Verification of presence of errors with the use of check suм

Tuning and diagnostics software

Industrial network of CAN

Architecture with a few leading knots

Treatment of events is in an application area

Possibility of the real-time system

Opened of communication protocol

High reliability 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 comptroller of connection, intended for realization of the distributive systems of capture of data and management. The comptroller of Adam-4500 contains the embedded operating system of ROM-DOS, consonant with MS-DOS, except for support of standard service of the system of BIOS.

Application of this comptroller gives an user possibility of creation of software on languages high level with the use of personal IBM РС compatible computers.

IBM РС сумісний контроллер зв'язку Adam-4500

Пристрій Adam-4500 є функціонально закінченим автономним контроллером зв'язку, призначеним для реалізації розподільних систем збору 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 створення програмного 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, which provide possibility of organization of co-operation practically with any devices with sequential access. Port of Com1 by a switch can be adjusted on functioning in the mode of interface of Rs-232s or interface of Rs-485. electric descriptions of port of Com2 conform to the requirements of standard of EIA Rs-485. This configuration of ports of comptroller allows to realize different applications with an intensive exchange on two successive communication channels.

Вбудовані порти послідовного зв'язку Rs-232/Rs-485

Контроллер Adam-4500 має в своєму складі два комунікаційні порти (Сом1 і Сом2), які забезпечують можливість організації взаємодії практично з будь-якими пристроями з послідовним доступом. Порт Сом1 за допомогою перемикача може бути налаштований на функціонування в режимі інтерфейсу Rs-232с або інтерфейсу Rs-485. електричні характеристики порту Сом2 відповідають вимогам стандарту EIA Rs-485. Дана конфігурація портів контроллера дозволяє реалізовувати різні застосування з інтенсивним обміном по двох послідовних каналах зв'язку.

D (driver) - передавач; R (receiver) - приймач; DI (driver input) - цифровий вход передавача; RO (receiver output) - цифровий выход приймача; DE (driver enable) - дозволення работи передатчика; RE (receiver enable) – дозволення работи приймача; A - прямий дифференціальний вхід/вихід; B - інверсний дифференціальний вхід/вихід; Y - прямий дифференціальний вихід (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, provide possibility of receipt of exact marks of time during fixing what or events in the controlled application area. A watch timer is intended for realization of the repeated start of the system in the case of unforeseen stop of execution of the program.

Вбудований годинник реального часу і сторожовий таймер

Годинник реального часу, що входить до складу контроллера, забезпечує можливість отримання точних міток часу при фіксації подій в контрольованій прикладній області. Сторожовий таймер призначений для здійснення повторного запуску системи у разі непередбаченої зупинки виконання програми.

Programming of comptroller

Pereprogrammiruemoe ROM has a comptroller of Adam-4500, 170kbayt which free for storage of the application programs. For the executable sort of the application programs accessible 234kbayt of main memory. Software can be created 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 preliminary to execute its transformation to the codes of processor 80188 by the special utility function, included in the complete set of supplying with a comptroller.

Програмування контроллера

Контроллер Adam-4500 має перепрограмміруємоє ПЗУ, 170Кбайт якого вільні для зберігання прикладних програм. Для виконуванного роду прикладних програм доступно 234Кбайт оперативної пам'яті. Програмне забезпечення може створюватися за допомогою будь-яких 16-розрядних систем розробки додатків, подібних С і С++, з використанням більшості стандартних функцій MS-DOS, за винятком звернень до BIOS. Перед записом програми в ПЗУ Adam-4500 необхідно заздалегідь виконати її перетворення в коди процесора 80188 за допомогою спеціальної сервісної програми, що входить в комплект постачання контроллера.

Simplicity of tuning and programming

For organization of questioning of devices of Adam-4500 commands are utillized in the character format of ASCII, application of which is provided the presence of functions robots with lines in programming of Si languages, Paskal', Beysik and other For example, the command of questioning of channel of analog input of similar device and got answer will look like the following: komanda:#05soco <cr> answer: >+4.834<cr>.

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 devices of Adam-4500, having a network address of 05H. an answer is contained by a value +4.834 V.

Простота настройки і програмування

Для організації настройки пристроїв Adam-4500 використовуються команди в символьному форматі ASCII, застосування яких забезпечується наявністю функцій роботи з рядками в мовах програмування Сі, Паскаль, Бейсік і ін. Наприклад, команда настройки каналу аналогового введення подібного пристрою і отримувана відповідь виглядатимуть таким чином: команда:#05soco <cr> відповідь: >+4.834<cr>.

Дана команда є запитом на набуття значення аналогового сигналу, що подається на канал 0 модуля аналогового введення, яке встановлене в слот 0 пристроїв Adam-4500, що має мережеву адресу 05н. відповідь містить значення +4.834 В.

Verification of presence of errors with the use of check suм

For providing of integrity of the passed data and detection of errors of device of family of ADAM equipped facilities of forming and verification of check sum in the passed and accepted reports. These facilities carry out plugging of two characters of check sum in every report, passed on a communication channel, that allows to check up accordance of the accepted report to passed.

Перевірка наявності помилок з використанням контрольної суми

Для забезпечення цілісності передаваних даних і виявлення помилок пристрою сімейства ADAM оснащені засобами формування і перевірки контрольної суми в переданних повідомленнях, що приймаються. Дані засоби здійснюють включення двох символів контрольної суми в кожне повідомлення, що передається по каналу зв'язку, що дозволяє перевірити відповідність прийнятого повідомлення переданому.

Tuning and diagnostics software

An utility function, included in the complete set of supplying with devices, facilitates the process of verification of their capacity, tuning and calibration of channels of analog input/conclusion substantially. In addition, there is possibility of the simple reading of values on the channels of analog input and logical levels on the channels of discrete input. The process of teaching the rules of creation of own software can be substantially brief as a result.

Програмне забезпечення настройки і діагностики

Сервісна програма, що входить в комплект постачання пристроїв, істотно полегшує процес перевірки їх працездатності, настройки і калібрування каналів аналогового введення/виводу. Крім того, є можливість простого прочитування значень на каналах аналогового введення і логічних рівнів на каналах дискретного введення. В результаті процес навчання правилам створення власного програмного забезпечення може бути істотно скорочений.

Industrial network of CAN

In the devices of series of Adam-4500/can for organization of network co-operation one of the most popular standards of industrial networks is realized - CAN (Controller Area Network is a network of level of comptrollers), which sets the rules of exchange information between comptrollers, sensors and executive mechanisms. CAN is the system of serial transfer of information, in which exchange between knots carried out information in the broadcast mode. Originally this standard was developed for realization of informative exchange between the intellectual devices of connection with an object on a successive channel and on a motor transport. However to date CAN is one of the most widely widespread standards in the field of industrial automation.

Промислова мережа CAN

У пристроях серії Adam-4500/can для організації мережевої взаємодії реалізований один з найбільш популярних стандартів промислових мереж - CAN (Controller Area Network - мережа рівня контроллерів), який встановлює правила обміну даними між контроллерами, датчиками і виконавчими механізмами. CAN є системою послідовної передачі даних, в якій обмін інформацією між вузлами здійснюється в широкомовному режимі. Спочатку даний стандарт був розроблений для реалізації інформаційного обміну між інтелектуальними пристроями зв'язку з об'єктом по послідовному каналу і на автомобільному транспорті. Проте на сьогоднішній день CAN є одним з найбільш широко поширених стандартів у сфері промислової автоматизації.

Architecture with a few leading knots

In a network with the interface of CAN a direct exchange is possible information between information possible between any user nodes. Unlike the systems, based on principle of «veduschiy-vedomyy», in the systems with the interface of CAN not all of information must be passed in the address of leading knot for the subsequent sending to other subscribers, as there is possibility of exchange by information between the knots of network, passing a leading knot. Even in the case of his refuse the system will save the capacity all the same, true, with the reduced possibilities.

Архітектура з декількома провідними вузлами

У мережі з інтерфейсом CAN прямий обмін 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 в адресу провідного вузла для подальших пересилок іншим абонентам, оскільки існує можливість обміну даними між вузлами мережі, минувши провідний вузол. Навіть у разі його відмови система все таки збереже свою працездатність, правда, з урізаними можливостями.

Treatment of events is in an application area

In the devices of series of Adam-4500/can the function of immediate reaction is realized on the changes of the state of the controlled object by the use of mechanism of trapping of events. The basic setting of this function consists of increase of efficiency of exchange information due to that communication of data is infected a device only in case of occurring of the events predefined an user. At the offensive of such event a device carries out communication of data in the broadcast mode for all of knots of network. The as a result leading computer of network or comptroller hear about an offensive events without some delays, I.e. practically instantly.

Обробка подій в прикладній області

У пристроях серії Adam-4500/can реалізована функція негайної реакції на зміни стану контрольованого об'єкту шляхом використання механізму обробки переривань. Основне призначення данної функції полягає в збільшенні ефективності обміну інформацією за рахунок того, що передача даних інфікується пристроєм тільки при виникненні зумовлених користувачем подій. При настанні такої події пристрій здійснює передачу даних в широкомовному режимі для всіх вузлів мережі. В результаті провідний комп'ютер мережі або контроллер дізнаються про настання події без яких-небудь затримок, тобто практично миттєво.

Possibility of the real-time system

For permission of conflicts, when two or more than knots of network try simultaneously to get access to the communication channel, the method of digit-by-digit nerazrushayuschego arbitration is realized in the devices of series of Adam-4500/can. Application of this method does not result in the loss of the passed data and does not limit a channel capacity. Access method to the communication channel, known under the name Ethernet, the detectors of collisions, implied reduction of carrying capacity of channel and loss of the passed information due to that all of knots of network which a conflict was from are utillized in which, must free a communication channel, whereupon to repeat communication of data on expiration of time, chosen casual appearance domain. As talked before, the unique method of digit-by-digit nerazrushayuschego destruction of conflict situations, at which determination of «winner» in a contest for the channel of connection is made without the loss of carrying capacity by the use of multilevel chart of priorities of the passed reports, is utillized in the interface of CAN. A knot a report of which the greatest 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 намагаються одночасно дістати доступ до каналу зв'язку, в пристроях серії Adam-4500/can реалізований метод порозрядного неруйнуючого арбітражу. Застосування даного методу не приводить до втрати переданних даних і не обмежує пропускну спроможність каналу зв'язку. Метод доступу до каналу зв'язку, відомий під назвою Ethernet, в якому використовуються детектори колізій, що маються на увазі скорочення пропускної спроможності каналу і втрату переданної інформації за рахунок того, що всі вузли мережі із-за яких виник конфлікт, повинні звільнити канал зв'язку, після чого повторити передачу даних по закінченню інтервалу часу, вибраного випадковим чином. Як мовилося раніше, в інтерфейсі CAN використовується унікальний метод порозрядного неруйнуючого руйнування конфліктних ситуацій, при якому визначення «переможця» в змаганні за канал зв'язку проводиться без втрати пропускної спроможності шляхом використання багаторівневої схеми пріоритетів переданних повідомлень. Вузол, повідомлення якого має найвищий пріоритет, отримує право першочергового володіння каналом зв'язку. Таким чином, високопріоритетні данні будуть гарантовано доставлені в першу 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 of communication protocols of application layer: Device Net firm Allen-bradley and CAN open based on protocol of CAL, which is developed the association of CIA (CAN in Automation). The openness of both protocols is provided by possibility of the use within the framework of one network of devices of different independent producers, and also possibility of organization of network co-operation between devices and systems of the different setting through a general communication channel. In the complete set of supplying with the device of Adam-4500/can software is included both for network protocol of Device Net and for CAN open. An user can utillize that of them, which by the best appearance befits for the decision of standing before him task.

Відкритий комунікаційний протокол

Пристрої серії Adam-4500/can підтримує наступні комунікаційні протоколи прикладного рівня: Device Net фірми Allen-bradley і CAN open заснований на протоколі CAL, який розроблений асоціацією CIA (CAN in Automation). Відвертість обох протоколів забезпечує можливість використання в рамках однієї мережі пристроїв різних незалежних виробників, а також можливість організації мережевої взаємодії між пристроями і системами різного призначення через загальний канал зв'язку. У комплект постачання пристрою Adam-4500/can входить програмне забезпечення як для мережевого протоколу Device Net, так і для CAN open. Користувач може використовувати той з них, який найкращим чином підходить для вирішення завдання, що стоїть перед ним.

High reliability and authenticity of the passed information

The highest reliability and authenticity of the passed information is one of 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 high electromagnetic noise level, this interface possesses the high level of defence of the passed information. The indicated property is provided application of five mechanisms of detection of errors which authenticity of the passed information is guaranteed by. So, for example, the repeated transmission of report after the discovery of error is carried out maksimum through the interval of time, necessary for the transmission of 29-bit identifier, and for an exposure and renewal of errors with multipleness to 5 the 6-bit code of Khemminga is utillized. None other from the industrial tires of family of Fieldlus does not provide such high level to reliability.

Висока надійність і достовірність переданної інформації

Висока надійність і достовірність переданної інформації є однією з найбільш значущих характеристик систем на базі інтерфейсу CAN. Що розроблявся для використання в системах управління автомобільним двигуном в умовах з високим рівнем електромагнітних перешкод, цей інтерфейс володіє високим рівнем захисту переданної інформації. Вказана властивість забезпечується застосуванням п'яти механізмів виявлення помилок, за допомогою яких гарантується достовірність переданних даних. Так, наприклад, повторна передача повідомлення після виявлення помилки здійснюється максимум через проміжок часу, необхідний для передачі 29-розрядного ідентифікатора, а для виявлення і відновлення помилок з кратністю до 5 використовується 6-розрядний код Хеммінга. Жодна інша з промислових шин сімейства Fieldlus не забезпечує такого високого рівня надійності.

Literature:

http://www.mayak-bit.narod.ru/index.html

http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs485/power.htm (рус)

15