СТА 3/2010

на выходе датчика Холла. Величина этого тока и есть показание измери тельного канала. Кроме десяти измерительных кана лов составной частью системы изме рений является система управления. В описываемой модели прибора её роль выполняют два одноплатных контроллера RTU188BS, изготовлен ных фирмой FASTWEL. Они обеспе чивают необходимую циклограмму запуска измерительных каналов, из мерение выходного сигнала и преоб разование его к реальным физичес ким единицам. У ПРАВЛЯЮЩИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС Общая структура УВК коэрцитимет ра приведена на рис. 7. Основу струк туры комплекса составляют устрой ства фирмы FASTWEL. В качестве главного управляющего контроллера выступает IBM PC совместимый конт роллер CPU686E. Контроллер, реали зованный в стандарте MicroPC, по ши не ISA связан с УСО (устройством свя зи с объектом), реализованным на базе платы цифрового ввода вывода UNIO48. Программируемые логичес кие матрицы этой платы имеют про шивки N04 (генератор прерываний по возникновению изменений на цифро вых входах) и X32 (декодирование ин формации, поступающей с энкоде ров). Развязку, преобразование и нор мирование сигналов выполняют платы TBI 24/0 и TBI 16/8. Связь с другими вычислительными узлами системы обеспечивается по протоколу Modbus RTU через плату TBCOM (преобразо ватель RS 232 ↔ RS 485). На двух одноплатных контроллерах RTU188BS реализована система изме рений. Для взаимодействия с измери тельными каналами используются встроенные модуль цифрового ввода вывода, АЦП и аналоговый коммута тор контроллера. Каждый из контрол леров может поддерживать работу с 8 измерительными каналами (в описы ваемой модели прибора использует ся 5). Связь по протоколу Modbus обес печивает встроенный порт RS 485. Контроллеры работают под управлени ем операционной системы FDOS. Контроллер управления сервопри водом также связан с управляющей системой по той же приборной шине. В качестве сервопривода использован комплект Lexium фирмы Telemecanique в составе контроллера LXM05A и дви гателя BSH0553T. В режиме эксплуатации комплекс управляется пультом, реализованным на базе панельного компьютера с сен сорным экраном TPC 1261 фирмы Advantech. Компьютер работает под управлением операционной системы Windows XP. Для наладки, калибровки и тестирования системы применяется инженерный пульт, присоединяемый к системе по Ethernet. Программное обеспечение инженерного пульта реа лизовано в операционной системе QNX для применения на обычном но утбуке. П РОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В основу разработки программного обеспечения (ПО) положены следую щие принципы: 1. Несмотря на уменьшение функцио нальности ПО центрального конт роллера по сравнению с первой вер сией прибора, сложность его остаёт ся высокой. Для упрощения разра ботки принято решение реализовать ПО центрального контроллера на ба зе многозадачной операционной сис темы реального времени QNX 4.25. 2. Использованный в разработке при вод имеет 2 внешних интерфейса – Modbus RTU и CANopen. Выбор первого вызван тем, что он легко ре ализуется в виде программной надстройки для стандартной после довательной шины RS 485. Особен ности реализации протокола Modbus в коэрцитиметре (набор команд, раз меры пакетов и т.д.) определяются спецификой его реализации в конт роллере LXM05 сервопривода. 3. Функциональность применённого сервопривода позволила сделать систему управления движением вы сокоуровневой, работающей по принципу выдачи приводу коорди натных заданий и контроля их вы полнения. 4. Управление измерениями, в том числе контроль тайминга измери тельных каналов и преобразование данных к физическим единицам, выполняет программное обеспече ние контроллеров управления изме рениями. Для связи контроллера из мерений с центральным контролле ром разработан специализирован ный интерфейс на основе программ ной эмуляции двухпортового опера тивного запоминающего устрой ства. 5. Программное обеспечение пульта управления включает только функ ции, необходимые при эксплуатации прибора в штатном режиме (эксплу атация исправной откалиброванной установки). Кроме этого, пульт уп 70 СТА 3/2010 РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ www.cta.ru CPU686E Дискретные сигналы датчиков комплекса BSH0553T TBI 24/0 TBI 16/8 Ethernet Modbus RTU RTU188BS TPC 1261 RTU188BS RS 232 Ноутбук TBCOM LXM05 ISA UNIO48 ... ... Cигналы энкодеров Е2–3, взаимодействие со станком Генератор цикла опроса Блок тайминга Менеджер заданий Менеджер интерфейса Менеджер измерений Драйвер УСО Модуль BDE (Broadcast Data Engine) Драйвер RS 485 Драйвер Modbus Рис. 7. Структура управляющего вычислительного комплекса коэрцитиметра Рис. 8. Структура программного обеспечения центрального контроллера комплекса © СТА-ПРЕСС