Создаем ПЛК на базе IEC 61131

[Boba_spb]

можно особо не морочиться кучей обвяза если использовать stm32 то имхо нужна только епромка - для проги и уставок, ибо rtc там есть, оперативки тоже много

А во флеш прогу и уставки не записть? Иль там места не хватит ?

[MikhailSh]

Конструктив может быть разнообразным и соответственно крепление: на DIN рейку, на стойки и пр. И зависит от используемого корпуса.

[GYUR22]

А во флеш прогу и уставки не записть? Иль там места не хватит ?

Места хватит, а ресурса (разница на порядки) и надежности может не хватить, даже на епром я ставлю защиту от перезаписи одинаковых значений.

Конструктив может быть разнообразным и соответственно крепление: на DIN рейку, на стойки и пр. И зависит от используемого корпуса.

Одноплатный конструктив он всегда дешевле (нам это важно как я понимаю) и его можно подогнать под дин реечный корпус или держатель типа как на картинке

[kosmos440o]

Господа, а что скажете за VisSim/DSP и Simulink? Кто-нибудь знает хорошо эти пакеты? Реально получить код для процессора?

Конструктив может быть разнообразным и соответственно крепление: на DIN рейку, на стойки и пр. И зависит от используемого корпуса.

Приведённый конструктив вызывает вопросы:

Не скажется ли дополнительный разъём на надёжности? К тому же разъём имеет сопротивление порядка 0.1-0.5 (а может, и больше) Ом. Это может сказаться на питании процессора, стать источником дополнительных помех из-за перепада напряжения, а также стать источником ошибки в аналоговых измерениях. Плату консольного типа я бы применил для возможности смены дополнительного сетевого интерфейса (Ethernet)

[MikhailSh]

Например вот этот разъем:
http://www.brownbear.ru/components/plld-1.27-80s.html
сопротивление 0,02 Ом. Можно использовать разъем SO-DIMM.
А стабилизатор питания модуля 3,3В расположить на этой же плате.

Применение универсального модуля позволит использовать его и в других конструкциях. Плату желательно изготовить 4-6 слоев, для компактности.

[kosmos440o]

Например вот этот разъем:
http://www.brownbear.ru/components/plld-1.27-80s.html
сопротивление 0,02 Ом.

На 50 mA (ожидаемое максимальное потребление процессора) получается падение напряжения 1 mV. Если использовать, то GND-контактов в разъёме должно быть штуки 4, иначе появляется дополнительная погрешность на АЦП. 1 контакт VCC. Если использовать вилку/гнездо на плату 2х20, 5 контактов питание, 13 GLCD, 4 кнопки, 3 на что-то типа RS-485, остаётся 15 I/O. Хватит? Или использовать управление I/O по шине? Или разъём с двух сторон?

Посчитал в Резоните 25 штук плат 70х70 мм 6 слоёв с масками, с графикой - что-то выскочило 500 руб. Это с подготовкой, без подготовки будет рублей по 300. Может быть и ошибка. Но другие платы тоже там считал - цена для России стандартная - подтверждено счетами, если конечно, не у дяди Васи заказывать.

[MikhailSh]

Техзадание для ПЛК (Программируемый логический контроллер)

1. Источник питания.
Назначение: Питание внутрунней схемы контроллера посредством DC/DC преобразователя (стабилизатора).
Вход: Постоянное, переменное напряжение 20...30В (номинальное 24В). Гальванической развязки от питающего источника нет.
Выход: +5В, +3,3В (получается из +5В)
Для питания контроллера от другого уровня напряжения и рода тока используется внешние источники: трансформаторы, импульсные преобразователи с гальванической развязкой и т. п.

2. Быстрые входы.
Назначение: Подключение высокоскоростных сигналов (подсчет импульсов от инкрементных датчиков, энкодеров и т. п.). Опторазвязка (высокоскоростная) от схемы контроллера.
Уровень входного сигнала: постоянное напряжение +15...+30В - вход включен; 0...+5В - вход выключен; +5...+15В - неопределенное состояние.
Для подачи на контроллер других уровней сигналов: переменного напряжения 110В, 220В и других используются дополнительные преобразователи уровня до величины напряжения +24В.

3. Логические входны
Назначение: Подключение концевых выключателей, датчиков, переключателей и т. п.
Опторазвязка от схемы контроллера.
Уровень входного сигнала: постоянное напряжение +15...+30В - вход включен; 0...+5В - вход выключен; +5...+15В - неопределенное состояние.
Для подачи на контроллер других уровней сигналов: переменного напряжения 110В, 220В и других используются дополнительные преобразователи уровня до величины напряжения +24В.

4. Логические выходы.
Назначение: Подключение исполнительных механизмов, индикации и т. п.
Уровень выходного сигнала: постоянное напряжение +20...+30В, ток нагрузки 0,5А (1,0А - максимум). Опторазвязка от схемы контроллера.
Для подключения исполнительных механизмов с другими уровнями напряжения и рода тока используются дополнительные преобразователи: электромеханические реле, твердотельные реле и т. п.

5. RS485.
Назначение: Организация сети для обмена данными между контроллерами.
Протокол: MODBUS, PROFIBUS.
Опторазвязка от схемы контроллера.

6. Ethernet.
Назначение: Организация сети для обмена между контроллерами и SCADA системами.
Протокол: PROFINET (TCP/IP).

7. SPI.
Назначение: подключение дополнительных входов, выходов; ввод/вывод аналоговых сигналов посредством дополнительной схемы (платы) с гальванической развязкой по логическим сигналам.

8. USB.
Назначение: Связь с компьютером по интерфейсу USB 1.0/2.0 для загрузки и отладки системного программного обеспечения. Гальванической развязки нет.

9. LCD.
Назначение: Отображение системной и технологической информации на экране LCD дисплея.
Соединение микроконтроллера к LCD дисплею осуществляется по шине FSMC или SPI. В случае удаленного расположения LCD дисплея осуществляется по SPI или применяется второй микроконтроллер и связь организуется по SPI, USART или USB.

Структурная схема прилагается.

[jump]

не учтены аналоговые входы

7. SPI.

данный пункт не относится к ТЗ. категорически неприемлемо для растягивания даже на 30см, только в пределах одной платы.
в ПЛК для для меж- модульного/платного/корзинного интерфейса используют RS-485, PROFIBUS, проприетарные HARD или SOFT протоколы, зачастую устанавливая в каждый модуль свой МК, что позволяет не отвлекать ЦП на задачи обнаружения сигналов, фильтрации, обработки и масштабирования, диагностику, снижает нагрузку на шину обмена данными.

вообще, на этапе ТЗ следует определиться с кругом решаемых задач и внешним представлением ПЛК, а внутримашинные интерфейсы определяются на следующих этапах, когда будет известен круг задач и способы общения с ПЛК, будет выбрана архитектура

[MikhailSh]

Подключение по SPI:
Дополнительная плата устанавливается выше/ниже/правее/левее основной и соединяется коротким шлейфом не более 10 см. Например как в контроллерах MicroLogix 1200 и модулях 1769 или межблочная связь у Siemens ввиде П-образного шлейфа у S7-300 (неуверен что там что-то типа SPI).
Возможно расширение входов/выходов через сдвиговые регистры, а для аналогового сигнала использовать АЦП с SPI и гальваническую развязку оптронами по цифровым сигналам.

Решаемые задачи:
- созданиея систем управления малыми и средними объектами
- построение систем диспетчеризации и мониторинга

Возможные варианты схем входов/выходов прилагаются.

[jump]

в контроллерах MicroLogix 1200 и модулях 1769

не придумывайте - там драйвера 485, значит не SPI