Плк: классификация, принцип работы, выбор

Марки блоков управления

На рынке представлено много фирм производителей самых разнообразных устройств автоматизированных систем управления для «Умного дома». Одной из самых распространенных является немецкая компания Siemens. В ее ассортименте можно найти все что угодно для реализации намеченных задач. Эта компания характеризуется как одна из самых надежных и широкопрофильных. Фирма выпускает не только сложные контроллеры, но и комплектующие к ним: клеммники, дин-рейки, хомуты, соединители, выключатели.

Недостатками компании Siemens является:

• высокая стоимость;
• работа под специализированным программным обеспечением.

Следующей из мировых брендов является испанская компания Fagor. Она также производит сложные и простые модули, и комплектующие к ним, выключатели элементы индикации. Основным отличием этой фирмы является то, что все программное обеспечение свободно можно найти в интернете, как и документацию. Плюс, стоимость компонентов на порядок меньше.

Что это такое?

Это очень маленькая микросхема, которая припаяна к плате вашего мобильного телефона, обычно рядом с разъемом для зарядки. Для чего нужен контроллер питания?

Он регулирует процесс подачи электрического тока к батарее вашего мобильного устройства и, как правило, достаточно технологичен, чтобы определить, например, что ваш телефон уже полностью заряжен. В таком случае процесс подачи энергии просто останавливается, а на дисплее смартфона появляется надпись, которая сообщает о том, что аккумулятор вашего устройства заряжен. Возможно, он также предохраняет ваш аппарат от зарядных устройств более высокого напряжения, не давая смартфону выйти из строя.

Подбор драйвера

В ряде случаев интернет контроллер нуждается в обновлении драйвера. Однако многое зависит от ситуации. Пользователи разыскивают обновления для ноутбука со встроенным адаптером, либо под стационарный компьютер.

Если ноутбук со встроенным сетевым адаптером

На ноутбуках обновление драйвера осуществляется по инструкции:

1. Переход на сайт tp-link.com.
2. Поиск драйвера.
3. «Мой компьютер».
4. Выбор свойств.
5. «Диспетчер устройств».
6. Поиск оборудования.
7. Обновления драйвера.

В ноутбуке адаптер может указываться под любым именем. Устройство должно быть рабочим и, если свойства не открываются, значит стоит провести диагностику.

Поиск LAN драйвера для стационарного компьютера

На стационарном компьютере можно просмотреть драйвер через центр обновления. Подробная инструкция:

1. «Пуск».
2. «Выбор параметров».
3. Вкладка «Обновления и безопасность».
4. «Центр обновления Windows».

В окне показана проверка, необходимо включить поиск драйвера. Если установлена связь с интернетом, скачивание нового пакета данных не отнимет много времени.

Если у вас PCI, или USB сетевая карта

Когда используется PCI, или USB сетевая карта, то обновление происходит через диспетчер устройств. Рекомендуемая инструкция:

1. «Пуск».
2. «Поиск компьютера».
3. Вызов свойств.
4. «Диспетчер устройств».
5. Открытие команды.
6. Надпись: devmgmt.msc.
7. Отображение других устройств.
8. Переход в сетевой контроллер.
9. Контекстное меню.
10. Выбор свойств.
11. Вкладка «Драйвер».
12. Кнопка «Обновить».
13. Автоматический поиск.
14. Определить место сохранения файлов.

USB интернет контроллер иногда не имеет название. При переходе в свойства показана более подробная информация.

Структура и устройство ПЛК

Любой плк Siemens или аналогичный, других производителей, ориентирован на выполнение конкретных действий. Микроконтроллер опрашивает блоки ввода информации, чтобы принять решение, сформировать на выходе готовую команду. Упрощенно схема стандартного элемента включает:

• вход;
• центр;
• выход.

Входные цепи образованы набором датчиков (аналоговых или цифровых), переключающих устройств, смарт-систем. В центральном блоке расположены: процессор, обрабатывающий команды, модуль памяти и средства коммуникации. Выходные цепи отвечают за передачу сигнала на моторы привода, вентиляцию, осветительную арматуру. Туда же допускается подключить управляющее смарт- устройство архитектуры ардуино или подобное. Необходимо также выполнить условие подключения ПЛК к цепям питания. Без них устройство работать не будет. Внешний компьютер через унифицированный интерфейс используется для отладки, программирования контроллера.

Замена контроллера жестких дисков

При неисправности контроллера накопителя стоит задуматься не о его ремонте, а о полной замене платы, так как это является самым оптимальным вариантом. Но не все так просто. Дело в том, что на самой плате находится ПЗУ, обладающее функцией запуска жесткого диска. Она отвечает за запуск остальных систем диска — двигателя, идентификацию головок, доступа к служебным микропрограммам.

Еще одна загвоздка заключается в том, что для каждого жесткого диска энергозависимая память индивидуальна. То есть, прежде чем перемещать ПЗУ на исправную плату, необходимо прошить «родную» память. Для этих целей существует программно-аппаратный комплекс PC3000Express. Если у контроллера больше нет поломок, то можно начинать процедуру считывания информации.

В некоторых случаях, когда программы нет или она не работает с ПЗУ, приходится выпаивать ее с одной платы и ставить на другую. В любом случае при обнаружении или подозрении на неполадки касаемо жесткого диска стоит обратиться в компьютерный сервис, где специалисты смогут определить характер поломки и помочь восстановить данные.

Общее описание предназначения элемента

При помощи контроллера управления удается осуществлять подключение к источнику низкого напряжения, а также отключение в нужной последовательности проводов цепи управления. Другими словами, с помощью этого устройство можно включать и отключать в нужной последовательности высоковольтные аппараты во время запуска, остановки, во время регулирования скорости движения и изменения направления движения при управлении электровозом. Контроллер машиниста снабжен небольшим количеством рукоятей. Каждая из них имеет несколько основных позиций, каждая из которых будет соответствовать определенному режиму работы силовой цепи. Переключая эти рукояти, машинист способен управлять транспортным средством.

Вам будет интересно:Пластичные смазки — это… Понятие, ассортимент, состав и применение

Ссылка на скачивание

Как было упомянуто выше, далеко не все доступные в Интернете файлы безопасны, поэтому поиск хорошего сайта с качественным подбором контента может занять несколько часов. Лучше всего искать информацию по IT-тематике на форумах, где пользователи могут поделиться своим личным опытом, полезными файлами и ссылками.

Следующие два сайта зарекомендовали себя как безопасные и полезные. Скачивание происходит на хорошей скорости, а установка не вызывает трудностей:

1. https://downloadcenter.intel.com/ru/download/18713
2. http://notebookclub.org/drivers/general/9-windows-drivers-install.html

В чем суть его работы

Принцип действия буст контроллера заключается в увеличении вращений турбины. Делает это он вместе с пневматическим клапаном, установленным в шланг впуска. Подробней обо всем. Достигнув требуемых параметров турбинных оборотов, водитель также может в любой момент все вернуть обратно. Благодаря зажиму данного клапана, излишек воздуха из коллектора не выходит. Именно за счет этой способности буст контроллера, в разы увеличивается крутящий момент двигателя. В результате машина становится динамичной.

Устройства электронного типа отличаются высокой производительностью. Способны учитывать стиль вождения любого автолюбителя. 

Как выбрать контроллер для светодиодной ленты

При выборе контроллера
для цветной светодиодной ленты необходимо учесть ряд его технических
характеристик:

1. Вольтаж.
2. Мощность.
3. Сила тока.
4. Исполнение корпуса.

Вольтаж контролирующего
устройства должен точно соответствовать аналогичному параметру лед-ленты. Как
правило, это 12 или 24 вольта. Их значения можно найти в описании. Немного
сложнее дело обстоит с мощностью – ее нужно рассчитать. Она должна равняться
суммарному значению для всех лэд-элементов. Например, если один метр
светодиодной ленты потребляет 4 Вт, а общая длина = 5 метрам, то общее значение
будет 20 Вт. Именно такое значение должна иметь мощность самого блока.

Аналогичным образом
ведется расчет для силы тока светодиодной ленты. Так, если метр ее длины
потребляется 1,2 А, значит, при протяженности в 5 м, ее общий показатель будет
равен 6 А

Не менее важно выбирать блок контроля по типу корпуса. Если его
монтаж планируется на улице или в сыром помещении, то он должен иметь
соответствующую степень защиты

При подключении дополнительного витка светодиодной ленты для синхронной работы от уже установленной с контроллером потребуется монтировать усилитель (между двумя лэд-полосками) и блок питания (от ближайшей розетки). Это позволит установить набор разноцветных led-светильников, сэкономив на прокладке кабеля. При этом все элементы цепи должны иметь соответствующий номинал по току, напряжению и мощности.

Какие ошибки могут быть допущены при
выборе

Среди наиболее распространенных
ошибок, которые нужно избегать при выборе контроллера для светодиодной ленты,
можно выделить:

1. Не учитывается суммарная мощность лед-элементов.
2. Неправильный монтаж блока контроллера за навесным потолком при использовании пультов с ИК-портом.
3. Установка управляющих устройств для разных комнат с одной частотой (характерно для какого-то конкретного производителя). При включении с пульта будут запускаться сразу несколько областей. Избежать проблемы можно, используя разные каналы или модели разных линеек для разных зон.

Аспекты при выборе программируемого логического контроллера

Руководителю стоит ознакомиться с мнением оператора прибора, который выскажет авторитетное мнение о предлагаемых брендах и собственные предпочтения. Оператор покажет лучшие результаты на машине, которую досконально знает, поэтому рекомендуется учитывать мнение профессионала.

В случае, когда бренд выбран, необходимо исследовать серии, которые предлагает производитель. В идеале, серия вмещает приборы разных специфик и вычислительных возможностей. Подобные аппараты разделяются на 3 категории в зависимости от заложенных мощностей (большая, средняя и мало мощностная группы). Последняя категория предназначена для наиболее простых вычислений на оборудовании соответствующего разряда. Коннект со сторонними приборами не превышает 100 экземпляров. Кроме того, мало мощностные ПЛК располагают определенным числом разъемов под входы и выходы. Это необходимо, чтобы избавить оператора от ручной подборки модулей. Современные приборы из мало мощностной группы способны производить вычисления на порядок превосходящие предыдущие поколения.

Наиболее востребованная категория контроллеров — это средне мощностные аппараты. Подобная техника производится в порядке модулей, чтобы оператору не приходилось сталкиваться с проблемой ограничения в настройках. Эта категория способна обеспечить стабильную работу для техники в масштабах цеха. Благодаря сетевому подключения, средняя категория способна осуществлять коннект со сторонней техникой и с интегрированной на производстве надстройкой управления.

ПЛК категории большой мощности не часто встречаются в продаже, потому что подобная техника производится в ограниченном количестве. Эта категория обеспечит стабильную работу в рамках крупного предприятия и потребует сетевого подключения. Функционал большой группы аналогичен моделям средней категории.

Неопытные операторы прибегают к банальному сравнению моделей исходя из заявленных характеристик и мощностей конкретных аппаратов, что делать не рекомендуется. Программируемый ПЛК — техника специфическая, в цифровых показателях путаются даже профессионалы. Рекомендуется при выборе конкретной модели исходить из поставленной задачи перед прибором.

Зачем нужен контроллер

Одноцветной светодиодной ленте контроллер не требуется, она просто подключается к блоку питания, который обычно имеет маркировку DC12V для 12-ти вольтных моделей, если лента отличается по напряжению, нужно подобрать соответствующий БП. В принципе, наиболее распространенными являются модели на 12 – 24 В, причем экземпляры с большим напряжением достаточно экзотичны. Встречаются и виды светодиодных лент для подключения к сети 220 В напрямую, но их не бывает в RGB исполнении.

Контроллер играет роль переключателя цепей от источника питания к потребителю. На ленте расположено три ряда светодиодов, различающихся по цвету, либо все три цвета выполнены в виде отдельного кристалла в одном корпусе светодиода, например, типа 5050:

1. Зеленый.
2. Синий.
3. Красный.

Контроллеры бывают различного исполнения, в том числе герметичного, на них указана степень защиты от воды и пыли в виде IPхх, причем IP20 – самый нежный, его нельзя использовать на улице или во влажных помещениях, а IP68 – защищен хорошо. Ленты тоже бывают разными по степени защиты, маркируются таким же образом. Иногда производители используют более понятную пометку, надпись «Waterproof» гласит о водонепроницаемости прибора.

В чем особенность буст контроллера

Сначала нужно ознакомиться с модификациями устройств. Они представлены:

• электроника;
• механика.  

Большей популярности и востребованности среди потребителей пользуются экземпляры в электронном исполнении. Им характерен довольно замысловатая последовательность в плане управления. Они способны контролировать периодичность вращений, совершаемых валом. Также учитывать нагрузку двигателя внутреннего сгорания. На основе этого, они подталкивают турбинный компрессор к созданию высокого давления за короткое время. 

Несмотря на то, что мощность увеличивается, показатель будет незначительным. Чего не скажешь о тяжести на узлы движка, которая моментально возрастает. Можно сказать, что установка буст контроллера целесообразна для автомобилей, участвующих в соревнованиях. Поэтому не рекомендуется ставить его на штатный мотор. Ему просто не под силу такая нагрузка. Единственное, если доработать контракцию и заменить все прокладки. 

Ежедневная эксплуатация буст контроллера сведена к бездействию. Что обусловлено давлением воздуха, который выдает турбина. Он ниже срабатываемого порога обычного клапана. 

Подключение контроллера к светодиодной ленте

Подключение контроллера лучше осуществлять с помощью разъемов для монтажа RGB-ленты, потому что это быстрее и проще в ремонте, чем соединение с помощью пайки. Чтобы добавить отрезок достаточно надеть коннектор на конец ленты соответственно цепям. По схеме (клемма на блоке – контактный пятачок на ленте).

• Red-R;
• Green-G;
• Blue-B;
• +Vout-+Vin.

Многоцветная лента использует для питания общий плюс, а управление ведется по минусовой шине.

Контроллер может быть многозональным, это значит, что на нем предусмотрено управление более чем одной световой зоной. Вы можете подключить несколько различных участков и управлять ими независимо. В таком случае соединение будет аналогичным вышеописанному однозонному, только повторяется для каждой зоны соответственно. Некоторые модели подсоединяются к БП не через клеммные колодки, а круглым разъемом «папа», естественно, на блоке питания должно быть такое же гнездо, но типа «мама» или наоборот.

0%

Почему разрезать ленту можно только в специально предназначенных местах?

Чтобы не нарушить схему питания группы светодиодов.

Чтобы не вызвать короткое замыкание.

Чтобы не испортить всю ленту.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Можно ли светодиодную ленту погружать в воду?

Категорически нельзя.

Можно, если она имеет герметичное исполнение (IP67 и выше).

Можно – она питается низким напряжением.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Можно ли светодиодную ленту использовать для освещения

Нельзя – можно испортить глаза.

Можно, если создаваемого ею светового потока для этого достаточно.

Нельзя – она очень слабо светит.

Верно! Не верно!

Продолжить »

На 12 В.

На 24 В.

На 36 В.

Зависит от конструкции.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему у очень длинной ленты удаленные от питающих проводов светодиоды светят тускло?

Предыдущие светодиоды забирают все напряжение.

Из-за большой длины ленты на ее токопроводящих дорожках падает напряжение.

Они не могут светить тускло – все светодиоды включены параллельно на одну питающую шину ленты.

Верно! Не верно!

Продолжить »

RGB лента состоит из разноцветных или трехцветных светодиодов?

Трехцветных.

Разноцветных, установленных поочередно.

Зависит от конструкции – может быть и так, и так.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Все ли ты знаешь о светодиодной ленте

Ты абсолютно ничего не знаешь о светодиодной ленте. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

Ты очень слабо знаешь принцип работы светодиодной ленты. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

Ты неплохо разбираешься в принципе работы светодиодной ленты, но есть некоторые пробелы.

Ты очень хорошо знаком со светодиодными лентами.

  Перепройти тест!

Предыдущая
Светодиодная лентаПодключение и управление светодиодной лентой к arduino
Следующая
Светодиодная лентаКак подключить светодиодную ленту и не допустить ошибок

Дополнительные возможности и функции ОВЕН ПЛК

При разработке контроллеров были отобраны самые востребованные функции аналогичных изделий ведущих мировых производителей, поэтому созданные компанией ОВЕН контроллеры ПЛК100 и ПЛК150 обладают современными расширенными функциональными и эксплуатационными возможностями. Первое — это наличие встроенного аккумулятора резервного питания, который позволяет сохранить данные и результаты промежуточных вычислений, а также функцию обмена по сети Ethernet после отключения основного питания (до 10 минут без перезагрузки). Второе — если всё-таки основное питание отсутствовало более 10 мин, то при перезагрузке ОВЕН ПЛК его выходы будут переведены в безопасное состояние. То же произойдет в случае аварийной ситуации. Третье — большой объем внутренней энергонезависимой Flash-памяти и наличие специализированной файловой системы даёт возможность сохранить проект CoDeSys непосредственно в контроллере. Встроенная Flash-память может быть использована для хранения архивов данных или результатов измерений. Архивы можно считать непосредственно из ПЛК через интерфейсы RS-232 или Ethernet и открыть в программе обработки электронных таблиц или текстовом редакторе. Дополнительно отметим, что ПЛК оснащён часами реального времени с собственным аккумуляторным питанием, имеет удобные надёжные винтовые клеммы и покупателю не требуется приобретать специальные кабели для подключения. Количество входов и выходов ОВЕН ПЛК может быть расширено путем подключения модулей ввода/вывода ОВЕН МВА8 и МВУ8, которые поддерживают интерфейс RS-485. Подробная информация о контроллерах, а также специальная библиотека функциональных блоков, таких как ПИД-регуляторы с автонастройкой коэффициентов, регуляторы положения трёх-позиционных исполнительных механизмов (задвижек), адаптивные регуляторы находятся в свободном доступе на сайте www.owen.ru.

Таблица. Технические характеристики контроллеров ОВЕН ПЛК100 И ОВЕН ПЛК150

Параметры
ОВЕН ПЛК100
ОВЕН ПЛК150
Общие сведения
Тип корпуса
для крепления на 35-мм DIN-рейку, длина 105 мм
Степень защиты корпуса
IP20
Диапазон рабочих температур
-20…+70 °С
Напряжение питания (два варианта исполнения)
=24 В/~220 В
Потребляемая мощность
б Вт
Индикация на передней панели
светодиодная
Ресурсы
Центральный процессор
32-разрядный RISC-процессор 200 МГц на базе ядра ARM9
Объём оперативной памяти
8 Mбайт
Объём энергонезависимой памяти хранения программ
4 Mбайт (Flash-память, специализированная файловая система)
Размер Retain-памяти
4 кбайт
Дискретные входы
Количествоь дискретных входов
8
6
Тип сигнала дискретного входа: • =24 В • ~220 В
15..24 В соответствует логической 1, 0…5 В — логическому 0 сухой контакт (разомкнут — логический 0; замкнут — логическая 1)
Гальваническая изоляция дискретных входов
на 1,5 кВ, групповая
Рабочая частота дискретных входов
до 10 кГц
Аналоговые входы
Количество аналоговых входов
нет
4
Предел основной приведённой погрешности
—
0,5 %
Типы поддерживаемых датчиков и входных сигналов (подключение датчика с выходным унифицированным сигналом тока или напряжения осуществляется напрямую и не требует согласующих резисторов)
—

термопреобразователи сопротивления медные, платиновые, никелевые 50,100, 500,1000 Ом (по двухпроводной схеме); термопары; ток 0…5 мА, 0(4).20 мА; напряжение 0…1 В, 0…10 В; сопротивление до 5 кОм

Время опроса одного аналогового входа
—
0,5
Дискретные выходы
Количество дискретных выходов и варианты их исполнения
б э/м реле (220 В, 8 А) 12 транз. кл., коммутирующих +Uпит
4 реле (220 В, 4 А)
Гальваническая изоляция дискретных выходов
1,5 кВ, индивидуальная
Аналоговые выходы
Количество аналоговых выходов
—
2
Разрядность
—
10 бит
Тип выходного сигнала (варианты исполнения): • тока • напряжения • универсальный (программное переключение типа выходного сигнала)
—
4…20мА 0…10В 0…10 В или 4…20 мА
Наличие встроенного источника питания
общий, гальванически изолированный (1,5 кВ)
Интерфейсы связи
Интерфейсы
Ethernet 10/100 mbps, RS-485, RS-232 – 2 канала, USB-Device, USB-Host
Ethernet 10/100 mbps, RS-485,RS-232
Скорость обмена по интерфейсам RS
настраиваемая, до 115200 bps
Протоколы
ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP, Dcon, Gateway (протокол CoDeSys)
Программирование
Среда программирования
CoDeSys 2.3
Языки программирования
IL, ST, LD, SFC, FBD + дополнительный язык CFC
Размер пользовательской программы
ограничен размерами свободной памяти (около 1 млн инструкций)
Интерфейс для программирования и отладки
RS-232, Ethernet или USB

Типы связи

Существует несколько типов связи выносных модулей с центральным контроллером и датчиками. Вид применяемой связи зависит от возможностей главного блока управления, промежуточных модулей и составленной схемы. Также может применяться смешанный тип связи. Промежуточные или выносные модули управления можно связать между собой посредством LAN или RS-портов.

Самые простые системы автоматизации для умного дома представляют собой центральные контроллеры, к ним подключаются посредством многоразрядной шины блоки входов и выходов. Отдельно стоящий блок питания, панель управления, индикации и огромное количество проводов, идущих ко всем управляемым объектам, к ним относятся и датчики. Такая система дешевая, но из-за большого числа соединительных проводов она покажется трудной в монтаже и громоздкой, а схемы трудночитаемые. Но зато самой надежной и масштабной по площади. Модули могут соединяться через RS-485, LAN, COM.

Передача данных в низкочастотном диапазоне. Такой вид связи экономичен в плане количества проводов и материальных средств, но менее надежен из-за подверженности помехам от высоковольтных источников и потребителей.

Ошибка диспетчера устройств

Часто после переустановки операционной системы персонального компьютера диспетчер устройств определяет, что SM-контроллер шины работает некорректно. Это довольно распространенная проблема. Для того чтобы все оборудование работало как следует, требуется установка драйверов для этого устройства. Неопытные пользователи ПК начинают задавать на форумах вопросы, чтобы понять, что же представляет собой SM-контролер шины. А вот найти грамотный ответ не всегда получается

Постоянные посетители форумов дают противоречивые ответы: одни утверждают, что такого оборудования нет, это ошибка системы, и можно пренебречь установкой драйверов, а их оппоненты, наоборот, настаивают на исключительной важности контроллера. На самом деле, SM-контроллер шины существует, но имеет ли он серьезное значение для полноценного функционирования персонального компьютера или нет? Попробуем разобраться

Особенности работы и программирования ПЛК

Теперь, когда стали более понятными основные возможности ПЛК, следует выяснить способы их применения.

Система программирования является одной из примечательных и полезных особенностей ПЛК, она обеспечивает упрощенный подход к разработке управляющих программ для специалистов различного профиля.

Именно в ПЛК впервые появилась удобная возможность программирования контроллеров путем составления на экране компьютера визуальных цепей из релейных контактов для описания операторов программы (рисунок 6). Таким образом, даже весьма далекие от программирования инженеры-технологи быстро осваивают новую для себя профессию. Подобное программирование называют языком релейной логики или Ladder Diagram (LD или LAD). Задачи, решаемые при этом ПЛК, значительно расширяются за счет применения в программе функций счетчиков, таймеров и других логических блоков.

Рис. 6. Пример программной реализации электрической цепи

Задача программирования ПЛК еще более упрощается благодаря наличию пяти языков, стандартизованных для всех платформ ПЛК. Три графических и два текстовых языка программирования взаимно совместимы. При этом одна часть программы может создаваться на одном языке, а другая — на другом, более удобном для нее.

К графическим средствам программирования ПЛК относятся язык последовательных функциональных блоков (Sequential Function Chart, SFC) и язык функциональных блоковых диаграмм (Function Block Diagram, FBD), более понятные для технологов. Для программистов более привычными являются язык структурированного текста (Statement List, STL), напоминающий Паскаль, и язык инструкций (Instruction List, IL), похожий на типичный Ассемблер.

Конечно, простота программирования ПЛК является относительной. Если с программированием небольшого устройства может после обучения справиться практически любой инженер, знакомый с элементарной логикой, то создание сложных программ потребует знания основ профессии программиста и специальных познаний в программировании ПЛК.

Упростить создание программного обеспечения для современных ПЛК позволяют специальные комплексы, такие как

(рисунок 7), ISaGRAF, OpenPCS и другие инструменты, не привязанные к какой-либо аппаратной платформе ПЛК и содержащие все необходимое для автоматизации труда программиста. Для отладки сложных проектов на основе компонентов TI компания предлагает специальные отладочные комплекты и необходимое программное обеспечение.

Рис. 7. Рабочий экран программирования в среде CoDeSys

Перед началом работы ПЛК выполняет первичное тестирование оборудования и загрузку в ОЗУ и ПЗУ операционной системы и рабочей программы пользователя. Стандартный ПЛК кроме рабочего режима имеет режим отладки с пошаговым выполнением программы, с возможностью просмотра и редактирования значений переменных.

Рабочий режим ПЛК состоит из повторяющихся однотипных циклов, каждый из них включает три этапа:

• опрос всех датчиков с регистрацией их состояния в оперативной памяти;
• последовательный анализ рабочей программы с использованием данных о текущем состоянии датчиков и с формированием управляющих воздействий, которые записываются в буферные регистры;
• одновременное обновление контроллером состояния всех своих выходов и начало очередного этапа опроса датчиков.

Процесс исполнения программы ПЛК можно контролировать на экране подключенного компьютера с отображением состояния отдельных параметров. Например, процедуры включения и выключения насоса могут меняться в зависимости от требуемой задержки, значение которой задается специальной переменной.

При необходимости можно остановить выполнение программы и перевести ПЛК в режим программирования, затем на экране компьютера изменить ход выполнения программы или отдельные параметры и снова записать их в память ПЛК.

Гироскоп и акселерометр полетного контроллера

Гироскоп и акселерометр — очень важные датчики, они определяют положение квадрокоптера в пространстве, а также движется ли он, посылают эти данные процессору, а тот уже решает, какому двигателю поддать газа, а какому наоборот, снизить обороты.

Акселерометр выполняет роль стабилизатора в пространстве, есть даже такой режим полета — «Режим стабилизации», при котором квадрокоптер невозможно будет перевернуть в воздухе и он всегда будет держаться параллельно земле (если просто отпустить стики на пульте). Опытные пилоты почти всегда летают в режиме АКРО, поэтому они отключают акселерометр или используют его крайне редко.

Гироскоп же выполняет роль определения положения квадрокоптера в пространстве.

Какие самые популярные гироскопы используются в полетных контроллерах? Смотрим таблицу ниже:

Гироскоп	Протокол коммуникации (BUS)	Макс. частота работы гироскопа
MPU6000	SPI, i2c	8K
MPU6050	i2c	4K
MPU6500	SPI, i2c	32K
MPU9150*	i2c	4K
MPU9250*	SPI, i2c	32K
ICM20602	SPI, i2c	32K
ICM20608	SPI, i2c	32K
ICM20689	SPI, i2c	32K

MPU9150 — это MPU6050 со встроенным магнитометром AK8975, а MPU9250 — это MPU6500 и тоже с магнитометром.

Номер и название гироскопа можно найти на самом чипе, например это — MPU-6000:

Выбор гироскопа: частота опроса и шумы

Есть два критерия, которые нужно учитывать при выборе полетного контроллера с конкретным гироскопом, это частота работы и чувствительность к шумам (электро- и механическим).

На сегодня самыми популярными и надежными считаются гироскопы MPU6000, у них частота работы 8KHz, а также они достаточно не чувствительны к шумам. Советуем не покупать полетные контроллеры с гироскопами MPU6500 и MPU9250, у них хоть и частота выше, но они больше подвержены воздействию шумов.

Серия гироскопов ICM работает лучше и плавнее, чем MPU6000 на 32KHz, но из-за шумных двигателей и регуляторов оборотов производительность ICM будет ниже, чем MPU6000. Например, ICM20602 на Raceflight Revolt V2 или ICM20689 на Kakute F4, оба этих гироскопа могут работать на частоте 32KHz, но с регуляторами оборотов, которые генерируют много шума, они работать будут хуже, чем MPU6000. По этой причине на полетные контроллеры устанавливают сетевые фильтры для частичного удаления шумов.

i2c и SPI

SPI и i2c — это протоколы связи (BUS) между процессором и гироскопом . В зависимости от того, какой будет протокол, будет зависеть скорость работы самого гироскопа. Гироскоп сможет работать на частоте 32KHz с протоколом SPI, в то время как на i2c можно рассчитывать на «потолок» в 4 KHz. Поэтому выбирайте ПК с SPI.

Прошивки полетного контроллера, их виды

Полетные контроллеры отличаются не только по типу компонентов, из которых они состоят, но и по прошивкам, на которых они работают, то есть программным обеспечением, на котором работает полетный контроллер.

Как уже написано выше, на сегодня самыми популярными прошивками являются:

• CleanFlight;
• Betaflight;
• Raceflight.

Что из себя представляет программное обеспечение полетного контроллера — прошивка? Это набор правил и алгоритмов, которые обрабатывает процессор.

А теперь ответ на вопрос, как прошить полетный контроллер? Конкретно для каждой прошивки разработан свой конфигуратор — это специальная программа, которая загружает в полетный контроллер программное обеспечение, а зачем конфигуратор работает в роли графического интерфейса прошивки — чтобы вам было наглядно и удобно настраивать свой квадрокоптер.

С помощью графического интерфейса можно вносить различные настройки в прошивку, например, менять параметры PID, включать и редактировать фильтры, включать или отключать датчики, настраивать начальные и максимальные обороты двигателей и так далее. Но стоит отметить, что в зависимости от прошивки у них будет разный интерфейс, критичных отличий, конечно, не будет, но все же.

Можно ли отремонтировать контроллер?

Одной из немногочисленных поломок, которая может случиться с электрическим велосипедом, является выход из строя этого элемента. Что рекомендуется предпринять в этом случае?

Прежде всего, сняв контроллер, нужно определить, подлежит ли он ремонту, что легко сделать, просто взглянув на  них: внешний вид подскажет, какая деталь требует замены. Если ремонт возможен, нужные запчасти спросить можно в магазине велотехники или на радиорынке.

Если отремонтировать контроллер уже не представляется возможным, его придется заменить. Сделать это можно, вновь-таки, посоветовавшись с продавцами этого транспорта, потому что, даже при внешней схожести прибора и совпадении разъемов, предназначенных для подключения  соответствующих компонентов, контроллеры, выпущенные различными производителями, по- разному могут быть «прошиты». Касаться различия могут и других показателей.  Чтобы получить максимальный коэффициент полезного действия двигателя, нужен штатный контроллер, предназначенный для работы с ним или же универсальный, рассчитанный на напряжение 24, 36, 48 V и мощность, лежащую в пределах 200-1000 Вт. Приятным моментом является то, что их стоимость практически  одинакова.

Контроллеры: стандартный (штатный) и универсальный

Универсальные  Volta bikes внешне незначительно отличаются от штатных, в которых на мотор питание  подается по окрашенным в желтый, зеленый и синий цвета проводам. В ремонтном же –  они все зеленого одинакового цвета. Здесь не имеет значения  порядок их подключения из-за того, что настройки отсутствуют  до момента подключения к двигателю

Стандартный контроллер и универсальный

Два  провода дополнительных синего цвета, имеющиеся в ремонтном варианте Volta bikes, могут быть соединены вместе при помощи одноконтактного разъема. Они служат для настройки фазировки

После установки на велосипед  этой важной детали, к ней подключают все  компоненты электронные. Затем несколько секунд проводки замыкают

Как только напряжение подано на мотор-колесо, оно должно самостоятельно сделать несколько оборотов. Если  правильно сделано все, то так и произойдет. Теперь  синие провода нужно рассоединить, поскольку они уже не нужны. Прибор  к работе готов.