Radioelektronik Audio-HiFi-Video 4/2001

Przedstawiony

programowany generator

impulsów mo¿e s³u¿yæ

jako Ÿród³o impulsów

szpilkowych lub

prostok¹tnych

o du¿ej dok³adnoœci

czêstotliwoœci

powtarzania.

W

czasie pracy generatora (rys.1)

napiêcie na wejœciu inwertera

U2-A zmienia siê w przedziale

okreœlonym przez zakres histe-

rezy przerzutnika Schmitta stanowi¹cego jego

obwód wejœciowy. Przetwornik cyfrowo-analo-

gowy U1 steruje pr¹dem ³adowania i roz³ado-

wywania kondensatora C1 (pr¹d wyjœciowy

przetwornika) i tym sposobem ustala czêsto-

tliwoϾ oscylacji generatora.

Dzia³anie generatora najwygodniej jest wyja-

œniæ zaczynaj¹c od stanu, w którym kondensa-

tor C1 jest roz³adowany i napiêcie na wejœciu

inwertera U2-A jest bliskie napiêciu zasilania,

czyli 5 V. Na wyjœciu tego inwertera wystêpu-

je napiêcie bliskie potencja³owi masy, czyli 0 V,

a dioda D1 jest spolaryzowana wstecznie.

Pr¹d wyjœciowy przetwornika cyfrowo-analogo-

wego U1 powoduje liniowe ³adowanie kon-

densatora C1, jego wartoœæ zawiera siê

w przedziale 0,004

÷

4 mA, zale¿nie od kodu

wejœciowego przetwornika i pr¹du odniesienia

I

REF

. Kondensator C1 ³aduje siê do czasu

osi¹gniêcia przez napiêcie na wejœciu inwer-

tera U2-A wartoœci odpowiadaj¹cej dolnemu

progowi prze³¹czania U

thL

.

Po na³adowaniu siê kondensatora C1 nastê-

puje zmiana stanu wyjœcia inwertera U2-A,

napiêcie na jego wyjœciu osi¹ga wartoœæ odpo-

wiadaj¹c¹ napiêciu jego wejœcia powiêkszone-

mu o spadek napiêcia na diodzie D1. Chwilo-

wy pr¹d inwertera mo¿e w tym stanie osi¹gn¹æ

nawet 50 mA, co powoduje przesterowanie

wyjœcia przetwornika U1 i szybkie roz³adowa-

nie kondensatora C1. Z chwil¹ osi¹gniêcia

przez napiêcie na wejœciu inwertera U2-A gór-

GENERATOR

PROGRAMOWANY

nego progu prze³¹czania U

thH

nastêpuje zmia-

na stanu wyjœcia (powrót do stanu niskiego)

i cykl powtarza siê.

Inwerter U2-B stanowi bufor oddzielaj¹cy kon-

densator C1 od wyjœcia, a jednoczeœnie stano-

wi¹cy Ÿród³o ci¹gu impulsów szpilkowych

z przednim zboczem opadaj¹cym, tzw. impul-

sów ujemnych. Wyjœcie inwertera U2-C jest

r

Z PRAKTYKI

21

Ÿród³em impulsów szpilkowych dodatnich.

Przerzutnik U3-A przetwarza ci¹g impulsów

szpilkowych (wyzwalaj¹cych) w falê prostok¹t-

n¹ o czêstotliwoœci stanowi¹cej po³owê czêsto-

tliwoœci ich powtarzania.

Okres powtarzania ci¹gu impulsów szpilko-

wych dla czêstotliwoœci mniejszych ni¿ 200

kHz i przy wartoœciach pojemnoœci C1 mniej-

szych ni¿ 1000 pF, wyra¿a siê zale¿noœci¹:

W powy¿szej zale¿noœci D oznacza iloraz

wartoœci dziesiêtnej binarnego kodu wejœcio-

wego przetwornika U1 i jego wartoœci maksy-

malnej równej 256. Wartoœæ pr¹du odniesienia

I

REF

okreœla siê ze wzoru:

Przy wartoœciach pojemnoœci kondensatora

C1 mniejszych ni¿ 1000 pF nale¿y uwzglêdniæ

wystêpuj¹ce w uk³adzie wszystkie pojemnoœci

paso¿ytnicze i rozproszone, takie jak pojem-

I

V

R

REF

REF

=

5

(

)

T

C U

U

I

D

C In

U

U

thH

thL

REF

thL

thH

=

⋅

⋅

+

⋅

⋅











1

1

60

5

5

_

_

_

Rys.1

Schemat

generatora

programowanego

Rys. 2. Przebiegi elektryczne w uk³adzie

Rys. 3. P³ytka drukowana generatora programowanego (skala 2:1)

Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej

generatora programowanego

0

0

5 V

5 V

WyU3-A

WeU2-A

U

thL

U

thH

WyU2-A

22

noœæ wyjœciowa przetwornika C

DA

(12 pF), po-

jemnoœæ wejœciowa inwertera C

I

(5

÷

10 pF)

i pojemnoϾ diody C

D

(2 pF) a tak¿e ewentu-

alnie pojemnoœci podstawek pod uk³ady sca-

lone. Przy czêstotliwoœciach wiêkszych ni¿

200 kHz nale¿y uwzglêdniæ wp³yw czasów

narastania t

r

i opadania t

f

impulsów inwertera

oraz czas opóŸnienia propagacji t

p

na wypad-

kowy okres powtarzania impulsów szpilko-

wych. Odpowiednia zale¿noœæ ma postaæ:

Na rys. 2 przedstawiono kszta³ty przebiegów

wystêpuj¹cych na wejœciu inwertera U2-A (prze-

bieg pi³okszta³tny), wyjœciu inwertera U2-A

(

)

(

)

T

C

C

C

C

U

U

I

D

In

U

U

t

t

t

DA

D

thH

thL

REF

thL

thH

r

f

p

=

+

+

+

⋅

⋅

⋅

+

⋅



























+

+ + +

1

1

60

5_

5_

_

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 4/2001

Artur Król, Joanna Moczko-Król

S5/S7 Windows

PROGRAMOWANIE i SYMULACJA STE-

ROWNIKÓW PLC FIRMY SIEMENS

Wydawnictwo NAKOM, Poznañ 2000, wyd.

I, str. 383

Ksi¹¿ka zawiera opis i sposób wykorzystania

programu S5/S7 Windows firmy IBHsoftec

umo¿liwiaj¹cego kompleksowe oprogramo-

wanie sterowników PLC firmy Siemens. Pa-

kiet zawiera narzêdzia do tworzenia, korekcji

i testowania programów dla sterowników z ro-

dziny S5 i S7 w jêzykach odpowiadaj¹cych

STEP5 i STEP7. Do jego podstawowych za-

let mo¿na zaliczyæ: dwujêzyczny edytor S5/S7

Windows (niemiecki, angielski), mo¿liwoœæ

kontroli sk³adni dostêpnych adresów symbo-

licznych lub absolutnych, kompatybilnoϾ

z oryginalnym oprogramowaniem firmy

Siemens, mo¿liwoœæ sprawdzenia napisane-

go programu dziêki zintegrowanemu z progra-

mem symulatorowi, mo¿liwoœæ po³¹czenia

z Real Time SPS, mo¿liwoœæ komunikacji

z innymi aplikacjami poprzez kana³ DDE,

konwersja z S5 na S7 i odwrotnie.

Ca³oœæ rozpoczyna proste zadanie polegaj¹-

ce na zaprojektowaniu sterowania oœwietle-

niem klatki schodowej. Czytelnik wprowa-

dzany jest krok po kroku w tajniki tworzenia

funkcjonalnego oprogramowania dla PLC

w jêzyku schematu stykowego. Przedstawio-

no sposób testowania tego oprogramowa-

nia zarówno za pomoc¹ zintegrowanego sy-

mulatora jak i za pomoc¹ sterownika dzia³a-

j¹cego w czasie rzeczywistym a nastêpnie

sposób tworzenia ekranu procesowego za

pomoc¹ programu wizualizacyjnego WinCC

firmy Siemens oraz mechanizmy dynamicz-

Przegl¹d wydawnictw

nej wymiany danych miêdzy aplikacjami

dzia³aj¹cymi w œrodowisku Windows.

Do ksi¹¿ki jest do³¹czona wersja demonstra-

cyjna S5/S7 Windows oraz WinCC na CD-

ROM’ie. Wszystkie opisane funkcje i za-

warte w ksi¹¿ce przyk³ady zosta³y przeana-

lizowane na tych wersjach programów.

Ksi¹¿ka wraz z do³¹czonym oprogramowa-

niem mo¿e s³u¿yæ jako narzêdzie pozwalaj¹-

ce na ³atwe i obrazowe nauczanie projekto-

wania automatyki opartej o sterowniki swobo-

dnie programowalne w szko³ach œrednich,

jak i wy¿szych oraz mo¿e byæ idealnym na-

rzêdziem dla pocz¹tkuj¹cych i zaawansowa-

nych projektantów aplikacji dla PLC bez ko-

niecznoœci posiadania sterowników.

(r)

(impulsy szpilkowe) i wyjœciu przerzutnika

U3-A (fala prostok¹tna).

Uk³ad mo¿e pracowaæ w zakresie czêstotliwo-

œci powtarzania impulsów szpilkowych do oko-

³o 20 MHz, czêstotliwoœæ fali prostok¹tnej, ze

wzglêdu na niekorzystny wp³yw opóŸnieñ oraz

czasów narastania i opadania, jest nieco mniej-

sza ni¿ 10 MHz.

Uk³ad najlepiej pracuje w zakresie czêstotliwo-

œci do kilkuset kiloherców. Przy ma³ym pr¹dzie

odniesienia I

REF

, np. 100

µ

A i dowolnie du¿ych

pojemnoœciach kondensatora C1 czêstotliwo-

œci drgañ generatora mog¹ byæ dowolnie ma-

³e. W zakresie ma³ych czêstotliwoœci uzysku-

je siê proporcjonalnoœæ czêstotliwoœci prze-

biegów wyjœciowych do wartoœci dziesiêtnej cy-

frowych danych wejœciowych A7...A0.

Na rys. 3 przedstawiono p³ytkê drukowan¹

uk³adu, a na rys.4 rozmieszczenie elemen-

tów.

(cr)

n