परिचय

निश्चित रूप से, हर कोई जो एक बार शुरू हो गया है या एसटीएम 32 माइक्रोकंट्रोलर्स का अध्ययन करना शुरू कर रहा है, उसके पास एक चीनी निर्मित डिबगिंग बोर्ड है, जिसे उपयुक्त रूप से ब्लू पिल विदेशी पर्यटकों (नीली गोली) का उपनाम दिया गया है।

ऐसा बोर्ड STM32F103C8T6 चिप पर आधारित है, जो कि कॉर्टेक्स - 3 कोर पर आधारित 32 बिट प्रोसेसर है। नीचे दी गई तस्वीर क्लासिक बोर्ड और पिन असाइनमेंट दिखाती है।

5 मिनट में तात्कालिक साधनों से पीएलसी कैसे बनाएं?

जैसा कि अक्सर होता है, इंटरनेट से सबक आपको सिखाया जाता है कि टाइमर, USART, स्विच आउटपुट स्टेट्स और यहां तक ​​कि DMA के साथ कैसे काम करें! और सभी परीक्षणों के बाद, बोर्ड सुरक्षित रूप से स्पेयर पार्ट्स शेल्फ पर जगह लेता है - एक अच्छी बात है, लेकिन अभी तक कोई भी सभ्य आवेदन नहीं मिला है।

यदि आप इस लेख को पढ़ रहे हैं, तो यह शेल्फ से बोर्ड को हटाने और इसे बंद धूल उड़ाने का समय है, क्योंकि अब हम इसके आधार पर एक प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर बनाएंगे जो अंतर्राष्ट्रीय मानक IEC61131-3 का अनुपालन करेगा।

बाद में माइक्रोप्रोसेसर को संलग्न फर्मवेयर (अफसोस के साथ फ्लैश किया जाता है, जब तक कि योजनाओं में स्रोत कोड का प्रकाशन उपलब्ध नहीं है), यह पहले से ही पीएलसी के रूप में काम करने में सक्षम होगा। और सबसे दिलचस्प बात यह है कि बोर्ड को मित्सुबिशी एफएक्स 2 टी नियंत्रकों के प्रोग्रामिंग के लिए डिज़ाइन किए गए मानक जीएक्स डेवलपर एफएक्स सॉफ्टवेयर का उपयोग करके प्रोग्राम किया जा सकता है। इस सॉफ्टवेयर ((Russified) I को पंजीकरण के बाद आधिकारिक मित्सुबिशी वेबसाइट से स्वतंत्र रूप से डाउनलोड किया गया।

तो, फर्मवेयर के बाद हमारे छोटे नीले बोर्ड ने कौन सी नई सुविधाएँ प्राप्त कीं?

पहले, अब आप माइक्रो-यूएसबी कनेक्टर का उपयोग करके इसे कंप्यूटर से जोड़ सकते हैं। प्रोग्रामिंग वातावरण और नियंत्रक के बीच डेटा विनिमय प्रदान करने के लिए, आपको वर्चुअल COM पोर्ट ड्राइवरों को स्थापित करना होगा। उन्हें अटैचमेंट में ब्लूपिल_उपडेट.पीड डॉक्यूमेंट के लिंक से डाउनलोड किया जा सकता है। ड्राइवर को स्थापित करने और बोर्ड को यूएसबी से कनेक्ट करने के बाद, एक नया डिवाइस व्यक्तिगत कंप्यूटर के उपकरणों में दिखाई देगा, जैसा कि तस्वीर में दिखाया गया है।


अब आप GX डेवलपर FX चला सकते हैं जिसे हमने स्थापित किया था। कार्यक्रम शुरू करने के बाद, आपके पास निम्न विंडो होगी:


अगला कदम एक नया प्रोजेक्ट बनाना है। प्रोजेक्ट मेनू में - नई परियोजना। यह विंडो आपके लिए खुलेगी:


आप यहां कुछ भी नहीं बदल सकते हैं, और ठीक पर क्लिक करें। इसलिए - हमारे पास एक खाली परियोजना है, और अब हमें बोर्ड से ऑनलाइन कनेक्शन को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

ऐसा करने के लिए, मेनू में ऑनलाइन चयन करें - स्थानांतरण सेटिंग्स। यह विंडो आपके लिए खुलेगी:


आप यहां कुछ भी नहीं बदल सकते हैं, और ठीक पर क्लिक करें। इसलिए - हमारे पास एक खाली परियोजना है, और अब हमें बोर्ड से ऑनलाइन कनेक्शन को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

ऐसा करने के लिए, ऑनलाइन मेनू में चुनें - सेटिंग्स को स्थानांतरित करें। यह विंडो आपके लिए खुलेगी:


पीसी इंटरफ़ेस श्रृंखला में, साधारण चुनें (यहां यह गलत तरीके से अनुवादित है - यह होना चाहिए

सीरियल) और आप इस विंडो को देखेंगे:


यहां हम COM पोर्ट नंबर का चयन करते हैं जो व्यक्तिगत कंप्यूटर उपकरणों में दिखाई देता है। इसे हमारे मामले में STMicroelectronics Virtual COM Port (COM2) कहा जाता है। अब हम देख सकते हैं कि क्या कोई संबंध है। ऐसा करने के लिए, पिछले संवाद में टेस्ट कनेक्शन बटन पर क्लिक करें। यदि सब कुछ क्रम में है, तो आपके पास नीचे दिए गए चित्र के अनुसार एक संदेश होगा:


और अब हम सुरक्षित रूप से सबसे दिलचस्प बात के लिए आगे बढ़ सकते हैं - नियंत्रक प्रोग्रामिंग। यह संस्करण तीन भाषाओं का समर्थन करता है: IL - निर्देश भाषा, स्ट्रिंग प्रदर्शन प्रकार। LAD - सीढ़ी भाषा, दृश्य प्रदर्शन प्रकार। एसएफसी - लगातार ब्लॉकों की भाषा, दृश्य प्रकार का प्रदर्शन। और आप हमेशा आईएल और एलएडी और इसके विपरीत भाषाओं को प्रदर्शित करने के बीच स्विच कर सकते हैं। निम्नलिखित एक विशिष्ट LAD कार्यक्रम है:


और यहाँ एक ही कार्यक्रम है, लेकिन आईएल भाषा में:


बेशक, यह सब अच्छा है, लेकिन मैं कार्यक्रम तर्क पर गौर करना चाहता हूं - यह समझने के लिए कि वहां क्या हो रहा है। ऐसा करने के लिए, F3 बटन दबाएं - और यदि प्रोग्राम नियंत्रक को लिखा गया है, तो डिस्प्ले को ऑनलाइन मॉनिटरिंग मोड पर स्विच किया जाएगा। कार्यक्रम को रिकॉर्ड करने के लिए आपको मेनू में चयन करने की आवश्यकता है ऑनलाइन - नियंत्रक को लिखें।

निम्न विंडो दिखाई जाएगी:


विंडो में, रिकॉर्डिंग के लिए विकल्पों का चयन करें (यहां पूरे कार्यक्रम और नियंत्रक मापदंडों का चयन किया गया है), और रन बटन पर क्लिक करें। कार्यक्रम आपको सूचित करेगा कि नियंत्रक को रिकॉर्ड करने के लिए STOP मोड में स्विच किया जाएगा (आप इसे PC13 से जुड़े एलईडी के विलुप्त होने से देखेंगे), यह नियंत्रक को RUN मोड में रिकॉर्ड करेगा और डाल देगा।

और यह LAD प्रोग्राम के लिए स्रोत कोड ऑनलाइन दिखाया जाएगा:


और एक ऑनलाइन आईएल कार्यक्रम का एक ही टुकड़ा:


और यहाँ SFC स्रोत कोड है:


परीक्षण की सुविधा के लिए, मैं नियंत्रक के हार्डवेयर के पुराने परीक्षण विकास का उपयोग करता हूं, जिसका एक कारण या किसी अन्य के लिए उपयोग नहीं किया गया है। इनमें से एक बोर्ड नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:


यह बोर्ड UART1, UART2 और 1-वायर बस के लिए गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करता है। असतत इनपुट और आउटपुट भी गैल्वेनिक रूप से पृथक होते हैं। निम्नलिखित mnemonics कार्यक्रम के लिए स्वीकार किए जाते हैं: X1 पता 1 के साथ इनपुट है, Y2 पता 2 के साथ आउटपुट है, M104 पता 104 के साथ थोड़ा ऑपरेंड है, D1000 पता 1000 के साथ सामान्य रजिस्टर है। अनुलग्नक में लगे फर्मवेयर संस्करण में निम्न प्रतिबंध हैं: कार्यक्रम चरणों की संख्या 1000 है (अधिकतम संभव 8000 है)।
रजिस्टर की संख्या - 2000 (रेंज D0000-D1999)। बिट चर की संख्या - 3072 (रेंज M0-M3071)। UART1 - मोडबस आरटीयू मास्टर / दास के लिए समर्थन, मास्टर मोड -2 में दासों की संख्या -2 (अधिकतम संभव - 128)। UART2 - मोडबस के लिए समर्थन। आरटीयू मास्टर / दास, मास्टर मोड -2 (अधिकतम संभव - 128) में दासों की संख्या।

डिफ़ॉल्ट रूप से, धारावाहिक संचार पैरामीटर 57600, 8N1 हैं। UART1 - पता 1 के साथ दास मोड में, UART2 - पता 2 के साथ दास मोड में भी।

1-तार बस के लिए, इस समय, समर्थन केवल DS18B20 जैसे सेंसर के लिए है, दासों की संख्या -2 है (अधिकतम संभव 128 है)।

नियंत्रक से कार्यक्रम को उतारना और इसे मानव-पठनीय रूप में परिवर्तित करना भी समर्थित है (मुझे पसंद है LAD)।

कार्यक्रम वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम ChibiOS RT का उपयोग करके बनाया गया है।

मोडबस आरटीयू और 1-तार बसों पर संचार सेटिंग्स को उस प्रोग्राम का उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया गया है जिसे आप अनुलग्नक में पा सकते हैं। एक उदाहरण के लिए, अब हम अज्ञात पते वाले सेंसर की स्थापना और खोज करने पर विचार करते हैं। कार्यक्रम शुरू करने के बाद, आपके पास यह विंडो होगी:


1-वायर टैब पर जाएं और 1-वायर मास्टर का चयन करें, और नियंत्रक को लिखने के लिए पीएलसी बटन पर लिखें पर क्लिक करना सुनिश्चित करें:


और अब, सर्च स्लेव बटन पर क्लिक करने के बाद, एक विंडो खुलती है जहां आप D0000-D2000 क्षेत्र में एक पते का चयन कर सकते हैं, जिसमें से सेंसर से दर्ज तापमान मान एक फ्लोटिंग पॉइंट नंबर के रूप में दर्ज किया जाएगा।


और नीचे दी गई विंडो को डेटा एक्सचेंज बस से जुड़े सभी सेंसर की सफल खोज के बाद दिखाया गया है।


यहां हम वर्तमान कॉन्फ़िगरेशन में पाए गए सेंसर को जोड़ सकते हैं या वर्तमान को पूरी तरह से एक नए के साथ बदल सकते हैं। हमारे मामले में, तापमान डेटा एक अस्थायी बिंदु संख्या के रूप में पते D1500, D1502 और D1504 पर नियंत्रक रजिस्टर क्षेत्र में प्रेषित किया जाएगा। वह सब कुछ है जो पीएलसी बटन को लिखें और नए हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन को सक्रिय करने के लिए बोर्ड को पुनरारंभ करें।


कॉन्फ़िगरेशन प्रोग्राम के बारे में और क्या जोड़ा जा सकता है? एक बिंदु है - यह एफएक्स 2 एन नियंत्रक में फ्लोटिंग पॉइंट संख्याओं का प्रतिनिधित्व है। इस प्रारूप में स्थिरांक के इनपुट को सरल बनाने के लिए, हमें H संशोधक के साथ एक निरंतर रिकॉर्ड का उपयोग करना था। जैसे ही नियंत्रक दुभाषिया इस तरह के एक संशोधक का सामना करता है, यह समझता है कि फ्लोटिंग पॉइंट प्रारूप में एक संख्या इसके साथ प्रेषित की जाएगी, लेकिन एकल परिशुद्धता के साथ IEE754 रिकॉर्ड के रूप में। कनवर्टर टैब पर प्रोग्राम विंडो नीचे दी गई है।

निष्कर्ष - हमें क्या मिला:

प्रश्न का समय आ गया है - लेकिन वास्तव में, ऐसे नियंत्रक की गति क्या है? यहां सब कुछ सरल है - जब 500 केबीपीएस की गति से मोडबस आरटीयू (गुलाम नियंत्रक - दोनों बंदरगाह) के माध्यम से दोनों संचार पोर्टों को मतदान करना और 122 रजिस्टरों की एक क्वेरी लंबाई, 17 तापमान संवेदकों को परागण करना और सबसे "भारी" (बाइनरी ऑपरेंड से मिलकर) कार्यक्रम को निष्पादित करना। 7745 कदम, निष्पादन चक्र 21 एमएस था। और निश्चित रूप से ऐसे नियंत्रक में नुकसान भी हैं। पहला यह है कि नीले बोर्ड घटकों की निम्न गुणवत्ता में भिन्न होते हैं, और इसलिए मैं मिनी-यूएसबी कनेक्ट करने से पहले बोर्ड को बाहरी शक्ति लगाने की सलाह देता हूं। दूसरा, ज़ाहिर है, कि कोई गैर-वाष्पशील मेमोरी नहीं है (अधिक सटीक रूप से, यह मौजूद है - लेकिन बैटरी द्वारा समर्थित क्षेत्र में केवल 9 रजिस्टर)। और आप स्वयं समझते हैं कि इस तरह के उपकरण का उपयोग महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए या उत्पादन में नहीं किया जाना चाहिए। लेकिन घर के लिए या प्रशिक्षण के लिए - यह सबसे सस्ता, सस्ती और समझने योग्य है।

मैंने समीक्षा को व्यापक बनाने की कोशिश की - और यदि आपको कोई समस्या है, तो लिखें। मुझे विशेष रूप से खुशी होगी यदि आप कार्यक्रम के कार्यान्वयन में त्रुटियां पाते हैं। मुझे उम्मीद है कि लेख जानकारीपूर्ण होगा और आपने इसे पढ़ने में अपना समय बर्बाद नहीं किया है।

इस लेख के लिए डाउनलोड नीचे हैं।