Контроллер программируемый типа КПБ22-02-2-20УХЛ4(КП-1M)

Общие сведения

Контроллер программируемый типа КПБ22-02-2-20УХЛ4 (КП-1М) предназначен для автоматизации нерегулируемых электроприводов во всех отраслях народного хозяйства.
КП-1М представляет собой программно-управляемый автомат для преобразования логических и цифровых входных переменных в выходные сигналы управления объектом. Программа управления записывается на специально разработанном языке релейной символики.

Структура условного обозначения

КПБ22-02-2-20УХЛ4:
КПБ - контроллер программируемый большой (количество
входов-выходов свыше 256);
22 - номер серии программируемых контроллеров;
02 - реализуемые функции - логические, временные,
арифметические;
2 - максимальное число шкафов, входящих в состав КП-1М;
20 - степень защиты по ГОСТ 14254-80;
УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.
КП-1М полностью заменяет выпускавшийся ранее программируемый контроллер КП-1. Отличительными особенностями КП-1М являются: более высокая надежность, меньшая потребляемая мощность, меньшие габариты и масса.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря до 2000 м.
Содержание коррозионно-активных элементов соответствует типу атмосферы II по ГОСТ 15150-69.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры в недопустимых пределах.
Группа М1 по ГОСТ 17516-72.
Степень защиты соответствует IР20 по ГОСТ 14254-80.
Техника безопасности по ГОСТ 12.2.007.7-83.
Контроллер соответствует ТУ16-87 ИЖТП. 468332. 012 ТУ. ТУ 16-87 ИЖТП.468332.012 ТУ

Технические характеристики

Типы входных и выходных данных: двухпозиционные (бинарные) сигналы; 12-разрядные двоичные числа. Максимальное число источников входных данных - 1024, из них 1023 от управляемого объекта и один внутренний.
Максимальное число приемников выходных данных - 1024.
Наращиваемость числа источников входных данных - группами по 16 источников.
Кодирование элементов программы - в виде 17-разрядных слов (16 информационных плюс 1 контрольное).
Объем запоминающего устройства программ - 4096 ячеек по 17 разрядов каждая.
Объем запоминающего устройства данных - 4096 ячеек по 12 разрядов каждая.
Ширина обработки информации в процессоре контроллеров - 12 разрядов.
Способы контроля функционирования КП-1М - с использованием непрерывного контроля хранимых в ЗУП слов по нечетности, контроль по совпадению в процессоре и модулях вывода ЯК1 - ЯК5.
Элементная база - элементы микропроцессорного набора серии К589, микросхемы памяти КР537РУ1 и К556Р74, микросхемы серии К155 и некоторые другие радиоэлементы.
Режимы работы ПК: автономный, в котором ПК осуществляет управление объектом; режим "загрузка", в котором осуществляется загрузка программы с помощью загрузчика или ЭВМ.
Быстродействие контроллера - не ниже 10 мс при длине программы 1 К слов.
Основные параметры ячеек ввода-вывода приведены в табл. 1.

Таблица 1

Ячейка Конструкторский документ Основные характеристики Параметры Норма Примечание
ЯВ-1 ЕИЛА.656125.776

Входной канал Элемент развязки Реле РЭС-64А

Количество, шт.
16

Количество и типоисполнение ячеек ЯВ, устанавливаемых в КП-1М, определяется объектом управления

ЯВ-1А ЕИЛА.656125.776 То же Напряжение входного сигнала, В 220  
ЯВ-1Б ЕИЛА.656125.776 " То же 110  
ЯВ-1В ЕИЛА.656125.776 " " 48  
ЯВ-1Г ЕИЛА.656125.776 " " 36  
ЯВ-1Д ЕИЛА.656125.776 " " 24  
ЯВ-2 ЕИЛА.656125.777 " Количество, шт.
16
 
ЯВ-2А ЕИЛА.656125.777 " Напряжение входного сигнала, В
Частота входного сигнала, Гц
220
50

ЯВ-2Б ЕИЛА.656125.777 " Напряжение входного сигнала, В
Частота входного сигнала, Гц
110
50
 
ЯВ-2В ЕИЛА.656125.777 " Напряжение входного сигнала, В
Частота, Гц
48
50
 
ЯВ-2Г ЕИЛА.656125.777 " Напряжение входного сигнала, В
Частота, Гц
36
50
 
ЯВ-2Д ЕИЛА.656125.777 " Напряжение входного сигнала, В
Частота, Гц
24
50
 
ЯВ-3 ЕИЛА.656125.778 Входной канал
Элемент развязки
Оптоэлектронный ключ К293ПП1
 
ЯВ-3А ЕИЛА.656125.778 То же Напряжение входного сигнала, В 5  
ЯВ-3Б ЕИЛА.656125.778 " То же 12  
ЯВ-3В ЕИЛА.656125.778 " " 24  
ЯВ-3Г ЕИЛА.656125.778 " " 48  
ЯК-1 ЕИЛА.656125.779 Выходной канал
Элемент развязки
Тиристор оптронный кремниевый
ТО125-10-10-3-02
Количество, шт.
Напряжение коммутации, В
Частота входного сигнала, Гц
Ток коммутации, А, не более
4
220
50
2,0
2,0

Количество и типоисполнение ячеек ЯК определяется объектом управления

ЯК-2 ЕИЛА.656125.780 Выходной канал
Элемент развязки
Реле РЭС-64А
Количество, шт.
Напряжение коммутации, В
Ток коммутации, А, не более
Частота входного сигнала, Гц
16
127
0,2
50

ЯК-3 ЕИЛА.656125.781 Выходной канал
Элемент развязки
Реле РПГ-8А
Количество, шт.
Напряжение коммутации, В
Ток коммутации, А
Напряжение коммутации, В
Ток коммутации, А
Частота входного сигнала, Гц
8
6…220
0,001-1,0
24…380
1,25…0,125
50

ЯК-4 ЕИЛА.656125.782 Выходной канал
Элемент развязки
Оптоэлектронный
ключ К293ПП1Б
Количество, шт.
Напряжение коммутации, В
Ток коммутации, А, не более
16
5
0,016

ЯК-5 ЕИЛА.656125.783 То же Количество, шт.
Напряжение коммутации, В
Ток коммутации, А
12
5
0,016


Масса шкафа - 400 кг, пульта загрузчика - 5 кг.
Питание КП-1М осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц.
Потребляемая мощность - не более 0,6 кВт.
Средняя наработка на отказ - не менее 5000 ч и подтверждается с доверительной вероятностью 0,9.
Полный средний срок службы - не менее 12 лет.
Среднее время восстановления при отказе - не более 1 ч.
Гарантийный срок - 2 года с момента ввода КП-1М в эксплуатацию.

Структурная схема КП-1М (без загрузчика) приведена на рис. 1. КП-1М включает следующие функциональные узлы: центральное устройство управления (ЦУУ); процессор (П); запоминающее устройство данных (ЗУД); запоминающее устройство программы (ЗУП); блок системных констант, мультиплексирования данных и связи с интерфейсом модулей ввода-вывода (БСКМДС); блок связи с загрузчиком (БСЗ); блок питания (БП).


Структурная схема ПК
1 - блок загрузчика; 2 - центральное устройство управления (ЦУУ); 3 - процессор (П); 4 - оперативное запоминающее устройство программ (ЗУП); 5 - запоминающее устройство данных (ОЗУ); 6 - блоки модулей ввода-вывода
ЦУУ организует работу КП-1М в принятых режимах работы и обеспечивает: первоначальное включение КП-1М; работу КП-1М в автономном режиме, в котором процессор непрерывно исполняет программу управления объектом; работу КП-1М в режиме с загрузчиком; слежение за наличием питания в сети, перевод КП-1М в режим загрузки при исчезновении питания и в автономный при его восстановлении; выдачу сигналов временных отметок; индикацию основных режимов работы КП-1М.
Процессор П выполняет основную обработку информации из ЗУД путем интерпретации потока команд, извлекаемых им из запоминающего устройства программ. Он состоит из многофункционального операционного блока на шести элементах К589ИК02, дополненного схемами контроля, и блока микропрограммного управления на основе микросхем К589ИК01 и К556РТ4.
Емкость памяти микрокоманд составляет 256 слов по 28 разрядов. Питание процессора осуществляется от блока основного питания.
ЗУП служит для хранения программы и имеет емкость 4096 команд. В автономном режиме работы контроллера процессор осуществляет только чтение информации из ЗУП. Запись в него возможна только от загрузчика. В качестве ЗУП возможно использование постоянного запоминающего устройства, состоящего из двух ячеек емкостью по 1024 слова. Элементами хранения информации в них являются микросхемы типа К556РТ4.
ЗУД предназначено для размещения "фотографии" состояния объекта, запоминания выходных данных, хранения промежуточных переменных и других операндов, адресуемых командами программы. Емкость ЗУД - 4096 ячеек по 12 разрядов.
БСКМДС является источником кода системной константы и служит адаптером между блоком модулей ввода-вывода и центральным процессорным блоком. Кроме того, в БСКМДС формируются сигналы временных отметок с периодами 0,1, 1 и 10 с.
Для занесения или корректировки программы к КП-1М подключается выносной пульт загрузчика, снабженный клавиатурой с символами языка программирования и индикаторами кода операции, операнда и адреса команды.
Язык программирования КП-1М ориентирован на релейно-контактное представление схем управления и включает следующие символы: арабские цифры 0, 1, 2...9;

Цифры служат для задания адресов и операндов команд. Все прочие знаки обозначают коды операций. Несколько последовательно введенных команд образуют операторы языка КП-1М. Язык программирования КП-1М обеспечивает построение следующих операторов управления: "Логическая цепь", "Счетчик", "Таймер", "Распределитель", "Вычислитель". Особое место занимает оператор "Конец программы", который завершает программу управления и состоит из одноименной команды.
Ограниченное число типов операторов и возможность интерпретации их в виде релейно-контактной схемы обусловливает быстрое усвоение языка программирования КП-1М.
Оператор "Логическая цепь" реализует одновыходную логическую схему без памяти и строится в виде последовательности команд, обозначающих различные виды контактов и команд открытия параллельных ветвей, которая завершается командой с катушкой реле. Пример логической цепи и последовательность команд, образующих данную цепь, показаны на рис. 2. Операнды команд представляют собой адреса точек связи программируемого контроллера с объектом. Оператор "Счетчик" реализует цифровой автомат для счета числа событий и включения выходного элемента после достижения заданного их числа. Событиями, подвергающимися счету, являются переходы из 0 в 1 переменной, поступающей на счетный вход счетчика. Счет ведется с нуля, то есть в начале выполнения программы содержимое счетчика обнуляется. Можно обнулить счетчик специальным сигналом сброса. Каждый счетчик имеет собственный номер (адрес), которым он идентифицируется в программе. Пример построения оператора "Счетчик" показан на рис. 3.


Пример построения логической цепи


Пример построения оператора "Счетчик"
Счетчик устанавливается в нулевое состояние при подаче на вход сброса сигнала единичного уровня, то есть когда контакт 23 разомкнут.
При этом счетный вход оказывается заблокированным. После снятия сигнала сброса счетчик готов к работе. Прибавление единицы к счетчику происходит при смене из 0 в 1 значения на выходе цепи запуска, состоящей из контактов 7, 16 и 2. Текущее значение счетчика хранится в рабочей ячейке с адресом 3072. Сигнал в катушке 1211 появляется после того, как текущее значение счетчика сравняется с заданным максимальным, которое в данном случае равно 15.
Оператор "Таймер" служит для задания интервалов времени. Счет времени осуществляется, когда запускающая логическая цепь на входе дает единичное значение сигнала. Сброс таймера в нуль так же, как и у счетчика, производится сигналом, поступающим на отдельный вход. Пример построения оператора "Таймер" показан на рис. 4. Сброс таймера здесь осуществляется сигналом с контакта 11, счет ведется квантами по 0,1 с. Увеличение текущего значения таймера, который ведется в ячейке 3073, может происходить только тогда, когда на выходе запускающей цепи, состоящей из контактов 8, 13 и 125, значение переменной равно единице. Единица на выходе 1147 появится после того, как общая длительность разрешающего уровня (исключая паузы) на выходе запускающей логической цепи таймера составит 1,2 с. Оператор "Распределитель" служит для выдачи последовательности импульсов на ряд смежных выходов. Аппаратными аналогами распределителя являются шаговые искатели или регистры бегущей единицы. Запуском распределителя, как в таймере и счетчике, управляет логическая цепь, а его сброс осуществляется от отдельного контакта. В качестве параметра в распределителе задается число смежных выходов, на которые выдаются единичные сигналы. Пример построения оператора "Распределитель" показан на рис. 5. Цепь запуска распределителя включает контакты с адресами 171, 6 и 400. Сброс распределителя осуществляется по входу 3. При появлении сигнала на данном входе распределитель устанавливается в исходное состояние, при котором единица выдается на выход 1400. После снятия сигнала сброса каждая смена состояния цепи запуска из 0 в 1 приводит к срабатыванию распределителя, то есть перескоку единицы на соседний выход. Общее число выходов в распределителе задается в виде параметра и в данном случае равно пяти. В отсутствие сигнала сброса распределитель работает по кольцевой схеме, и после гашения единицы на последнем выходе распределитель вновь приходит в исходное состояние. Операторы вычислительных операций ("Вычислители") задают выполнение следующих операций над двумя 12-разрядными числами: сложение; обратное вычитание; сравнение; пересылка числа; пересылка модуля числа.


Пример построения оператора "Таймер"


Пример построения оператора "Распределитель"
Числа представляются в модифицированном дополнительном коде. Каждая из операций имеет две модификации, определяемые способом адресации первого операнда, - прямым или непосредственным. При прямой адресации этот операнд задается адресом в запоминающем устройстве данных. В случае непосредственной адресации первый операнд располагается в команде оператора "Вычислитель". Второй операнд всегда задается адресом. Запуск вычислительной операции происходит только при единичном значении переменной на выходе цепи запуска. Если такая отсутствует, то вычисления выполняются в каждом цикле. Пример записи оператора "Вычислитель" показан на рис. 6.


Пример построения оператора "Вычислитель"
КП-1М имеет два исполнения.
В первом исполнении (ЕИЛА.656452.754) изготовлен шкаф с комплектом ячеек ввода-вывода.
Во втором исполнении (ЕИЛА.656452.754-01) к первому шкафу встык устанавливается дополнительный шкаф (ЕИЛА.656452.753), и оба шкафа комплектуются ячейками ввода-вывода. Это расширяет возможности КП-1М по вводу-выводу.
Основной шкаф содержит блоки питания, центрального обработчика и два блока ввода-вывода. Блок ввода-вывода устанавливается в шкаф без ячеек и содержит по 15 мест для их размещения.
В блоке центрального обработчика имеется шесть свободных мест для установки ячеек ввода-вывода. Таким образом, в основном шкафу имеется в общей сложности 36 свободных мест для установки ячеек ввода-вывода.
В состав дополнительного шкафа входят блок питания и три блока ввода-вывода. Это обеспечивает возможность установки в шкафу до 45 ячеек ввода-вывода.
Межблочные соединения в шкафу производятся посредством жгутов, соединяющих разъемы на лицевых панелях ячеек ЯМИ и ЯМУ, занимающих крайние правые места в блоках. Наращивание блоков ввода-вывода внутри шкафа осуществляется последовательно от блока к блоку.
Для подключения дополнительного шкафа в состав блока центрального обработчика необходимо дополнительно ввести еще одну ячейку ЯМИ. Подключение блоков ввода-вывода дополнительного шкафа выполняется аналогично блокам основного шкафа.
Состав и количество ячеек ввода-вывода определяется потребителем при заказе.
При необходимости потребитель может указать позиции расстановки ячеек ввода-вывода.
Связь с объектом КП-1М осуществляется через установленные в шкафах клеммники.
Основные габаритные размеры шкафов и пульта загрузчика приведены на рис. 7.


Габаритные размеры
а - шкаф; б - пульт ¬ В комплект поставки КП-1М входят: контроллер программируемый типа КПБ22-02-2-20УХЛ4; комплект запасных частей, состав которого указан в заказе; эксплуатационные документы - техническое описание и инструкция по эксплуатации шкафа ШПК ИЖТП.468332.012 ТО; техническое описание и инструкция по эксплуатации пульта загрузчика ЕИЛА.656611.758 ТО; паспорт ИЖТП. 468332.012 ПС;
товаросопроводительная документация.


Форма (приложение к заявке), определяющая расположение ячеек ввода-вывода
а - шкаф № 1; б - шкаф № 2
Пример записи заказной спецификации на поставку КП-1М приведен в табл. 2.

Таблица 2

Изделие Номер чертежа Количество
Шкаф ЕИЛА.656452.751 1
Пульт загрузчика ЕИЛА.656611.758 1
Ячейка ЯВ-1А ЕИЛА.656125.776 15
Ячейка ЯВ-2А ЕИЛА.656125.777 1
Ячейка ЯВ-3А ЕИЛА.656125.778 20
ЗИП  
Ячейка ЯОП ЕИЛА.656125.751 3

Таблица 3

Изделие Номер чертежа Примечание
Блок БЦО ЕИЛА.656137.754  
Ячейка ЯЗГ ЕИЛА.856116.401

Служит для связи шкафа с пультом загрузчика

Ячейка ЯОП

Оперативная память программ и данных емкостью 4к ? 16

Ячейка ЯПЗ ЕИЛА.656125.787

Постоянная память программ емкостью 1к ? 17. Можно установить в блок две ячейки

Ячейка ЯЦУ

Центральное устройство управления тактирует работу КП-1М, содержит схему слежения
за питанием, источник резервного питания

Ячейка ЯМП ЕИЛА.656125.786

Микропроцессор совместно с ПЗУ микропрограмм и устройством микропрограммного управления обрабатывает 12-разрядные слова

Ячейка ЯСК ЕИЛА.656125.784

Содержит системные константы и является буфером между центральным обработчиком
и вводом–выводом

Ячейка ЯМУ ЕИЛА.656125.789

Предназначена для последовательного наращивания блоков ввода–вывода

Блок БВСН ЕИЛА.656137.757

Блок питания выдает нестабилизированное напряжение

Блок БВВ ЕИЛА.656137.755

Блок содержит объединяющую плату с 15 местами под ячейки ввода–вывода, ячейку ЯМУ
и панель со стабилизаторами, навешенную на задней стороне блока


Состав ЗИП может быть определен на основании табл. 1, а также табл. 3, в которой приведены данные по ячейкам центрального обработчика блока КП-1М.

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование

© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru