В командной системе автоматического управления управление осуществляется с помощью командоаппаратов, в последнее время это программируемые микроконтроллеры (программируемые командоаппараты).
В связи с развитием микроэлектронной техники в последние годы получают распространение программируемые схемы электроавтоматики (устройства с программной логикой). Релейно-контактные схемы электроавтоматических устройств станков и других технологических объектов интенсивно вытесняются микроэлектронными управляющими устройствами, построенными на интегральных схемах, на выходах которых имеются силовые ключи, непосредственно управляющие исполнительными органами.
Ввиду большого многообразия решаемых задач все программируемые микроконтроллеры по способу организации алгоритма работы, по гибкости программы можно разделить на три класса:
По своему назначению программируемые микроконтроллеры можно разделить на три разновидности:
В диодную матрицу постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) могут входить от одной до нескольких плат, т. е. емкость ПЗУ может изменяться. Горизонтальные шины матрицы соответствуют этапам цикла (такты работы схемы управления), а вертикальные шины — выходным командам.
При работе микроконтроллера распределитель последовательно включает горизонтальные шины ПЗУ. При включении любой из них на входы ПЗУ поступают команды, а с выходов тех вертикальных шин, к которым подключены диоды, поступают сигналы выхода (необходимое соединение диодов обеспечивается при программировании матрицы). Переключение распределителя на следующий этап цикла происходит в том случае, когда на его вход подается сигнал об окончании текущего этапа действий. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера от путевого выключателя или другого какого-либо аппарата (указание с пульта, переключение режима, сигнал блокировки, указание на прерывание и т. д.). Такое переключение может происходить в функции времени по сигналу от платы временных задержек. Элемент платы логики может иметь три входа (рис. 48, б), что обеспечивает подачу команды при выполнении какого-то условия, определяющего состояние объекта управления или пульта управления (подача команды с пульта NВХ, разрешающий сигнал блокировок, ответ об исполнении команды NВЫХ и т. д.). Программируемый микроконтроллер может коммутировать цепи силой тока от 0,2—0,3 А и напряжением 24—ИОВ. Для усиления выходных сигналов используют выходные усилители. Таким образом, программируемые микроконтроллеры совместно с датчиками пути и положения представляют собой комбинированную командно-путевую систему управления.
За последнее время программируемые микроконтроллеры (ПМ) строят по модульному принципу. Для них формирование сигналов управления по длительности и частоте следования определяется информацией, характеризующей состояние и технологические режимы объектов управления. Исполнение модулей микроконтроллера — микроэлектронное.
Структурная схема микроконтроллера, построенная по модульному принципу, дана на рис. 48, в. В микроконтроллер входят: входной модуль, который обеспечивает нормализацию сигналов и согласование их; входная матрица, с помощью которой сигналы подаются и распределяются в блоки логического и программного управления, где согласно программному управлению сигналы проходят логическую обработку и распределяются по адресам и времени, т. е. сигналы преобразуются в соответствии с заданным логическим алгоритмом. Блоки программного и логического управления, реализуя Булевские функции, формируют различные временные команды и их последовательность.
Требуемые временные интервалы формируются путем подсчета тактовых импульсов, поступающих в программный блок из таймера, и распределяются с помощью матрицы по соответствующим входам программного блока. Сформированные сигналы в блоках логического и программного управления через выходную матрицу, распределяясь, подаются на выходной модуль в виде управляющих сигналов.
Программируемые командоаппараты с программируемой или репрограммируемой памятью имеют ППЗУ или РПЗУ, в которое с помощью специальных программаторов заносят программу микроконтроллера. Считываемая из памяти программа обрабатывается в логическом микропроцессоре, что обеспечивает выдачу соответствующего алгоритма управляющих сигналов.
Запись управляющей программы в ППЗУ или РПЗУ осуществляется формированием адресов записи (переадресация с заданным шагом) и записывающих импульсов (запись кодов команд) с контролем вводимой информации на индикаторе. Программаторы для программирования ППЗУ классифицируют по следующим признакам: степени универсальности, производительности, числу одновременно программируемых БИС, способу управления программированием. По последнему признаку программаторы делят на автоматические (специальное программное обеспечение), полуавтоматические с ручным программированием.
На рис. 49 представлена структурная схема алгоритма программирования. В начале программирования выполняется сброс счетчика повторений и установка начального адреса. Производится установка на клавиатуре кода или тумблерах вводимых данных, а затем осуществляется генерация записывающих сигналов, как правило, с помощью кнопки ввод. После записи происходит проверка введенной информации. Иногда необходимо повторить ввод с задержкой переадресации, если запись не произошла. При обнаружении ошибки можно данный фрагмент повторить многократно с редакцией н просмотром. При записи идет проверка конечного адреса, т. е. сравнение текущего адреса с конечным. При отсутствии конечного адреса производится ввод нового адреса и запись.
Важной особенностью современных программаторов является развитое программное обеспечение, которое, по существу, управляет работой оператора при вводе, причем на экране дается подробное описание каждой команды, а также может даваться полное руководство (инструкция) по использованию программатора. Сообщения оператору выдаются в символах, удобных для восприятия.
На рис. 50 дана структурная схема программатора, управляемого от ЭВМ с соответствующим программным обеспечением. ЭВМ задает темп записи, выдает адреса и данные, причем в ходе работы машина выполняет необходимую перекорректировку адресов и данных, а также упаковку записи. Функциональная клавиатура программатора позволяет вести работу в автономном режиме или совместно с ЭВМ. Программаторы, как правило, универсальные — для обработки ППЗУ различных типов. Для согласования прибора с конкретным ППЗУ в комплект программаторов могут входить согласующие модули.
Если основа оригинала (карты пли плана) прозрачна, то копию можно снять при помощи стола со…
Определение координат точки. Пусть точка А (рис. 32) находится в квадрате, абсциссы и ординаты вершин…
Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности земли. В зависимости от характера рельефа местность делят…
Для обозначения на планах и картах различных предметов местности, применяются специально разработанные условные знаки. Для обличения…
В инженерной геодезии чаще всего пользуются топографическими картами. Их составляют в масштабах 1:10000, 1:25000, 1:50000…