книги / Микропроцессорное управление технологическими процессами в радиоэлектронике

скорости подачи, вытяжки и температуру (электрон­ ные тахометры ТЭСА и цифровой вольтметр Ф4834), цифроаналоговые преобразователи Ф4810/1, осуществ­ ляющие преобразование цифрового кода уставок для

САР цп.з, Цц.з, Г ц.з в аналоговые сигналы v„.3f vB,3y Тв,в.

Эти сигналы подаются на входы задания уставок САР1 — САРЗ, в качестве которых используют регу­ ляторы ВРТ.

Таблица 12

Таймер предназначен для работы УВК в реальном времени и входит в состав УСО. Он позволяет про­ граммно изменять временной интервал. Схема тайме­ ра изображена на рис. 49. Для управления использо­ ваны 8-проводные шины ввода, шины вывода, шины

управления, три шины синхронизации (СИМ, ВВ, СИП), линия прерывания Пр1, линия обнуления •устройства Сброс и сигнал s частот°й 1 МГц, кото­ рый поступает с выхода тактового генератора маги­ стрального расширителя УСО.

Перед началом работы таймера в соответствии с ПО осуществляется программирование узлов, представ­ ляющих собой программируемый интерфейс (ПИ) и программируемый таймер (ПТ). Для обмена инфор­ мацией между СВ У ДЗ-28 и таймером используются адреса (табл. 12), подаваемые на шину управления.

271

Программирование ПИ заключается в следующем. СВУ на шине управления устанавливает код 1304, по которому дешифратор адреса ДшА формирует сигнал

ВКЛ, являющийся сигналом обращения к ПИ. Сиг­

налом записи Зп с шины вывода и ПИ заносится код, устанавливающий режим работы, т. е. в ПИ задается режим 0.

Программирование ПТ заключается в том, что СВУ на шине управления устанавливает код 1212, по которому ДшА формирует сигнал ВКЗ, являющийся

сигналом обращения к ПТ. Сигналом записи Зп в ПТ заносится код, устанавливающий режим «Меандр». После задания режима СВУ поочередно на шине управления устанавливает коды 1215, 1214 и 1213, а на шине вывода двоичные числа, соответствующие коэффициентам деления счетчиков (Сч1, Сч2 и СчЗ), находящихся в ПТ. Коэффициентами деления Сч1, Сч2 и СчЗ устанавливается необходимая частота сигна-

для счетчика реального времени СРВ, второй посту­ пает на триггер готовности ТГ При этом ТГ уста­ навливается в нулевое состояние, тем самым фор­

мируется сигнал прерывания Пр, поступающий в машину. СВУ на шине управления устанавливает код,

по которому ДшА формирует сигнал ВПр, снимаю­

щий сигнал прерывания Пр. Одновременно с этим схемой формирования управляющих сигналов СФУС

формируется сигнал чтения Чт, стробирующий ввод вектора прерывания устройства через шину ввода в

СВУ. По принятому вектору прерывания СВУ опре­ деляет адрес периферийного устройства, запросив­ шего прерывание.

272

В таймере предусмотрена возможность програм­ много изменения временного интервала, по истечении

которого поступает сигнал Пр. Для этого в очередном машинном цикле СВУ задает ПТ новое значение вре­ менного интервала, изменяя коэффициент деления Сч2 ПТ. Если необходимости в изменении интервала

времени нет, то сигнал Пр поступает в СВУ через промежуток времени, определенный ею ранее.

Счетчик РВ предназначен для счета реального времени в двоично-десятичном коде. Начальное зна­ чение времени задается программно. Для этого на шине управления устанавливается код 1208, который дешифрируется ДшА. ДшА формирует сигнал обра­

щения к СРВ В КГ и сигналом Зп через шину вывода в двоично-десятичном коде значение секунд записы­ вается в СРВ. Затем по адресу 1209 записываются минуты, и по адресу 1210 — часы. Показания СРВ считываются также программно. Для этого СВУ на

шине управления устанавливается адрес ПИ ВКЛ и сигналом Ч т показания СРВ через шину ввода вво дятся в машину. Для объединения шины ввода и выво­ да в таймере служит шинный формирователь ШФ.

Управляют разрешением и запрещением работы таймера сигналы разрешения счета РСч и запрещение счета ЗСч, которые поступают на триггер разреше­ ния счета Т. СФУС, кроме сигналов Зп и Чт, фор­

мирует сигналы СИП и Сбр. Сигнал СИП является ответным на сигналы СИМ. Он поступает в СВУ при каждом обращении ее к таймеру.

Для программирования и запуска таймера про­ граммными средствами БЕЙСИК — интерпретатора системы подготовки программ для СВУ подготовлена входящая в ПО подпрограмма, вызываемая предло­ жением: CALL4, (коэффициент настройки таймера),

273

(длительность временного интервала), (часы), (ми­ нуты), (секунды).

Пример обращения к подпрограмме: CALL4, 4000, 2, 9, 30, 0 — осуществляется программирова­

дом 2 с.

Устройство ввода-вывода (УВВ) является состав­ ным элементом УСО и предназначено для обеспечения ввода результатов измерений цифровых тахометров, цифрового измерителя температуры и измерителя диаметра в микро-ЭВМ и вывода значений уставок на ЦАП. В УВК предусмотрена работа в режиме пре­ рывания, причем сигналы прерывания формируются по четырем линиям прерываний (ПР1, ПР2, ПР4, ПР8). Поэтому в УВВ предусмотрена возможность (по желанию пользователя) подключать формируемый устройством ввода сигнал прерывания к одной из четырех линий с помощью перемычек. Сигнал преры­ вания, формируемый УВК, поступает в общую ши­ ну УСО только при установленном триггере маски. Маскирование производится по программе и позво­ ляет nporj аммно управлять приоритетами формируе­ мых прерываний.

Перед монтажом УВВ в УСО в зависимости от конкретного назначения (например, вывод значений уставки температуры, ввод скорости подачи заготов­ ки и т. д.) необходимо каждому устройству присвоить адрес, который задается оператором.

В схему УВВ (рис. 50) входят разделитель шин РШ, дешифратор адреса ДшА, блок синхронизации приемопередачи информации БСППИ, два парал­ лельных интерфейса ПИ1 и ПИ2, буферы ввода и вы­ вода БВВ, блок обработки пребываний БОП и уп­ равляющий регистр УР.

274

канала ввода-вывода (канал порта Л* канал порта канал порта С) и регистр управляющего слова.

В УВВ применяется специальное программное обеспечение, состоящее из двух внешних подпрограмм: задания требуемой конфигурации ПИ и ввода-вывода данных. Подпрограмма, выполняющая программиро­ вание ПИ, вызывается командой

CALL5, (ФР1), (ФР), (номер платы УВВ>,

где 5 — номер внешней подпрограммы; ФР1, ФР2 — флаг режима (ФР) работы соответствующих микро­ схем; (номер платы УВВ) определяет старшую поло­ вину адресного слова для выборки необходимой пла­ ты УВВ; ФР — 4-разрядное число.

Подпрограмма ввода-вывода данных осуществля­ ет ввод-вывод данных и их последующую обработку средствами БЕЙСИК — интерпретатора. В режиме вывода данных из микро-ЭВМ значение любой перемен­ ной, определенной к текущему моменту в БЕЙСИК — программе, можно передать во внешнее устройство, подключенное к УВВ, и наоборот для режима ввода данных. При этом данные можно передавать целыми двухбайтными двоичными или двоично-десятичными числами в прямом и инверсном кодах со знаком, что позволяет подключать к описанному УВВ приборы с различной организацией интерфейса ввода-вывода.

Подпрограмма ввода-вывода данных вызывается предложением

CALL3, (номер платы УВВ>, (номер канала) (ФР)

(переменная),

где 3 —■ номер внешней подпрограммы; (номер платы УВВ) — выражение, смысл которого рассматривался выше; (номер канала) — выражение, определяющее одну из микросхем, через которую передаются двух­ байтные слова; <ФР> — флаг режима работы под­

т

программы; (переменная) — имя переменной, зна­ чение которой передается в канал (в режиме вывода) и присваивается значение данных, принятых из ка­ нала (в режиме ввода).

Блок хранения программ (БХП) представляет со­ бой ПЗУ, предназначенное для хранения программ, реализующих алгоритмы автоматического управле-

сип

Рис. 51. Структурная схема блока хранения программ

ния процессом вытяжки и передачи этих программ в ПЗУ микро-ЭВМ по команде оператора. Структур­ ная схема БХП (рис. 51) включает в себя дешифра­ тор обмена ДшА, блок синхронизации БС, схему совпадения И, контроллер выборки КВ, блок посто­ янной памяти ПП и буфер шины данных (буфер ши­ ны Ввод) БШД.

Схема работает следующим образом. При програм­ мном обращении оператора к БХП на выходе ДшА появляется команда, которая разрешает работу бу­ феру шины данных, схеме совпадения и блоку син­ хронизации. Далее при поступлении из микро-ЭВМ сигналов Ввод и СИМ БС сформирует сигналы чтение (Чт) и задержанный на некоторое время сигнал СИП. Время задержки определяется временем выборки ПЗУ и временем прохождения сигналов по цепям

277

БХП. Сигнал Ч т через открытую схему И попадает в контроллер выборки. КВ формируется адрес, по ко­ торому в блоке постоянной памяти выбирается иско­ мое слово. Оно через БШД записывается в ОЗУ ми­ кро-ЭВМ. После этого микро-ЭВМ переводит сигнал Ввод в «1», что вызывает переключение сигнала СИП с нулевого уровня на единичный. В этот момент содержимое счетчика КВ увеличивается на единицу. Для считывания следующего слова из ОЗУ микроЭВМ устанавливает сигнал Ввод и «О». При этом блок синхронизации вырабатывает следующий сигнал Ч т , сигнал СИП и т. д. Таким образом, считываются в ОЗУ все 32 Кбайт информации из блока постоянной памяти.

6.3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ДЛЯ ВЫТЯЖКИ КАПИЛЛЯРОВ

Программное обеспечение системы управления для вытяжки капилляров разработано на базе БЕЙСИК — интерпретатора включает в себя следующие подпро­ граммы: модифицированный интерпретатор, специаль­ ное программное обеспечение, управления технологи­ ческим процессом вытяжки и тест-программы работо­ способности модулей системы и запуска таймера. ПО обеспечивает сбор и обработку информации с дат­ чиков скоростей подачи заготовки и вытяжки капил­ ляров, температуры печи, измерителя внутреннего и внешнего диаметров капилляров; определение воз­ можности получения капилляров с заданными разме­ рами из имеющейся заготовки; расчет геометрических размеров капилляров по значениям, полученным от измерителя диаметров (принцип работы измерителя требует дополнительных расчетов тригонометрических функций для пересчета его показаний в геометриче­ ские размеры реальных внешнего и внутреннего диа­

т

метров); расчет величины начальных уставок; расчет параметров уставок в процессе ее управления; выдачу уставок в контуры локальных САР; вывод основных технологических параметров на дисплей и печатаю­ щее устройство; выдачу персоналу по ходу техноло­ гического процесса сообщений об аварийных ситуа­ циях; тестовый контроль работоспособности модулей ввода-вывода и таймера.

Специальное программное обеспечение состоит из семи внешних подпрограмм. К ним относятся под­ программы процедур ввода-вывода (CALL3, CALL5), подпрограммы работы в реальном времени (CALL4, CALL6) и подпрограммы обслуживания прерыва­ ний (0, 1, 2). Подпрограммы процедур ввода-вывода (CALL3, CALL5) рассмотрены ранее (см. гл. 6.2).

Подпрограмма «ЗАПУСК ТАЙМЕРА» (CALL4) используется для программирования и запуска тай­ мера, который в комплекте с устройством связи с объектами позволяет организовать работу СВУ в реальном времени. Таймер вырабатывает программно изменяемый временной интервал, в течение которого происходит воздействие на управляемый объект, и отслеживает реальное время.

Подпрограмма «ЗАПУСК ТАЙМЕРА» вызыва­ ется предложением

CALL4, 6200, <пер1>, (пер2>, (перЗ), (пер4>,

где 4 — номер внешней подпрограммы; 6200 — коэф­ фициент настройки таймера; (nepl), <пер2), (перЗ), <пер4) — имена переменных, которые задают следую­ щие параметры функционирования таймера; <пер1) — длительность временного интервала управления в секундах; (пер2), (перЗ), <пер4> — начальное время, с которого осуществляется счет времени таймера в часах, минутах и секундах соответственно.

279