Курсовой проект по автоматизации технологических процессов и производств



Скачать 373,91 Kb.
страница5/5
Дата28.10.2016
Размер373,91 Kb.
1   2   3   4   5

5.1 Ввод данных от аналоговых ИП в память МСУ.


1. Ввод данных от аналоговых ИП в память МСУ производится по подпрограммам, на которые переходит центральный процессор.

2. Переход микропроцессора на подпрограмму может происходить когда: а) если подпрограмма вызывается основной программой; б) проходит заданный промежуток времени для ввода информации, определённый обычно таймером; в) поступают инициативные сигналы от аналоговых или дискретных датчиков через контроллер прерывания; г) по заданию оператора. 3. Ввод данных от аналоговых ИП В МСУ может происходить без систем выборки и хранения как в КП, так и с такими системами. Системы выборки и хранения используют тогда, когда необходимо зафиксировать быстро изменяющиеся процессы. 4. Передача данных от ИП может происходить побайтно с помощью параллельных интерфейсов (КР580ИК55) или побитно с помощью последовательных интерфейсов (КР580ИК51).

5. Программируемый параллельный интерфейс (ППИ) (КР580ИК55) PPI имеет три порта А, В, С, которые объединены в 2 группы: а) группа А- входит порт А и С4– С7 порта С; б) группа В – порт В и С0 – С3 порта С.

6. ППИ имеет кроме регистров портов А, В и С регистр управляющего слова РУС. Это регистр 2-х байтный, т.е. 16-разрядный. В него может быть записано:

а) первый байт – управляющее слово первого типа;

б) во второй байт записывается управляющее слово второго типа.

7. В блоке управления ППИ имеются выводы: RD – чтение данных; WR – запись данных; CS – выбор кристалла; RES – сброс. Этот сигнал сбрасывает на нули все регистры А, В, С и РУС и устанавливает все порты А, В, С на ввод. А0, А1 – адресные входы – младшие адреса шины адреса микропроцессора. Задают доступ к портами задается в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 – Программирование портов параллельного интерфейса


CS

А1

А0

Назначение

0

0

0

Порт А–ввод/вывод

0

0

1

Порт В–ввод/вывод

0

1

0

Порт С–ввод/вывод

0

1

1

Запись в РУС


8. ППИ может быть запрограммирован и работать в одном из 3-х режимах: а) режим 0 – основной (простой) режим ввода – вывода информации; б) режим 1 – стробируемый режим ввода – вывода информации; в) режим 2 – режим двунаправленной шины.

9. Для инициализации ППИ используют два типа управляющих слов:

а) УС первого типа или УС режима работы;

б) УС второго типа или УС манипуляции с битами.


10. Формат УС первого типа имеет вид:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=1 – для УС первого типа;

D6, D5 – режим 0 – 00, режим 1 – 01, режим 2 – 10;

D4 - порт А (РА7 – РА0): ввод - 1, вывод - 0;

D3 – порт С (РС7 – РС4): ввод – 1, вывод – 0;

D2 – группа В: режим 0 – 0, режим 1 – 1;

D1 – порт В (РВ7 – РВ0): ввод – 1, вывод – 0;

D0 – порт С (РС3 – РС0): ввод – 1, вывод – 0.
11. Формат УС второго типа:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=0 – для УС первого типа;

D6, D5, D4 – всегда вводятся нули;

D3, D2, D1 равны соответственно N2, N1 и N0 – двоичному номеру разряда порта С:
Таблица 2 – Программирование порта С параллельного интерфейса


000

001

010

011

100

101

110

111

N2 N1 N0

C0

0


C1

1


C2

2


C3

3


C4

4


C5

5


C6

6


C7

7


Разряд порта С

12. УС для DD10 (лист 2) параллельного интерфейса для ввода информации от аналоговых ИП.

12.1. Порт А – работает на вывод информации, а именно: а) по линиям РС0 – РС2 идёт выбор одного из 8 датчиков по линиям 89-96 (DD6). РС3 активизирует DD6.

12.2. Выводы порта А и порта С (С7 – С4) не используются.

12.3. Порт В (РВ0 – РВ7) работает на ввод информации от АЦП DD11 и далее в МП.

12.4. Режим работы всех портов – режим 0.

12.5. УС первого типа имеет вид:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0: 1 0 0 1 1 0 1 0

12.6. Адресация портов для сигнала ВК 107 от дешифратора первой ступени: порт А – Е000Н; порт В – Е001Н; порт С – Е002Н; РУС – Е003Н.

12.7. данные от датчиков будут храниться в ОЗУ4 начиная от адреса 8С00Н (8С00Н – 1000 1100 0000 0000), см. таблицу 3. Для каждого датчика отведён один байт памяти для хранения одного байта данных.


Таблица 3 – Адресация линий датчиков


Номер линии от ИП

89

90

91

92

93

94

95

96

Адрес ОЗУ

8С00Н

8С01Н

8С02Н

8С03Н

8С04Н

8С05Н

8С06Н

8С07Н

12.8. Подпрограмма ввода данных от датчика позиция РТ-1в по линии 89 в ОЗУ4 по адресу 8С00Н (и по адресу 8С01Н для ИП по линии 90) с помощью ППИ DD10.


MVI A, 8AH; - загрузить в аккумулятор код УС 1-го вида = 8АН.

ОUT E003H; - вывести код УС в регистр РУС DD10.

MVI A, F8H; - ввод в аккумулятор МП кода числа для порта C, чтобы

выбрать путь для ввода сигнала по линии 89 через DD6.

OUT E000H; - вывод кода F8H в порт C по адресу Е000Н.

MVI A, 0FH; - ввод в аккумулятор кода числа для младшей группы РС0

– РС3 и прохождение сигнала по линии 89.

OUT E002H; - вывод в порт С кода 0FH. Если МП выполнил это, тогда

данные от датчика поступают на АЦП, а МП ожидает от АЦП

сигнала RDY по линии Р1.5 на свой вход READ (данные

готовы), т.е. если RDY=1, тогда МП вводит данные из порта В

DD10 по команде IN, т.е. происходит следующие команды

LXI, Н.

LXI H,8С00Н; - загрузить в регистр МП H и L адрес ячейки памяти 8С00Н,



куда будут направлены данные от датчика.

IN Е001Н; - ввод из порта В, его адрес Е001Н, числа из АЦП в

аккумулятор АЦП.

MOV M, A; - передать данные из аккумулятора в ячейку памяти по адресу

HL, (8С00Н).

MVI A, F9H; - ввод в аккумулятор МП кода числа для порта C, чтобы

выбрать путь для ввода сигнала по линии 90 через DD6.

OUT E000H; - вывод кода F8H в порт C по адресу Е000Н.

MVI A, 0FH; - ввод в аккумулятор кода числа для младшей группы РС0 –

РС3 и прохождение сигнала по линии 90.

OUT E002H; - вывод в порт С кода 0FH. Если МП выполнил это, тогда

данные от датчика поступают на АЦП, а МП ожидает от АЦП

сигнала RDY по линии Р1.5 на свой вход READ (данные

готовы), т.е. если RDY=1, тогда МП вводит данные из порта В

DD10 по команде IN, т.е. происходит следующие команды

LXI, Н.

LXI H,8С00Н; - загрузить в регистр МП H и L адрес ячейки памяти 8С00Н,



куда будут направлены данные от датчика.

IN Е001Н; - ввод из порта В, его адрес Е001Н, числа из АЦП в

аккумулятор АЦП.

MOV M, A; - передать данные из аккумулятора в ячейку памяти по адресу

HL, (8С00Н).


6 Устройство вывода сигналов на ИМ, графопостроитель и печать


Блок вывода данных на исполнительные механизмы (ИМ), печать и графопостроитель содержит три группы устройств: для вывода управляющих сигналов на ИМ, для вывода данных на печать и для вывода данных на графопостроитель (или другой самописец).

Параллельный интерфейс DD1 используется для управления ИМ и выдачи данных на печать, а именно: порт В (В0 – В7) – 8 выходов обеспечивают вывод 8 управляющих сигналов на ИМ (для 8 нереверсивных ИМ), а порт А и порт С (А0 –А7 и С0, С1, С4 и С5) обеспечивают обмен сигналами управления и вывод данных на цифропечать через элементы согласования (по току и напряжению) DD2, DD3.1, DD3.2, DD4, DD5 и через разъём Х5. Данные выводятся через порт А элемента DD1, а управление выводом на печать осуществляется через порт С с помощью ГИ, СТО, ГП и ЗП.

Параллельный интерфейс DD6 используется для вывода данных на графопостроитель и на ИМ, а именно: семь линий выхода порта С (С0 – С6) обеспечивают вывод сигналов на ИМ, через выводы порта А (А0 – А7) поступает 8 – разрядный цифровой код технологического параметра на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) DD7 типа К572ПА1А, а через выводы порта В (В0 – В7) поступает 8 – разрядный цифровой код другого технологического параметра или текущего времени на другой ЦАП DD9.

Цифроаналоговые преобразователи DD7 и DD9 имеют следующие выводы: D0 –D9 – входы для ввода цифрового кода; вход 15 – ввод опорного напряжения; вход 16 – ввод сигнала обратной связи; выходы О1- О2 – выводы прямого и инверсного выходного аналогового сигнала. Для формирования опорного напряжения, поступающего на DD7 и DD9 по линиям 19, используется усилитель DD11 типа К140УД7, резисторы R1, R2, R3 и стабилитрон VD. Резистором R1 задаётся смещение на входе 2 DD11 по отношению к потенциалу на входе 3 и величина опорного напряжения. Постоянство потенциала на входе 3 DD11 обеспечивает стабилитрон VD. Усилители DD8 и DD10 преобразуют бинарные сигналы от ЦАП в унарные сигналы. Эти сигналы представляют две текущие координаты, которые по линиям 17 и 18, линию групповой связи и через разъём Х4 подаются на два электропривода двух координат графопостроителя (или другого самописца). Инвертор DD3.3, триод VT1 и электромагнит YA1 предназначены для подъёма пера самописца при его холостом ходе. Сигнал для управления подъёмом пера поступает по линии 20 из параллельного интерфейса DD6 и выхода С7.

Вывод управляющих сигналов на реверсивные ИМ может производиться через интерфейсы DD1, DD6 и триггеры DD12 и аналогичные им. На реверсивные ИМ подаются из МСУ сигналы управления 0 или 1 по двум линиям, например, по линиям 1 и 2, 3 и 4 и т.д. Триггер DD12 служит для защёлкивания управляющих сигналов, выдаваемых из интерфейсов, а также для исключения одновременной подачи сигналов, равных 1, при включении ИМ на открытие и закрытие. При поступлении, например, по линии 1 сигнала управления U=1 от интерфейса DD1 и по тактовому сигналу, поступающему на вход С, срабатывает верхний D-триггер DD12 и на прямом выходе 5 формируется сигнал U=1. На инверсном выходе 6 сигнал изменяется от 1 до 0, поступает на R – вход нижнего триггера и сбрасывает его в нулевое положение (именно по изменению сигнала от 1 до 0 сбрасывается триггер). В этом случае на выходе 9 нижнего триггера устанавливается U=0, а на инверсном выходе 8 напряжение изменяется от 0 до 1 и поступает на R – вход триггера DD12. Однако при таком изменение сигнала на R – входе триггер не сбрасывается, а остаётся в том же состоянии, которое было ранее, то есть в единичном состоянии. Если после этого интерфейс DD1 на линию 1 выдаёт сигнал U=0, тогда на выходе 5 U=0, а на входе 6 сигнал изменяется от 0 до 1, а поэтому переключение нижнего и верхнего триггеров не происходит. Если приходит сигнал U=1 по линии 2 , тогда процесс срабатывания нижнего триггера и блокировка по верхнему триггеру аналогичны процессу при поступлении сигнала по линии 1.

Транзисторы VT1, VT2 и другие предназначены для усиления сигналов по мощности, достаточной для срабатывания слаботочных электрических реле KV1 или KV2. Диоды VD1 и VD2, подключённые параллельно обмоткам реле, обеспечивают более чёткий возврат их в исходное состояние при съёме сигналов с баз транзисторов. Разность потенциалов на обмотках реле в этом случае мгновенно выравнивается после закрытия триодов. Переключатели SA1, SA2 и другие позволяют переводить управление с автоматического на дистанционное, КМ1, КМ2 и другие магнитные пускатели подводят три фазы электропитания на электродвигатели ИМ. Тепловые реле КК1 и КК2 защищают электродвигатель ИМ от перегрузки или работы на двух фазах. Предохранители FU1 – FU3 защищают электрическую сеть от коротких замыканий в силовой цепи ИМ. Таким образом, для управления реверсивным ИМ используется два триггера, а для управления нереверсивным ИМ – один триггер.

ЦАП содержит 10 электронных усилителей со входами 4, 5 – 13 и выходами на общие линии 1 и 2 и делитель напряжения на резисторах R1 – R20. Делитель напряжения формирует 10 уровней потенциалов и подаёт их на усилители. Каждый усилитель – это один очередной разряд 10 – разрядного кода числа, подаваемого на ЦАП, который выполняет как бы роль включателя соответствующей ступени делителя напряжения к выходным линиям.

Выводы


В данном курсовом проекте была разработана микропроцессорная система автоматического управления для установки испытания на герметичность автотракторных радиаторов. С целью повышения эффективности контроля дополнительно в ней используется вибрация. Модули и блоки, рассмотренные в курсовом проекте, согласованы для работы в комплекте с микропроцессором КР580ИК80А. Эта система включает в себя блок нормализации сигналов от датчиков и ввода их в УВМ; блок микропроцессора СУ; блок клавиатуры, индикации и формирования векторов прерывания; устройство вывода сигналов на исполнительные механизмы, графопостроитель и печать.

В ходе проектирования была разработана функциональная схема автоматизации, которая включает в себя подсистемы регулирования и контроля давления, уровня, параметров вибрации и др.; написаны подпрограммы и алгоритмы управления процессом испытания изделий.



Список использованных источников


  1. Сажин С.Г. Автоматизация контроля герметичности изделий массового производства. Горький: Волго-Вятское кн. изд., 1977. – 176 с.

  2. Жежера Н.И. Автоматизация контроля герметичности полых изделий: Монография. – Оренбург: ОГУ, 2001. – 185 с.

  3. Продан В.Д. Техника герметизации разъемных неподвижных соединений. – М.: Машиностроение, 1991. – 160 с.

  4. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем. М., «Машиностроение», 1977. 120 с.

  5. “Микропроцессорные САУ”, под ред. В.А. Бесекерского, Л.: Машиностроение, 1988 г., 365 стр.

  6. Н.И. Жежера “Микропроцессорные САУ”, учебное пособие, Оренбург, 2001 г., ОГУ, УМО.

  7. А.С. Клюев, Б.В. Глазов “Проектирование систем автоматизации технологических процессов”. Cправочное пособие, М.: Энергоатомиздат, 1990 г., 464 стр.

  8. “Микропроцессорное управление технологическими объектами микроэлектроники”, под редакцией А.А. Сазонова, М.: Радио и связь, 1988 г., 264 стр.

  9. Справочник проектировщика автоматизации СУ ТП. Под ред. Г.Л. Смирянского, М.: Машиностроение, 1983 г., 527 стр.

  10. Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. – М.: Радио и связь, 1984 – 528 с.

  11. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник: В 2 т. / Н.Н. Аверьянов, А.И. Березенко, Ю.И. Борщенко и др.; Под ред. В.А. Шахнова. – М.: Радио и связь, 1988. – Т. 1, 2. – 368 с.

  12. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник в 6 томах. – М.: ИП РадиоСофт, 2001. – 608 с.

  13. СТП 101-00. Стандарт предприятия. Общие требования и правила оформления выпускных квалификационных работ, курсовых проектов (работ), отчетов по РГР, по УИРС, по производственной практике и рефератов. Оренбург: ОГУ, 2000 – 62 с.

  14. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство стандартов, 1992. – 316 с.

  15. Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник / С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов; Под общ. ред. С.Т. Хвоща. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. – 640 с.


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница