Proiect de diploma - Tehnologia pirolizei materiilor prime hidrocarburi in cuptoare tubulare - dosar n1.doc. Specificații pentru instrumente și echipamente de automatizare Specificații pentru instrumente și echipamente de automatizare pentru procesul de piroliză

Făcând clic pe butonul „Descărcați arhiva”, veți descărca gratuit fișierul de care aveți nevoie.
Înainte de a descărca acest fișier, gândiți-vă la acele eseuri bune, teste, lucrări, disertații, articole și alte documente care sunt nerevendicate pe computerul dvs. Aceasta este munca ta, ar trebui să participe la dezvoltarea societății și să beneficieze oamenii. Găsiți aceste lucrări și trimiteți-le la baza de cunoștințe.
Noi și toți studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vom fi foarte recunoscători.

Pentru a descărca o arhivă cu un document, introduceți un număr de cinci cifre în câmpul de mai jos și faceți clic pe butonul „Descărcați arhiva”

Documente similare

Scopul, principiul de funcționare și caracteristicile tehnice ale unui cuptor de calcinare tubular rotativ. Piese de uzură, proprietăți chimice și mecanice ale bucșei. Programul reparațiilor preventive și întocmirea unei liste preliminare de defecte.

lucrare de curs, adăugată 15.09.2010


Automatizarea procesului de ardere a varului într-un cuptor rotativ. Specificația instrumentelor și echipamentelor de automatizare. Indicatori tehnici și economici ai eficienței introducerii unui sistem de automatizare pentru procesul de ardere a varului într-un cuptor rotativ în condițiile OJSC „MZSK”.

teză, adăugată 17.06.2012


Metode promițătoare pentru restaurarea pieselor uzate. Caracteristicile tehnice ale unui cuptor rotativ tubular. Dezvoltarea tehnologiei pentru refacerea blocului suport. Selectarea echipamentelor și dispozitivelor standard. Calculul condițiilor de tăiere, axele rolelor, cheile.

teză, adăugată 12.09.2016


Bilanțul termic al unui cuptor cu tuburi. Calculul eficienței sale și al consumului de combustibil. Determinarea diametrului conductelor de coș și a camerei de convecție. Calcul aerodinamic simplificat al unui coș de fum. Calcul hidraulic al unei bobine de cuptor cu tuburi.

lucrare curs, adăugată 23.01.2016


Calculul procesului de ardere într-un cuptor tubular pentru piroliza hidrocarburilor. Schema structurală a cuptorului. Calcul de verificare a camerei radiante si convective. Calcule hidraulice și aerodinamice. Determinarea consumului teoretic și practic de oxidant.

lucrare curs, adaugat 13.05.2011


Calculul unui amestec brut cu trei componente, precum și al combustibilului pentru instalație. Întocmirea bilanțului material și termic al unui cuptor rotativ de ciment pentru producția de clincher. Modalități de raționalizare a procesului de sinterizare pentru a reduce consumul specific de combustibil.

lucrare de curs, adăugată 07.02.2014


Caracteristicile clincherului de ciment Portland pentru arderea într-un cuptor rotativ. Analiza proceselor care au loc în timpul tratamentului termic. Proiectarea și principiul de funcționare a unei unități termice. Calculul procesului de ardere a gazelor naturale, bilanțul termic al unui cuptor rotativ.

lucrare de curs, adăugată 25.02.2016

Specificația pentru instrumente și echipamente de automatizare se realizează în forma prezentată în tabel. 5. Acest formular poate fi recomandat numai pentru activități academice.

În coloana din dreapta „Numărul poziției” indicați poziția instrumentelor și echipamentelor de automatizare conform schemei de automatizare. Coloana „Nume și caracteristici scurte” indică numele dispozitivului, caracteristicile tehnice și caracteristicile acestuia. De exemplu, un senzor pentru măsurarea presiunii hidrostatice (nivel). În coloana „Tipul dispozitivului”, este indicată marca dispozitivului, de exemplu, Metran-55-DI. În coloana „Notă”, dacă este necesar, indicați „Furnizat complet cu...”, „Dezvoltat de biroul de proiectare...” sau „Dezvoltat de ISUTU” și așa mai departe. Tot în coloana „Notă” este indicat numele țării și producătorul, cu condiția ca dispozitivul să fie importat.

Instrumentele și echipamentele de automatizare specificate în caietul de sarcini trebuie grupate pe parametri sau pe funcționalități (senzori, regulatoare etc.).

Tabelul 5

Specificații pentru dispozitive și echipamente de automatizare

Numărul poziției conform schemei de automatizare	Numele și o scurtă descriere a dispozitivului	Tip de dispozitiv		Notă
Controler multifuncțional TKM-700 complet cu PC
	Termometru cu rezistență din platină cu semnal de ieșire curent unificat 4 ÷ 20 mA, domeniul de măsurare 0 ÷ 200 С	Metran 276
	Senzor de exces de presiune de dimensiuni mici cu semnal de ieșire curent unificat 4 ÷ 20 mA, limită superioară de măsurare 1 MPa, clasa de precizie 1	Metran – 55 CI
	Demaror inversor fără contact, U = 220 V
	Supapă de reglare cu acţionare electrică MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 40 mm.	KMR.E 101 NJ 40 1.6 R UHL (1)

1.4. Descrierea schemei de automatizare

Conținutul notei explicative trebuie să reflecte și să justifice deciziile de automatizare care au fost luate la elaborarea acestei scheme de automatizare. Trebuie să explice într-o formă concisă ce sarcini pentru automatizarea acestui obiect tehnologic au fost stabilite și cum au fost rezolvate. O descriere detaliată a modului în care semnalul trece de la punctul de măsurare prin blocurile funcționale până la locul în care se aplică acțiunea de control (organism de reglementare) trebuie făcută pentru o buclă de control și o buclă de control. În acest caz, nu este nevoie să descrieți designul dispozitivelor și regulatoarelor, ci doar să indicați ce funcții îndeplinesc. Pentru o mai bună orientare, dispozitivelor, regulatoarelor și echipamentelor auxiliare de automatizare menționate în text li se atribuie numere de articol conform caietului de sarcini.

De exemplu, oferim o descriere a buclei de control al temperaturii (bucla 1) a circuitului de automatizare a apărării antiaeriene (Fig. 5). Temperatura din partea superioară a răcitorului de aer este măsurată cu un termometru cu rezistență din platină TSPU Metran 276 (articolul 1a). Semnalul de curent unificat este furnizat la intrarea analogică a MPK TKM-700, unde este generată o acțiune de control în conformitate cu legea de reglementare PI. Semnalul de temperatură curent este trimis și la terminalul video al computerului. Acțiunea de control este eliminată de la ieșirea discretă a MPK și merge la demarorul reversibil fără contact PBR-2M (articolul 1b). Apoi semnalul este trimis la supapa de control cu ​​acţionare electrică MEPK (articolul 1c). Supapa este instalată pe linia de alimentare cu abur la răcitorul de aer, reglând alimentarea cu abur în funcție de acțiunea de control, stabilizăm astfel temperatura în partea superioară a răcitorului de aer la un nivel dat de 100 °C.

Să dăm o descriere a circuitului de control al presiunii de pe linia de abur către SVA (circuitul 3). Presiunea pe conducta de abur este măsurată de un senzor de exces de presiune Metran-55DI de dimensiuni mici (articolul 3a). Semnalul de presiune curent unificat este trimis la intrarea analogică a MPK TKM-700 și la terminalul video al PC-ului, unde este analizat de un inginer de proces. Când un parametru depășește intervalul de reglementare de 0,55 ÷ 0,65 MPa, este furnizată o alarmă pe terminalul video al PC-ului.

Dacă un controler cu microprocesor este utilizat pentru a automatiza procesul tehnologic, de exemplu, un controler multifuncțional „MFK”, atunci nota trebuie să indice principalele caracteristici ale acestui controler, puterea de informare a acestuia și prin care senzori, convertoare și actuatoare este conectat controlerul. obiectul de control.

Numărul POS conform schemei	Numele și o scurtă descriere a dispozitivului	Tip de dispozitiv	Cantitate	Notă
Controler multifuncțional TKM-700, care funcționează împreună cu un PC
	Convertor de temperatură, domeniul de măsurare 500  1200 С	Metran 280
	Diafragma camerei cu flanșă, Р у = 0,6 MPa; d y = 20 mm	DFK - 0,6 - 20
	Senzor de presiune diferențială (debit), semnal de ieșire curent 4  20 mA	Metran - 150 CD2
	Senzor de suprapresiune, limita superioara de masurare 0,2 MPa, semnal de iesire curent 4  20 mA	Metran - 150 CG3
	Senzor fotoelectric
	Unitate de control al flăcării, care transformă semnalul senzorului PD într-un semnal discret atunci când flacăra dispozitivului arzător se stinge; U = 220 V; putere 6 VA
	Demaror inversor fără contact U = 220 V
	Supapă de control de dimensiuni mici cu acţionare electrică MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 20 mm, t mediu = - 40  225 С, materialul corpului oțel inoxidabil	KMR.E 101 NJ 20 0,16 R UHL (1)
	Supapă de control și închidere de dimensiuni mici cu acţionare electrică MEPK, P y = 1,6 MPa; dу = 65 mm, mediu t = - 40  225 С, material carcasă oțel inoxidabil	KMRO. E 101 NJ 65 10 R UHL (1)
	Supapă de închidere de dimensiuni mici cu acţionare electrică MEPK, închidere rapidă, P = 1,6 MPa; dу = 20 mm, mediu t = - 40  225 С, material carcasă oțel inoxidabil	KMO.E 101 NJ 20 UHL (1)

3.4. Automatizare în producția de finisare

În producția de finisare, țesătura trece printr-un ciclu complet de prelucrare: înțepătură pentru a da țesăturii o suprafață netedă; fierberea și albirea țesăturilor; vopsire; finisare finală pentru a da țesăturii o senzație specială, plinătate sau proprietăți speciale - rezistență la foc, bactericid etc. Prelucrarea țesăturilor se realizează pe linii continue, de exemplu, o linie de fierbere și albire. Fiecare linie este formată din mașini agregate împreună; țesătura se mișcă de-a lungul liniei la o viteză constantă, predeterminată.

Sarcinile de automatizare în producția de finisare sunt următoarele:

1) respectarea strictă a reglementărilor tehnologice pentru procesul pentru tipul (articolul) de țesătură în cauză și, în consecință, obținerea de produse de cea mai bună calitate;

2) efectuarea procesului de finisare la viteze maxime;

3) consumul optim de soluții de impregnare, abur, apă caldă, apă rece, aer comprimat etc., ținând cont de cantitatea totală a acestora pentru calcularea indicatorilor tehnici și economici;

4) capacitatea de a reconfigura rapid linia (echipamentul) de la un tip de material (sau articol) la altul;

5) prezentarea către inginerul de proces a informațiilor despre evoluția procesului tehnologic, despre starea echipamentului în timp real pe terminalul video PC, transmiterea către dispozitivul de imprimare a celor mai importante informații despre proces;

6) asigurarea modurilor de pornire și oprire pentru echipamente și linii;

7) asigurarea funcționării fără probleme a echipamentelor, care necesită recunoașterea situațiilor de pre-urgență; eliminarea situațiilor de pre-urgență;

8) informații de la personalul de service despre accident și posibilele riscuri.

9) în cazul unor situații de urgență, capacitatea de a opri rapid linia (echipamentul) și de a păstra materialul înfipt în linie (diluați soluțiile de impregnare la o concentrație sigură) până la următoarea pornire.

În prezent, întreprinderile de finisare din Rusia au două tipuri de linii: interne (LZO, LOB, LZHO, LMO etc.), echipate cu automatizări locale vechi; importate (Küsters, Wakayama, etc.) cu automatizare modernă folosind MPC. La finalizarea secțiunii „Automatizarea proceselor de producție” a proiectului de diplomă, se recomandă furnizarea unui set modern de mijloace tehnice folosind MPC pentru automatizarea liniilor interne, adesea echipate cu automatizări locale. La automatizarea liniilor de import, este necesar să se selecteze echipamente moderne de automatizare casnică (MPC-uri, senzori, organisme de reglementare).

Sistemele automate de control al producției de finisare au o serie de caracteristici. Ca senzori, împreună cu senzorii de temperatură, nivel, presiune, debit utilizați în mod obișnuit, sunt utilizați senzori speciali: senzori de rupere a țesăturii, senzori de măsurare, contoare de umiditate pentru materiale textile, senzori de viteză a țesăturii. Ca corpuri de reglare se folosesc supapele de dimensiuni mici (diametru de până la 200 mm), atât cu acţionare pneumatică (tipic pentru liniile domestice), cât şi cu acţionare electrică (tipic pentru liniile din import). Atunci când alegeți regulatoare pentru alcalii, acizi și peroxid de hidrogen, trebuie luată în considerare agresivitatea acestor medii, astfel încât supapele din titan pot fi folosite pentru a regla furnizarea unei soluții alcaline.

Pentru a evalua performanța unei anumite linii de producție de finisare pe schimb, lună, trimestru etc. este necesar să se controleze o serie de parametri. Acestea includ viteza de mișcare a țesăturii, filmarea țesăturii la intrarea și ieșirea liniei, cantitatea de abur, aer comprimat, apă caldă, apă rece, impregnare, soluții de vopsire, numărul de rupturi de țesătură etc. Pentru a face acest lucru, liniile trebuie să fie echipate cu debitmetre, contoare de țesături, senzori de viteză etc.

Introducerea sistemelor automate de control (ACS) este cea mai progresivă direcție în domeniul automatizării. Când există o distanță mare între dispozitivele tehnologice și panourile de comandă, se recomandă utilizarea echipamentelor electrice de automatizare. Producția chimică este clasificată ca pericol de explozie și incendiu, iar automatizarea se realizează prin utilizarea echipamentelor de automatizare rezistente la explozie care utilizează controlere și computere personale (PC-uri).

Controlerul este un mijloc programabil multifuncțional de organizare a canalelor de măsurare. PC-ul procesează informațiile primite de la senzori conform programului încorporat în acesta. Afișează pe afișaj valorile parametrilor măsurați. PC-ul este folosit, în primul rând, pentru a facilita munca operatorului, deoarece procesează o cantitate mare de informații într-o perioadă scurtă de timp; în al doilea rând, poate juca rolul unui „consilier”, în care computerul recomandă operatorului cunoașterea optimă a parametrilor de funcționare ai procesului.

Structura ierarhică a sistemului de control al procesului include:

• - Nivelul 1 de instrumentare de teren;
• - Nivelul 2 - statii de control proces;
• - Nivelul 3 de personal operațional, cu sediul la posturile de operare de inginerie și proces.
• nivelul 1 Sistemul de control al procesului este implementat pe baza de senzori și actuatori. La nivelul 1 se folosesc parțial senzori din seria inteligentă, care îndeplinesc funcțiile de sondare și scalare a semnalelor măsurate cu transmitere de informații prin protocolul HART.

Echipamentele tehnice de nivel 2 și 3 sunt amplasate în camera de control. Stațiile de control al proceselor sunt implementate pe baza unui controler DCS (sistem de control distribuit) care colectează informații și generează acțiuni de reglementare) și a unui controler ESD (sistem de protecție în caz de urgență) care permite monitorizarea încălcărilor în timpul procesului tehnologic, protejarea și blocarea dispozitivelor și generarea de protecție. actiuni. Funcțiile DCS și ESD sunt realizate de controlere programabile.

Controlerele îndeplinesc următoarele funcții:

• - percepe semnale electrice unificate analogice, discrete;
• - măsurarea și normalizarea semnalelor primite;
• -efectuează procesarea software a semnalelor de la convertoarele primare și generează semnale de control analogice și discrete;
• - afișarea informațiilor pe ecran;
• - controlat cu o tastatură standard.

Al treilea nivel al sistemului de control al proceselor este reprezentat de posturi de lucru automatizate pentru operator-tehnolog și operator-inginer. Se asigură întreținerea unei baze de date, vizualizarea stării echipamentelor tehnologice, prelucrarea datelor, generarea și tipărirea documentelor de raportare, controlul manual de la distanță al echipamentelor tehnologice. Statiile sunt dotate cu calculatoare moderne. Informațiile de la instrumentele și senzorii de control și măsurare sub formă de semnale analogice și discrete provin de la nivelul 1 la nivelul 2 mijloace tehnice, care implementează automat funcțiile de colectare, procesare primară a informațiilor, reglare și blocare. Informațiile necesare monitorizării și gestionării proceselor tehnologice provin de la controlori până la nivelul 3 - posturi de operator și posturi de specialiști șefi. Figura 6.1 prezintă o vedere simplificată a conexiunilor dintre niveluri.

Figura 5.1 - Structura sistemului de control al procesului

Dialogul operatorului cu sistemul de control se realizează folosind un afișaj color, tastatură și mouse. Stația de operator este configurată cu o interfață de utilizator pentru interacțiunea operatorului cu sistemul. Pentru a apela informațiile necesare, operatorul trebuie doar să folosească mouse-ul pentru a selecta o inscripție sau o imagine a unui obiect pe ecran și a afișa informațiile necesare cu una sau două manipulări. Tastatura poate fi folosită și pentru a obține informațiile necesare. În plus, textul și informațiile digitale sunt introduse folosind tastatura. Mesajele despre încălcarea limitelor de avertizare și pre-urgență pentru parametrii analogici și acțiunile operatorului pentru controlul proceselor tehnologice sunt înregistrate și tipărite la cererea operatorului. Dacă un parametru analogic depășește limitele admise, apare o alarmă sau o întrerupere a comunicării cu obiectele prin oricare dintre canalele de comunicare este indicată la stația operatorului printr-o alarmă sonoră și afișare color a modificărilor pe diagramele mnemonice. Informațiile afișate operatorului pe ecranul monitorului la cererea acestuia pot fi de diferite tipuri:

• - o diagramă mnemonică generalizată reprezentând întregul obiect de automatizare. Din această diagramă mnemonică puteți merge la o diagramă mnemonică detaliată a oricărui nod selectând-o pe ecran cu cursorul;
• - diagrame mnemonice ale componentelor individuale, afișând o parte a lanțului tehnologic cu indicarea valorilor semnalelor analogice;
• - tendințe operaționale care arată starea parametrului;
• - tendințe istorice care vă permit să monitorizați starea unui parametru analogic pe perioade lungi (schimb, zi, lună);
• - panouri de control pentru regulatoare analogice;
• - mesaje de urgență și tehnologice.

Atunci când alegeți un controler, factorii decisivi sunt:

• - fiabilitatea modulelor de intrare/ieșire;
• - viteza de procesare si transmitere a informatiilor;
• - gama larga de module;
• - usurinta in programare;
• - prevalența interfeței de comunicare cu computerul.

Aceste condiții sunt îndeplinite de controlere de la Moore Products Company, precum și de controlere Allen Bradley SLC 5/04 de la Rockwell Corporation (familia SLC 500 de controlere programabile mici), controlere YS 170 YOKOGAWA și controlere din seria TREI-Multi (și, desigur, un număr dintre controlorii noștri casnici).

Acest proiect utilizează controlere de la Moore Products Company: controler APACS+ (subsistem DCS), controler QUADLOG (subsistem ESD).

Controlerul APACS+ controlează funcționarea unităților individuale (30-50 bucle de control), secțiuni tehnologice (150 bucle de control) și ateliere cu procese continue și periodice. Controlerul QUADLOG are, de asemenea, mai multe module. Modulul analogic standard (SAM) face parte din familia de module I/O. Este proiectat pentru conectarea semnalelor analogice și discrete. Modulul SAM oferă un randament ridicat pentru semnalele I/O standard (intrări analogice 4-20 mA, ieșiri analogice 4-20 sau 0-20 mA și intrări și ieșiri digitale).

Controlerul QUDLOG oferă: caracteristici de siguranță sporite, toleranță la erori și protecție la ieșire; nivel ridicat de disponibilitate a sistemului; toleranta la greseli. Sistemul QUDLOG este complet integrat cu sistemul de control al procesului APACS+. Acest lucru permite utilizarea unei singure interfețe pentru operator și a instrumentelor de programare, eliminând necesitatea unui efort suplimentar în instalare, configurare, întreținere și instruire, precum și în conectarea sistemelor de siguranță și control al procesului.

Lista parametrilor monitorizați este dată în tabelul 5.1

Tabel 5.1 - Lista parametrilor controlați

Tipul de automatizare este indicat în tabelul 5.2

Tabel 5.2 - Tip de automatizare

Dispozitiv și parametru	Valoarea și dimensiunea parametrului	Tip de automatizare
Măsurare	Regulament	Semnalizarea
Consumul de etan-etilenă
consumul EF
Consumul de inhibitori
Temperatura de intrare
Temperatura piesei de convecție P-1
Temperatura de ieșire a cuptorului
Consumul de gaz combustibil
Presiune K-1
Consumul de apă de la K-1

Specificațiile echipamentelor tehnice de automatizare sunt prezentate în Tabelul 5.3

Tabel 5.3 - Specificația echipamentelor tehnice de automatizare

Numărul poziției pe diagrama funcțională	Denumirea parametrului mediu și locația de prelevare a impulsurilor	Valoarea limită de funcționare a parametrului	Locul de instalare	Nume și caracteristici	Tip și model	Cantitate	Producător sau furnizor	Notă
un singur dispozitiv	și toate dispozitivele
	Debitul de alimentare SAC fracțiune directă etan-etilenă				Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 3,
	SAC al fracției de etilenă debitul de alimentare			Traductor inteligent de debit vortex-acustic, debitmetru. Ieșire (4-20)mA/HART; digital HART/Bell; LCD. Interval (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P și. medie - până la 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, scufundare 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 3,
	SAC al fluxului de alimentare cu inhibitor			Traductor inteligent de debit vortex-acustic, debitmetru. Ieșire (4-20)mA/HART; digital HART/Bell; LCD. Interval (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P și. medie - până la 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, scufundare 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 3,
	SAC a temperaturii materiei prime la intrarea P-1				Metran-281-Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 2,
	temperatura părții de convecție P-1			Convertor inteligent de temperatură. Semnal de ieșire (4-20) mA/HART, NSKh K, domeniul de temperatură măsurat (-50 +300) 0 C. Ad. înmormântare anal semnal 1 0 C, digital semnal 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalog Nr 2, numărul 5/2006, pag. 79.
	ATS al temperaturii de ieșire din P-1		Pe teava firul. cuburi produs	Convertor inteligent de temperatură. Semnal de ieșire (4-20) mA/HART, NSKh K, domeniul de temperatură măsurat (-50 +300) 0 C. Ad. înmormântare anal semnal 1 0 C, digital semnal 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 2,
	Pe conducta de alimentare cu lichid de răcire	Supapă de control cu ​​servomotor pneumatic ATA - 7. Normal deschis, D y = 100 mm. Cădere maximă de presiune: 0,6 MPa. Intrare (4-20) mA. Clasa caneluri ANSI: VI Coeficient de debit acceptat: Cv = 310. Set de livrare: pozitionator electropneumatic cu doua manometre. Versiunea de protecție la explozie ExiaIICT4.	Camflex, serie 35-30232 4700E (8013)			Compania „DS-Controls”, Veliky Novgorod
	SAC consumul de combustibil în P-1			Traductor inteligent de debit vortex-acustic, debitmetru. Ieșire (4-20)mA/HART; digital HART/Bell; LCD. Interval (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P și. medie - până la 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, scufundare 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 3,
	Reglarea presiunii în coloana K-1			Transmițător de suprapresiune rezistent la explozie cu ieșire de curent (4-20) mA. Căderea de presiune 25 kPa, k = 0,5. Presiune de lucru admisă 4 MPa. Alimentare 24 V.	Sapphire-22M-DI-Ex			Câștig de căldură.” Celiabinsk
		Dispozitiv secundar de indicare și înregistrare cu un singur canal (intrare miliampermetru). (4-20) mA, k = 0,5				Câștig de căldură.” Celiabinsk
	Temperatura NAO în P-1 radiant			Convertor inteligent de temperatură. Semnal de ieșire (4-20) mA/HART, NSKh K, domeniul de temperatură măsurat (-50 +300) 0 C. Ad. înmormântare anal semnal 1 0 C, digital semnal 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Celiabinsk	Catalogul nr. 2,

0

PROIECT DE CURS

Automatizarea unei instalații de piroliză a pneurilor reziduale cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare

adnotare

Nota explicativă conține 55 de pagini, inclusiv 11 surse. Partea grafică este realizată pe 5 coli format A1.

Lucrarea examinează automatizarea unei instalații de piroliză a pneurilor reziduale cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare.

În acest proiect, prima fișă A1 prezintă o diagramă funcțională a automatizării unei instalații de piroliză a pneurilor reziduale cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare. diagramă A doua foaie din A1 prezintă un bloc pentru normalizarea semnalelor de la senzori și introducerea lor în computer. A treia foaie din A1 prezintă unitatea de microprocesor a sistemului de control. A patra foaie din A1 prezintă blocul de tastatură pentru indicarea și generarea vectorului de întrerupere. A cincea foaie din A1 arată dispozitivul de ieșire a semnalului către MI.

Introducere................................................. ....... ................................................. ............. ........ 5

1 Proces tehnologic de automatizare a instalării pirolizei anvelopelor uzate cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare............................. ...................... .... 6

2 Scurtă descriere a schemelor de automatizare existente.................................. 7

3 Justificarea structurii necesare: automatizarea instalației de piroliză a anvelopelor uzate cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare

4 Descrierea diagramei de automatizare funcțională dezvoltată: ........... 10

instalații pentru piroliza anvelopelor uzate cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare................................... ................................................... ......................... .................. 12

5 Bloc pentru normalizarea semnalelor de la senzori și introducerea acestora în computer............................................ 15

6 Unitate cu microprocesor SU............................................. ...... ................................ 25

7 Blocarea tastaturii, indicarea și generarea vectorilor de întrerupere........ 38

8 Dispozitiv pentru transmiterea semnalelor către actuatoare, plotter și imprimare 46

9 Algoritmi și ciclograme, funcționarea secțiunii automatizate 49

Concluzii.................................................................. .................................................. ...... ........ 53

Lista surselor utilizate.................................................................. .................. 54

Anexa A

Introducere

Automatizarea proceselor tehnologice este unul dintre factorii decisivi in ​​cresterea productivitatii si imbunatatirea conditiilor de munca. Toate instalațiile industriale existente și în construcție sunt echipate cu echipamente de automatizare într-o măsură sau alta. În producția de masă de produse, automatizarea asamblarii este deosebit de relevantă.

În prezent, întreprinderile industriale folosesc pe scară largă sistemele cu microprocesoare pentru a automatiza procesele și instalațiile tehnologice. Acest lucru se datorează unui număr de caracteristici pozitive ale microprocesoarelor ca elemente ale dispozitivelor de control ale sistemelor de automatizare, dintre care principalele sunt programabilitatea și puterea de calcul relativ mare, combinată cu fiabilitate suficientă, dimensiuni generale mici și costuri.

Proiectul de curs prezintă o diagramă funcțională a automatizării controlului etanșeității produselor cu gaz folosind o metodă compensatorie folosind vibrații și o diagramă a modulelor, dispozitivelor și fragmentelor individuale ale sistemelor de control al procesului cu microprocesor. Acesta formează partea principală a sistemului de control al microprocesorului.

Circuitele cu microprocesor luate în considerare fac posibilă automatizarea diferitelor procese sau obiecte tehnologice. În funcție de fezabilitatea producției pentru un proces tehnologic sau un obiect de automatizare, numărul necesar de sisteme de control local și de la distanță, sisteme de reglare, control, alarmă și diagnosticare sunt selectate în timpul funcționării normale a echipamentului și în timpul pornirii și opririi planificate sau de urgență.

Modulele și blocurile luate în considerare în proiectul de curs sunt coordonate pentru a funcționa împreună cu microprocesorul KR580IK80A. Cu toate acestea, aproape toate circuitele acestor module și blocuri pot fi utilizate în dezvoltarea unui sistem de control folosind microprocesoare KR1810VM86, microcomputer KM1816VM48 etc. În plus, toate microcircuitele interne utilizate în sistem au analogii lor străini, uneori distinși prin caracteristici și mai bune. , în special în ceea ce priveşte viteza şi fiabilitatea .

1 Automatizarea controlului instalației de piroliză a uzate

buncăr

Funcționarea sistemului de control automat pentru instalarea pirolizei anvelopelor uzate cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare, prezentate pe prima foaie de material grafic a proiectului de curs. Circuitul conține: buncăr 1 pentru încărcarea anvelopelor uzate, buncăr încălzit 2, schimbător de căldură 3 pentru încălzirea aerului atmosferic furnizat cuptorului reactorului, gaze arse evacuate în atmosferă, ventilator 4 pentru îndepărtarea gazelor arse în atmosferă, senzorul 1a pentru nivelul anvelopelor uzate în buncărul încălzit 2, racletă transportor 5, ventilator 7 pentru îndepărtarea gazului de piroliză din partea superioară a reactorului 20, condensatorul 19 a fracției lichide din gazul de piroliză, supapa 8 pentru alimentarea cu gaz de piroliză la consumatorii externi, supapa 6 pentru încărcarea anvelopelor uzate în reactor 20, senzor 2a pentru nivelul anvelopelor uzate în reactor, supape de control 9, 13, 16, senzor 10a pentru debitul de gaz de piroliză evacuat din partea superioară a reactorului, schimbătorul de căldură 10 instalat în interiorul reactorului pentru a încălzi firimiturile anvelopelor uzate, conducta 11 sub formă de inel cu orificii în partea superioară pentru alimentarea cu gaz reciclat la firimiturile anvelopelor uzate și situată sub schimbătorul de căldură 10, cuptorul 12 pentru arderea unei părți a recirculate gaz cu alimentare cu produse de ardere la schimbătorul de căldură 10, supapă 14 pentru îndepărtarea fracției lichide de piroliză a anvelopelor uzate din reactor, senzorul de temperatură 7a a firimiturii anvelopelor uzate în reactor, reactorul 20 de piroliză a anvelopelor uzate, gaz de piroliză senzorul de presiune 8a în reactor, senzorul 3a pentru concentrarea reziduului solid de piroliză în partea inferioară a reactorului, conducta 15 sub formă de inel cu găuri în partea superioară pentru alimentarea cu gaz reciclat la firimiturile anvelopelor uzate și situat în partea inferioară a reactorului, transportor cu șurub 17, supapă 18 pentru descărcarea reziduului solid de piroliză a anvelopelor anvelopelor uzate din reactor.

2 Scurtă descriere a schemelor existente

automatizare

Schemele de automatizare existente includ următoarele:

structurale, funcționale și fundamentale.

Schema bloc a automatizării.

La elaborarea unui proiect de automatizare, în primul rând, este necesar să se decidă din ce locuri vor fi controlate anumite zone ale unității, unde vor fi amplasate punctele de control și sălile operatorilor, care ar trebui să fie relația dintre ele, adică este necesare pentru rezolvarea problemelor de alegere a unei structuri de control. Structura de control este înțeleasă ca un set de părți ale unui sistem automat în care poate fi împărțită după un anumit criteriu, precum și modalitățile de transmitere a influențelor între ele. O reprezentare grafică a unei structuri de management se numește diagramă bloc.

Schema bloc prezintă în formă generală principalele decizii ale proiectului privind structurile funcționale, organizatorice și tehnice ale sistemului automat de control al proceselor (APCS) în conformitate cu ierarhia sistemului și relația dintre punctele de control și management, personalul operațional și sistemul tehnologic. obiect de control. Principiile de organizare a conducerii operaționale a unei unități tehnologice, compoziția și denumirile elementelor individuale ale diagramei structurale, adoptate la implementarea diagramei structurale, trebuie păstrate în toate documentele de proiect pentru sistemul de control automat al procesului, în care sunt specificate. și detaliat.

Diagrama bloc arată:

a) unitățile tehnologice ale obiectului automatizat (departamente, secții, ateliere);

b) puncte de monitorizare și control (centrale locale, console operator și dispecerat etc.);

c) personalul tehnologic și serviciile specializate care asigură managementul operațional și funcționarea normală a unității tehnologice;

d) principalele funcții și mijloace tehnice care asigură implementarea acestora la fiecare punct de control și management;

e) relația dintre diviziile unității tehnologice, punctele de monitorizare și control și personalul tehnologic între ele și cu sistemul superior de conducere.

Schema funcțională a automatizării.

Schema funcțională este principalul document tehnic care definește structura blocului funcțional a unităților individuale de monitorizare automată, control și reglare a procesului tehnologic și dotarea obiectului de control cu ​​instrumente și echipamente de automatizare.

Atunci când dezvoltați diagrame funcționale pentru automatizarea proceselor, este necesar să decideți următoarele:

Obținerea de informații primare despre starea procesului și a echipamentelor tehnologice;

Influență directă asupra procesului tehnologic de control al acestuia;

Stabilizarea parametrilor tehnologici de proces;

Monitorizarea și înregistrarea parametrilor tehnologici ai proceselor și a stării echipamentelor tehnologice.

Aceste sarcini sunt rezolvate pe baza unei analize a condițiilor de funcționare a echipamentelor tehnologice, a legilor și criteriilor identificate pentru gestionarea instalației, precum și a cerințelor privind acuratețea stabilizării, controlului și înregistrării parametrilor de proces, pentru calitatea reglementării. si fiabilitate.

La elaborarea diagramelor funcționale, echipamentele tehnologice trebuie descrise într-o manieră simplificată, fără a indica dispozitivele tehnologice și conductele individuale în scopuri auxiliare. Cu toate acestea, diagrama tehnologică descrisă în acest fel ar trebui să ofere o idee clară despre principiul funcționării și interacțiunii sale cu echipamentele de automatizare.

Instrumentele și echipamentele de automatizare sunt prezentate în conformitate cu

Scheme electrice schematice.

Schemele electrice schematice definesc compoziția completă a instrumentelor, dispozitivelor și dispozitivelor (precum și conexiunile dintre acestea), a căror funcționare asigură soluționarea problemelor de control, reglare, protecție, măsurare și semnalizare. Schemele schematice servesc ca bază pentru elaborarea altor documente de proiect: tabele de instalare ale tablourilor și consolelor, schemele de conectare externe etc.

Aceste diagrame servesc, de asemenea, la studiul principiului de funcționare al sistemului, sunt necesare în timpul punerii în funcțiune și al funcționării.

La dezvoltarea sistemelor tehnologice de automatizare a proceselor, schemele de circuite electrice sunt de obicei realizate în raport cu elemente, instalații sau secțiuni independente individuale ale sistemului automatizat.

Circuitele electrice de bază de control, reglare, măsurare, semnalizare, alimentare, care fac parte din proiectele tehnologice de automatizare a proceselor, sunt realizate în conformitate cu cerințele standardelor GOST pentru regulile de execuție a circuitelor, simboluri grafice convenționale, marcaje ale circuitelor și alfanumerice. denumirile elementelor de circuit.

3 Justificarea structurii necesare:automatizare

controlul instalării pirolizei anvelopelor uzate cu căldură

schimbătoare din reactor și buncăr de alimentare

Managementul rațional și îmbunătățirea proceselor și implementarea lor în moduri apropiate de optim nu pot fi realizate fără automatizarea acestor procese.

Totuși, determinarea optimului economic în prezența unui număr de limitări tehnologice și a condițiilor variabile de producție (metoda și tipul de asamblare) este o sarcină extrem de dificilă. Opțiunile pentru schemele de automatizare trebuie selectate în funcție de tipul de producție, configurație și dimensiunile de gabarit ale produselor asamblate etc.

Folosind instrumente de automatizare utilizate pe scară largă în industria autohtonă, este posibilă automatizarea completă a întregului proces de asamblare, inclusiv operațiuni auxiliare precum încărcarea componentelor și transportul acestora la locul de asamblare. Această sarcină este realizată prin utilizarea automatizării procesului de asamblare a computerelor cu microprocesor. O gamă largă de hardware și o experiență vastă în crearea sistemelor de control automat bazate pe microprocesoare fac posibilă automatizarea completă a asamblarii produselor.

Avantajele sistemelor de control cu ​​microprocesor:

1) volumul de informații despre obiectul de control crește de multe ori;

2) controlul de la un sistem de control cu ​​microprocesor se efectuează în funcție de parametrii calculați, și nu în funcție de parametrii individuali, în conformitate cu algoritmi de control complecși;

3) calitatea controlului se îmbunătățește în ceea ce privește precizia și viteza, iar stabilitatea sistemului crește;

4) diagrama funcțională a automatizării folosind MCS este de fapt un sistem de control care conține multe subsisteme;

5) este posibil să conectați MSU la un computer de rang superior.

La elaborarea unei diagrame de automatizare funcțională, întregul sistem este împărțit într-un număr de subsisteme în funcție de funcția îndeplinită.

Există subsisteme de control local, de la distanță, alarmă și control.

În acest proiect de curs, este necesar să se dezvolte controlul automat al unei instalații de piroliză a pneurilor reziduale cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare. Este necesar să se prevadă în proiect:

Un sistem pentru controlul automat al presiunii și amplitudinii presiunii variabile în reactor prin schimbarea alimentării cu gaze recirculate în partea inferioară a acestui reactor;

Sistem de control automat al nivelului de material în reactor;

Sistem de control automat pentru descărcarea reziduurilor solide de piroliză din fundul reactorului;

Un sistem pentru controlul automat al temperaturii de piroliză a anvelopelor uzate în reactor prin schimbarea alimentării unei părți din gazul de piroliză către cuptor;

Un sistem pentru controlul automat al nivelului de material într-un buncăr încălzit;

Un sistem pentru controlul automat al fluxului de gaze de piroliză care părăsesc partea superioară a reactorului și al fluxului dinamic al gazelor recirculate în reactor;

4 Descrierea diagramei funcționale dezvoltate

automatizarecontrolul instalației de piroliză uzat

bare colectoare cu schimbătoare de căldură în reactor și alimentare

buncăr

Prima foaie de material grafic pentru proiectul de curs arată

schema de automatizare pentru monitorizarea instalației de piroliză a anvelopelor uzate cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare, care conține:

1 - buncăr pentru încărcarea anvelopelor uzate;

2 - buncăr încălzit;

3 - schimbator de caldura;

4 - ventilator pentru evacuarea gazelor arse în atmosferă;

5 - transportor racletor;

6 - supapă pentru încărcarea anvelopelor uzate în reactor;

7 - ventilator pentru îndepărtarea gazului de piroliză din partea superioară a reactorului 20;

8 - robinet pentru alimentarea cu gaz de piroliză consumatorilor externi;

9, 13, 16 - clapete de reglare;

10 - schimbător de căldură;

11 - o țeavă sub formă de inel cu găuri în partea superioară pentru alimentarea cu gaz recirculat la firimiturile anvelopelor uzate și situată sub schimbătorul de căldură 11 al reactorului;

12 - cuptor pentru arderea unei părți din gazul recirculat cu alimentarea cu produse de ardere la schimbătorul de căldură 11;

14 - supapă pentru îndepărtarea fracției lichide de piroliză a anvelopelor uzate din reactor;

15 - o țeavă sub formă de inel cu găuri în partea superioară pentru alimentarea cu gaz recirculat la firimiturile anvelopelor uzate și situată în partea inferioară a reactorului;

17 - transportor cu șurub;

18 - supapă pentru descărcarea reziduurilor solide din piroliza anvelopelor uzate din reactor;

19 - condensator al fracției lichide din gazul de piroliză;

20 - reactor de piroliză a anvelopelor reziduale.

Acest sistem conține:

1) un sistem automat de control al presiunii în recipientul de referință, care include următoarele elemente:

Buncăr încălzit (2);

Traductor de nivel (1a);

Un convertor de nivel instalat pe tabloul de distribuție (1c), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, convertește semnalul analogic într-unul discret;

Supapă (1k);

Servomotor reversibil (1g);

2) un sistem de control automat al nivelului de material din reactor, care include următoarele elemente:

Reactorul (20);

Traductor de nivel (2a);

Un convertor de nivel instalat pe tablou (2v), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, convertește semnalul analogic într-unul discret;

Amortizor pentru încărcarea anvelopelor uzate în reactor (2k);

Servomotor reversibil (2g);

3) un sistem de control automat pentru descărcarea reziduurilor solide de piroliză din fundul reactorului, care include următoarele elemente:

Reactorul (20);

Traductor de concentrație (3a);

Un convertor de concentrare instalat pe tabloul de distribuție (3c), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, transformă semnalul analog într-unul discret;

Servomotor reversibil (3g);

4) un sistem de control automat al presiunii și amplitudinii presiunii variabile în reactor prin schimbarea alimentării cu gaze recirculate în partea inferioară a acestui reactor, care include următoarele elemente:

Traductor de presiune (8a);

Un convertor de concentrare instalat pe tablou (8v), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, transformă semnalul analogic într-unul discret;

Supapă (8k);

Servomotor reversibil (8g);

5) un sistem pentru controlul automat al temperaturii de piroliză a anvelopelor uzate în reactor prin schimbarea alimentării unei părți din gazul de piroliză către cuptor, care include următoarele elemente:

Traductor de măsurare a temperaturii (9a);

Un convertor de concentrare instalat pe panou (9v), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, convertește semnalul analogic într-unul discret;

Supapă (9k);

Servomotor reversibil (9g);

6) un sistem de control automat al fluxului de gaze de piroliză care părăsesc partea superioară a reactorului și al fluxului dinamic al gazelor recirculate în reactor, care include următoarele elemente:

Traductor de măsurare a debitului (10a);

Un convertor de concentrare instalat pe panou (10V), care limitează semnalul la max și îl înmulțește cu k ori și, de asemenea, transformă semnalul analogic într-unul discret;

Supapă (10k);

Servomotor reversibil (10g);

Ventilator pentru îndepărtarea gazului de piroliză din partea superioară a reactorului 20.

5 Bloc pentru normalizarea semnalelor de la senzori și introducerea lor în

Scopul blocului rezultă din numele său. Acest bloc face:

1. Coordonarea semnalelor de tensiune si putere provenite de la traductorul de masura (senzor) si furnizate calculatorului;
2. Introducerea alternativă a semnalelor analogice în computer prin comutatoare

și un ADC, precum și intrare de semnale discrete pentru semnalizarea controlerului de întrerupere și altele.

Blocul pentru normalizarea semnalelor senzorilor și introducerea acestora în MSU include:

Modul pentru limitarea la maximum a semnalelor analogice și selectarea sensibilității necesare a traductoarelor analogice de măsurare pe rezistențele R1 - R29 (numere impare), R2 - R30 (numere pare) și diodele zener DV1 - DV15;

Module de amplificare și filtrare a semnalului analogic E1.1 - E1.15;

Module pentru generarea semnalelor de inițiativă de la senzorii analogici E2.1 - E2.4;

Module pentru introducerea de semnale discrete în MSU E.3.1 - E3.13;

Modul de comutatoare, ADC și interfață paralelă pentru intrarea semnalelor analogice de la IP și MSU;

Conectori XI, X2, X3, X6, X7, X8, X9.

Conectorul X1 conține circuite electrice D0 - D7, A0, A1, I/OR și I/OW și altele și asigură controlul funcționării interfeței paralele DD10, ADC DD11 și comutatoarelor DD6, DD7. Toate aceste dispozitive sunt incluse într-un modul numit „Modul de comutatoare, ADC și interfață paralelă pentru intrarea semnalelor analogice de la IP la MSU”. La același modul este conectat și conectorul X2 cu linii de comunicație 12 - VK107 și P1.5 - READY extern.

Conectorul X3 emite semnale analogice de inițiativă de la comparatoarele E2.1 - E2.4. Aceste semnale sunt desemnate IR5 - IR8 pentru conectarea ulterioară la intrările controlerelor de întrerupere.

Conectorul X6 este destinat pentru conectarea senzorilor analogici. Semnalele analogice de la senzori trebuie să aibă o ieșire de curent de 0-5 mA. Pe conectorul de intrare X, indicați denumirea traductorului de măsurare (senzor) sau a convertorului de semnal, de la care semnalul este furnizat către MSU.

5.1 Modul pentru amplificarea și filtrarea semnalelor analogice

Pentru a amplifica semnalele analogice de la traductoarele de măsurare, precum și pentru a reduce ondulația semnalului și pentru a preveni trecerea oscilațiilor cu o frecvență de 50 și 100 Hz în MSU, sunt utilizate module de intrare pentru amplificarea și filtrarea semnalelor analogice E1.1 - E1.12 . Circuitul extins al modulului conține trei amplificatoare operaționale DA1 - DA3 tip K140UD1V, un filtru RC în formă de T în formă de T - punte reglat la 50 Hz și un filtru trece-jos în formă de T cu o frecvență de tăiere de 5,0 Hz.

Amplificatoarele DA1 - DA3 au doua intrari, directa si inversa. Pentru amplificatorul DA1, semnalul de intrare este furnizat la intrarea inversă. Feedback-ul pozitiv este furnizat prin rezistența R52 La ieșirea amplificatorului DA1, semnalul este inversat. Inversarea semnalului oferă o limitare suplimentară a semnalului maxim. Pentru amplificatorul DA2, semnalul de intrare merge la intrarea directă, iar semnalul de feedback merge la intrarea inversă, care oferă feedback negativ (îmbunătățirea calității semnalului de ieșire).

Amplificatorul DA3 este conectat în mod similar cu amplificatorul DA1 cu feedback pozitiv prin condensatorul C6. Rezistoarele R51, R57, R62 sunt rezistențe pentru deplasarea punctului de funcționare al amplificatoarelor. Rezistoarele R52, P.58, R60, R61 furnizează feedback pentru semnalele DC, iar condensatoarele C4 și C6 furnizează feedback pentru semnalele AC.

Rezistoarele R1 și R2 sunt proiectate pentru a forma potențialul punctului de operare la intrarea microcircuitului K155LN1 de tip DD5.1 ​​și pentru funcționarea clară a acestuia atunci când starea de contact a unui senzor discret sau a altui dispozitiv conectat la linia de comunicație 1 se schimbă contactul conectat la linia de comunicație 1 este deschis și nu conectează linia de comunicație 1 la corpul modulului, apoi la ieșirea modulului în linia 140 U=1, iar când acest contact este închis și linia de comunicație 1 este conectată la corpul modulului , apoi în linia 140 U= 0 . Valorile semnalelor logice la ieșirea modulului sunt coordonate pentru funcționarea în circuite cu microprocesorul KR560IK80A.

Condensatorul C1 este proiectat pentru a elimina alarmele false ale microcircuitului DD5.1, adică protejează modulul de „resultarea” contactului care este conectat la linia de comunicație 1.

Rezistorul R3 este proiectat pentru a elimina potențialul de la linia de comunicație 140 către carcasă atunci când ieșirea elementului DD5.1 ​​trece la starea zero.

La ieșirea amplificatorului DA3 este instalat un filtru trece-jos în formă de T (trece frecvențele joase la ieșire) pe rezistențele R59 și R61 și condensatorul C5.

La automatizarea proceselor tehnologice, uneori este necesară convertirea semnalelor analogice pasive care intră în MCS prin module de amplificare și filtrare în semnale de inițiativă. O astfel de nevoie apare, de exemplu, la organizarea semnalizării luminoase și sonore sau la trecerea la o subrutină pentru implementarea reglementărilor tehnologice necesare. Pentru fiecare parametru reglabil, la dezvoltarea sistemelor de automatizare și control, sunt furnizate de obicei patru semnale. Primele două semnale sunt transmise pentru a semnala că valoarea parametrului controlat este mai mare sau mai mică decât limita recomandată, adică este folosit ca semnal de avertizare cu privire la abaterea parametrilor procesului de la cursul normal. A doua pereche de semnale oferă o alarmă de urgență, care este transmisă fie numai către panoul de comandă, fie efectuează și comutarea de urgență a actuatoarelor sau acționărilor echipamentelor tehnologice. Pe lângă semnalele de alarmă, de la fiecare dintre senzorii analogici pot fi generate unul sau mai multe semnale de inițiativă de diferite niveluri.

Pentru ca MCS să efectueze operațiuni de pornire sau oprire a echipamentelor tehnologice pe baza semnalelor de inițiativă de la senzori analogici, semnalele de la acești senzori din sistemul de control proiectat trebuie să fie furnizate la intrările controlerelor de întrerupere.

Semnalul analogic de la traductorul de măsurare analogic este furnizat la intrarea inversă a amplificatorului diferenţial DA1 tip K140UD6. Nivelul necesar semnalului de intrare la care amplificatorul DA1 ar trebui să funcționeze și să modifice semnalul logic la ieșire este stabilit de rezistențele R66 și R67. Rezistoarele R66 și R67 sunt conectate între ele ca divizoare de tensiune conectate la o sursă de alimentare de +5 V Din punctul în care aceste rezistențe sunt conectate între ele, potențialul este transferat la intrarea directă a amplificatorului DA1.

Deoarece semnalul de la traductorul de măsurare este furnizat la intrarea inversă a amplificatorului DA1, atunci când semnalul de intrare este mai mare decât potențialul electric specificat de către rezistențele R66 și R67, la ieșirea generării semnalului de inițiere apare un semnal logic egal cu unu. modul. Dacă semnalul de la traductorul de măsurare este mai mic decât potențialul specificat de rezistențele R66 și R67, atunci la ieșirea modulului este generat un semnal egal cu zero logic. Rezistorul R65 asigură scurgerea curentului electric către carcasă de la linia 89 (rezistor de scurgere de la baza tranzistorului de intrare a amplificatorului). Rezistorul R68 și dioda VD27 asigură transmisia semnalului de feedback, iar rezistorul R69 oferă un tampon, netezirea semnalului de ieșire.

Dioda Zener VD2 limitează tensiunea de ieșire a modulului de generare a semnalului de inițiativă la o valoare maximă de 5 V.

5.2 Modul pentru conversia semnalelor analogice de la senzori la

codurile digitale și introducerea acestora în MSU

Conține o interfață paralelă DD10 (K580IK55), un convertor analog-digital (ADC DD11 (K1113PV1A), amplificator DD9 (K140UD1A) și două comutatoare (multiplexoare) DD6, DD7 tip K590KM6. Fiecare dintre aceste multiplexoare se poate conecta la ADC de la 11 la 8 senzori analogici 15 senzori analogici sunt conectați la MSU proiectat, deci folosim 2 multiplexere.

Când utilizați unul până la patru multiplexe și o interfață paralelă în MSU proiectat, porturile A și C (16 canale) ale acestei interfețe paralele sunt folosite pentru a controla multiplexoarele, iar portul B este folosit pentru a introduce semnale de la ADC.

Multiplexorul conține un comutator pe opt biți 8-1 (8 în 1) pentru opt linii de intrare I0 - I7 și linia de ieșire O și un decodor 3-8 (3 în 8) cu intrări de adresă A0, A1, A2 și un semnal de permisiune introducere EN. Astfel, codul de la intrările de adresă ale decodorului determină care dintre liniile de intrare I0 - I7 ale multiplexorului va fi conectată la linia de ieșire a multiplexorului O.

Convertorul analog-digital DD11 tip K1113PV1A are următorii pini: D0 - D9 - pini ai unui cod de semnal de 10 biți (pentru procesoarele pe 9 biți se folosesc orice 8 pini); I - intrare semnal analogic; GND, GND - ieșire analogică zero I ieșire digitală zero, 0 - semnal de control al deplasării registrului cod digital la zero; CLR/RX - un semnal de nivel scăzut la această ieșire indică disponibilitatea de a primi date de la ADC către dispozitive externe (acest semnal vine de la DD10); Un semnal RDY de nivel scăzut la această ieșire indică disponibilitatea datelor la ieșirile DO - D9 (acest semnal este emis de ADC și este trimis prin linia P1.5 la microprocesor).

Esența funcționării modulului pentru conversia semnalelor analogice de la senzori în coduri digitale și introducerea lor în MCS este următoarea. La comanda de la temporizator, controlerul de întrerupere este declanșat și transferă microprocesorul (MP) la întreținerea unui anumit grup de senzori prin introducerea informațiilor de la aceștia în MSU. Folosind această subrutină, MP transmite către interfața paralelă DD10 toate cuvintele de control necesare pentru programarea porturilor sale A, B și C și, de asemenea, emite un cod către portul I (A0 - A7) și portul C (CO - C2) pentru a activa calea semnalului de la senzor la ADC folosind comutatoare.

În acest caz, semnalul RSZ este, de asemenea, furnizat de la DD10 la comutatorul DD7 și la ADC DD11. Astfel, semnalul analogic intră în ADC și este convertit într-un cod digital. În acest moment, MP deschide, de asemenea, calea pentru trecerea codului digital de la ADC prin portul B al DD10 în MP și MP intră în modul de așteptare a semnalului RDY de la ADC că datele sunt expuse magistralei . După primirea semnalului RDY prin linia P1.5, MP revine din subrutină la programul original.

Conectorul X7 este destinat pentru intrarea semnalelor discrete.

Conectorul X8 oferă ieșire de semnale discrete de la modulele de intrare de semnal discret E3.1 - E3.13 pentru semnalizare sau interblocare obișnuită (fără controlere de întrerupere ale sistemului de control cu ​​microprocesor).

Prin conectorul X9, semnalele de la senzorii analogici sunt transmise prin comparatoarele E2.1 - E2.4 către un sistem de alarmă sau într-un circuit de blocare.

5.3 Modul pentru limitarea semnalelor analogice la maxim şi

selectarea sensibilității necesare măsurării

convertoare

IP-ul prezentat pe fișa 2 conține rezistențele R1 - R29 (numere impare), R2 - R30 (numere pare) și diode zener VD1 -VD15.

Pinul de presiune măsurat este furnizat IP-ului, iar ieșirea IP-ului este conectat la rezistența R1. Curentul trece prin rezistorul R1 de la sursa de presiune și creează o cădere de tensiune. Folosind rezistența R1, se formează valoarea necesară a semnalului de ieșire U out. Raportul dintre modificarea semnalului de ieșire al MT și modificarea parametrului de intrare reprezintă în acest exemplu sensibilitatea traductorului de presiune. Deplasarea cursorului rezistorului R1 modifică sensibilitatea IP-ului. Pentru a preveni trecerea unui semnal mai mare decât valoarea admisă în MSU, între liniile 45 și 0V este instalată o diodă zener VD1. Trece curent de la linia 45 la linia 0V dacă diferența de tensiune depășește 4,5V.

5.4 Introducerea datelor de la PI-urile analogice în memoria MSU

1. Introducerea datelor de la PI-urile analogice în memoria MSU se efectuează în funcție de subrutinele la care comută procesorul central.
2. Tranziția microprocesorului la o subrutină poate avea loc atunci când:

a) dacă subprogramul este apelat de programul principal;

b) trece o anumită perioadă de timp pentru introducerea informațiilor, determinată de obicei de un cronometru;

c) semnalele de inițiativă sunt recepționate de la senzori analogici sau discreti prin controlerul de întrerupere;

d) la instrucţiunile operatorului.

1. Intrarea de date de la PI-urile analogice în MSU poate avea loc fără sisteme de eșantionare și stocare atât în ​​CP, cât și cu astfel de sisteme. Sistemele de eșantionare și stocare sunt utilizate atunci când este necesar să se înregistreze procese în schimbare rapidă.
2. Transferul de date de la IP poate avea loc octet cu octet utilizând interfețe paralele (KR580IK55) sau bit cu bit folosind interfețe seriale (KR580IK51).
3. Interfață paralelă programabilă (PPI) (KR580IK55) PPI are trei porturi A, B, C, care sunt combinate în 2 grupuri:

a) grupa A - include portul A și portul C4-C7 portul C;

b) grupa B - portul B și C0 - C3 portul C.

1. Pe lângă registrele de porturi A, B și C, PPI are un registru de cuvinte de control RUS. Acesta este un registru de 2 octeți, adică pe 16 biți. Se poate scrie:

a) primul octet este un cuvânt de control de primul tip;

b) pe al doilea octet este scris un cuvânt de control de al doilea tip.

1. Unitatea de control PPI are următoarele terminale:

RD - citirea datelor; WR - înregistrarea datelor; CS - selecția cristalului;

RES - resetare. Acest semnal resetează toate registrele A, B, C la zero și RUS setează toate porturile A, B, C la intrare. A0, A1 - intrări de adresă - adrese joase ale magistralei de adrese ale microprocesorului. Accesul la porturi este specificat în conformitate cu Tabelul 1.

Tabelul 1 - Programarea portului de interfață paralelă

			Scop
			Port A-intrare/ieșire
			Port B-I/O
			Port C-intrare/ieșire
			Înregistrare în RUS

1. PPI poate fi programat și poate funcționa în unul dintre cele 3 moduri:

a) modul 0 - modul principal (simplu) de intrare și ieșire a informațiilor;

b) modul 1 - modul gated de intrare și ieșire a informațiilor;

c) modul 2 - modul magistrală bidirecțională.

1. Pentru a inițializa PPI, sunt utilizate două tipuri de cuvinte de control:

a) SUA de primul tip sau mod de operare US;

b) US de al doilea tip sau US de manipulare a biților.

1. Formatul primului tip de sistem de control este:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=1 - pentru sistemul de control de primul tip;

D6, D5 - modul 0 - 00, modul 1 - 01, modul 2 - 10;

D4 - portul A (PA7 - PA0): intrare - 1, iesire - 0;

D3 - portul C (PC7 - PC4): intrare - 1, iesire - 0;

D2 - grupa B: modul 0 - 0, modul 1 - 1;

D1 - portul B (РВ7 - РВ0): intrare - 1, ieșire - 0;

D0 - portul C (PC3 - PC0): intrare - 1, ieșire - 0.

1. Formatul celui de-al doilea tip de sistem de control:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=0 - pentru sistemul de control de primul tip;

D6, D5, D4 - se introduc întotdeauna zerouri;

D3, D2, D1 sunt egale cu N2, N1 și respectiv N0 - numărul binar al bitului portului C:

Tabelul 2 - Programarea portului C al interfeței paralele

								Bitul portului C

1. US pentru DD10 (foaia 2) interfață paralelă pentru introducerea informațiilor de la sursele de alimentare analogice:
2. Portul A - funcționează pentru a scoate informații, și anume, de-a lungul liniilor PC0 - PC2, unul dintre cei 8 senzori este selectat de-a lungul liniilor 89-96 (DD6). PC3 activează DD6. De-a lungul liniilor PA4-PA6, unul dintre senzorii 97-100, 111 este selectat și RA activează DD7.
3. Pinii portului A și portului C (C7 - C4) nu sunt utilizați.

12.3. Portul B (РВ0 - РВ7) funcționează pentru a introduce informații de la ADC DD11 și mai departe în MP.

12.4. Modul de operare al tuturor porturilor este modul 0.

12.5. Primul tip de sistem de control are forma:

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

12.6. Adresare port pentru semnalul VK 107 de la decodorul din prima etapă: portul A - E000H; portul B - E001H; port C - E002N; RUS - E003N.

12.7. datele de la senzori vor fi stocate în RAM4 începând de la adresa 8С00Н (8С00Н - 1000 1100 0000 0000), vezi Tabelul 3. Pentru fiecare senzor, un octet de memorie este alocat pentru a stoca un octet de date.

Tabel 3 - Adresarea liniilor senzorilor

12.8. Subprogram pentru introducerea datelor de la senzorul de poziție RT-1v prin linia 89 în RAM4 la adresa 8С00Н (și la adresa 8С01Н pentru IP prin linia 90) folosind DD10 PPI.

MVI A, 8AH; - încărcați primul cod US de tip în baterie = 8AN.

OUT E003H; - scoateți codul SUA în registrul RUS DD10.

MVI A, F8H; - introducerea codului numeric pentru portul C în bateria MP astfel încât

selectați calea pentru intrarea semnalului prin linia 89 prin DD6.

PC0 - PC3 și fluxul de semnal de-a lungul liniei 89.

OUT E002H; - ieșire la portul C cod 0FH. Dacă parlamentarul a făcut asta,

apoi datele de la senzor merg la ADC și MP

așteaptă semnalul RDY de la ADC prin linia P1.5 către acesta

Intrare READ (date gata), de ex. dacă RDY=1, atunci MP

introduce date din portul B. DD10 folosind comanda IN, adică.

Apar următoarele comenzi LXI, N.

baterie ADC.

MOV M, A; - transfera date de la baterie la celula de memorie prin

adresa HL, (8С00Н).

MVI A, F9H; - introducerea codului numeric pentru portul C în bateria MP astfel încât

selectați calea pentru intrarea semnalului prin linia 90 prin DD6.

OUT E000H; - codul de ieșire F8H la portul C la adresa E000H.

MVI A, 0FH; - introducerea codului numeric pentru grupa de juniori în acumulator

PC0 - PC3 și fluxul de semnal de-a lungul liniei 90.

OUT E002H; - ieșire la portul C cod 0FH. Dacă parlamentarul a făcut asta, atunci

datele de la senzor ajung la ADC, iar MP așteaptă

de la ADC al semnalului RDY prin linia P1.5 la intrarea sa READ

(datele sunt gata), adică dacă RDY=1, atunci intră MP

date de la portul B. DD10 prin comanda IN, adică. se întâmplă

următoarele comenzi LXI, N.

LXI H, 8С00Н; - încărcați adresa celulei de memorie 8С00Н în registrul MP ​​H și L,

unde vor fi trimise datele de la senzor.

ÎN E001H; - intrare de la portul B, adresa sa E001H, numere de la intrarea ADC

baterie ADC.

MOV M, A; - transfera date de la baterie in celula de memorie la adresa

• Unitate cu microprocesor SU
  • Semnale de control de intrare către MP

RES - resetarea semnalului de la dispozitivele externe, acest semnal în MP setează contorul de comandă la 0 și, de asemenea, resetează activarea întreruperii declanșează și blochează magistralele;

RDY - semnal de pregătire, vine de la computer la MP. Semnalul U=1 indică faptul că dispozitivul extern a trimis date către SD sau că gazda este gata să primească date;

HOLD - semnalul U=1 de la gazdă indică faptul că gazda solicită sechestrarea magistralelor de sistem (date și adresă);

INT - cerere de intrare semnal pentru întrerupere de la computer.

• Semnale de control de ieșire pe MP

HLDA - confirmarea captării anvelopelor, de ex. MP emite U=1 și permite capturarea anvelopei. Acesta este un răspuns la o solicitare HOLD;

WI - semnal de așteptare. MP emite U=1 și intră în modul standby;

INTE - ieșire semnal de activare a întreruperii la U=1. Răspuns la cererea INT;

DBIN - primire semnal de ieșire, de ex. când U=1 la această ieșire, MP indică că intră în modul de recepție, citind date de pe computer sau din memoria RAM, ROM;

WR - semnal de ieșire, înregistrare, adică când U=0, MP-ul produce un octet de informație pentru scrierea în computer sau în memorie;

SYN - semnal de sincronizare. Semnalul U=1 însoțește începutul fiecărui ciclu de funcționare MP;

CL1, CL2 - intrare faza 1 și faza 2 de la generatorul de semnal.

• Formarea principalelor semnale de control în MCS

Când utilizați MP, este necesar să înțelegeți clar dinamica acestuia

munca, adica relația dintre semnalele program - comandă - control. Și anume:

1. Un program de calculator este format din comenzi.
2. O comandă este una sau mai multe acțiuni.
3. o comandă se execută de obicei în 1 până la 5 cicluri de mașină.
4. Ciclul mașinii (M) este timpul necesar pentru a prelua 1 octet de informații din memorie sau pentru a executa o instrucțiune care are o lungime de un cuvânt mașină.
5. un ciclu de mașină este format din 1 - 5 cicluri de mașină. MP-ul funcționează în cicluri de ceas, folosind semnale de la generatorul de ceas.
6. Există 10 tipuri diferite de cicluri de mașină în MP.
7. Primul ciclu de mașină la executarea oricărei comenzi MP este ciclul M1 - extragerea codului de comandă.
8. Primul ciclu de ceas din primul ciclu al M1 și în fiecare ciclu următor este întotdeauna ciclul de ieșire MP către autostrada de date a cuvântului de stare de 8 biți (SS).
9. Scopul fiecărei cifre din cuvântul stare și forma SS sunt date în tabel. O - semnal de ieșire din registrul DD12. MP, folosind semnalele sale de la RSS, controlează de fapt toate operațiunile.

Tabelul 4 - Algoritmul de operare al microprocesorului pentru fiecare dintre cele 10 cicluri de operare

• Decriptoare de adrese MSU

În MSU, accesul la toate celulele de memorie RAM, ROM și VU se realizează folosind decodoare de adrese. Fiecare are adresa lui.

În MSU, decodoarele sunt împărțite în două etape: A15 - A12 - (decodor DD1) - procesează cei mai importanți 4 biți ai liniei de adresă, adică. aceasta este prima etapă a decriptoarelor din MSU; A11 - A0 - a doua etapă a decodoarelor de adrese din MSU. A11-A10 - acești 2 biți sunt procesați de decodoarele DD6 și DD5. A9 - A0 - unii dintre acești biți, împreună cu DD1, sunt folosiți pentru a accesa temporizatoare, controlere de întrerupere, precum și porturi de interfață, temporizatoare. Aceasta este, de asemenea, a doua etapă a decodorului.

• Decodor de adrese din prima etapă

Microprocesorul KR580IK80A are o magistrală de adrese care conține 16 linii, adică o magistrală de adrese de 16 biți A0 - A15. Cifrele superioare sunt A15, A14, iar cele minore sunt A1, A0. MSU proiectat utilizează în principal o structură de adresare pe două niveluri. Decodorul - demultiplexor K155ID3 (DD1) - a fost selectat ca decodor al primei etape DD1. Acesta convertește codul binar furnizat la patru intrări 20 - 23 într-un semnal unar (singur) la una dintre ieșirile 0 - 15, adică este un decodor de la 4 la 16. Semnalele de activare a decodorului sunt furnizate la intrările EN1 și EN2 . Structura decodorului - demultiplexor K155ID3 conține 4 invertoare, 16 elemente logice AND pentru 5 intrări și un element NAND pentru două intrări.

Cei mai semnificativi patru biți ai adresei A15 - A12 de la microprocesor de-a lungul liniilor 3 - 6 sunt conectați la intrările 20 - 23 ale decodorului DD1 din prima etapă. În funcție de codul de la aceste intrări, un nivel scăzut este generat la una dintre ieșirile DD1. Aceste semnale sunt trimise către următoarele elemente:

Semnalele 12 și 13, precum și semnalele 16 și 17, sunt alimentate pentru a controla decodoarele din a doua etapă DD5 și DD6 pentru a genera semnale de acces la cipurile ROM și, respectiv, RAM. Semnalele 12 și 16 trec suplimentar prin invertoarele DD14.6 și DD15.4 pe liniile de comunicație 42 și 110.

Semnalul 107, printr-un conector etichetat VK107, este furnizat interfeței paralele DD10, care servește ADC și comutatoarele de intrare.

Semnalul 108 cu inscripția de pe conectorul VK108 este trimis către decodoarele de adrese pentru selectarea controlerelor de întrerupere situate în tastatură și unitatea de afișare.

Semnalul 18 este furnizat către o a treia interfață suplimentară (dacă este necesar) pentru transmiterea semnalelor către actuatoare.

Semnalul 19 este furnizat interfeței paralele DD6 pentru transmiterea de informații (semnale) către IM și către plotter.

Semnalul 105 este furnizat interfeței paralele DD1 pentru ieșirea informațiilor de la MSU către IM și imprimare. Semnalul 106 este trimis către decodoarele temporizatorului.

• Decodor dubluDD5, DD6

1. În MSU proiectat, aceste microcircuite sunt folosite ca decodoare etapa 2, și anume, acces la memoria ROM1 - ROM8 prin DD5; RAM1 - RAM8 prin DD6.
2. După pornirea alimentării la MSU, semnalele U=0 sunt primite pe toate liniile de adresă A0 - A15 de la MP DD2. Semnalele de la A12 - A15 sunt furnizate decodorului din prima etapă DD1. Cu valori zero la aceste 4 ieșiri la ieșirea DD1, pe linia 12 U=0 și la toate celelalte U=1.

Tabelul 5 prezintă funcționarea decodorului - demultiplexor tip K155ID4. Zerourile marchează semnalele de nivel scăzut care apar la ieșirile decodorului în funcție de semnalele de permisiune și semnalele de la intrările adresei. Stările individuale ale ieșirilor decodorului nu sunt marcate în tabel. Din tabelul de stare se poate observa că al doilea grup de semnale nu este generat la ieșirea decodorului de semnal de nivel scăzut, iar al treilea grup generează semnale de nivel scăzut la două ieșiri simultan. Astfel, starea de funcționare a decodoarelor din MSU proiectat va fi asigurată de o combinație de semnale de intrare ale primului și al patrulea grup.

Tabelul 5 - Stare de tip decodor - demultiplexor

1. Semnalul de-a lungul liniei 12 U=0 trece prin invertorul DD14.6 și prin linia 110 merge la intrarea EN1 ca semnal U=1. La a doua ieșire DD1 și în linia 13 U=1. Acest semnal ajunge la EN2 DD5; Acea. semnalele egale cu 1 sunt trimise la ambele intrări EN1 și EN2 Apoi, conform tabelului de stări, se va asigura accesul la ieșirile 1.0 - 1.3, sau accesul la ROM1 - ROM4.
2. Pe liniile A10 - A11 MP U=0. Aceste linii trec prin bufferul de adrese DD16 pe liniile 48 și 49. Aceste linii merg la intrările A0, A1 ale DD5 sau DD6. Cu valori zero pe aceste linii, conform tabelului, va exista acces la ieșirea 1.0, adică. la ROM1. Astfel, după pornirea sistemului, după ce se aplică alimentarea, se accesează imediat ROM1, unde poate exista adresa unei subrutine care se execută automat. De exemplu, rutine pentru disponibilitatea sistemului de a percepe date.
3. Dacă MP emite codul 0001 pe liniile A15 - A12 Acest cod merge la decodorul DD1 și apoi la ieșirea O2 și în linia 13 U = 0 și în toate celelalte linii și în linia 12 DD1 U = 1. Semnalul 12 este un invertor DD14.6, prin urmare pe ambele intrări EN1, EN2 DD5 U=0, conform tabelului se va avea acces la ieșirile 2.0 - 2.3 sau în funcție de cod pe liniile A0, A1 de-a lungul liniilor 48, 49 de la liniile de adresă A10, A11 DD16, va exista acces la ROM5 sau ROM8. În mod similar, există acces la RAM1, RAM5 folosind semnale de la liniile 16 și 17 (ieșirile 9 și 10 ale DD1). Semnalul de-a lungul liniei 16 trece prin elementul „ȘI - NU” DD15.4 la a doua intrare a acestui element, este furnizată energie, adică. ieșirea 42 va fi 0 dacă se aplică putere.

Astfel, în funcție de nivelul scăzut al semnalului de la decodorul din prima etapă DD1 într-una dintre liniile 12, 13, 16 sau 17, se selectează una din cele patru grupuri de semnale de ieșire DD5 și DD6: ROM1 - ROM4 sau ROM5 - ROM8 și RAM1 - RAM4 sau RAM5 - RAM8. În funcție de codul de la intrările de adresă, liniile 48 și 49 generează un semnal de nivel scăzut la una dintre cele patru ieșiri ale uneia dintre aceste patru grupuri de ieșiri. Accesul la cristalele RAM este încheiat după îndepărtarea alimentării electrice din elementul DD15.4.

• Adresă bufferele magistralei

Informațiile care sunt emise de MP pe adresa și magistrala de date merg către multe dispozitive: RAM, ROM și VU, interfețe. Cu toate acestea, ieșirile MP, inclusiv KR580IK80A, permit un consum de curent relativ scăzut de la acestea. Rezultă că un dispozitiv poate fi conectat la o ieșire MP, astfel încât magistralele de adrese și de date conectează bufferele. Pentru a construi astfel de tampoane, se folosesc modele de bus.

Driverele de autobuz KR580VA86 și KR580VA87 sunt folosite ca buffer de adrese în MSU. În sistemul de control dezvoltat, microcircuitele K155LP10 sunt folosite ca tampon de adrese MP. Fiecare dintre aceste cipuri include șase repetoare cu trei stări de ieșire, adică șase buffer-uri Z-follower.

Fișa 3 prezintă o diagramă a conectării a trei tampoane DD13, DD16 și DD19 la linia de adresă MP. Din MP, ieșirile de adresă A15 - A0 sunt furnizate intrărilor bufferelor DD13, DD16 și DD19, iar la ieșirea acestora se formează o magistrală de adrese cu liniile 3 - 6, 48, 49, 90 - 99.

Ieșirile tamponului DD19 3 - 6 (așa cum s-a menționat mai sus) sunt furnizate la intrarea decodorului din prima etapă DD1, ieșirile 48, 49 de la DD16 sunt furnizate la intrările de adresă ale decodorelor din a doua etapă pentru ROM și RAM DD5 și DD6 , iar ieșirile rămase sunt furnizate la conectorul general al mașinii X2. Linia 85 primește un semnal de la circuitul de acces direct la memorie (DAM) de la elementul DD3, unde este format, egal cu 0 sau 1. Pentru tampoanele DD13, DD16 și DD19, semnalul de pe linia 85 este un semnal z pentru z- tampoane. Dacă un semnal z=1 este primit prin linia 85, atunci toate ieșirile bufferelor de adrese sunt comutate la o stare de înaltă rezistență, magistrala de adrese este deconectată de la microprocesor și este utilizată pentru acces direct la memorie. Dacă semnalul de pe linia 85 este zero, atunci are loc funcționarea normală a magistralei de adrese cu MP.

• Buffere pentru magistrala de date

Sistemul de control al microprocesorului folosește două buffere de magistrală de date DD7 și DD11, realizate pe driverele de magistrală KR589AP16. SD-ul din MSU este de 8 biți, iar bufferele sunt de 4 biți, deci sunt folosite 2 buffere, care funcționează în paralel.

Aceste buffere sunt bidirecționale, ceea ce înseamnă că pot transmite semnale de la MP la magistrala de date sau invers de la magistrala de date la MP. Bufferele de tip K5879AP16 au 4 pini I/O (I/O0 - I/O3). Acești pini sunt conectați la magistrala de date la nivel de sistem pentru MSU și prin ei datele pot circula în ambele direcții și există, de asemenea, două grupuri de 4 pini prin care datele circulă într-o singură direcție. Și anume: patru intrări I0 - I3, asigură trecerea datelor din MP către buffer (și apoi către magistrala de date) și patru ieșiri O0 - O3, prin care datele din buffer (și din magistrala de date) intră în MP . Direcția de mișcare a datelor prin buffer este stabilită de semnalele furnizate intrărilor sale CS și SEL.

Buffer-ul K589AP16 conține 8 z-buffer-uri controlate, dintre care patru asigură trecerea datelor într-o direcție, alte patru în sens opus, un element logic cu două intrări NAND-NOT pentru generarea unui semnal de control z1 pentru patru z-buffer-uri și un Element AND-NO pentru generarea unui semnal de control z2 de către alte patru z-buffer-uri, precum și rezistențe R23 - R26, prin care se alimentează cu energie linia magistralei de date.

Bufferul funcționează după cum urmează. Dacă intrările de control sunt furnizate cu semnale prin liniile 47 și 11 CS=0 și SEL=0, atunci z1=0 și z2=1 și date

trece de la intrările I0 - I3 (de la MP) la ieșirile I/O0 - I/O3 (la magistrala de date). Dacă semnalele sunt CS=0, SEL=1, atunci z1=1 și z2=0 și datele trec de la pinii I/O0 - I/O3 (din magistrala de date) la pinii O0 - O3 (și apoi către deputat). Semnalul CS de pe linia 47 trece prin multe elemente, dar vine de la MP de la ieșirea HLDA, iar semnalul SEL de pe linia 11 trece și prin multe elemente de la MP de la ieșirea DBIN (recepție sau ieșire de date).

• Registrul cuvintelor de stare și registrul datelor de ieșire

segmente indicator

Registrul cuvântului de stare (SW) este proiectat să primească un cod de cuvânt de stare (SS) de la MP la începutul fiecărui ciclu de funcționare, să îl înregistreze și să îl stocheze pe tot parcursul ciclului și, de asemenea, să emită (conform cuvântului de stare ) semnalele de control necesare. Aceste semnale, împreună cu semnalele de control ale microprocesorului, efectuează toate operațiunile de comutare a dispozitivului în MSU în timpul funcționării sale.

Un registru tampon multimodal (MBR) DD12 de tip K589IR12 este utilizat ca registru de cuvânt de stare în MSU. Are: 10 - 17 - intrari de semnal (informatii); CS1, CS2 - intrari selectie cristal; MD - intrare selecție mod; EW - intrare strobe; R - resetare; INR - ieșirea stroboscopului de intrare extins (inversat).

MBR-ul ca PCC este activat în primul mod, în care intrarea MD este legată la pământ și CS2=1, adică în acest mod CS1=0, CS2=1 și MD=0. Când un stroboscop ajunge de la MP la intrarea EW, adică când EW = 1, cuvântul de stare este scris (blocat) în registru. Un stroboscop de la MP ajunge la PCC la începutul fiecărui ciclu.

Un registru tampon multi-mod de tip K589IR12 este, de asemenea, utilizat în MSU ca un registru de date de ieșire către segmentele indicator, DD8. În acest caz, MBR-ul este pornit în al doilea mod, în care EW = 0 și MD = 1 (deoarece această intrare este conectată la linia 79, care este alimentată cu putere F lângă declanșatorul DD3). Pe baza stroboscopului care ajunge la intrarea CS1 și a unui semnal egal cu 1 de la linia 17 la CS2 de la dispozitivul de acces direct la memorie (DAM), registrul DD8 blochează datele care ajung la intrările 10 - 17.

• Scrierea datelor pe memorie (RAM) sau pe un dispozitiv extern (ED)

Generarea semnalelor pentru scrierea datelor în memorie (RAM) sau pe computer este prezentată pe foaia 3. Microprocesorul este desemnat DD2, registrul cuvântului de stare este DD12.

Se știe că atunci când scrieți date în RAM sau memorie, MP-ul scoate WR U=0. Registrul cuvântului de stare DD12, bazat pe cuvântul de stare, care este memorat de acesta la începutul fiecărui ciclu din MP, produce un semnal U=1 la ieșirea O4 la scrierea în RAM și un semnal U=0 la scrierea în memorie. RAM.

Dacă U=1 este scos la ieșirea O4 DD12 și U=0 la ieșirea WR, atunci U=0 la ieșirea DD17.1 va înregistra pe dispozitivul gazdă (la ieșirea DD17.2 în acest caz, U= 1). Dacă semnalul U=0 este emis la ieșirea O4 a lui DD12, în timp ce se salvează la ieșirea WR U=0, atunci la ieșirea lui DD17.2 U=0 (și la ieșirea lui DD17.1 U=1) și datele sunt scrise pe RAM.

• Sincronizarea funcționării MP și a registrului de cuvinte de stare și

formarea unui cuvânt de stare stroboscopic

Acest circuit include un generator de ceas, un declanșator DD20.2 și un invertor DD14.5. Un generator de ceas de 4 MHz produce semnale cu o frecvență de 4 MHz la ieșirea 2, iar la ieșirile 9 și 10 generează semnale cu o frecvență de 2 MHz, dar decalate în fază cu 1800 cu aceeași polaritate. Ieșirea MP DD2 SYN este ieșirea semnalului de sincronizare, iar în registrul cuvântului de stare DD2, intrarea STR este intrarea pentru semnalul de sincronizare. Dacă semnalul SYN = 0 (starea inițială) este furnizat de la MP, atunci la intrarea D a flip-flop-ului DD20.2 U = 0 și cu o frecvență de 2 MHz, semnalele de la generatorul de semnal (GS) sunt primite la intrarea C prin DD4.5. Ieșirea declanșatorului DD20.2 generează un semnal U=0. Cu o frecvență de 4 MHz, declanșatorul este resetat la zero prin intrarea R dacă declanșatorul a fost setat la starea unică. Dacă un semnal SYN=1 este furnizat de la MP, atunci un semnal U=1 este generat la ieșirea lui DD20.2 și merge la intrarea STR DD12, adică are loc sincronizarea DD2 și DD12. Cu toate acestea, după jumătate din perioada semnalelor principale, un semnal este trimis prin linia 2 la intrarea R a DD20.2 și declanșatorul este resetat la zero. Folosind acest semnal de sincronizare, PCC DD12 înregistrează CC de la MP. După ce a trecut un timp egal cu o jumătate de perioadă cu o frecvență de 2 MHz, declanșatorul DD20.2 este resetat la zero prin intrarea R. În același timp, la ieșirea inversă se formează un stroboscop cu polaritate inversă, care este furnizat declanșatorului DD20.1.

• Condiționarea semnalului extinsăDBIN

Semnalul DBIN extins este generat conform diagramei de pe foaia 3. Acesta conține MP DD2, două declanșatoare DD21 și DD20.2, trei invertoare DD14.1, DD14.2 și DD14.3 și două elemente „ȘI” DD18.1 și DD18.2. MP-ul iese U=1 la ieșirea DBIN când este gata să primească date din RAM, ROM și VU. Declanșatorul DD20.2 la ieșirea inversă produce un stroboscop cu o frecvență de 2 MHz și îl elimină cu o frecvență de 4 MHz, ajungând la intrarea R, dacă semnalul de sincronizare SYN de la ieșirea MP DD2 este recepționat la D. intrarea declanșatorului DD20.2. În starea inițială, la ieșirea inversă a declanșatorului DD20.2 U=1, la ieșirea directă a declanșatorului DD20.1 U=1, semnalul DBIN=0 la ieșirea MP DD2 și deci la ambele intrări de DD18.2 U=1, iar la ieșire semnal extins DBIN=0. Dacă MP-ul emite semnalul DBIN=1, atunci la intrarea superioară a lui DD18.2 U=0 (cu U=1 la intrarea inferioară) și semnalul este extins DBIN=1. Când semnalul de la intrarea superioară a DD18.2 se schimbă de la 1 la 0, declanșatorul DD20.1 este resetat și ieșirea directă devine U=0.

Astfel, la ambele intrări ale lui DD18.2 U=0, iar la ieșirea acestuia un DBIN=1 extins. După ceva timp, MP DD2 elimină semnalul DBIN, acesta este egal cu zero, iar la intrarea superioară a lui DD18.2 U = 1, dar semnalul DBIN extins continuă să fie egal cu unu până când stroboscopul ajunge la intrarea C a lui. declanșatorul DD20.1. După aceasta, semnalul este extins DBIN=0. Semnalul DBIN a fost extins în timp datorită activării declanșatoarelor DD20.2 și DD20.1

• Condiționarea semnaluluieu/ SAU(citirea VU) șiMEMR

(citește RAM și ROM)

Circuitul de generare a semnalului conține MP DD2, registrul CC DD12, circuitul de extensie DBIN și două elemente „ȘI” DD17.3 și DD17.4. De la masă

starea semnalelor in fiecare ciclu rezulta ca pentru citirea de pe calculator la iesirea O6 DD12 U=1, la iesirea O7 U=0 si semnal extins DBIN=1 in linia 9. In acest caz la iesirea DD17.3 U=0 , adică semnalul I/OR=0 și datele vor fi citite de la computer (la ieșirea DD17.4 U=1). Daca la iesirea O7 DD12 U=1, la iesirea O6 U=0 si DBIN extins=1, atunci la iesirea DD17.4 U=0, adica semnalul MEMR=0 si datele vor fi citite din memorie (RAM sau ROM). ). Semnalul la ieșirea lui DD17.3 este egal cu unu.

• Condiționarea semnaluluiC.S.ȘiSELpentru a gestiona tampoanele

magistrala de date

Circuitul de generare a semnalelor CS și SEL pentru controlul magistralelor de date DD7 și DD11 conține MP DD2, registrul CC DD12, bufferele magistralei de date DD7 și DD11, trigger DD20.1 și alte elemente. Din tabelul de stare a semnalului pentru fiecare ciclu de operare MP rezultă că atunci când O1=0, datele sunt scrise la ieșirea PCC DD12, iar când O1=1, datele sunt citite la aceeași ieșire. Dacă, de exemplu, datele sunt citite (primite) din memorie (RAM sau ROM) sau VU, atunci O1 = 1 la ieșirea DD12 și HLDA = 0 la ieșirea DD2 (deoarece capturarea magistralei nu va fi permisă de către MP) și DBIN = 1 deoarece acel MP permite recepția de date. Deoarece semnalul DBIN = 1, atunci la intrările SEL DD7 și DD11 U = 1 și aceste buffere sunt pornite pentru intrarea datelor în MP. Pe linia 47 in acest moment U=0 (bufferele DD7 si DD11 sunt pornite) deoarece la intrarea DD18.3 U=1 de la DD12 (la citire) si la iesirea declansatorului DD20.1 U=0. La ieșirea directă a lui DD20.1 U=0 deoarece atunci când semnalul DBIN=1 este primit de la MP DD2 la ieșirea lui DD18.1 semnalul se schimbă de la 1 la 0 și declanșatorul DD20.1 este resetat la starea zero. Odată cu sosirea următorului cuvânt de stare stroboscopic (SS), declanșatorul DD20.1 este setat la o singură stare, la ieșirea sa directă U=1, la ieșirea DD18.3 U=0 și la ieșirea DD18.4 U=1 (prin linia 71 U= 1), semnalul CS=1 și DD7 și DD11 sunt oprite. Dacă datele sunt scrise în RAM sau VU, atunci DBIN=0 și la intrările SEL U=0. La ieșirea lui DD18.1 U=1, deci declanșatorul nu este resetat la ieșirea sa directă U=1. Semnal O1=0 la iesirea DD12. La ieșirea lui DD18.3 U=1 și la ieșirea lui DD18.4 U=0, CS=0 în linia 47 și tampoanele DD7 și DD11 sunt pornite pentru a ieși date de la MP către magistralele de date și apoi la RAM și VU. După încheierea ciclului de înregistrare a datelor, semnalul la ieșirea O1 DD12 se schimbă în U=1, în linia 47 U=1 și DD7 și DD11 sunt oprite.

• Generarea semnalelor de întrerupere într-un microprocesor

Modulul de întrerupere prioritară este proiectat pentru utilizare în

sisteme de control automat bazate pe microprocesoare în care modul de procesare a informațiilor se modifică în funcție de evenimentele software externe imprevizibile. Funcția principală a modulului de întrerupere prioritară este de a recunoaște evenimentele externe și de a emite semnale de control către sistemul de control cu ​​microprocesor, care (în anumite condiții) oprește temporar execuția programului curent și transferă controlul către alt program special conceput pentru acest caz. Microprocesorul KR580IK80A vă permite să implementați o întrerupere vector cu prioritate pe mai multe niveluri prin conectarea la acesta a unui circuit special de întrerupere suplimentar, al cărui element principal este controlerul de întrerupere. Armele autopropulsate pe bază de microprocesor în cauză folosesc

controlere de întrerupere tip KR580VN59.

Dispozitivele periferice ale unui microprocesor ACS pot solicita întreruperi ale programului curent de la microprocesorul DD2 prin aplicarea unui semnal INT aplicat intrării sale INT. Un semnal de întrerupere poate apărea în orice moment în timpul ciclului de comandă. Gestionarea întreruperilor este organizată în așa fel încât cererea de întrerupere să fie înregistrată în declanșatorul intern al cererii de întrerupere al microprocesorului. Mai mult, cererea de întrerupere este înregistrată numai atunci când microprocesorul trece la ciclul M1, adică la ciclul inițial al următoarei comenzi, care indică sfârșitul operației curente. Îndeplinirea acestor condiții va face ca următorul ciclu al mașinii să fie un ciclu de procesare a cererii de întrerupere. Ciclul de întrerupere a mașinii, care începe la ceasul T1 în condiții de întrerupere activată, urmează în esență ciclul de eșantionare a mașinii. În timpul determinat de semnalul de sincronizare al unității (nivel H), microprocesorul generează un semnal U=1 la ieșirea sa INTE.

De fapt, semnalul INTE de la ieșirea microprocesorului este un semnal de strângere de mână, adică un semnal care se repetă de două ori în timpul unui ciclu complet de funcționare a microprocesorului. În sistemul de control al microprocesorului luat în considerare, semnalul de solicitare a întreruperii către intrarea INT a microprocesorului DD2 poate veni de la interfața paralelă care servește tastatura și de la dispozitive externe prin controlerul de întrerupere DD13. Să presupunem că orice tastă de la tastatură este apăsată și semnalul U=1 este primit la intrarea 1D a declanșatorului DD18.2. Microprocesorul DD2 pe ciclul M1 la ieșirea INTE generează un semnal egal cu unu. Acest semnal trece prin elementele „ȘI-NU” DD15.2 și DD15.3 și merge la intrarea R a declanșatorului DD8.2. Conform semnalului de sincronizare, care ajunge la intrarea de la declanșatorul DD8.2 din registrul cuvântului de stare DD12 de la ieșirea O5, ținând cont de semnalele primite la intrările 1D și R ale declanșatorului DD8.2, acest declanșator intră în modul de instalare, în care ieșirea directă U =1, iar la ieșirea inversă U=0. Acest semnal trece prin elementul „ȘI-NU” și sub forma unui semnal U=1 ajunge la intrarea INT a microprocesorului și este blocat de un declanșator intern. Microprocesorul elimină semnalul INTE, adică devine egal cu zero, declanșatorul DD8.2 intră în modul de resetare, în care ieșirea directă este U=0, iar ieșirea inversă este U=1.

Semnalul de la ieșirea inversă a declanșatorului trece prin elementul „ȘI-NU” și, prin urmare, semnalul egal cu zero este setat la intrarea INT a microprocesorului. Astfel de

secvența de generare a semnalului INT către microprocesor este respectată în cazul în care semnalul de cerere de întrerupere de la controlerul de întrerupere DD13 nu ajunge de la ieșirea INT, adică este egal cu zero. Dacă o solicitare de întrerupere vine de la orice dispozitiv extern, aceasta ajunge mai întâi la una dintre intrările IR0 - IR7 ale controlerului de întrerupere DD13.

Controlerul de întrerupere generează un semnal egal cu unu la ieșirea INT, care trece prin invertorul „NO” și elementul „ȘI-NU” (cu condiția ca semnalul U=1 să fie primit de la ieșirea inversă a declanșatorului DD8.2). ) și ajunge ca un semnal U=1 la intrarea INT a microprocesorului DD2. Lucrarea microprocesorului de a percepe semnalul de solicitare în acest caz de la interfața paralelă a tastaturii. Cu toate acestea, după trecerea la serviciul de întrerupere, microprocesorul DD2 transferă cuvântul de stare corespunzător în registrul cuvântului de stare DD12. În cuvântul de stare din bitul O0 la ieșirea registrului de cuvânt de stare DD12, este generat un semnal U=1, care este furnizat la intrarea INTA a controlerului de întrerupere DD13. Pe baza acestui semnal, controlerul întrerupe liniile de date folosind comanda CALL transmite adresa celulei de memorie de la care începe subrutina de întreținere a dispozitivului extern.

Microprocesorul ACS servește la cererea unui dispozitiv extern, iar după executarea subrutinei revine la programul original.

7 Bloc de tastatură, afișaj și generare

vectori de întrerupere

7.1 Elemente de bază ale DMA și blocul de ieșire

informații de pe afișaj

Acest bloc conține următoarele elemente. Un generator de semnal de 1200 Hz, care este asamblat pe două invertoare logice DD1.1 și DD1.2, rezistența R25 și condensatorul C1. Semnalul de la ieșirea generatorului este furnizat în mod constant către intrarea de sincronizare C a declanșatorului DD3, precum și prin două invertoare DD1.3 și DD1.4 către intrarea C2 a contorului DD6 și către intrarea elementului AND - NO DD4.3.

Contorul DD6 de tip K155IE5 conține 4 T-flip-flops și un element AND-NO pe două intrări pentru generarea unui semnal pentru a seta contorul la zero (resetat la zero). Contorul are două intrări T0 și T1 și patru ieșiri ST0 - ST3. Dacă semnalul de intrare este T1, atunci contorul funcționează ca un contor cu trei cifre. Dacă T1 este conectat la ieșirea CT0 și semnalele de intrare sunt aplicate la intrarea T0, atunci contorul va funcționa ca un contor pe patru biți.

În circuitul de acces direct la memorie, contorul DD6 funcționează ca un contor pe trei biți și este proiectat să formeze opt adrese cu coduri de la 000 la 111 pe liniile de adrese joase A0, A1 și A2 cu acces alternativ la 8 celule RAM în timpul DMA. În acest scop, semnalele de la contorul DD6 sunt furnizate la 3 elemente logice AND-NO DD5.2, DD5.3 și DD5.4. Când un al doilea semnal ajunge la aceste elemente de la declanșatorul DD3, acestea sunt declanșate și transmit codul de adresă de la contor pe liniile de adresă A0, A1 și A2.

Decodorul de adrese DD7 bazat pe un decodor dual - demultiplexor K155ID4 este proiectat pentru emiterea secvenţială de semnale la opt ieşiri cu generarea continuă de coduri de adrese pe liniile de adresă A0, A1, A2 de către contorul DD6. Semnalele de la ieșirile DD7 prin amplificatoarele VT2 - VT16 (chiar) sunt furnizate la catozii a 8 indicatoare de afișare și asigură conectarea alternativă a acestora la sursa de alimentare.

Registrul buffer multimod DD8 este proiectat să blocheze pe fiecare ciclu de acces la memorie (cu o frecvență de 1200 Hz) datele unei celule de memorie RAM (alternativ de la opt celule RAM), să stocheze aceste date în timpul ciclului de ceas și să le transmită către anozii tuturor indicatorilor de afișare. Pe baza acestor date, pe indicatoare se formează un număr sau o literă (toți), iar acest număr sau literă va fi afișat pe indicatorul al cărui catod este conectat în prezent la sursa de alimentare folosind decodorul de adrese DD7. Semnalele de la registrul tampon la anozii indicatorilor trec prin amplificatoare VT1 - VT15 (impare).

Conexiunea comună a amplificatoarelor VT2 - VT16 (pari) la catozii indicatoarelor și a amplificatoarelor VT1 - VT15 (impar) la anozii indicatoarelor este prezentată pe foaia 4. La intrările 1 - 8 și la bazele triodelor VT2 - VT16 (chiar), iar apoi catozii indicatorilor semnalează (alternativ) de la decodorul de adrese DD7, iar datele din bufferul DD8 sunt furnizate (simultan la toți anozii tuturor indicatorilor) la intrările 9 - 16 și bazele triodelor VT1 - VT15 (impar).

În MSU proiectat, este planificat să se utilizeze opt indicatori ca afișaj. Fiecare indicator este o matrice LED cu șapte segmente de tip ALS335A. Fiecare dintre cele opt matrice LED servește una strict definită din cele opt celule RAM, care sunt accesate direct. Prin urmare, informațiile strict definite sunt programate în fiecare celulă RAM.

7.2 Organizarea fluxului de trafic și afișarea informațiilor

Într-un sistem de control al procesului cu microprocesor, blocul pentru acces direct la memorie și informații de afișare funcționează într-un mod multiplexor. Microprocesorul K580IK80A funcționează la o frecvență de 2 MHz. Generatorul de semnal DMA de pe invertoarele DD1.1 și DD1.2 are o frecvență de 1200 Hz iar dispozitivul DMA funcționează la această frecvență. Dacă 2 MHz este împărțit la 1200 Hz, atunci obținem că la fiecare 1666 de cicluri de ceas MP este declanșat, este întrerupt și face posibil ca sistemul DPM să calculeze numărul necesar de cicluri de ceas și să afișeze informații pe afișaj. Pe de altă parte, 8 indicatori sunt conectați la dispozitivul DDP și sunt conectați pentru a primi informații unul câte unul, deoarece decodorul de adresă DD7 emite semnale către catozii a opt indicatori secvențial. Pe baza acesteia, catozii indicatorilor se vor aprinde cu o frecvență egală cu 1200:8=150 Hz pentru un timp egal cu o perioadă a acestei frecvențe (și nu 1200 Hz sau 2 MHz). Din inginerie de iluminat se știe că, dacă frecvența de oscilație depășește 15 - 20 Hz, atunci se creează efectul de strălucire continuă, prin urmare informațiile despre toți indicatorii vor fi percepute vizual ca fiind continue.

Pe lângă dispozitivele discutate, elementele DD1.5, DD4.1, DD14.3, DD15.1, DD4.2, DD5.1, DD2.1, DD4.3 participă la accesul direct la memorie. Elementul DD1.5 este conectat prin conectorul X1 la intrarea R MP și la butonul „Resetare” și asigură resetarea sistemului de control al traficului la starea inițială. Elementul DD4.1 este utilizat pentru a introduce în sistemul DMA semnalul de la butonul „Resetare” prin DD1.5 și semnalul HLDA de la MP DD2 până la elementul DD14.3. Elementul DD15.1 este folosit pentru a introduce semnalul INT (pentru întrerupere) în MP. Dacă semnalul INT nu ajunge (starea inițială), atunci la conectorul INT extern U=1, iar la ieșirea DD15.1 U=0, MP nu intră în modul de întrerupere și poate activa DMA. De aici rezultă că elementul DD4.2 servește la blocarea semnalelor INT și HOLD și pentru a preveni furnizarea simultană a acestor semnale către MP. Elementul DD5.1 ​​oferă o blocare similară pentru intrarea semnalului HOLD de la un dispozitiv extern.

Funcționarea directă a modulului DMA are loc în următoarea secvență. Pentru fiecare semnal de la un generator de semnal cu o frecvență

Declanșatorul de 1200 Hz DD3 este declanșat și un semnal U=1 apare la ieșirea sa directă. În absența solicitărilor din partea dispozitivelor externe de a întrerupe și captura magistralele, acest semnal este transmis de elementele DD4.2 și DD5.1 ​​și merge la intrarea HOLD a MP, solicitând „captură magistrală” în MP. Dacă MP permite efectuarea DMA, emite un semnal U=1 către ieșirea sa HLDA (înainte de a permite captarea magistralei la ieșirea HLDA U=0, la ieșirea DD14.3 U=1 și de la DD1.5 U =1, iar la ieșire DD2 1 U=0, deci DD2.1 nu poate funcționa). Acest semnal comută DD14.3 în starea de ieșire zero, iar la ieșirea lui DD4.1 și la intrarea lui DD2.1 va fi U=1. Cel de-al doilea semnal la intrarea DD2.1, provenit de la declanșatorul DD3, este, de asemenea, egal cu unul (face și o cerere pentru DMA). Al treilea semnal către elementul DD2.1, furnizat prin conectorul X1, este semnalul de sincronizare MSU. După aceasta, elementul DD2.1 este declanșat și la ieșire apare o margine de semnal de la 1 la 0. La această margine, declanșatorul inferior DD3 este setat, pe ieșirea directă apare un semnal U = 1, care permite codului de adresă. trece pe liniile A0, A1, A2 de la contorul DD6 prin elementele DD5.2, DD5.3, DD5.4. După ce adresa de pe magistralele de adrese este setată, datele din celulele RAM de la această adresă sunt introduse în registrul DD8 și informațiile apar pe indicatoarele de afișare.

Declanșatorul inferior DD3 de la ieșirea inversă furnizează un semnal cu un front care variază de la 1 la 0 la intrarea R a declanșatorului superior DD3 și îl resetează, setând U=0 pe ieșirea directă și eliminând cererea HOLD din MP DD2.

MP elimină semnalul HLDA și la ieșirea DD4.1 și intrarea DD2.1 semnalul este redus la zero, iar la ieșirea DD2.1 U=1, declanșatorul inferior este resetat la zero folosind semnalele de la ieșirile D și C, care sunt împământate. La ieșirea superioară a declanșatorului inferior DD3, este setat U=0, elementele DD5.2, DD5.3 și DD5.4 deconectează magistrala de adrese de la dispozitivul DMA și începe funcționarea normală a sistemului de control și MP, iar Modul DMA se termină.

7.3 Temporizator programabil KR580VI53

Temporizatoarele sunt folosite la tunurile autopropulsate:

a) să efectueze pornirea ulterioară a mecanismelor și dispozitivelor într-o secvență și oprirea acestor dispozitive, de obicei într-o secvență diferită;

b) pentru generarea continuă de semnale de o frecvență dată și capacitatea de a schimba această frecvență;

c) să determine timpul de modificare a unui parametru;

d) pentru a determina ora curentă.

Cronometrul KR580VI53 este de fapt un contor de timp, pe de altă parte, cronometrul este un generator de frecvență. În plus, cronometrul are sincronizare pentru pornire și oprire. DOUT0 - DOUT2 - semnale de ieșire a temporizatorului de la cele 3 intrări ale sale. SYN0 - SYN2 - intrări de sincronizare a contorului. Acestea. intrări de semnal de la generatoare. Semnalele trebuie furnizate continuu acestor intrări. EN0 - EN2 - semnale de autorizare pentru pornirea contoarelor. A0 - A1 - biți de ordin scăzut ai magistralei de adrese, proiectați pentru a selecta unul dintre contoare sau registre de cuvinte de control.

Tabelul 6 - Semnale în timpul schimbului de informații între MP și PT

Operațiuni	Semnale de control
Scrieți US în registrul de control al temporizatorului
Citirea de la STO0
Citirea din STO1
Citirea din STO2
Dezactivarea unui program de cronometru

Funcționarea PT (temporizator programabil) în modul „0”:

1. În acest mod, temporizatorul funcționează ca un releu de timp cu contacte închise pentru a genera semnalul de ieșire DOUT.
2. Este introdus cuvântul de control.
3. În contorul acestui canal este introdus un număr - numărul de cicluri de ceas ale semnalului SYN, după care ar trebui să apară semnalul DOUT.
4. Ca urmare a introducerii unui număr în contor, semnalul DOUT nu se modifică.
5. După ce este dat semnalul EN, contorul începe numărătoarea inversă de la numărul introdus până la 0.
6. Când valoarea contorului devine 0, atunci semnalul DOUT=1 apare pe marginea anterioară a semnalului de sincronizare:
7. Semnalul DOUT este redus la 0 dacă semnalul EN=0.
8. Semnalul DOUT este resetat la 0 atunci când un număr nou este încărcat în contor. Numărul trebuie introdus în contor de fiecare dată.

Funcționarea PT în modul „1” (modul multivibrator standby). Un multivibrator este un generator de unde pătrate în 2 etape. Un multivibrator de așteptare sau un singur vibrator este un circuit care răspunde la un impuls de intrare și își schimbă starea pentru un ciclu sau mai multe cicluri și, prin urmare, este împărțit într-un vibrator fără repornire (ca într-un cronometru) și un vibrator cu o repornire automată repetată. . Timpul de repornire automată este de obicei setat folosind un lanț RC.

1. Se încarcă în canalul din SUA.
2. Introduce numărul N (N=4) în contor.
3. Când introduceți un număr în contor, semnalul de ieșire este DOUT=1.
4. Atunci când se aplică semnalul EN și se aplică marginea ascendentă a semnalului de sincronizare, semnalul DOUT este redus la 0.
5. Numărul din contor în acest mod rămâne atunci când semnalul EN este aplicat (eliminat), iar apoi ciclurile sunt repetate.

Modul „2” este un divizor de frecvență programabil cu un ciclu de lucru de un ciclu de ceas al semnalului de ieșire pe liniile 5 și 6.

Modul „3”. Acesta este modul unde pătrate (generator de unde pătrate). Acestea. împarte frecvența inițială în perioade egale cu jumătate, dacă numărul N cu care este necesară împărțirea este par. Și dacă numărul N este impar, atunci jumătățile de perioade diferă cu un ciclu de ceas al semnalului de sincronizare.

Modul „4”. Strobe cu declanșator programabil. Un singur stroboscop.

Modul „5”. Odată cu repornirea acestui stroboscop după timpul introdus ca număr în cronometru. Strobe

Când programați un temporizator, țineți cont de următoarele:

1. Introduceți DC pentru contorul ST2, apoi pentru ST0, apoi pentru ST1.
2. Octetul mic al numărului este introdus în ST1.
3. Cel mai semnificativ octet al numărului este introdus în ST1.
4. Octetul mic al numărului este introdus în ST2.
5. Cel mai semnificativ octet al numărului este introdus în ST2.
6. Octetul mic al numărului este introdus în CT0.
7. Cel mai semnificativ octet al numărului este introdus în CT0.

7.4 Dispozitiv de acces direct la memorie (DMA)

În MSU proiectat, PDP-ul este utilizat pentru a afișa informații despre indicatori, de ex. când operatorul lucrează cu tastatura. Dispozitivul DDP include:

a) generator cu frecventa de 1200 Hz pe elementele R25, C1, DD1.1, DD1.2. Această frecvență este furnizată continuu la intrarea declanșatorului superior DD3 și prin 2 invertoare DD1.3, DD1.4 la contorul DD6 (Un invertor este folosit pentru a izola semnalele, celălalt pentru a readuce semnalul la starea inițială, adică pentru a potrivi semnalul);

b) 2 declanșatoare DD3 superior și inferior;

c) contor DD6, care generează continuu și alternativ la ieșiri adresele a 8 celule RAM cu numere de la 000 la 111;

d) registrul DD8, care blochează datele uneia dintre cele 8 celule RAM pentru un anumit ciclu (ieșirile sale sunt conectate la segmentele tuturor celor 8 matrice);

e) decodor DD7, care alternativ, conform codului de la intrarea de la contorul DD6, scoate un semnal de nivel scăzut la una din cele 8 ieșiri (aceste ieșiri sunt conectate la 8 catozi ai matricelor);

f) elementele DD5.2, DD5.3, DD5.4, care servesc la conectarea magistralei de adrese a dispozitivului DMA (3 linii de la contorul DD6) la 3 linii ale magistralei de adrese MSU, i.e. A0, A1, A2;

g) parte a elementului DD13, care servește la deconectarea a 3 linii ale magistralei de adrese MP A0, A1, A2 de la MP pe durata transferului de trafic;

h) elementul DD4.2, care servește la blocarea intrării semnalelor INT externe și HOLD (cererea de confiscare a magistralelor de la DD3) în MSU, i.e. dacă se primește un semnal INT extern, atunci semnalul de solicitare HOLD nu va fi generat (în starea inițială, U=1 este furnizat la intrarea superioară a DD4.2, prin conectorul X1, declanșatorul DD3, la solicitarea HOLD, iese. U=1, adică în acest caz, U=0 apare la ieșirea lui DD4.2, care va fi apoi trimis către MP);

i) elementul DD5.1, efectuează o blocare similară între semnalele HOLD de la DD3 și HOLD extern. Intrarea RES a MP DD2 și intrarea invertorului DD1.5 primesc un semnal de tensiune a de la butonul RESET. În starea inițială, acest semnal este 0, iar atunci când butonul RESET este apăsat, este egal cu 1. Când U = 1, declanșatorul de la intrarea MP pentru cererea HOLD și INT este resetat. Acest semnal de resetare trece și prin elementele DD1.5, DD4.1, DD2.1 și este furnizat la intrarea S a declanșatorului inferior DD3. Și de la ieșirea inversă a acestui flip-flop, semnalul merge la intrarea R a flip-flop-ului superior și îl resetează.

Înainte de a selecta datele sau o adresă sau o desemnare a unui registru pe afișaj, acestea sunt mai întâi programate în primele 8 celule RAM cu adrese de la 000H la 007H. Aceste 8 celule RAM și 8 indicații de afișare funcționează în perechi, de la prima celulă RAM datele sunt întotdeauna afișate pe primul indicator, iar din a 8-a celulă RAM pe cel de-al 8-lea indicator. Datele din 8 celule RAM sunt transmise pe afișaj în modul DMA. Datele sunt afișate pe afișaj în modul DMA atunci când indicatorii funcționează în modul multiplexor.

Tastatura MSU conține 25 de taste și un comutator. Cele 24 de taste formează o matrice 3x8. Scanarea tastaturii - identificarea tastei apăsate se realizează folosind metoda de scanare. Esența acestei metode este următoarea: o tastatură sub forma unei matrice 3x8. Scanarea poate fi codificată, atunci când se utilizează un decodor de adresă pentru o dimensiune de matrice, dacă dimensiunea sa este 8, sau scanarea obișnuită. Prin software, semnalul U=0 este setat alternativ pe una dintre liniile MSU 13, 14 sau 15, și egal cu 1 pe celelalte linii.

8 Dispozitiv pentru transmiterea semnalelor către IM, plotter și imprimare

Blocul pentru ieșirea datelor către dispozitive de acționare (AM), imprimare și plotter conține trei grupuri de dispozitive: pentru ieșirea semnalelor de control către MI, pentru ieșirea datelor pentru imprimare și pentru ieșirea datelor către un plotter (sau alt înregistrator).

Interfața paralelă DD1 este utilizată pentru controlul IM și datele de imprimare, și anume: portul B (B0 - B7) - 8 ieșiri furnizează ieșirea a 8 semnale de control către IM (pentru 8 IM nereversibile), iar portul A și portul C (A0 - A7 și C0, C1, C4 și C5) asigură schimbul de semnale de control și ieșirea datelor către imprimarea digitală prin elemente de potrivire (curent și tensiune) DD2, DD3.1, DD3.2, DD4, DD5 și prin conector X5. Datele sunt scoase prin portul A al elementului DD1, iar ieșirea de imprimare este controlată prin portul C folosind GI, STO, GP și ZP.

Interfața paralelă DD6 este utilizată pentru a transmite date către plotter și către IM, și anume: șapte linii de ieșire ale portului C (C0 - C6) furnizează semnale de ieșire către IM prin pinii portului A (A0 - A7) și 8; codul digital de biți al parametrului procesului este trimis către convertorul digital-analogic (DAC) DD7 tip K572PA1A, iar prin pinii portului B (B0 - B7) este trimis un cod digital de 8 biți al altui parametru tehnologic sau ora curentă. trimis la un alt DAC DD9.

Convertoarele digital-analogic DD7 si DD9 au urmatoarele iesiri: D0 -D9 - intrari pentru introducerea unui cod digital; intrare 15 - intrare tensiune de referință; intrare 16 - intrare semnal de feedback; ieșiri O1-O2 - ieșiri ale semnalului de ieșire analog direct și invers. Pentru a genera tensiunea de referință furnizată la DD7 și DD9 prin liniile 19, se utilizează un amplificator DD11 tip K140UD7, rezistențele R1, R2, R3 și o diodă zener VD. Rezistorul R1 stabilește polarizarea la intrarea 2 a DD11 în raport cu potențialul la intrarea 3 și valoarea tensiunii de referință. Potențialul constant la intrarea 3 a DD11 este asigurat de dioda zener VD. Amplificatoarele DD8 și DD10 convertesc semnalele binare de la DAC în semnale unare. Aceste semnale reprezintă două coordonate curente, care de-a lungul liniilor 17 și 18,

linia de comunicare de grup și prin conectorul X4 sunt alimentate la două unități electrice de două coordonate ale plotter-ului (sau alt înregistrator). Invertorul DD3.3, trioda VT1 și electromagnetul YA1 sunt proiectate pentru a ridica stiloul înregistrator atunci când acesta este inactiv. Semnalul pentru controlul ridicării stiloului vine prin linia 20 de la interfața paralelă DD6 și ieșirea C7.

Semnalele de control pot fi transmise către MM-uri reversibile prin interfețele DD1, DD6 și declanșatoarele DD12 și altele similare. Semnalele de control 0 sau 1 sunt furnizate IM-urilor reversibile de la MSU de-a lungul a două linii, de exemplu, de-a lungul liniilor 1 și 2, 3 și 4 etc. Declanșatorul DD12 este utilizat pentru a bloca semnalele de control emise de interfețe, precum și pentru a elimina furnizarea simultană a semnalelor egale cu 1 atunci când IM este pornit pentru deschidere și închidere. Când, de exemplu, un semnal de control U=1 este primit prin linia 1 de la interfața DD1 și un semnal de ceas ajunge la intrarea C, declanșatorul D superior DD12 este declanșat și un semnal U=1 este generat la ieșirea directă 5. La ieșirea inversă 6, semnalul se schimbă de la 1 la 0, intră în intrarea R - a declanșatorului inferior și îl resetează la poziția zero (tocmai când semnalul trece de la 1 la 0, declanșatorul este resetat). În acest caz, la ieșirea 9 a declanșatorului inferior, este setat U=0, iar la ieșirea inversă 8, tensiunea se schimbă de la 0 la 1 și este alimentată la intrarea R a declanșatorului DD12. Cu toate acestea, cu o astfel de modificare a semnalului la intrarea R, declanșatorul nu este resetat, ci rămâne în aceeași stare ca înainte, adică într-o singură stare. Dacă după aceasta interfața DD1 scoate un semnal U=0 la linia 1, atunci la ieșirea 5 U=0, iar la intrarea 6 semnalul se schimbă de la 0 la 1 și, prin urmare, declanșatoarele inferioare și superioare nu comută. Dacă semnalul U=1 ajunge prin linia 2, atunci procesul de declanșare a declanșatorului inferior și blocarea declanșatorului superior este similar cu procesul când un semnal ajunge prin linia 1.

Tranzistoarele VT1, VT2 și altele sunt proiectate pentru a amplifica semnale cu o putere suficientă pentru a opera releele electrice de curent scăzut KV1 sau KV2. Diodele VD1 și VD2, conectate în paralel cu înfășurările releului, asigură o revenire mai clară la starea lor inițială la preluarea semnalelor de la bazele tranzistoarelor. În acest caz, diferența de potențial între înfășurările releului este egalată instantaneu după ce triodele sunt închise. Întrerupătoarele SA1, SA2 și altele vă permit să transferați controlul de la automat la distanță, KM1, KM2 și alte demaroare magnetice furnizează trei faze de putere motoarelor electrice IM. Releele termice KK1 și KK2 protejează motorul electric IM de suprasarcină sau de funcționare în două faze. Siguranțele FU1 - FU3 protejează rețeaua electrică de scurtcircuite în circuitul de putere al IM. Astfel, două declanșatoare sunt utilizate pentru a controla MI invers, iar un declanșator este utilizat pentru a controla MI nereversibil.

DAC-ul conține 10 amplificatoare electronice cu intrări 4, 5 - 13 și ieșiri către liniile comune 1 și 2 și un divizor de tensiune pe rezistențele R1 - R20. Divizorul de tensiune generează 10 niveluri de potențial și le furnizează amplificatoarelor. Fiecare amplificator este o cifră obișnuită a unui cod numeric de 10 biți furnizat DAC-ului, care acționează ca un comutator pentru treapta corespunzătoare a divizorului de tensiune către liniile de ieșire.

9 Operarea subsistemelor automate ale amplasamentului

În sistemul de microprocesor dezvoltat pentru controlul automat al procesului de asamblare, există diverse subsisteme de monitorizare și control, care, în funcție de timpul procesului tranzitoriu la reglarea parametrului, aparțin unor grupuri diferite.

În funcție de faptul că senzorul aparține unui grup sau altuia, se organizează o secvență de interogare și colectare a informațiilor de la senzorii parametrilor de proces și de ieșire a semnalelor de control către MSU IM.

Pentru a menține subsistemele în timpul funcționării continue a MSU, este introdusă următoarea subrutină pentru inițializarea temporizatoarelor:

MVI A, 95H; - încărcați codul SUA pentru CT2 DD17 în baterie

OUT D01BH; - scoateți codul SUA pentru CT2 DD17 în registrul SUA DD17

MVI A, 15H; - încărcați codul SUA pentru CT0 DD17 în baterie

OUT D01BH; - scoateți codul SUA pentru CT0 DD17 în registrul SUA DD17

MVI A, 55H; - încărcați codul SUA pentru CT1 DD17 în baterie

OUT D01BH; - scoateți codul SUA pentru CT1 DD17 în registrul SUA DD17

<аналогично вывод всех УС для счетчика DD18:>

<аналогично вывод всех УС для счетчика DD19:>

<аналогично вывод всех УС для счетчика DD20:>

MVI A, 18H; - încărcați octetul inferior al numărului pentru CT1 DD17 în acumulator.

OUT D019H; - afișați numărul 18 în CT1 DD17.

MVI A, 25H; - încărcați octetul inferior al numărului pentru CT2 DD17 în acumulator.

OUT D019H; - afișați numărul 25 în CT2 DD17.

MVI A, 10H; - încărcați numărul pentru CT0 DD17 în baterie.

OUT D018H; - scoateți numărul 10 la CT0 DD17.

<аналогично ввод чисел в DD18:>

MVI A, 08H; - octet mic al numărului

<аналогично ввод чисел в DD19:>

MVI A, 98H; - octet mic al numărului

MVI A, 02H; - octet mare al numărului

MVI A, 50H; - octet mic al numărului

MVI A, 04H; - octet mare al numărului

MVI A, 48H; - octet mic al numărului

MVI A, 01H; - octet mare al numărului

<аналогично ввод чисел в DD20:>

MVI A, 75H; - octet mic al numărului

MVI A, 08H; - octet mare al numărului

RET - revenire la programul principal.

9.1 Generarea și ieșirea semnalelor de control către IM

IM este controlat de portul B al interfeței paralele DD1 și portul C al interfeței DD6 (foaia 5) și interfața DD4.

Algoritmul pentru generarea și emiterea semnalelor de control către IM este prezentat în Figura 4.

Figura 4 - Algoritm pentru generarea și emiterea semnalelor de control

Algoritmul pentru introducerea datelor de la un antreprenor individual este prezentat în Figura 5.

Figura 5 - Algoritm pentru introducerea datelor de la antreprenorii individuali

În cadrul acestui proiect de curs a fost dezvoltat un sistem cu microprocesor pentru controlul automat al unei instalații de piroliză a pneurilor reziduale cu schimbătoare de căldură în reactor și buncăr de alimentare. Modulele și blocurile discutate în proiectul cursului sunt coordonate pentru a funcționa împreună cu microprocesorul KR580IK80A. Acest sistem include un bloc pentru normalizarea semnalelor de la senzori și introducerea lor în computer; unitate de microprocesor SU; blocarea tastaturii, indicarea si generarea vectorilor de intrerupere; dispozitiv pentru transmiterea semnalelor către actuatoare, plotter și imprimare.

În timpul proiectării a fost elaborată o diagramă de automatizare funcțională, care include subsisteme de control automat al presiunii și amplitudinii presiunii variabile în reactor prin modificarea alimentării cu gaze recirculate în partea inferioară a acestui reactor; controlul automat al nivelului de material din reactor; controlul automat al descărcarii reziduului solid de piroliză din fundul reactorului; un sistem pentru controlul automat al temperaturii de piroliză a anvelopelor uzate în reactor prin schimbarea alimentării cu o parte a gazului de piroliză către cuptor; control automat al nivelului de material într-un buncăr încălzit; controlul automat al debitului gazelor de piroliză care părăsesc partea superioară a reactorului și al fluxului dinamic al gazelor recirculate în reactor.

Lista surselor utilizate

1. „Pistoale autopropulsate cu microprocesor”, ed. V.A. Besekersky, L.: Inginerie mecanică, 1988, 365 p.
2. N.I. Zhezhera „Pistoale autopropulsate cu microprocesor”, manual, Orenburg, 2001, OSU, UMO.
3. LA FEL DE. Klyuev, B.V. Glazov „Proiectarea sistemelor tehnologice de automatizare a proceselor”. Manual de referință, M.: Energoatomizdat, 1990, 464 p.
4. „Controlul cu microprocesor al obiectelor tehnologice ale microelectronicei”, editat de A.A. Sazonova, M.: Radio și Comunicații, 1988, 264 p.
5. Circuite integrate: Director / B.V. Tarabrin, L.F. Lunin, Yu.N. Smirnov și alții; Ed. B.V. Tarabrina. - M.: Radio și comunicare, 1984 - 528 p.
6. Microprocesoare și seturi de microprocesoare de circuite integrate: Director: În 2 volume / N.N. Averianov, A.I. Berezenko, Yu.I. Borșcenko și alții; Ed. V.A. Şahnova. - M.: Radio şi Comunicaţii, 1988. - T. 1, 2. - 368 p.
7. Nefedov A.V. Circuite integrate și analogii lor străini: O carte de referință în 6 volume. - M.: IP RadioSoft, 2001. - 608 p.
Lucrări de curs /