Diplomová práca - Technológia pyrolýzy uhľovodíkových surovín v rúrových peciach - spis č.1.doc. Špecifikácia prístrojov a automatizačných zariadení Špecifikácia prístrojov a automatizačných zariadení pre proces pyrolýzy

Kliknutím na tlačidlo „Stiahnuť archív“ si stiahnete potrebný súbor úplne zadarmo.
Pred stiahnutím tohto súboru si premyslite tie dobré eseje, testy, semestrálne práce, dizertačné práce, články a iné dokumenty, ktoré sú nevyžiadané vo vašom počítači. Toto je vaša práca, mala by sa podieľať na rozvoji spoločnosti a prospievať ľuďom. Nájdite tieto diela a odošlite ich do databázy znalostí.
Budeme vám veľmi vďační my a všetci študenti, absolventi, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu.

Ak chcete stiahnuť archív s dokumentom, zadajte päťmiestne číslo do poľa nižšie a kliknite na tlačidlo „Stiahnuť archív“

Podobné dokumenty

Účel, princíp činnosti a technické vlastnosti rúrkovej rotačnej kalcinačnej pece. Časti podliehajúce opotrebovaniu, chemické a mechanické vlastnosti puzdra. Harmonogram preventívnych opráv a príprava predbežného zoznamu závad.

kurzová práca, pridané 15.09.2010


Automatizácia procesu pálenia vápna v rotačnej peci. Špecifikácia prístrojov a automatizačných zariadení. Technické a ekonomické ukazovatele efektívnosti implementácie automatizačného systému procesu pálenia vápna v rotačnej peci v podmienkach OJSC "MZSK".

práca, pridané 17.06.2012


Sľubné metódy obnovy opotrebovaných dielov. Technické charakteristiky rúrkovej rotačnej pece. Vývoj technológie na obnovu podperného bloku. Výber štandardného vybavenia a zariadení. Výpočet rezných podmienok, osí valcov, kľúčov.

práca, pridané 12.09.2016


Tepelná bilancia rúrovej pece. Výpočet jeho účinnosti a spotreby paliva. Určenie priemeru komínových rúr a konvekčnej komory. Zjednodušený aerodynamický výpočet komína. Hydraulický výpočet cievky rúrovej pece.

kurzová práca, pridané 23.01.2016


Výpočet spaľovacieho procesu v rúrovej peci na pyrolýzu uhľovodíkov. Schéma konštrukcie pece. Overovací výpočet sálavej a konvekčnej komory. Hydraulické a aerodynamické výpočty. Stanovenie teoretickej a praktickej spotreby okysličovadla.

kurzová práca, pridané 13.05.2011


Výpočet trojzložkovej surovej zmesi, ako aj paliva pre inštaláciu. Zostavenie materiálovej a tepelnej bilancie cementovej rotačnej pece na výrobu slinku. Spôsoby racionalizácie procesu spekania s cieľom znížiť špecifickú spotrebu paliva.

kurzová práca, pridané 7.2.2014


Charakteristika portlandského cementového slinku na výpal v rotačnej peci. Analýza procesov prebiehajúcich počas tepelného spracovania. Konštrukcia a princíp činnosti tepelnej jednotky. Výpočet spaľovacieho procesu zemného plynu, tepelná bilancia rotačnej pece.

kurzová práca, pridané 25.02.2016

Špecifikácia pre prístroje a automatizačné zariadenia sa vykonáva vo forme uvedenej v tabuľke. 5. Túto formu možno odporučiť len pre akademickú prácu.

V pravom stĺpci "Číslo pozície" uveďte polohu prístrojov a automatizačných zariadení podľa schémy automatizácie. V stĺpci „Názov a stručná charakteristika“ je uvedený názov zariadenia, jeho technické vlastnosti a vlastnosti. Napríklad snímač na meranie hydrostatického tlaku (hladiny). V stĺpci „Typ zariadenia“ je uvedená značka zariadenia, napríklad Metran-55-DI. V stĺpci „Poznámka“ v prípade potreby uveďte „Dodávané s kompletným...“, „Vyvinuté dizajnérskou kanceláriou...“ alebo „Vyvinuté ISUTU“ atď. V stĺpci „Poznámka“ je uvedený aj názov krajiny a výrobcu za predpokladu, že je zariadenie importované.

Prístroje a automatizačné zariadenia špecifikované v špecifikácii by mali byť zoskupené podľa parametrov alebo podľa funkčnosti (snímače, regulátory atď.).

Tabuľka 5

Špecifikácia zariadení a automatizačných zariadení

Číslo pozície podľa schémy automatizácie	Názov a stručný popis zariadenia	Typ zariadenia		Poznámka
Multifunkčný ovládač TKM-700 doplnený o PC
	Platinový odporový teplomer s unifikovaným prúdovým výstupným signálom 4 ÷20 mA, rozsah merania 0 ÷200 С	Metran 276
	Malý snímač pretlaku s unifikovaným prúdovým výstupným signálom 4 ÷ 20 mA, horná hranica merania 1 MPa, trieda presnosti 1	Metran – 55 CI
	Bezkontaktný reverzný štartér, U = 220 V
	Regulačný ventil s elektrickým pohonom MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 40 mm.	KMR.E 101 NJ 40 1,6 R UHL (1)

1.4. Popis automatizačnej schémy

Obsah vysvetlivky by mal odrážať a odôvodňovať rozhodnutia o automatizácii, ktoré boli prijaté pri zostavovaní tejto schémy automatizácie. Musí stručnou formou vysvetliť, aké úlohy na automatizáciu tohto technologického objektu boli stanovené a ako boli riešené. Pre jednu regulačnú slučku a jednu regulačnú slučku je potrebné urobiť podrobný popis toho, ako signál prechádza z meracieho bodu cez funkčné bloky do miesta, kde je aplikovaná regulačná činnosť (regulačný orgán). V tomto prípade nie je potrebné popisovať dizajn zariadení a regulátorov, ale iba uviesť, aké funkcie vykonávajú. Pre lepšiu orientáciu sú zariadenia, regulátory a pomocné automatizačné zariadenia uvedené v texte označené číslami položiek podľa špecifikácie.

Napríklad uvádzame popis slučky regulácie teploty (slučka 1) obvodu automatizácie protivzdušnej obrany (obr. 5). Teplota v hornej časti vzduchového chladiča sa meria platinovým odporovým teplomerom TSPU Metran 276 (položka 1a). Jednotný prúdový signál je privedený na analógový vstup MPK TKM-700, kde je generovaná regulačná akcia v súlade so zákonom PI regulácie. Signál aktuálnej teploty sa tiež odosiela do video terminálu PC. Riadiaca činnosť je odstránená z diskrétneho výstupu MPK a prechádza na bezkontaktný reverzibilný štartér PBR-2M (položka 1b). Potom ide signál do riadiaceho ventilu s elektrickým pohonom MEPK (položka 1c). Ventil je inštalovaný na prívodnom potrubí pary do chladiča vzduchu, reguluje prívod pary podľa riadiaceho pôsobenia, čím stabilizujeme teplotu v hornej časti chladiča vzduchu na danej úrovni 100 °C.

Uveďme popis okruhu regulácie tlaku na parnom potrubí do SVA (okruh 3). Tlak na parnom potrubí je meraný malým snímačom pretlaku Metran-55DI (položka 3a). Jednotný prúdový tlakový signál sa posiela na analógový vstup MPK TKM-700 a video terminálu PC, kde ho analyzuje procesný inžinier. Keď parameter prekročí regulačný rozsah 0,55 ÷ 0,65 MPa, na video termináli PC sa spustí alarm.

Ak sa na automatizáciu technologického procesu používa mikroprocesorový regulátor, napríklad multifunkčný regulátor „MFK“, potom v poznámke musia byť uvedené hlavné charakteristiky tohto regulátora, jeho informačná sila a prostredníctvom ktorých snímačov, prevodníkov a akčných členov je regulátor pripojený objekt kontroly.

Číslo pozície podľa schémy	Názov a stručný popis zariadenia	Typ zariadenia	Množstvo	Poznámka
Multifunkčný ovládač TKM-700, pracujúci v spojení s PC
	Prevodník teploty, rozsah merania 500  1200 С	Metron 280
	Membrána prírubovej komory, Р у = 0,6 MPa; d y = 20 mm	DFK – 0,6 – 20
	Snímač diferenčného tlaku (prietok), prúdový výstupný signál 4  20 mA	Metran - 150 CD2
	Snímač pretlaku, horná hranica merania 0,2 MPa, výstupný prúdový signál 4  20 mA	Metran - 150 CG3
	Fotoelektrický snímač
	Riadiaca jednotka plameňa, ktorá pri zhasnutí plameňa horákového zariadenia prevádza signál PD snímača na diskrétny signál; U = 220 V; výkon 6 VA
	Bezkontaktný reverzný štartér U = 220 V
	Malý regulačný ventil s elektrickým pohonom MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 20 mm, t prostredie = - 40  225 С, materiál tela: nehrdzavejúca oceľ	KMR.E 101 NJ 20 0,16 R UHL (1)
	Malý regulačný a uzatvárací ventil s elektrickým pohonom MEPK, P y = 1,6 MPa; dу = 65 mm, stredný t = - 40  225 С, materiál tela: nehrdzavejúca oceľ	KMRO. E 101 NJ 65 10 R UHL (1)
	Malý uzatvárací ventil s elektrickým pohonom MEPK, rýchle uzatváranie, P = 1,6 MPa; dу = 20 mm, stredná t = - 40  225 С, materiál puzdra nehrdzavejúca oceľ	KMO.E 101 NJ 20 UHL (1)

3.4. Automatizácia dokončovacej výroby

Pri dokončovacej výrobe látka prechádza celým cyklom spracovania: pálením, aby látka získala hladký povrch; vyváranie a bielenie tkanín; farbenie; konečná úprava, aby látka získala zvláštny pocit, plnosť, alebo špeciálne vlastnosti – ohňovzdornosť, baktericídnosť atď. Spracovanie látky sa vykonáva na kontinuálnych linkách, napríklad na varnej a bieliacej linke. Každá linka pozostáva zo strojov agregovaných dohromady; tkanina sa pohybuje pozdĺž linky konštantnou, vopred stanovenou rýchlosťou.

Úlohy automatizácie pri dokončovacej výrobe sú nasledovné:

1) prísne dodržiavanie technologických predpisov pre proces pre daný typ (výrobok) tkaniny a následne získanie produktov najvyššej kvality;

2) vykonávanie dokončovacieho procesu pri maximálnych rýchlostiach;

3) optimálna spotreba impregnačných roztokov, pary, horúcej vody, studenej vody, stlačeného vzduchu atď., s prihliadnutím na ich celkové množstvo na výpočet technických a ekonomických ukazovateľov;

4) schopnosť rýchlo prekonfigurovať linku (zariadenie) z jedného typu látky (alebo výrobku) na iný;

5) prezentácia procesnému inžinierovi informácií o priebehu technologického procesu, o stave zariadenia v reálnom čase na PC video termináli, výstup najdôležitejších informácií o procese do tlačového zariadenia;

6) poskytovanie režimov spúšťania a vypínania zariadení a liniek;

7) zabezpečenie bezproblémovej prevádzky zariadení, ktoré si vyžaduje rozpoznanie predhavarijných situácií; odstránenie predhavarijných situácií;

8) informácie od servisného personálu o nehode a možných rizikách.

9) v prípade núdzových situácií možnosť rýchleho zastavenia linky (zariadenia) a konzervácie látky zasunutej do linky (nariedenie impregnačných roztokov na bezpečnú koncentráciu) až do ďalšieho spustenia.

V súčasnosti majú dokončovacie podniky v Rusku dva typy liniek: domáce (LZO, LOB, LZHO, LMO atď.), Vybavené starou miestnou automatizáciou; dovážané (Küsters, Wakayama atď.) s modernou automatizáciou pomocou MPC. Pri dokončovaní časti „Automatizácia výrobných procesov“ diplomového projektu sa odporúča zabezpečiť moderný súbor technických prostriedkov využívajúcich MPC na automatizáciu domácich liniek, často vybavených lokálnou automatizáciou. Pri automatizácii dovozných liniek je potrebné zvoliť moderné domáce automatizačné zariadenia (MPC, snímače, regulačné orgány).

Automatizované systémy kontroly dokončovacej výroby majú množstvo funkcií. Ako senzory sa popri bežne používaných senzoroch teploty, hladiny, tlaku, prietoku používajú špeciálne senzory: senzory pretrhnutia tkanín, metrové senzory, vlhkomery textilných materiálov, senzory rýchlosti tkanín. Ako regulačné telesá sa používajú malorozmerné ventily (priemer do 200 mm), a to ako s pneumatickým pohonom (typické pre domáce linky), tak aj s elektrickým pohonom (typické pre dovážané linky). Pri výbere regulátorov alkálií, kyselín a peroxidu vodíka treba brať do úvahy agresivitu týchto prostredí, preto je možné na reguláciu prívodu alkalického roztoku použiť ventily z titánu.

Na posúdenie výkonnosti konkrétnej dokončovacej výrobnej linky za zmenu, mesiac, štvrťrok atď. je potrebné kontrolovať množstvo parametrov. Ide napríklad o rýchlosť pohybu látky, metráž látky na vstupe a výstupe z linky, množstvo pary, stlačeného vzduchu, horúcej vody, studenej vody, impregnácie, farbiace roztoky, počet pretržení látky atď. K tomu musia byť linky vybavené prietokomermi, meračmi látky, snímačmi rýchlosti atď.

Zavádzanie automatizovaných riadiacich systémov (ACS) je najprogresívnejším smerom v oblasti automatizácie. Pri veľkej vzdialenosti medzi technologickými zariadeniami a ovládacími panelmi je vhodné použiť elektrické automatizačné zariadenia. Chemická výroba je klasifikovaná ako nebezpečenstvo výbuchu a požiaru a automatizácia sa vykonáva použitím nevýbušných automatizačných zariadení s použitím ovládačov a osobných počítačov (PC).

Regulátor je multifunkčný programovateľný prostriedok na organizáciu meracích kanálov. PC spracováva informácie prijaté zo snímačov podľa programu, ktorý je v ňom zabudovaný. Zobrazuje hodnoty nameraných parametrov na displeji. Počítač sa používa v prvom rade na uľahčenie práce operátora, pretože spracováva veľké množstvo informácií v krátkom čase; po druhé, môže hrať úlohu „poradcu“, v ktorom počítač odporúča operátorovi optimálnu znalosť prevádzkových parametrov procesu.

Hierarchická štruktúra systému riadenia procesov zahŕňa:

• - 1. stupeň poľnej prístrojovej techniky;
• - 2. stupeň - stanice riadenia procesov;
• - 3. stupeň prevádzkového personálu so sídlom na inžinierskych a procesných operátorských staniciach.
• 1. stupeň Systém riadenia procesov je realizovaný na báze snímačov a akčných členov. Na úrovni 1 sa čiastočne využívajú snímače inteligentného radu, ktoré plnia funkcie dotazovania a škálovania meraných signálov s prenosom informácií cez protokol HART.

Technické zariadenia 2. a 3. úrovne sú umiestnené v riadiacej miestnosti. Stanice riadenia procesov sú implementované na báze regulátora DCS (distribuovaný riadiaci systém), ktorý zbiera informácie a generuje regulačné opatrenia) a ESD regulátora (systém havarijnej ochrany), ktorý umožňuje sledovať porušenia počas technologického procesu, chrániť a blokovať zariadenia a generovať ochranné akcie. Funkcie DCS a ESD vykonávajú programovateľné ovládače.

Ovládače vykonávajú nasledujúce funkcie:

• - vnímať analógové, diskrétne elektrické zjednotené signály;
• - merať a normalizovať prijaté signály;
• -vykonávať softvérové ​​spracovanie signálov z primárnych prevodníkov a generovať analógové a diskrétne riadiace signály;
• - zobrazenie informácií na obrazovke;
• - ovládané pomocou štandardnej klávesnice.

Tretiu úroveň systému riadenia procesov predstavujú automatizované pracoviská operátor-technológ a operátor-inžinier. Zabezpečuje sa údržba databázy, vizualizácia stavu technologických zariadení, spracovanie dát, generovanie a tlač reportovacích dokumentov, ručné diaľkové ovládanie technologických zariadení. Stanice sú vybavené modernými PC. Informácie z riadiacich a meracích prístrojov a snímačov vo forme analógových a diskrétnych signálov pochádzajú z technických prostriedkov úrovne 1 až 2, ktoré automaticky realizujú funkcie zberu, primárneho spracovania informácií, regulácie a blokovania. Informácie potrebné pre sledovanie a riadenie technologických procesov prichádzajú od dispečerov až po 3. úroveň - operátorské stanice a stanice hlavných špecialistov. Obrázok 6.1 zobrazuje zjednodušený pohľad na prepojenia medzi úrovňami.

Obrázok 5.1 - Štruktúra systému riadenia procesu

Dialóg operátora s riadiacim systémom prebieha pomocou farebného displeja, klávesnice a myši. Operátorská stanica je nakonfigurovaná s užívateľským rozhraním pre interakciu operátora so systémom. Na vyvolanie potrebných informácií stačí operátorovi pomocou myši vybrať nápis alebo obrázok objektu na obrazovke a zobraziť potrebné informácie jednou alebo dvoma manipuláciami. Na získanie požadovaných informácií je možné použiť aj klávesnicu. Okrem toho sa textové a digitálne informácie zadávajú pomocou klávesnice. Hlásenia o prekročení varovných a predhavarijných limitov pre analógové parametre a úkony operátora na riadenie technologických procesov sa zaznamenávajú a tlačia na požiadanie operátora. Ak analógový parameter prekročí povolené limity, spustí sa alarm alebo porucha komunikácie s objektmi cez ktorýkoľvek z komunikačných kanálov je na operátorskej stanici indikovaná zvukovým alarmom a farebným zobrazením zmien na mnemotechnických diagramoch. Informácie zobrazené operátorovi na obrazovke monitora na jeho žiadosť môžu byť rôznych typov:

• - zovšeobecnený mnemotechnický diagram predstavujúci celý objekt automatizácie. Z tohto mnemotechnického diagramu môžete prejsť na podrobný mnemotechnický diagram ľubovoľného uzla tak, že ho vyberiete na obrazovke pomocou kurzora;
• - mnemotechnické schémy jednotlivých komponentov, zobrazujúce časť technologického reťazca s uvedením hodnôt analógových signálov;
• - prevádzkové trendy ukazujúce stav parametra;
• - historické trendy, ktoré vám umožňujú sledovať stav analógového parametra počas dlhých období (zmena, deň, mesiac);
• - ovládacie panely pre analógové regulátory;
• - núdzové a technologické správy.

Pri výbere ovládača sú rozhodujúce faktory:

• - spoľahlivosť vstupno/výstupných modulov;
• - rýchlosť spracovania a prenosu informácií;
• - široká škála modulov;
• - jednoduchosť programovania;
• - prevaha počítačového komunikačného rozhrania.

Tieto podmienky spĺňajú ovládače od spoločnosti Moore Products Company, ako aj ovládače Allen Bradley SLC 5/04 od Rockwell Corporation (rodina malých programovateľných ovládačov SLC 500), ovládače YS 170 YOKOGAWA a ovládače série TREI-Multi (a samozrejme, množstvo našich domácich kontrolórov).

Tento projekt využíva ovládače od spoločnosti Moore Products Company: ovládač APACS+ (subsystém DCS), ovládač QUADLOG (subsystém ESD).

Regulátor APACS+ riadi chod jednotlivých blokov (30-50 regulačných slučiek), technologických úsekov (150 regulačných slučiek) a dielní s priebežnými a periodickými procesmi. Regulátor QUADLOG má tiež niekoľko modulov. Štandardný analógový modul (SAM) je súčasťou rodiny I/O modulov. Je určený na pripojenie analógových a diskrétnych signálov. Modul SAM poskytuje vysokú priepustnosť pre štandardné I/O signály (4-20 mA analógové vstupy, 4-20 alebo 0-20 mA analógové výstupy a digitálne vstupy a výstupy).

Regulátor QUDLOG poskytuje: zvýšenú bezpečnostnú charakteristiku, odolnosť voči poruchám a výstupnú ochranu; vysoká úroveň dostupnosti systému; odolnosť proti chybám. Systém QUDLOG je plne integrovaný so systémom riadenia procesov APACS+. To umožňuje použitie jediného operátorského rozhrania a programovacích nástrojov, čím sa eliminuje potreba dodatočného úsilia pri inštalácii, konfigurácii, údržbe a školení, ako aj pri pripájaní bezpečnostných systémov a systémov riadenia procesov.

Zoznam sledovaných parametrov je uvedený v tabuľke 5.1

Tabuľka 5.1 - Zoznam kontrolovaných parametrov

Typ automatizácie je uvedený v tabuľke 5.2

Tabuľka 5.2 - Typ automatizácie

Zariadenie a parameter	Hodnota parametra a rozmer	Typ automatizácie
Meranie	nariadenia	Signalizácia
Spotreba etán-etylénu
Spotreba EF
Spotreba inhibítora
Vstupná teplota
Teplota konvekčnej časti P-1
Výstupná teplota z pece
Spotreba palivového plynu
Tlak K-1
Spotreba vody od K-1

Špecifikácia zariadení technickej automatizácie je uvedená v tabuľke 5.3

Tabuľka 5.3 - Špecifikácia zariadení technickej automatizácie

Číslo pozície na funkčnom diagrame	Názov parametra média a miesto odberu impulzov	Limitná prevádzková hodnota parametra	Miesto inštalácie	Meno a charakteristika	Typ a model	Množstvo	Výrobca alebo dodávateľ	Poznámka
jedno zariadenie	a všetky zariadenia
	SAC prietoková rýchlosť priamej etán-etylénovej frakcie				Metron-303 PR, Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 3,
	SAC prietoku etylénovej frakcie			Inteligentný vírovo-akustický prevodník prietoku, prietokomer. Výstup (4-20) mA/HART; digitálny HART/Zvon; LCD. Rozsah (0,18-2000) t/h; Tav = (1-150) 0 °C, P a. avg - do 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, ponor 1%.	Metron-303 PR, Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 3,
	SAC prietoku prívodu inhibítora			Inteligentný vírovo-akustický prevodník prietoku, prietokomer. Výstup (4-20) mA/HART; digitálny HART/Zvon; LCD. Rozsah (0,18-2000) t/h; Tav = (1-150) 0 °C, P a. avg - do 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, ponor 1%.	Metron-303 PR, Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 3,
	SAC teploty suroviny na vstupe P-1				Metron-281- Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 2,
	teplota konvekčnej časti P-1			Inteligentný menič teploty. Výstupný signál (4-20)mA/HART, NSKh K, rozsah meranej teploty (-50 +300) 0 C. Dod. pohreb anal signál 1 0 C, digitálny signál 0,50 C.	Metron-281- Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalóg číslo 2, číslo 5/2006, strana 79.
	ATS výstupnej teploty z P-1		Na potrubí drôt. kocky produktu	Inteligentný menič teploty. Výstupný signál (4-20)mA/HART, NSKh K, rozsah meranej teploty (-50 +300) 0 C. Dod. pohreb anal signál 1 0 C, digitálny signál 0,50 C.	Metron-281- Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 2,
	Na prívodnom potrubí chladiacej kvapaliny	Regulačný ventil s pneumatickým pohonom ATA - 7. Normálne otvorený, D y = 100 mm. Maximálny pokles tlaku: 0,6 MPa. Vstup (4-20) mA. Trieda drážok ANSI: VI Akceptovaný koeficient priepustnosti: Cv = 310. Dodávaná súprava: elektropneumatický polohovadlo s dvoma manometrami. Verzia ochrany proti výbuchu ExiaIICT4.	Camflex, séria 35-30232 4700E (8013)			Spoločnosť "DS-Controls", Veľký Novgorod
	Spotreba paliva SAC v P-1			Inteligentný vírovo-akustický prevodník prietoku, prietokomer. Výstup (4-20) mA/HART; digitálny HART/Zvon; LCD. Rozsah (0,18-2000) t/h; Tav = (1-150) 0 °C, P a. avg - do 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, ponor 1%.	Metron-303 PR, Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 3,
	Regulácia tlaku v stĺpci K-1			Nevýbušný prevodník pretlaku s prúdovým výstupom (4-20) mA. Pokles tlaku 25 kPa, k = 0,5. Dovolený prevádzkový tlak 4 MPa. Napájanie 24V.	Sapphire-22M-DI-Ex			Tepelný zisk." Čeľabinsk
		Sekundárne jednokanálové indikačné a záznamové zariadenie (miliampérmeter). (4-20) mA, k = 0,5				Tepelný zisk." Čeľabinsk
	Teplota NAO v radiante P-1			Inteligentný menič teploty. Výstupný signál (4-20)mA/HART, NSKh K, rozsah meranej teploty (-50 +300) 0 C. Dod. pohreb anal signál 1 0 C, digitálny signál 0,50 C.	Metron-281- Exia			PG Metran, Čeľabinsk	Katalógové číslo 2,

0

PROJEKT KURZU

Automatizácia zariadenia na pyrolýzu odpadových pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke

anotácia

Vysvetlivka obsahuje 55 strán vrátane 11 zdrojov. Grafická časť je vyhotovená na 5 listoch formátu A1.

Práca skúma automatizáciu zariadenia na pyrolýzu odpadových pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke.

V tomto projekte prvý list A1 zobrazuje funkčnú schému automatizácie zariadenia na pyrolýzu odpadových pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke. diagram Druhý list A1 zobrazuje blok na normalizáciu signálov zo snímačov a ich vkladanie do počítača. Tretí list A1 zobrazuje mikroprocesorovú jednotku riadiaceho systému. Štvrtý list A1 zobrazuje blok klávesnice na indikovanie a generovanie vektora prerušenia. Piaty list A1 zobrazuje zariadenie na výstup signálu do MI.

Úvod................................................................. ....................................................... .............. 5

1 Technologický postup na automatizáciu inštalácie pyrolýzy opotrebovaných pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násype................................. ........................ 6

2 Stručný popis existujúcich automatizačných schém................................... 7

3 Zdôvodnenie potrebnej štruktúry: automatizácia pyrolýzneho zariadenia opotrebovaných pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násype.

4 Popis vypracovanej schémy funkčnej automatizácie: ........... 10

zariadenia na pyrolýzu opotrebovaných pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke...................................... ................................................................... ............................................. 12

5 Blok na normalizáciu signálov zo snímačov a ich vkladanie do počítača................................... 15

6 Mikroprocesorová jednotka SU............................................................ ...................................... 25

7 Blok klávesnice, indikácia a generovanie vektorov prerušenia....... 38

8 Zariadenie na výstup signálov do akčných členov, plotra a tlač 46

9 Algoritmy a cyklogramy, obsluha automatizovanej sekcie 49

Závery ................................................. ...................................................... ............. 53

Zoznam použitých zdrojov ................................................ ....................... 54

Príloha A

Úvod

Automatizácia technologických procesov je jedným z rozhodujúcich faktorov zvyšovania produktivity a zlepšovania pracovných podmienok. Všetky existujúce a vo výstavbe priemyselné zariadenia sú v tej či onej miere vybavené automatizačnými zariadeniami. Pri hromadnej výrobe produktov je obzvlášť dôležitá automatizácia montáže.

V súčasnosti priemyselné podniky vo veľkej miere využívajú mikroprocesorové systémy na automatizáciu technologických procesov a zariadení. Je to spôsobené množstvom pozitívnych vlastností mikroprocesorov ako prvkov riadiacich zariadení automatizačných systémov, z ktorých hlavnými sú programovateľnosť a relatívne veľký výpočtový výkon v kombinácii s dostatočnou spoľahlivosťou, malými celkovými rozmermi a cenou.

Projekt predmetu prezentuje funkčnú schému automatizácie riadenia tesnosti výrobkov plynom kompenzačnou metódou s využitím vibrácií a schému modulov, zariadení a jednotlivých častí mikroprocesorových systémov riadenia procesov. Ten tvorí hlavnú časť mikroprocesorového riadiaceho systému.

Uvažované mikroprocesorové obvody umožňujú automatizáciu rôznych technologických procesov alebo objektov. V závislosti od výrobnej realizovateľnosti technologického procesu alebo objektu automatizácie sa pri bežnej prevádzke zariadenia a pri plánovanom alebo núdzovom spúšťaní a odstavovaní volí potrebný počet miestnych a diaľkových riadiacich systémov, regulačných, riadiacich, alarmových a diagnostických systémov.

Moduly a bloky uvažované v projekte kurzu sú koordinované tak, aby fungovali v spojení s mikroprocesorom KR580IK80A. Takmer všetky obvody týchto modulov a blokov je však možné použiť pri vývoji riadiaceho systému s použitím mikroprocesorov KR1810VM86, mikropočítača KM1816VM48 atď. Okrem toho všetky domáce mikroobvody použité v systéme majú svoje zahraničné analógy, niekedy sa vyznačujú ešte lepšími vlastnosťami. , najmä pokiaľ ide o rýchlosť a spoľahlivosť .

1 Automatizácia riadenia pyrolýznych zariadení opotrebovaných

bunker

Prevádzka automatizovaného riadiaceho systému pyrolýznej inštalácie opotrebovaných pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke, prezentovaná na prvom liste grafického materiálu projektu kurzu. Okruh obsahuje: zásobník 1 na nakladanie opotrebovaných pneumatík, vyhrievaný zásobník 2, výmenník tepla 3 na ohrev atmosférického vzduchu privádzaného do pece reaktora, spaliny vypúšťané do atmosféry, ventilátor 4 na odvod spalín do atmosféry, snímač 1a pre hladina opotrebovaných pneumatík vo vyhrievanej násypke 2, dopravníkový škrabák 5, ventilátor 7 na odstraňovanie pyrolýzneho plynu z hornej časti reaktora 20, kondenzátor 19 kvapalnej frakcie z pyrolýzneho plynu, ventil 8 na privádzanie pyrolýzneho plynu k externým spotrebičom, ventil 6 na nakladanie opotrebovaných pneumatík do reaktora 20, snímač 2a úrovne opotrebovaných pneumatík v reaktore, regulačné ventily 9,13,16, snímač 10a na prietok pyrolýzneho plynu vypúšťaného z hornej časti reaktora, inštalovaný výmenník tepla 10 vnútri reaktora na ohrievanie úlomkov opotrebovaných pneumatík rúrka 11 vo forme prstenca s otvormi v hornej časti na privádzanie recyklovaného plynu k strúhanke opotrebovaných pneumatík a umiestnená pod výmenníkom tepla 10, pec 12 na spaľovanie časti recirkulácie plyn s prívodom splodín horenia do výmenníka 10, ventil 14 na odstraňovanie kvapalnej frakcie pyrolýzy opotrebovaných pneumatík v reaktore, snímač teploty 7a omrviniek opotrebovaných pneumatík v reaktore, reaktor 20 pyrolýzy opotrebovaných pneumatík, pyrolýzny plyn tlakový snímač 8a v reaktore, snímač 3a koncentrácie tuhého pyrolýzneho zvyšku v spodnej časti reaktora, rúrka 15 vo forme prstenca s otvormi v hornej časti na privádzanie recyklovaného plynu do omrvinky opotrebovaných pneumatík a umiestnený v spodnej časti reaktora, závitovkový dopravník 17, ventil 18 na vykladanie tuhých zvyškov pyrolýzy opotrebovaných pneumatík z reaktora.

2 Stručný opis existujúcich schém

automatizácie

Existujúce schémy automatizácie zahŕňajú:

štrukturálne, funkčné a základné.

Bloková schéma automatizácie.

Pri vývoji projektu automatizácie je v prvom rade potrebné rozhodnúť, z akých miest budú určité oblasti zariadenia riadené, kde budú umiestnené kontrolné body a miestnosti operátorov, aký by mal byť medzi nimi vzťah, to znamená, potrebné na vyriešenie otázok výberu riadiacej štruktúry. Riadiaca štruktúra je chápaná ako súbor častí automatického systému, na ktoré sa dá rozdeliť podľa určitého kritéria, ako aj spôsobov prenosu vplyvov medzi nimi. Grafické znázornenie štruktúry riadenia sa nazýva bloková schéma.

Bloková schéma zobrazuje vo všeobecnej forme hlavné rozhodnutia projektu o funkčných, organizačných a technických štruktúrach automatizovaného systému riadenia procesov (APCS) v súlade so systémovou hierarchiou a vzťahom medzi riadiacimi a riadiacimi bodmi, prevádzkovým personálom a technologickým riadiaci objekt. Zásady organizácie prevádzkového riadenia technologického zariadenia, skladba a označenia jednotlivých prvkov konštrukčnej schémy prijaté pri realizácii konštrukčnej schémy musia byť zachované vo všetkých projektových dokumentoch pre automatizovaný systém riadenia procesov, v ktorých sú špecifikované. a podrobné.

Bloková schéma ukazuje:

a) technologické celky automatizovaného zariadenia (oddelenia, úseky, dielne);

b) monitorovacie a kontrolné body (miestne rozvádzače, operátorské a dispečerské pulty atď.);

c) technologický personál a špecializované služby zabezpečujúce prevádzkové riadenie a normálne fungovanie technologického zariadenia;

d) hlavné funkcie a technické prostriedky zabezpečujúce ich vykonávanie na každom mieste kontroly a riadenia;

e) vzťah medzi divíziami technologického zariadenia, monitorovacími a kontrolnými bodmi a procesným personálom medzi sebou a s vyšším systémom riadenia.

Funkčná schéma automatizácie.

Funkčná schéma je hlavným technickým dokumentom, ktorý definuje funkčnú blokovú štruktúru jednotlivých jednotiek automatického monitorovania, riadenia a regulácie technologického procesu a vybavenia riadiaceho objektu prístrojmi a automatizačnými zariadeniami.

Pri vývoji funkčných diagramov pre automatizáciu procesov je potrebné rozhodnúť o nasledujúcom:

Získavanie primárnych informácií o stave technologického procesu a zariadení;

Priamy vplyv na technologický proces na jeho riadenie;

Stabilizácia parametrov technologického procesu;

Sledovanie a evidencia technologických parametrov procesov a stavu technologických zariadení.

Tieto úlohy sú riešené na základe analýzy prevádzkových podmienok technologických zariadení, identifikovaných zákonov a kritérií pre riadenie zariadenia, ako aj požiadaviek na presnosť stabilizácie, kontroly a zaznamenávania procesných parametrov, na kvalitu regulácie. a spoľahlivosť.

Pri tvorbe funkčných schém by mali byť technologické zariadenia zobrazené zjednodušene, bez označenia jednotlivých technologických zariadení a potrubí pre pomocné účely. Takto zobrazený technologický diagram by však mal poskytnúť jasnú predstavu o princípe jeho fungovania a interakcie s automatizačným zariadením.

Prístroje a automatizačné zariadenia sú zobrazené v súlade s

Schematické elektrické schémy.

Schematické elektrické schémy definujú kompletnú skladbu prístrojov, prístrojov a zariadení (ako aj prepojenia medzi nimi), ktorých činnosť zabezpečuje riešenie problémov riadenia, regulácie, ochrany, merania a signalizácie. Schematické schémy slúžia ako základ pre vypracovanie ďalších projektových dokumentov: inštalačné tabuľky rozvádzačov a konzol, schémy vonkajšieho zapojenia atď.

Tieto schémy slúžia aj na štúdium princípu činnosti systému, sú potrebné pri uvádzaní do prevádzky a pri prevádzke.

Pri vývoji systémov automatizácie technologických procesov sa zvyčajne vykonávajú schémy elektrických obvodov vo vzťahu k jednotlivým nezávislým prvkom, inštaláciám alebo sekciám automatizovaného systému.

Základné elektrické obvody riadenia, regulácie, merania, signalizácie, napájania, ktoré sú súčasťou projektov automatizácie technologických procesov, sa vykonávajú v súlade s požiadavkami noriem GOST na pravidlá vykonávania obvodov, konvenčné grafické symboly, označenia obvodov a alfanumerické označenie prvkov obvodu.

3 Odôvodnenie požadovanej štruktúry:automatizácie

kontrola inštalácie pyrolýzy opotrebovaných pneumatík teplom

výmenníkov v reaktore a násypky

Racionálne riadenie a zlepšovanie procesov a ich implementácia v režimoch blízkych optimálnym nie je možné dosiahnuť bez automatizácie týchto procesov.

Stanovenie ekonomického optima pri množstve technologických obmedzení a premenlivých výrobných podmienkach (spôsob a typ montáže) je však mimoriadne náročná úloha. Možnosti automatizačných schém je potrebné zvoliť v závislosti od typu výroby, konfigurácie a celkových rozmerov montovaných výrobkov atď.

Pomocou automatizačných nástrojov široko používaných v domácom priemysle je možné plne automatizovať celý proces montáže vrátane takých pomocných operácií, ako je nakladanie komponentov a ich preprava na miesto montáže. Táto úloha sa dosahuje využitím automatizácie procesu montáže mikroprocesorových počítačov. Široká škála hardvéru a rozsiahle skúsenosti s vytváraním automatických riadiacich systémov na báze mikroprocesorov umožňujú plne automatizovať montáž produktov.

Výhody mikroprocesorových riadiacich systémov:

1) množstvo informácií o riadiacom objekte sa mnohonásobne zvyšuje;

2) riadenie z mikroprocesorového riadiaceho systému sa vykonáva podľa vypočítaných parametrov, a nie podľa jednotlivých parametrov, podľa zložitých riadiacich algoritmov;

3) zlepšuje sa kvalita kontroly z hľadiska presnosti a rýchlosti a zvyšuje sa stabilita systému;

4) funkčná schéma automatizácie pomocou MCS je vlastne jeden riadiaci systém, ktorý obsahuje veľa podsystémov;

5) MSU je možné pripojiť k nadradenému počítaču.

Pri vývoji funkčného automatizačného diagramu je celý systém rozdelený na množstvo podsystémov v závislosti od vykonávanej funkcie.

Existujú podsystémy lokálne, diaľkové ovládanie, alarm a ovládanie.

V rámci tohto predmetu je potrebné vyvinúť automatické riadenie pyrolýzneho zariadenia odpadových pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypky. V projekte je potrebné uviesť:

Systém na automatické riadenie tlaku a amplitúdy premenlivého tlaku v reaktore zmenou dodávky recirkulovaných plynov do spodnej časti tohto reaktora;

Systém pre automatickú kontrolu hladiny materiálu v reaktore;

Automatický riadiaci systém na vykladanie tuhých zvyškov pyrolýzy zo spodnej časti reaktora;

Systém na automatické riadenie teploty pyrolýzy opotrebovaných pneumatík v reaktore zmenou dodávky časti pyrolýzneho plynu do pece;

Systém na automatické riadenie úrovne materiálu vo vyhrievanom bunkri;

Systém na automatické riadenie toku pyrolýznych plynov opúšťajúcich hornú časť reaktora a dynamického toku recirkulovaných plynov v reaktore;

4 Popis vypracovaného funkčného diagramu

automatizáciekontrola opotrebovania pyrolýzneho zariadenia

prípojnice s výmenníkmi tepla v reaktore a prívode

bunker

Prvý list grafického materiálu pre projekt kurzu ukazuje

automatizačná schéma na monitorovanie pyrolýznej inštalácie opotrebovaných pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypke, ktorá obsahuje:

1 - zásobník na nakladanie opotrebovaných pneumatík;

2 - vyhrievaný bunker;

3 - výmenník tepla;

4 - ventilátor na odvod spalín do atmosféry;

5 - škrabkový dopravník;

6 - ventil na nakladanie opotrebovaných pneumatík do reaktora;

7 - ventilátor na odstraňovanie pyrolýzneho plynu z hornej časti reaktora 20;

8 - ventil na dodávanie pyrolýzneho plynu externým spotrebiteľom;

9, 13, 16 - regulačné klapky;

10 - výmenník tepla;

11 - rúrka vo forme prstenca s otvormi v hornej časti na privádzanie recirkulovaného plynu do omrviniek opotrebovaných pneumatík a umiestnená pod tepelným výmenníkom 11 reaktora;

12 - pec na spaľovanie časti recirkulovaného plynu s prívodom produktov spaľovania do výmenníka 11 tepla;

14 - ventil na odstraňovanie kvapalnej frakcie pyrolýzy opotrebovaných pneumatík v reaktore;

15 - rúrka vo forme prstenca s otvormi v hornej časti na privádzanie recirkulovaného plynu do omrviniek opotrebovaných pneumatík a umiestnená v spodnej časti reaktora;

17 - závitovkový dopravník;

18 - ventil na vykladanie tuhých zvyškov z pyrolýzy opotrebovaných pneumatík z reaktora;

19 - kondenzátor kvapalnej frakcie z pyrolýzneho plynu;

20 - pyrolýzny reaktor odpadových pneumatík.

Tento systém obsahuje:

1) automatický systém regulácie tlaku v referenčnej nádobe, ktorý obsahuje tieto prvky:

vyhrievaný bunker (2);

snímač hladiny (1a);

Prevodník úrovní inštalovaný na rozvádzači (1c), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

ventil (1k);

Reverzibilný pohon (1g);

2) systém na automatické riadenie hladiny materiálu v reaktore, ktorý obsahuje nasledujúce prvky:

Reaktor (20);

snímač hladiny (2a);

Prevodník úrovní inštalovaný na rozvádzači (2v), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

Tlmič na nakladanie opotrebovaných pneumatík do reaktora (2k);

Reverzibilný pohon (2g);

3) automatický riadiaci systém na vykladanie tuhých pyrolýznych zvyškov zo spodnej časti reaktora, ktorý obsahuje tieto prvky:

Reaktor (20);

prevodník koncentrácie (3a);

Prevodník koncentrácie inštalovaný na rozvádzači (3c), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

Reverzibilný pohon (3g);

4) systém na automatické riadenie tlaku a amplitúdy premenlivého tlaku v reaktore zmenou prívodu recirkulovaných plynov do spodnej časti tohto reaktora, ktorý obsahuje nasledujúce prvky:

tlakový prevodník (8a);

Prevodník koncentrácie inštalovaný na rozvádzači (8v), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

ventil (8k);

Reverzibilný pohon (8g);

5) systém na automatické riadenie teploty pyrolýzy opotrebovaných pneumatík v reaktore zmenou prívodu časti pyrolýzneho plynu do pece, ktorý obsahuje nasledujúce prvky:

Prevodník na meranie teploty (9a);

Prevodník koncentrácie inštalovaný na rozvádzači (9v), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

ventil (9k);

Reverzibilný pohon (9g);

6) systém na automatické riadenie toku pyrolýznych plynov opúšťajúcich hornú časť reaktora a dynamického toku recirkulovaných plynov v reaktore, ktorý obsahuje nasledujúce prvky:

Prevodník na meranie prietoku (10a);

Prevodník koncentrácie inštalovaný na rozvádzači (10V), ktorý obmedzuje signál na max a násobí ho k-krát a tiež konvertuje analógový signál na diskrétny;

ventil (10k);

Reverzibilný pohon (10 g);

Ventilátor na odstraňovanie pyrolýzneho plynu z hornej časti reaktora 20.

5 Blok na normalizáciu signálov zo snímačov a ich vkladanie

Účel bloku vyplýva už z jeho názvu. Tento blok robí:

1. Koordinácia napäťových a výkonových signálov prichádzajúcich z meracieho prevodníka (senzora) a dodávaných do počítača;
2. Alternatívny vstup analógových signálov do počítača cez prepínače

a jeden ADC, ako aj vstup diskrétnych signálov pre signalizáciu ovládača prerušenia a iné.

Blok na normalizáciu signálov snímačov a ich zadávanie do MSU zahŕňa:

Modul pre obmedzenie analógových signálov na maximum a voľbu požadovanej citlivosti analógových meracích prevodníkov na rezistoroch R1 - R29 (nepárne čísla), R2 - R30 (párne čísla) a zenerových diódach DV1 - DV15;

Moduly zosilnenia a filtrovania analógového signálu E1.1 - E1.15;

Moduly na generovanie iniciatívnych signálov z analógových snímačov E2.1 - E2.4;

Moduly pre vstup diskrétnych signálov do MSU E.3.1 - E3.13;

Modul prepínačov, ADC a paralelného rozhrania pre vstup analógových signálov z IP a MSU;

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

Konektor X1 obsahuje elektrické obvody D0 - D7, A0, A1, I/OR a I/OW a iné a zabezpečuje ovládanie činnosti paralelného rozhrania DD10, ADC DD11 a spínačov DD6, DD7. Všetky tieto zariadenia sú zahrnuté v module s názvom „Modul prepínačov, ADC a paralelného rozhrania pre vstup analógových signálov z IP do MSU“. K rovnakému modulu je pripojený aj konektor X2 s komunikačnými linkami 12 - VK107 a P1.5 - READY externé.

Konektor X3 vydáva iniciatívne analógové signály z komparátorov E2.1 - E2.4. Tieto signály sú označené IR5 - IR8 pre následné pripojenie na vstupy ovládačov prerušení.

Konektor X6 je určený na pripojenie analógových snímačov. Analógové signály zo snímačov musia mať prúdový výstup 0-5 mA. Na vstupnom konektore X uveďte označenie meracieho prevodníka (senzora), prípadne prevodníka signálu, z ktorého je signál privádzaný do MSU.

5.1 Modul pre zosilnenie a filtrovanie analógových signálov

Na zosilnenie analógových signálov z meracích prevodníkov, ako aj na zníženie zvlnenia signálu a zabránenie prechodu kmitov s frekvenciou 50 a 100 Hz do MSU sa používajú vstupné moduly na zosilnenie a filtrovanie analógových signálov E1.1 - E1.12 . Rozšírený obvod modulu obsahuje tri operačné zosilňovače DA1 - DA3 typu K140UD1V, zárezový (dorazový) RC - mostíkový filter v tvare T naladený na 50 Hz a dolnopriepustný filter v tvare T s medznou frekvenciou 5,0 Hz.

Zosilňovače DA1 - DA3 majú dva vstupy, priamy a inverzný. Do zosilňovača DA1 sa vstupný signál privádza na inverzný vstup. Kladná spätná väzba je poskytovaná cez odpor R52 Na výstupe zosilňovača DA1 je signál invertovaný. Invertovanie signálu poskytuje dodatočné obmedzenie maximálneho signálu. Do zosilňovača DA2 ide vstupný signál na priamy vstup a spätnoväzbový signál na inverzný vstup, ktorý poskytuje negatívnu spätnú väzbu (zlepšuje kvalitu výstupného signálu).

Zosilňovač DA3 je zapojený podobne ako zosilňovač DA1 s kladnou spätnou väzbou cez kondenzátor C6. Rezistory R51, R57, R62 sú odpory na posun pracovného bodu zosilňovačov. Rezistory R52, P.58, R60, R61 poskytujú spätnú väzbu pre jednosmerné signály a kondenzátory C4 a C6 poskytujú spätnú väzbu pre striedavé signály.

Rezistory R1 a R2 sú navrhnuté tak, aby tvorili potenciál pracovného bodu na vstupe mikroobvodu K155LN1 typu DD5.1 ​​a pre jeho jasnú činnosť pri zmene stavu kontaktu diskrétneho snímača alebo iného zariadenia pripojeného na komunikačnú linku 1 kontakt pripojený na komunikačnú linku 1 je otvorený a nepripája komunikačnú linku 1 k telesu modulu, potom na výstupe modulu v rade 140 U=1, a keď je tento kontakt zopnutý a komunikačná linka 1 je pripojená k telu modulu , potom v riadku 140 U= 0 . Hodnoty logických signálov na výstupe modulu sú zladené pre prevádzku v obvodoch s mikroprocesorom KR560IK80A.

Kondenzátor C1 je navrhnutý tak, aby eliminoval falošné poplachy mikroobvodu DD5.1, to znamená, že chráni modul pred „odskokom“ kontaktu, ktorý je pripojený ku komunikačnej linke 1.

Rezistor R3 je určený na odstránenie potenciálu z komunikačnej linky 140 do krytu, keď sa výstup prvku DD5.1 ​​​​prepne do nulového stavu.

Na výstupe zosilňovača DA3 je nainštalovaný dolnopriepustný filter v tvare T (prepúšťa nízke frekvencie na výstup) na odporoch R59 a R61 a kondenzátore C5.

Pri automatizácii technologických procesov je niekedy potrebné previesť pasívne analógové signály vstupujúce do MCS cez zosilňovacie a filtračné moduly na iniciatívne signály. Takáto potreba vzniká napríklad pri organizovaní svetelnej a zvukovej signalizácie alebo pri prechode na podprogram na realizáciu potrebných technologických predpisov. Pre každý nastaviteľný parameter sa pri vývoji automatizačných a riadiacich systémov zvyčajne poskytujú štyri signály. Prvé dva signály signalizujú, že hodnota kontrolovaného parametra je vyššia alebo nižšia ako odporúčaná hranica, to znamená, že sa používa ako varovný signál o odchýlke parametrov procesu od normálneho priebehu. Druhá dvojica signálov zabezpečuje núdzový poplach, ktorý je vyvedený buď len do ústredne, alebo vykonáva aj núdzové spínanie akčných členov alebo pohonov technologických zariadení. Okrem poplachových signálov možno z každého analógového snímača generovať jeden alebo viacero iniciatívnych signálov rôznych úrovní.

Aby MCS mohol vykonávať operácie zapínania alebo vypínania technologických zariadení na základe iniciatívnych signálov z analógových snímačov, signály z týchto snímačov v navrhnutom riadiacom systéme musia byť privedené na vstupy ovládačov prerušení.

Analógový signál z analógového meracieho prevodníka je privedený na inverzný vstup diferenciálneho zosilňovača DA1 typu K140UD6. Požadovaná úroveň vstupného signálu, pri ktorej má zosilňovač DA1 pracovať a meniť logický signál na výstupe, sa nastavuje rezistormi R66 a R67. Rezistory R66 a R67 sú navzájom spojené ako rozdeľovače napätia pripojené k zdroju +5 V Od miesta, kde sú tieto odpory navzájom spojené, sa potenciál prenáša na priamy vstup zosilňovača DA1.

Keďže signál z meracieho prevodníka je privádzaný na inverzný vstup zosilňovača DA1, potom keď je vstupný signál väčší ako špecifikovaný elektrický potenciál odpormi R66 a R67, na výstupe generovania iniciačného signálu sa objaví logický signál rovný jednej. modul. Ak je signál z meracieho prevodníka menší ako špecifikovaný potenciál rezistorov R66 a R67, potom sa na výstupe modulu generuje signál rovný logickej nule. Rezistor R65 zabezpečuje únik elektrického prúdu do krytu z vedenia 89 (zvodový odpor z bázy vstupného tranzistora zosilňovača). Rezistor R68 a dióda VD27 zabezpečujú prenos spätnoväzbového signálu a rezistor R69 poskytuje vyrovnávaciu pamäť, vyhladzujúci výstupný signál.

Zenerova dióda VD2 obmedzuje výstupné napätie modulu generovania iniciatívneho signálu na maximálnu hodnotu 5 V.

5.2 Modul na prevod analógových signálov zo snímačov na

digitálnych kódov a ich zadávanie do MSU

Obsahuje paralelné rozhranie DD10 (K580IK55), analógovo-digitálny prevodník (ADC DD11 (K1113PV1A), zosilňovač DD9 (K140UD1A) a dva prepínače (multiplexery) DD6, DD7 typ K590KM6. Každý z týchto multiplexerov je možné pripojiť k ADC z DS11 na 8 analógových snímačov Na navrhnutý MSU je pripojených 15 analógových snímačov, takže používame 2 multiplexory.

Pri použití jedného až štyroch multiplexorov a jedného paralelného rozhrania v navrhnutej MSU sa porty A a C (16 kanálov) tohto paralelného rozhrania používajú na ovládanie multiplexerov a port B sa používa na vstup signálov z ADC.

Multiplexer obsahuje osembitový prepínač 8-1 (8 v 1) pre osem vstupných liniek I0 - I7 a výstupnú linku O a dekodér 3-8 (3 v 8) s adresnými vstupmi A0, A1, A2 a signálom povolenia. vstup EN. Kód na adresových vstupoch dekodéra teda určuje, ktoré zo vstupných vedení I0 - I7 multiplexora bude pripojené k výstupnému vedeniu multiplexora O.

Analógovo-digitálny prevodník DD11 typ K1113PV1A má nasledovné piny: D0 - D9 - piny 10-bitového kódu signálu (pre 9-bitové procesory sa používa ľubovoľných 8 pinov); I - vstup analógového signálu; GND, GND - analógový výstup nula I digitálny výstup nula, 0 - riadiaci signál posunu digitálneho kódového registra na nulu; CLR/RX - signál nízkej úrovne na tomto výstupe indikuje pripravenosť prijímať dáta z ADC do externých zariadení (tento signál pochádza z DD10); Nízkoúrovňový signál RDY na tomto výstupe indikuje pripravenosť dát na výstupoch DO - D9 (tento signál vydáva ADC a posiela sa linkou P1.5 do mikroprocesora).

Podstata činnosti modulu na konverziu analógových signálov zo snímačov na digitálne kódy a ich zadávanie do MCS je nasledovná. Po príkaze z časovača sa spustí ovládač prerušenia a prenesie mikroprocesor (MP) na obsluhu špecifickej skupiny senzorov zadaním informácií z nich do MSU. Pomocou tohto podprogramu MP prenesie do paralelného rozhrania DD10 všetky potrebné riadiace slová na programovanie svojich portov A, B a C a tiež odošle kód na port I (A0 - A7) a port C (CO - C2), ktorý umožňuje cestu signálu od snímača k ADC pomocou prepínačov.

V tomto prípade je signál RSZ dodávaný aj z DD10 do prepínača DD7 a ADC DD11. Analógový signál teda vstupuje do ADC a prevádza sa na digitálny kód. V tomto bode MP tiež otvorí cestu pre prechod digitálneho kódu z ADC cez port B DD10 v MP a MP prejde do režimu čakania na signál RDY z ADC, že dáta sú vystavené zbernici. . Po prijatí signálu RDY cez linku P1.5 sa MP vráti z podprogramu do pôvodného programu.

Konektor X7 je určený pre vstup diskrétnych signálov.

Konektor X8 poskytuje výstup diskrétnych signálov z diskrétnych signálových vstupných modulov E3.1 - E3.13 pre signalizáciu alebo normálne blokovanie (bez prerušovacích ovládačov mikroprocesorového riadiaceho systému).

Cez konektor X9 sú signály z analógových snímačov vyvedené cez komparátory E2.1 - E2.4 do zabezpečovacieho systému alebo do blokovacieho obvodu.

5.3 Modul pre obmedzenie analógových signálov na maximum a

výber požadovanej citlivosti merania

prevodníky

IP uvedená na hárku 2 obsahuje odpory R1 - R29 (nepárne čísla), R2 - R30 (párne čísla) a zenerove diódy VD1 -VD15.

Nameraný tlakový kolík je privedený na IP a výstup IP je pripojený k odporu R1. Prúd preteká cez odpor R1 zo zdroja tlaku a vytvára pokles napätia. Pomocou rezistora R1 sa vytvorí požadovaná hodnota výstupného signálu U out. Pomer zmeny výstupného signálu MT k zmene vstupného parametra predstavuje v tomto príklade citlivosť tlakového prevodníka. Posunutím jazdca rezistora R1 sa zmení citlivosť IP. Aby sa zabránilo prechodu signálu vyššieho ako je prípustná hodnota do MSU, je medzi vedeniami 45 a 0V inštalovaná zenerova dióda VD1. Prechádza prúdom z vedenia 45 do vedenia 0V, ak rozdiel napätia prekročí 4,5V.

5.4 Zadávanie údajov z analógových PI do pamäte MSU

1. Zadávanie údajov z analógových PI do pamäte MSU sa vykonáva podľa podprogramov, na ktoré sa prepína centrálny procesor.
2. Prechod mikroprocesora na podprogram môže nastať, keď:

a) ak je podprogram vyvolaný hlavným programom;

b) na zadávanie informácií uplynie presne stanovený časový úsek, zvyčajne určený časovačom;

c) signály iniciatívy sa prijímajú z analógových alebo diskrétnych snímačov cez ovládač prerušenia;

d) na základe pokynov prevádzkovateľa.

1. Vstup údajov z analógových PI do MSU môže prebiehať bez vzorkovacích a ukladacích systémov tak v CP, ako aj v takýchto systémoch. Systémy odberu vzoriek a skladovania sa používajú vtedy, keď je potrebné zaznamenávať rýchlo sa meniace procesy.
2. Prenos dát z IP môže prebiehať po byte pomocou paralelných rozhraní (KR580IK55) alebo po bitoch pomocou sériových rozhraní (KR580IK51).
3. Programovateľné paralelné rozhranie (PPI) (KR580IK55) PPI má tri porty A, B, C, ktoré sú spojené do 2 skupín:

a) skupina A - zahŕňa port A a C4-C7 port C;

b) skupina B - port B a C0 - C3 port C.

1. Okrem registrov portov A, B a C má PPI register riadiacich slov RUS. Ide o 2-bajtový register, t.j. 16-bitový. Dá sa napísať:

a) prvý bajt je riadiace slovo prvého typu;

b) do druhého bajtu sa zapíše riadiace slovo druhého typu.

1. Riadiaca jednotka PPI má nasledujúce svorky:

RD - čítanie údajov; WR - záznam údajov; CS - výber kryštálov;

RES - reset. Tento signál vynuluje všetky registre A, B, C a RUS nastaví všetky porty A, B, C na vstup. A0, A1 - adresové vstupy - adresy nižšieho rádu adresovej zbernice mikroprocesora. Prístup k portom je špecifikovaný v súlade s tabuľkou 1.

Tabuľka 1 – Programovanie portov paralelného rozhrania

			Účel
			Port A-vstup/výstup
			Port B-I/O
			Port C-vstup/výstup
			Nahrávanie v RUS

1. PPI je možné naprogramovať a pracovať v jednom z 3 režimov:

a) režim 0 - hlavný (jednoduchý) režim vstupu a výstupu informácií;

b) režim 1 - hradlový režim vstupu a výstupu informácií;

c) režim 2 - režim obojsmernej zbernice.

1. Na inicializáciu PPI sa používajú dva typy riadiacich slov:

a) US prvého typu alebo prevádzkového režimu US;

b) US druhého typu alebo US bitovej manipulácie.

1. Formát prvého typu riadiaceho systému je:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=1 - pre riadiaci systém prvého typu;

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

D4 - port A (PA7 - PA0): vstup - 1, výstup - 0;

D3 - port C (PC7 - PC4): vstup - 1, výstup - 0;

D2 - skupina B: režim 0 - 0, režim 1 - 1;

D1 - port B (РВ7 - РВ0): vstup - 1, výstup - 0;

D0 - port C (PC3 - PC0): vstup - 1, výstup - 0.

1. Formát druhého typu riadiaceho systému:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=0 - pre riadiaci systém prvého typu;

D6, D5, D4 - vždy sa zadávajú nuly;

D3, D2, D1 sa rovnajú N2, N1 a N0 - binárne číslo bitu portu C:

Tabuľka 2 – Programovanie portu C paralelného rozhrania

								Bit portu C

1. US pre paralelné rozhranie DD10 (list 2) na zadávanie informácií z analógových napájacích zdrojov:
2. Port A - pracuje na výstupe informácií, a to pozdĺž liniek PC0 - PC2, jeden z 8 senzorov je vybraný pozdĺž liniek 89-96 (DD6). PC3 aktivuje DD6. Pozdĺž čiary PA4-PA6 sa vyberie jeden zo snímačov 97-100, 111 a RA aktivuje DD7.
3. Piny portu A a portu C (C7 - C4) sa nepoužívajú.

12.3. Port B (РВ0 - РВ7) slúži na vstup informácií z ADC DD11 a ďalej do MP.

12.4. Prevádzkový režim všetkých portov je režim 0.

12.5. Prvý typ riadiaceho systému má tvar:

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

12.6. Adresovanie portu pre signál VK 107 z dekodéra prvého stupňa: port A - E000H; port B - E001H; port C - E002N; RUS - E003N.

12.7. dáta zo senzorov budú uložené v RAM4 počnúc adresou 8С00Н (8С00Н - 1000 1100 0000 0000), pozri tabuľku 3. Pre každý senzor je pridelený jeden bajt pamäte na uloženie jedného bajtu dát.

Tabuľka 3 – Adresovanie čiar snímača

12.8. Podprogram na zadávanie údajov zo snímača polohy RT-1v cez linku 89 do RAM4 na adrese 8С00Н (a na adrese 8С01Н pre IP cez linku 90) pomocou DD10 PPI.

MVI A, 8AH; - vložte do batérie americký kód 1. typu = 8AN.

OUT E003H; - výstup amerického kódu do registra RUS DD10.

MVI A, F8H; - zadajte číselný kód pre port C do batérie MP, aby

vyberte cestu pre vstup signálu cez linku 89 cez DD6.

PC0 - PC3 a tok signálu pozdĺž čiary 89.

OUT E002H; - výstup na port C kód 0FH. Ak to poslanec urobil,

potom dáta zo snímača idú do ADC a MP

očakáva signál RDY z ADC cez linku P1.5 na jeho

READ vstup (dáta pripravené), t.j. ak RDY=1, potom MP

zadáva údaje z portu B. DD10 pomocou príkazu IN, t.j.

Vyskytujú sa nasledujúce príkazy LXI, N.

ADC batéria.

MOV M, A; - prenos dát z batérie do pamäťovej bunky cez

adresa HL, (8С00Н).

MVI A, F9H; - zadanie číselného kódu pre port C do batérie MP tak, aby

vyberte cestu pre vstup signálu cez linku 90 cez DD6.

OUT E000H; - výstupný kód F8H na port C na adrese E000H.

MVI A, 0FH; - zadanie číselného kódu pre juniorskú skupinu do akumulátora

PC0 - PC3 a tok signálu pozdĺž čiary 90.

OUT E002H; - výstup na port C kód 0FH. Ak to poslanec urobil, potom

údaje zo snímača prichádzajú do ADC a MP čaká

z ADC signálu RDY cez linku P1.5 na jeho READ vstup

(dáta sú pripravené), t.j. ak RDY=1, vstúpi MP

dáta z portu B. DD10 príkazom IN, t.j. deje sa

nasledujúce príkazy LXI, N.

LXI H, 8С00H; - načítať adresu pamäťovej bunky 8С00Н do registra MP H a L,

kam sa budú odosielať údaje zo snímača.

IN E001H; - vstup z portu B, jeho adresa E001H, čísla z ADC in

ADC batéria.

MOV M, A; - prenos dát z batérie do pamäťovej bunky na adrese

• Mikroprocesorová jednotka SU
  • Vstupné riadiace signály do MP

RES - signál reset z externých zariadení, tento signál v MP nastaví počítadlo príkazov na 0 a tiež resetuje spúšťače povolenia prerušenia a zaberá zbernice;

RDY - signál pripravenosti, prichádza z počítača do MP. Signál U=1 indikuje, že externé zariadenie poslalo dáta na SD, alebo že hostiteľ je pripravený prijímať dáta;

HOLD - signál U=1 od hostiteľa indikuje, že hostiteľ požaduje obsadenie systémových zberníc (údaje a adresy);

INT - požiadavka vstupu signálu na prerušenie z počítača.

• Výstupné riadiace signály na MP

HLDA - potvrdenie zachytenia pneumatiky, t.j. MP vydáva U=1 a umožňuje zachytávanie pneumatík. Toto je odpoveď na požiadavku HOLD;

WI - čakací signál. MP vydá U=1 a prejde do pohotovostného režimu;

INTE - výstup signálu povolenia prerušenia pri U=1. Odpoveď na požiadavku INT;

DBIN - výstup prijímacieho signálu, t.j. keď U=1 na tomto výstupe, MP indikuje, že ide do prijímacieho režimu, čítajúc dáta z počítača alebo pamäte RAM, ROM;

WR - výstup signálu, záznam, t.j. keď U=0, MP vytvorí bajt informácií na zápis do počítača alebo pamäte;

SYN - synchronizačný signál. Signál U=1 sprevádza začiatok každého pracovného cyklu MP;

CL1, CL2 - fáza 1 a fáza 2 vstup z generátora signálu.

• Tvorba hlavných riadiacich signálov v MCS

Pri používaní MP je potrebné jasne pochopiť jeho dynamiku

práca, t.j. vzťah medzi programom - príkaz - riadiace signály. menovite:

1. Počítačový program pozostáva z príkazov.
2. Príkaz je jedna alebo viac akcií.
3. príkaz sa zvyčajne vykoná v 1 až 5 strojových cykloch.
4. strojový cyklus (M) je čas potrebný na získanie 1 bajtu informácií z pamäte alebo vykonanie jednej inštrukcie, ktorá je dlhá jedno strojové slovo.
5. strojový cyklus pozostáva z 1 - 5 strojových cyklov. MP pracuje v hodinových cykloch pomocou signálov z generátora hodín.
6. V MP je 10 rôznych typov strojových cyklov.
7. Prvým strojovým cyklom pri vykonávaní akéhokoľvek príkazu MP je cyklus M1 - extrahovanie kódu príkazu.
8. Prvý takt v prvom cykle M1 a v každom nasledujúcom cykle je vždy cyklus výstupu MP na dátovú diaľnicu 8-bitového stavového slova (SS).
9. Účel každej číslice v slovnom štáte a tvar SS sú uvedené v tabuľke. O - výstup signálu z registra DD12. MP pomocou svojich signálov z RSS v skutočnosti riadi všetky operácie.

Tabuľka 4 – Algoritmus činnosti mikroprocesora pre každý z 10 pracovných cyklov

• dešifrovače adries MSU

V MSU sa prístup ku všetkým pamäťovým bunkám RAM, ROM a VU vykonáva pomocou dekodérov adries. Každý má svoju adresu.

V MSU sú dekodéry rozdelené do dvoch stupňov: A15 - A12 - (DD1 dekodér) - spracovávajú 4 najvýznamnejšie bity adresného riadku, t.j. toto je prvá fáza dešifrovačov v MSU; A11 - A0 - druhý stupeň dekodérov adries v MSU. A11-A10 - tieto 2 bity sú spracované dekodérmi DD6 a DD5. A9 - A0 - niektoré z týchto bitov spolu s DD1 sa používajú na prístup k časovačom, ovládačom prerušenia, ako aj portom rozhrania, časovačom. Toto je tiež druhý stupeň dekodéra.

• Prvý stupeň dekodéra adresy

Mikroprocesor KR580IK80A má adresovú zbernicu obsahujúcu 16 riadkov, teda 16-bitovú adresovú zbernicu A0 - A15. Horné číslice sú A15, A14 a vedľajšie sú A1, A0. Navrhnutý MSU využíva hlavne dvojúrovňovú štruktúru adresovania. Ako dekodér prvého stupňa DD1 bol zvolený dekodér - demultiplexer K155ID3 (DD1). Prevádza binárny kód privádzaný na štyri vstupy 20 - 23 na unárny (jednoduchý) signál na jednom z výstupov 0 - 15, to znamená, že ide o dekodér 4 až 16. Signály aktivácie dekodéra sa privádzajú na vstupy EN1 a EN2 . Štruktúra dekodéra - demultiplexera K155ID3 obsahuje 4 meniče, 16 logických AND prvkov pre 5 vstupov a jeden prvok NAND pre dva vstupy.

Štyri najvýznamnejšie bity adresy A15 - A12 z mikroprocesora pozdĺž liniek 3 - 6 sú pripojené na vstupy 20 - 23 dekodéra prvého stupňa DD1. V závislosti od kódu na týchto vstupoch sa generuje nízka úroveň na jednom z výstupov DD1. Tieto signály sa posielajú nasledujúcim prvkom:

Signály 12 a 13, ako aj signály 16 a 17, sa privádzajú do riadenia dekodérov DD5 a DD6 druhého stupňa na generovanie prístupových signálov k čipom ROM a RAM. Signály 12 a 16 navyše prechádzajú cez invertory DD14.6 a DD15.4 na komunikačných linkách 42 a 110.

Signál 107 je cez konektor označený VK107 privádzaný do paralelného rozhrania DD10, ktoré obsluhuje ADC a vstupné spínače.

Signál 108 s nápisom na konektore VK108 sa posiela do dekodérov adries na výber ovládačov prerušení umiestnených v klávesnici a zobrazovacej jednotke.

Signál 18 je dodávaný do prídavného tretieho rozhrania (ak je to potrebné) na výstup signálov do akčných členov.

Signál 19 sa privádza do paralelného rozhrania DD6 na výstup informácií (signálov) do IM a do plotra.

Signál 105 sa dodáva do paralelného rozhrania DD1 na výstup informácií z MSU do IM a tlač. Signál 106 sa posiela do časovača dekodérov.

• Duálny dekodérDD5, DD6

1. V navrhnutom MSU sa tieto mikroobvody používajú ako dekodéry 2. stupňa, konkrétne prístup k pamäti ROM1 - ROM8 cez DD5; RAM1 - RAM8 cez DD6.
2. Po zapnutí napájania MSU sú signály U=0 prijímané na všetkých linkách adresy A0 - A15 z MP DD2. Signály z A12 - A15 sú privádzané do dekodéra 1. stupňa DD1. S nulovými hodnotami na týchto 4 výstupoch na výstupe DD1, na linke 12 U=0 a na všetkých ostatných U=1.

V tabuľke 5 je znázornená činnosť dekodéra - demultiplexora typu K155ID4. Nuly označujú nízkoúrovňové signály, ktoré sa objavujú na výstupoch dekodéra v závislosti od povoľovacích signálov a signálov na adresových vstupoch. Jednotlivé stavy výstupov dekodéra nie sú v tabuľke označené. Zo stavovej tabuľky je zrejmé, že druhá skupina signálov sa negeneruje na výstupe dekodéra nízkoúrovňového signálu a tretia skupina generuje nízkoúrovňové signály na dvoch výstupoch súčasne. Prevádzkový stav dekodérov v navrhovanej MSU bude teda zabezpečený kombináciou vstupných signálov prvej a štvrtej skupiny.

Tabuľka 5 - Stavy typu dekodér - demultiplexor

1. Signál pozdĺž vedenia 12 U=0 prechádza cez menič DD14.6 a cez vedenie 110 ide na vstup EN1 ako signál U=1. Na druhom výstupe DD1 a v riadku 13 U=1. Tento signál prechádza do EN2 DD5; To. signály rovné 1 sa posielajú na oba vstupy EN1 a EN2 Potom bude podľa tabuľky stavov zabezpečený prístup k výstupom 1.0 - 1.3, alebo prístup k ROM1 - ROM4.
2. Na riadkoch A10 - A11 MP U=0. Tieto riadky prechádzajú cez vyrovnávaciu pamäť adries DD16 na riadkoch 48 a 49. Tieto riadky idú na vstupy A0, A1 DD5 alebo DD6. S nulovými hodnotami na týchto riadkoch bude podľa tabuľky prístup k výstupu 1.0, t.j. do ROM1. Po zapnutí systému sa teda po pripojení napájania okamžite sprístupní ROM1, kde môže byť adresa nejakého podprogramu, ktorý sa automaticky vykoná. Napríklad rutiny pre pripravenosť systému vnímať údaje.
3. Ak MP vydá kód 0001 na riadkoch A15 - A12, tento kód prejde do dekodéra DD1 a potom na výstup O2 a do riadku 13 U = 0 a do všetkých ostatných riadkov a do riadku 12 DD1 U = 1. Signál 12 je invertor DD14.6, preto na oboch vstupoch EN1, EN2 DD5 U=0, podľa tabuľky bude prístup k výstupom 2.0 - 2.3 alebo v závislosti od kódu na riadkoch A0, A1 po riadkoch 48, 49 od r. adresné riadky A10, A11 DD16, bude prístup k ROM5 alebo ROM8. Podobne je prístup k RAM1, RAM5 pomocou signálov z liniek 16 a 17 (výstupy 9 a 10 DD1). Signál pozdĺž vedenia 16 prechádza cez prvok „AND - NO“ DD15.4 na druhý vstup tohto prvku, napájanie je privedené, t.j. výstup 42 bude 0, ak sa použije napájanie.

V závislosti od nízkej úrovne signálu z dekodéra prvého stupňa DD1 v jednom z riadkov 12, 13, 16 alebo 17 sa teda vyberie jedna zo štyroch skupín výstupných signálov DD5 a DD6: ROM1 - ROM4 alebo ROM5 - ROM8 a RAM1 - RAM4 alebo RAM5 - RAM8. V závislosti od kódu na adresových vstupoch generujú linky 48 a 49 nízkoúrovňový signál na jednom zo štyroch výstupov jednej z týchto štyroch skupín výstupov. Prístup ku kryštálom RAM je ukončený po odpojení elektrického napájania prvku DD15.4.

• Buffery adresovej zbernice

Informácie, ktoré vydáva MP na adresovej a dátovej zbernici, idú do mnohých zariadení: RAM, ROM a VU, rozhrania. Výstupy MP, vrátane KR580IK80A, však umožňujú relatívne nízky odber prúdu z nich. Z toho vyplýva, že na jeden MP výstup je možné pripojiť jedno zariadenie, takže adresová a dátová zbernica spájajú vyrovnávacie pamäte. Na vytvorenie takýchto nárazníkov sa používajú tvarovače zberníc.

Ovládače zbernice KR580VA86 a KR580VA87 sa používajú ako vyrovnávacia pamäť adries v MSU. Vo vyvinutom riadiacom systéme sú mikroobvody K155LP10 použité ako vyrovnávacie pamäte MP adries. Každý z týchto čipov obsahuje šesť opakovačov s tromi výstupnými stavmi, to znamená šesť vyrovnávacích pamätí Z-nasledovačov.

Hárok 3 ukazuje schému pripojenia troch vyrovnávacích pamätí DD13, DD16 a DD19 k adresnému riadku MP. Z MP sú na vstupy vyrovnávacích pamätí DD13, DD16 a DD19 napájané adresové výstupy A15 - A0 a na ich výstupe je vytvorená adresová zbernica s linkami 3 - 6, 48, 49, 90 - 99.

Výstupy vyrovnávacej pamäte DD19 3 - 6 (ako je uvedené vyššie) sú napájané na vstup dekodéra prvého stupňa DD1, výstupy 48, 49 z DD16 sú privádzané na adresové vstupy dekodérov druhého stupňa pre ROM a RAM DD5 a DD6. a zvyšné výstupy sú privedené do všeobecného konektora X2 stroja. Linka 85 prijíma signál z obvodu priameho prístupu do pamäte (DAM) z prvku DD3, kde je vytvorený, rovný 0 alebo 1. Pre vyrovnávacie pamäte DD13, DD16 a DD19 je signál na linke 85 z-signál pre z- nárazníky. Ak sa cez linku 85 prijme signál z=1, potom sa všetky výstupy vyrovnávacích pamätí adries prepnú do stavu vysokého odporu, adresová zbernica sa odpojí od mikroprocesora a použije sa na priamy prístup do pamäte. Ak je signál na linke 85 nulový, potom nastane normálna prevádzka adresovej zbernice s MP.

• Buffery dátovej zbernice

Mikroprocesorový riadiaci systém využíva dve vyrovnávacie pamäte dátovej zbernice DD7 a DD11, vyrobené na ovládačoch zbernice KR589AP16. SD v MSU je 8-bitové a vyrovnávacie pamäte sú 4-bitové, takže sa používajú 2 vyrovnávacie pamäte pracujúce paralelne.

Tieto vyrovnávacie pamäte sú obojsmerné, čo znamená, že môžu prenášať signály z MP do dátovej zbernice alebo naopak z dátovej zbernice do MP. Buffery typu K5879AP16 majú 4 I/O piny (I/O0 - I/O3). Tieto piny sú pripojené k celosystémovej dátovej zbernici pre MSU a cez ne môžu dáta prúdiť oboma smermi a sú tu aj dve skupiny po 4 pinoch, cez ktoré dáta prúdia len jedným smerom. A to: štyri vstupy I0 - I3, zabezpečujú prechod dát z MP do vyrovnávacej pamäte (a následne na dátovú zbernicu) a štyri výstupy O0 - O3, cez ktoré vstupujú dáta z vyrovnávacej pamäte (a z dátovej zbernice) do MP. . Smer pohybu dát cez vyrovnávaciu pamäť je nastavený signálmi privádzanými na jej vstupy CS a SEL.

Buffer K589AP16 obsahuje 8 riadených z-bufferov, z ktorých štyri zabezpečujú prechod dát v jednom smere, ďalšie štyri v opačnom smere, logický prvok s dvomi NAND-NOT vstupmi pre generovanie riadiaceho signálu z1 pre štyri z-buffery a AND-NO prvok na generovanie riadiaceho signálu z2 ďalšími štyrmi z-buffermi, ako aj odpormi R23 - R26, cez ktoré je napájané vedenie dátovej zbernice.

Buffer funguje nasledovne. Ak sú riadiace vstupy napájané signálmi cez vedenia 47 a 11 CS=0 a SEL=0, potom z1=0 a z2=1 a dáta

prechádza zo vstupov I0 - I3 (z MP) na výstupy I/O0 - I/O3 (na dátovú zbernicu). Ak sú signály CS=0, SEL=1, potom z1=1 a z2=0 a údaje prechádzajú z kolíkov I/O0 - I/O3 (z dátovej zbernice) na kolíky O0 - O3 (a potom poslancovi). Signál CS na linke 47 prechádza mnohými prvkami, ale prichádza z MP z výstupu HLDA a signál SEL na linke 11 tiež prechádza mnohými prvkami z MP z výstupu DBIN (príjem alebo výstup dát).

• Register stavových slov a register výstupných údajov

indikátorové segmenty

Register stavového slova (SW) je navrhnutý tak, aby na začiatku každého cyklu svojej činnosti od MP prijal kód stavového slova (SS), zaznamenával a ukladal ho počas celého cyklu a tiež vydával (podľa stavového slova ) potrebné riadiace signály. Tieto signály spolu s riadiacimi signálmi mikroprocesora vykonávajú všetky operácie spínania zariadenia v MSU počas jeho činnosti.

Ako register stavových slov v MSU sa používa viacrežimový vyrovnávací register (MBR) DD12 typu K589IR12. Má: 10 - 17 - signálových (informačných) vstupov; CS1, CS2 - vstupy na výber kryštálov; MD - vstup pre výber režimu; EW - stroboskopický vstup; R - reset; INR - výstup rozšíreného vstupného (invertovaného) stroboskopu.

MBR ako PCC je povolený v prvom režime, v ktorom je vstup MD uzemnený a CS2=1, teda v tomto režime CS1=0, CS2=1 a MD=0. Keď príde stroboskop z MP na vstup EW, teda keď EW = 1, stavové slovo sa zapíše (zachytí) do registra. Na začiatku každého cyklu dorazí do PCC stroboskop z MP.

Ako výstup dátového registra do segmentov indikátora DD8 je v MSU použitý aj multimódový vyrovnávací register typu K589IR12. V tomto prípade je MBR zapnutý v druhom režime, v ktorom EW = 0 a MD = 1 (pretože tento vstup je pripojený k vedeniu 79, ktoré je napájané napájaním F blízko spúšte DD3). Na základe stroboskopu prichádzajúceho na vstup CS1 a signálu rovného 1 z riadku 17 do CS2 zo zariadenia s priamym prístupom do pamäte (DAM), register DD8 zachytí dáta prichádzajúce na vstupy 10 - 17.

• Zápis údajov do pamäte (RAM) alebo externého zariadenia (ED)

Generovanie signálov pre zápis dát do pamäte (RAM) alebo počítača je znázornené na liste 3. Mikroprocesor je označený DD2, register stavových slov je DD12.

Je známe, že pri zápise dát do RAM alebo pamäte MP výstup WR U=0. Register stavového slova DD12 na základe stavového slova, ktoré si zapamätá na začiatku každého cyklu z MP, vytvára na výstupe O4 signál U=1 pri zápise do RAM a signál U=0 pri zápise do RAM.

Ak je výstup U=1 na výstupe O4 DD12 a U=0 na výstupe WR, potom U=0 na výstupe DD17.1 bude nahrávať do hostiteľského zariadenia (na výstupe DD17.2 v tomto prípade U= 1). Ak je na výstupe O4 DD12 vydaný signál U=0, pri šetrení na výstupe WR U=0, potom na výstupe DD17.2 U=0 (a na výstupe DD17.1 U=1) a údaje sa zapisujú do pamäte RAM.

• Synchronizácia chodu MP a registra stavových slov a

vytvorenie stroboskopu stavového slova

Tento obvod obsahuje generátor hodín, spúšť DD20.2 a menič DD14.5. Generátor hodín 4 MHz produkuje signály s frekvenciou 4 MHz na výstupe 2 a na výstupoch 9 a 10 generuje signály s frekvenciou 2 MHz, ale fázovo posunuté o 1800 s rovnakou polaritou. MP výstup DD2 SYN je výstup synchronizačného signálu a v registri stavového slova DD2 je vstup STR vstupom pre synchronizačný signál. Ak je z MP privádzaný signál SYN = 0 (počiatočný stav), potom na vstupe D klopného obvodu DD20.2 U = 0 a s frekvenciou 2 MHz sú signály z generátora signálu (GS). prijaté na vstupe C cez DD4.5. Výstup spúšťača DD20.2 generuje signál U=0. Pri frekvencii 4 MHz sa spúšť resetuje na nulu cez vstup R, ak bol spúšť nastavený do jedného stavu. Ak je z MP privedený signál SYN=1, potom sa na výstupe DD20.2 vygeneruje signál U=1 a ide na vstup STR DD12, to znamená, že dôjde k synchronizácii DD2 a DD12. Avšak po polovici periódy hlavných signálov je signál prijatý cez linku 2 na vstupe R DD20.2 a spúšťač sa vynuluje. Pomocou tohto synchronizačného signálu PCC DD12 zaznamená CC z MP. Po uplynutí času rovnajúceho sa polovici periódy s frekvenciou 2 MHz sa spúšťač DD20.2 vynuluje cez vstup R. Súčasne sa na inverznom výstupe vytvorí stroboskop s obrátenou polaritou, ktorý sa privádza do spúšte DD20.1.

• Úprava signálu rozšírenáDBIN

Rozšírený signál DBIN je generovaný podľa schémy na liste 3. Obsahuje MP DD2, dva spúšťače DD21 a DD20.2, tri meniče DD14.1, DD14.2 a DD14.3 a dva prvky „AND“ DD18.1 a DD18.2. MP výstup U=1 na výstupe DBIN, keď je pripravený prijímať dáta z RAM, ROM a JV. Spúšť DD20.2 na inverznom výstupe vytvára stroboskop s frekvenciou 2 MHz a odstraňuje ho s frekvenciou 4 MHz, ktorý prichádza na vstup R, ak je synchronizačný signál SYN z výstupu MP DD2 prijatý na D. vstup spúšťača DD20.2. V počiatočnom stave je na inverznom výstupe spúšte DD20.2 U=1, na priamom výstupe spúšte DD20.1 U=1 signál DBIN=0 na výstupe MP DD2, a teda na oboch vstupoch. DD18.2 U=1 a na jeho výstupe rozšírený signál DBIN=0. Ak MP vydá signál DBIN=1, potom na hornom vstupe DD18.2 U=0 (s U=1 na dolnom vstupe) a signál sa rozšíri DBIN=1. Keď sa signál na hornom vstupe DD18.2 zmení z 1 na 0, spúšťač DD20.1 sa resetuje a priamy výstup sa zmení na U=0.

Teda na oboch vstupoch DD18.2 U=0 a na jeho výstupe rozšírený DBIN=1. Po určitom čase MP DD2 odstráni signál DBIN, rovná sa nule a na hornom vstupe DD18.2 U = 1, ale rozšírený signál DBIN sa naďalej rovná jednej, až kým stroboskop nedorazí na vstup C spúšť DD20.1. Potom sa signál rozšíri DBIN=0. Signál DBIN bol predĺžený v čase kvôli aktivácii spúšťačov DD20.2 a DD20.1

• Kondicionovanie signáluja/ ALEBO(čítanie VU) aMEMR

(čítať RAM a ROM)

Obvod generovania signálu obsahuje MP DD2, CC register DD12, rozširujúci obvod DBIN a dva „AND“ prvky DD17.3 a DD17.4. Od stola

stavu signálov v každom cykle vyplýva, že pre čítanie z počítača na výstupe O6 DD12 U=1, na výstupe O7 U=0 a rozšírenom signáli DBIN=1 v riadku 9. V tomto prípade na výstupe DD17.3 U=0 , čiže signál I/OR=0 a dáta sa budú čítať z počítača (na výstupe DD17.4 U=1). Ak na výstupe O7 DD12 U=1, na výstupe O6 U=0 a rozšírenom DBIN=1, tak na výstupe DD17.4 U=0, čiže signál MEMR=0 a dáta sa budú čítať z pamäte (RAM alebo ROM ). Signál na výstupe DD17.3 sa rovná jednej.

• Kondicionovanie signáluC.S.ASELna správu nárazníkov

dátová zbernica

Obvod na generovanie signálov CS a SEL na riadenie dátových zberníc DD7 a DD11 obsahuje MP DD2, CC register DD12, vyrovnávacie pamäte dátovej zbernice DD7 a DD11, spúšťač DD20.1 a ďalšie prvky. Z tabuľky stavu signálov pre každý pracovný cyklus MP vyplýva, že keď O1=0, dáta sa zapisujú na výstup PCC DD12, a keď O1=1, dáta sa čítajú na rovnakom výstupe. Ak sa napríklad čítajú (prijímajú) dáta z pamäte (RAM alebo ROM) alebo JV, potom O1 = 1 na výstupe DD12 a HLDA = 0 na výstupe DD2 (keďže zbernica nebude povolená MP) a DBIN = 1, pretože tento MP umožňuje príjem dát. Keďže signál DBIN = 1, potom na vstupoch SEL DD7 a DD11 sú zapnuté U = 1 a tieto vyrovnávacie pamäte pre vstup dát do MP. Na riadku 47 v tomto čase U=0 (buffery DD7 a DD11 sú zapnuté), pretože na vstupe DD18.3 U=1 z DD12 (pri čítaní) a na výstupe spúšťača DD20.1 U=0. Na priamom výstupe DD20.1 U=0, pretože pri príjme signálu DBIN=1 z MP DD2 na výstupe DD18.1 sa signál zmení z 1 na 0 a spúšťač DD20.1 sa vynuluje. S príchodom ďalšieho blesku stavového slova (SS) sa spúšťač DD20.1 nastaví do jedného stavu, na svojom priamom výstupe U=1, na výstupe DD18.3 U=0 a na výstupe DD18.4. U=1 (cez vedenie 71 U= 1), signál CS=1 a DD7 a DD11 sú vypnuté. Ak sa dáta zapisujú do RAM alebo JV, potom DBIN=0 a na vstupoch SEL U=0. Na výstupe DD18.1 U=1, takže spúšť nie je resetovaná na jeho priamom výstupe U=1. Signál O1=0 na výstupe DD12. Na výstupe DD18.3 U=1 a na výstupe DD18.4 U=0, CS=0 v riadku 47 a vyrovnávacie pamäte DD7 a DD11 sú zapnuté na výstup dát z MP na dátové zbernice a potom na RAM a VU. Po ukončení cyklu záznamu údajov sa signál na výstupe O1 DD12 zmení na U=1, v riadku 47 U=1 a DD7 a DD11 sa vypnú.

• Generovanie prerušovacích signálov v mikroprocesore

Modul prioritného prerušenia je navrhnutý na použitie v

systémy automatického riadenia na báze mikroprocesorov, v ktorých sa režim spracovania informácií mení v závislosti od vonkajších softvérovo nepredvídateľných udalostí. Hlavnou funkciou modulu prioritného prerušenia je rozpoznávanie vonkajších udalostí a vydávanie riadiacich signálov do mikroprocesorového riadiaceho systému, ktorý (za určitých podmienok) dočasne zastaví vykonávanie aktuálneho programu a prenesie riadenie na iný program špeciálne navrhnutý pre tento prípad. Mikroprocesor KR580IK80A umožňuje implementovať vektorové viacúrovňové prioritné prerušenie tým, že k nemu pripojíte ďalší špeciálny obvod prerušenia, ktorého hlavným prvkom je ovládač prerušenia. Používajú sa predmetné samohybné delá na báze mikroprocesora

radiče prerušení typu KR580VN59.

Periférne zariadenia mikroprocesora ACS môžu požadovať prerušenie aktuálneho programu od mikroprocesora DD2 privedením signálu INT na jeho vstup INT. Signál prerušenia môže nastať kedykoľvek počas príkazového cyklu. Obsluha prerušenia je organizovaná tak, že požiadavka na prerušenie je zaznamenaná v internom spúšťači žiadosti o prerušenie mikroprocesora. Požiadavka na prerušenie sa navyše zaznamená len vtedy, keď mikroprocesor prejde do cyklu M1, teda do počiatočného cyklu nasledujúceho príkazu, ktorý indikuje koniec aktuálnej operácie. Splnenie týchto podmienok spôsobí, že nasledujúci cyklus stroja bude cyklom spracovania požiadavky na prerušenie. Cyklus prerušenia stroja, ktorý začína v hodinách T1 za podmienok povolených prerušení, v podstate nasleduje cyklus vzorkovania stroja. Počas doby určenej jednotkovým (H - level) synchronizačným signálom generuje mikroprocesor na svojom INTE výstupe signál U=1.

V skutočnosti je signál INTE na výstupe mikroprocesora signálom handshake, teda signálom, ktorý sa opakuje dvakrát počas jedného úplného pracovného cyklu mikroprocesora. V uvažovanom mikroprocesorovom riadiacom systéme môže signál požiadavky na prerušenie na vstup INT mikroprocesora DD2 pochádzať z paralelného rozhrania, ktoré obsluhuje klávesnicu, a z externých zariadení cez radič prerušenia DD13. Predpokladajme, že je stlačený ľubovoľný kláves na klávesnici a na 1D vstupe spúšťača DD18.2 je prijatý signál U=1. Mikroprocesor DD2 na cykle M1 na výstupe INTE generuje signál rovný jednej. Tento signál prechádza cez prvky „AND-NO“ DD15.2 a DD15.3 a ide na vstup R spúšťača DD8.2. Podľa synchronizačného signálu, ktorý prichádza na vstup zo spúšťača DD8.2 z registra stavového slova DD12 z výstupu O5, berúc do úvahy signály prijaté na vstupoch 1D a R spúšťača DD8.2, ide tento spúšťač do inštalačný režim, v ktorom je priamy výstup U =1 a pri inverznom výstupe U=0. Tento signál prechádza prvkom „AND-NO“ a vo forme signálu U=1 prichádza na vstup INT mikroprocesora a je blokovaný interným spúšťačom. Mikroprocesor odstráni signál INTE, to znamená, že sa rovná nule, spúšťač DD8.2 prejde do režimu resetovania, v ktorom je priamy výstup U=0 a inverzný výstup U=1.

Signál z inverzného výstupu spúšte prechádza prvkom „AND-NO“ a preto je na vstupe INT mikroprocesora nastavený signál rovný nule. Takéto

postupnosť generovania signálu INT do mikroprocesora je dodržaná v prípade, keď signál požiadavky na prerušenie z ovládača prerušenia DD13 nedorazí z výstupu INT, to znamená, že je rovný nule. Ak príde požiadavka na prerušenie z akéhokoľvek externého zariadenia, najskôr príde na jeden zo vstupov IR0 - IR7 ovládača prerušenia DD13.

Ovládač prerušenia generuje signál rovný jednej na výstupe INT, ktorý prechádza cez menič „NO“ a prvok „AND-NO“ (za predpokladu, že signál U=1 je prijatý z inverzného výstupu spúšťača DD8.2). ) a prichádza ako signál U=1 na vstup INT mikroprocesora DD2. Práca mikroprocesora na vnímaní signálu požiadavky v tomto prípade z paralelného rozhrania klávesnice. Po prepnutí na službu prerušenia však mikroprocesor DD2 prenesie zodpovedajúce stavové slovo do registra stavových slov DD12. V stavovom slove v bite O0 na výstupe registra stavového slova DD12 sa generuje signál U=1, ktorý je privedený na vstup INTA ovládača prerušenia DD13. Na základe tohto signálu ovládač preruší dátové linky pomocou príkazu CALL odošle adresu pamäťovej bunky, z ktorej začína podprogram údržby externého zariadenia.

Mikroprocesor ACS obslúži požiadavku externého zariadenia a po vykonaní podprogramu sa vráti k pôvodnému programu.

7 Klávesnica, displej a blok generovania

vektory prerušenia

7.1 Základné prvky DMA a výstupného bloku

informácie na displeji

Tento blok obsahuje nasledujúce prvky. Generátor signálu 1200 Hz, ktorý je zostavený na dvoch logických invertoroch DD1.1 a DD1.2, rezistore R25 a kondenzátore C1. Signál z výstupu generátora je neustále privádzaný na synchronizačný vstup C spúšťača DD3, ako aj cez dva invertory DD1.3 a DD1.4 na vstup C2 čítača DD6 a na vstup prvku AND - NO. DD4.3.

Počítadlo DD6 typ K155IE5 obsahuje 4 klopné obvody T a člen AND-NO na dvoch vstupoch pre generovanie signálu na nastavenie počítadla na nulu (reset na nulu). Počítadlo má dva vstupy T0 a T1 a štyri výstupy ST0 - ST3. Ak je vstupný signál T1, potom počítadlo funguje ako trojmiestne počítadlo. Ak je T1 pripojený k výstupu CT0 a vstupné signály sú privedené na vstup T0, potom bude počítadlo fungovať ako štvormiestne počítadlo.

V obvode priameho prístupu do pamäte funguje počítadlo DD6 ako trojbitové počítadlo a je navrhnuté tak, aby vytvorilo osem adries s kódmi od 000 do 111 na linkách nízkych adries A0, A1 a A2 so striedavým prístupom k 8 bunkám RAM počas DMA. Na tento účel sú signály z čítača DD6 privádzané do 3 logických prvkov AND-NO DD5.2, DD5.3 a DD5.4. Keď k týmto prvkom dorazí druhý signál zo spúšťača DD3, spustia sa a prenesú kód adresy z počítadla na adresné linky A0, A1 a A2.

Dekodér adries DD7 na báze duálneho dekodéra - demultiplexora K155ID4 je určený na sekvenčné vydávanie signálov na ôsmich výstupoch s kontinuálnym generovaním kódov adries na adresných linkách A0, A1, A2 čítačom DD6. Signály z výstupov DD7 cez zosilňovače VT2 - VT16 (párne) sú privádzané na katódy 8 indikátorov displeja a zabezpečujú ich striedavé pripojenie k zdroju energie.

Viacrežimový vyrovnávací register DD8 je navrhnutý tak, aby pri každom cykle prístupu do pamäte (s frekvenciou 1200 Hz) zachytil údaje z pamäťovej bunky RAM (striedavo z ôsmich buniek RAM), uložil tieto údaje počas cyklu hodín a vydal ich na anódy všetkých indikátorov displeja. Na základe týchto údajov sa na indikátoroch (všetkých) vytvorí nejaké číslo alebo písmeno a toto číslo alebo písmeno sa zobrazí na indikátore, ktorého katóda je práve pripojená k zdroju energie pomocou dekodéra adresy DD7. Signály z vyrovnávacieho registra do anód indikátorov prechádzajú cez zosilňovače VT1 - VT15 (nepárne).

Spoločné pripojenie zosilňovačov VT2 - VT16 (párne) ku katódam indikátorov a zosilňovačov VT1 - VT15 (nepárne) k anódam indikátorov je znázornené na liste 4. Na vstupoch 1 - 8 a k bázam triód VT2 - VT16 (párne) a potom na katódy signálov indikátorov (striedavo) z dekodéra adries DD7 a údaje z vyrovnávacej pamäte DD8 sa privádzajú (súčasne na všetky anódy všetkých indikátorov) na vstupy 9 - 16 a bázy triód VT1 - VT15 (nepárne).

V navrhovanom MSU sa plánuje použiť osem indikátorov ako displej. Každý indikátor je sedemsegmentová LED matica typu ALS335A. Každá z ôsmich matíc LED slúži presne definovanej jednej z ôsmich buniek RAM, ku ktorým je priamy prístup. Preto sú do každej bunky RAM naprogramované presne definované informácie.

7.2 Organizácia dopravného prúdu a zobrazovanie informácií

V mikroprocesorovom systéme riadenia procesov blok pre priamy prístup do pamäte a zobrazovanie informácií na displeji pracuje v režime multiplexora. Mikroprocesor K580IK80A pracuje na frekvencii 2 MHz. Generátor signálu DMA na invertoroch DD1.1 a DD1.2 má frekvenciu 1200 Hz a zariadenie DMA pracuje na tejto frekvencii. Ak sú 2 MHz delené 1200 Hz, dostaneme, že každých 1666 hodinových cyklov sa MP spustí, preruší sa a umožní systému DMA vypracovať požadovaný počet hodinových cyklov a zobraziť informácie na displeji. Na druhej strane je k zariadeniu DDP pripojených 8 indikátorov, ktoré sú pripojené na prijímanie informácií jeden po druhom, pretože dekodér adresy DD7 vysiela signály na katódy ôsmich indikátorov postupne. Na základe toho budú katódy indikátorov svietiť s frekvenciou rovnajúcou sa 1200:8=150 Hz po dobu rovnajúcu sa jednej perióde tejto frekvencie (a nie 1200 Hz alebo 2 MHz). Z osvetľovacej techniky je známe, že ak frekvencia kmitov presiahne 15 - 20 Hz, potom sa vytvorí efekt nepretržitej žiary, preto budú informácie na všetkých indikátoroch vizuálne vnímané ako nepretržité.

Okrem diskutovaných zariadení sa na priamom prístupe do pamäte podieľajú prvky DD1.5, DD4.1, DD14.3, DD15.1, DD4.2, DD5.1, DD2.1, DD4.3. Prvok DD1.5 sa pripája cez konektor X1 na vstup R MP a na tlačidlo „Reset“ a zabezpečuje uvedenie systému riadenia dopravy do pôvodného stavu. Prvok DD4.1 sa používa na vstup signálu z tlačidla „Reset“ do systému DMA cez DD1.5 a signálu HLDA z MP DD2 cez prvok DD14.3. Prvok DD15.1 slúži na vstup signálu INT (pre prerušenie) do MP. Ak signál INT nedorazí (počiatočný stav), potom na INT konektore externé U=1 a na výstupe DD15.1 U=0, MP neprejde do režimu prerušenia a môže povoliť DMA. Z toho vyplýva, že prvok DD4.2 slúži na blokovanie signálov INT a HOLD a na zamedzenie súčasného napájania týchto signálov do MP. Element DD5.1 ​​​​poskytuje podobné blokovanie pre vstup signálu HOLD z externého zariadenia.

Priama prevádzka modulu DMA prebieha v nasledujúcom poradí. Pre každý signál z generátora signálu s frekvenciou

1200 Hz spúšťač DD3 sa spustí a na jeho priamom výstupe sa objaví signál U=1. Pri absencii požiadaviek z externých zariadení na prerušenie a zabavenie zberníc, tento signál prechádza prvkami DD4.2 a DD5.1 ​​​​a prechádza na vstup HOLD na MP, pričom požaduje „zachytenie zbernice“ v MP. Ak MP povolí vykonanie DMA, vydá signál U=1 na svoj výstup HLDA (predtým, než umožní zbernicu na výstupe HLDA U=0, na výstupe DD14.3 U=1 a z DD1,5 U =1 a na výstupe DD2 1 U=0, takže DD2.1 nemôže fungovať). Tento signál prepne DD14.3 do nulového stavu výstupu a na výstupe DD4.1 a na vstupe DD2.1 bude U=1. Druhý signál na vstupe DD2.1, prichádzajúci zo spúšťača DD3, je tiež rovný jednej (tiež vytvára požiadavku na DMA). Tretí signál do prvku DD2.1, privádzaný cez konektor X1, je synchronizačný signál MSU. Potom sa spustí prvok DD2.1 a na výstupe sa objaví hrana signálu od 1 do 0. Na tejto hrane sa nastaví spodná spúšť DD3, na priamom výstupe sa objaví signál U = 1, ktorý umožňuje kód adresy. prejsť na riadkoch A0, A1, A2 z počítadla DD6 cez prvky DD5.2, DD5.3, DD5.4. Po nastavení adresy na adresových zberniciach sa údaje z buniek RAM na tejto adrese zapíšu do registra DD8 a na indikátoroch displeja sa zobrazia informácie.

Spodný spúšťač DD3 z inverzného výstupu dodáva signál s hranou meniacou sa od 1 do 0 na vstup R horného spúšťača DD3 a resetuje ho, pričom na priamom výstupe nastaví U=0 a odstráni požiadavku HOLD z MP DD2.

MP odstráni signál HLDA a na výstupe DD4.1 a vstupe DD2.1 sa signál zníži na nulu a na výstupe DD2.1 U=1 sa spodná spúšť vynuluje pomocou signálov na výstupoch D a C, ktoré sú uzemnené. Na hornom výstupe spodnej spúšte DD3 sa nastaví U=0, prvky DD5.2, DD5.3 a DD5.4 odpoja adresovú zbernicu od zariadenia DMA a začne sa normálna prevádzka riadiaceho systému a MP a Režim DMA sa končí.

7.3 Programovateľný časovač KR580VI53

Časovače sa používajú v samohybných zbraniach:

a) následné zapínanie mechanizmov a zariadení v jednom poradí a vypínanie týchto zariadení spravidla v inom poradí;

b) pre nepretržité generovanie signálov danej frekvencie a schopnosť túto frekvenciu meniť;

c) určiť čas zmeny niektorého parametra;

d) na určenie aktuálneho času.

Časovač KR580VI53 je vlastne počítadlo času, na druhej strane časovač je frekvenčný generátor. Okrem toho má časovač synchronizáciu pre spustenie a vypnutie. DOUT0 - DOUT2 - výstupné signály časovača z jeho 3 vstupov. SYN0 - SYN2 - vstupy synchronizácie počítadla. Tie. signálové vstupy z generátorov. Na tieto vstupy musia byť signály privádzané nepretržite. EN0 - EN2 - povoľovacie signály pre zapnutie meračov. A0 - A1 - bity nižšieho rádu adresovej zbernice, určené na výber jedného z čítačov alebo registrov riadiacich slov.

Tabuľka 6 - Signály počas výmeny informácií medzi MP a PT

Operácie	Riadiace signály
Zapíšte US do riadiaceho registra časovača
Čítanie z STO0
Čítanie z STO1
Čítanie z STO2
Vypnutie programu časovača

Prevádzka PT (programovateľný časovač) v režime „0“:

1. V tomto režime funguje časovač ako časové relé so zopnutými kontaktmi na generovanie výstupného signálu DOUT.
2. Zadá sa riadiace slovo.
3. Do počítadla tohto kanála sa zadá číslo - počet hodinových cyklov signálu SYN, po ktorom by sa mal objaviť signál DOUT.
4. V dôsledku zadania čísla do počítadla sa signál DOUT nemení.
5. Po zaznení signálu EN začne počítadlo odpočítavať od zadaného čísla po 0.
6. Keď sa hodnota počítadla stane 0, potom sa na predchádzajúcej hrane synchronizačného signálu objaví signál DOUT=1:
7. Signál DOUT sa zníži na 0, ak je signál EN=0.
8. Signál DOUT sa resetuje na 0, keď sa do počítadla načíta nové číslo. Číslo je potrebné zakaždým zadať do počítadla.

Prevádzka PT v režime „1“ (režim pohotovostného multivibrátora). Multivibrátor je 2-stupňový generátor štvorcových vĺn. Záložný multivibrátor alebo jednoduchý vibrátor je obvod, ktorý reaguje na vstupný impulz a mení svoj stav na 1 cyklus alebo niekoľko cyklov, a preto je rozdelený na jeden vibrátor bez reštartu (ako pri časovači) a jeden vibrátor s opakovaným automatickým reštartom. . Čas automatického reštartu sa zvyčajne nastavuje pomocou RC reťaze.

1. Načítava sa do amerického kanála.
2. Zadá do počítadla číslo N (N=4).
3. Pri zadávaní čísla do počítadla je výstupný signál DOUT=1.
4. Keď sa použije signál EN a použije sa stúpajúca hrana synchronizačného signálu, signál DOUT sa zníži na 0.
5. Číslo v počítadle v tomto režime zostáva, keď je privedený (odstránený) signál EN a potom sa cykly opakujú.

Režim „2“ je programovateľný frekvenčný delič s pracovným cyklom jedného hodinového cyklu výstupného signálu pozdĺž čiar 5 a 6.

Režim „3“. Toto je režim štvorcových vĺn (generátor meandrov). Tie. rozdelí pôvodnú frekvenciu na polovice rovné polovici, ak číslo N, ktorým je potrebné deliť, je párne. A ak je číslo N nepárne, potom sa polperiódy líšia o jeden hodinový cyklus synchronizačného signálu.

Režim „4“. Stroboskop s programovateľnou spúšťou. Jediný stroboskop.

Režim „5“. S reštartom tohto stroboskopu po čase zadanom ako číslo v časovači. Stroboskop

Pri programovaní časovača majte na pamäti nasledovné:

1. Zadajte DC pre počítadlo ST2, potom pre ST0, potom pre ST1.
2. Dolný bajt čísla sa zadá do ST1.
3. Najdôležitejší bajt čísla sa zadá do ST1.
4. Dolný bajt čísla sa zadá do ST2.
5. Najdôležitejší bajt čísla sa zadá do ST2.
6. Dolný bajt čísla sa zadá do CT0.
7. Najdôležitejší bajt čísla sa zadá do CT0.

7.4 Zariadenie s priamym prístupom do pamäte (DMA)

V navrhnutom MSU sa PDP používa na zobrazovanie informácií o indikátoroch, t.j. keď operátor pracuje s klávesnicou. Zariadenie DDP obsahuje:

a) generátor s frekvenciou 1200 Hz na prvkoch R25, C1, DD1.1, DD1.2. Táto frekvencia je nepretržite privádzaná na vstup hornej spúšte DD3 a cez 2 meniče DD1.3, DD1.4 do čítača DD6 (jeden menič slúži na izoláciu signálov, druhý na vrátenie signálu do pôvodného stavu, t.j. aby zodpovedal signálu);

b) 2 spúšťače DD3 horné a dolné;

c) čítač DD6, ktorý nepretržite a striedavo generuje na výstupoch adresy 8 buniek RAM s číslami od 000 do 111;

d) register DD8, ktorý zachytí dáta jednej z 8 buniek RAM pre určitý cyklus (jeho výstupy sú spojené so segmentmi všetkých 8 matíc);

e) dekodér DD7, ktorý striedavo podľa kódu na vstupe z čítača DD6 vydáva nízkoúrovňový signál na jeden z 8 výstupov (tieto výstupy sú pripojené na 8 katód matíc);

f) prvky DD5.2, DD5.3, DD5.4, ktoré slúžia na prepojenie adresovej zbernice zariadenia DMA (3 linky z počítadla DD6) na 3 linky adresnej zbernice MSU, t.j. A0, Al, A2;

g) časť prvku DD13, ktorá slúži na odpojenie 3 liniek MP adresnej zbernice A0, A1, A2 od MP po dobu prenosu prevádzky;

h) prvok DD4.2, ktorý slúži na zablokovanie vstupu vonkajších signálov INT a HOLD (požiadavka na zabavenie zberníc z DD3) do MSU, t.j. ak je prijatý externý signál INT, potom sa negeneruje signál požiadavky HOLD (v počiatočnom stave sa U=1 privádza na horný vstup DD4.2, cez konektor X1, spúšťač DD3, pri požiadavke na HOLD výstupy U=1, t.j. v tomto prípade sa na výstupe DD4.2 objaví U=0, ktoré sa potom odošle do MP);

i) prvok DD5.1, vykonáva podobné blokovanie medzi signálmi HOLD z DD3 a externým HOLD. Vstup RES MP DD2 a vstup meniča DD1.5 prijímajú napäťový signál a z tlačidla RESET. V počiatočnom stave je tento signál 0 a po stlačení tlačidla RESET sa rovná 1. Keď U = 1, spúšťač na vstupe MP pre požiadavku HOLD a INT sa resetuje. Tento resetovací signál tiež prechádza prvkami DD1.5, DD4.1, DD2.1 a je privedený na vstup S spodného spúšťača DD3. A z inverzného výstupu tohto klopného obvodu ide signál na vstup R horného klopného obvodu a vynuluje ho.

Pred výberom údajov alebo adresy alebo označenia registra na displeji sa tieto najprv naprogramujú do prvých 8 buniek RAM s adresami 000H až 007H. Týchto 8 buniek RAM a 8 indikácií displeja pracuje v pároch, od 1. bunky RAM sa údaje zobrazujú vždy na 1. indikátore a od 8. bunky RAM na 8. indikátore. Dáta z 8 buniek RAM sa vypisujú na displej v režime DMA. Údaje sa zobrazujú na displeji v režime DMA, keď indikátory pracujú v režime multiplexora.

Klávesnica MSU obsahuje 25 kláves a jeden prepínač. 24 kláves tvorí maticu 3x8. Skenovanie klávesnice - identifikácia stlačeného klávesu sa vykonáva metódou skenovania. Podstata tejto metódy je nasledovná: klávesnica vo forme matice 3x8. Skenovanie je možné kódovať pri použití dekodéra adries pre jednu veľkosť matice, ak je jej veľkosť 8, alebo bežné skenovanie. Softvérovo je signál U=0 nastavený striedavo na jednom z riadkov MSU 13, 14 alebo 15 a rovný 1 na ostatných riadkoch.

8 Zariadenie na výstup signálov do IM, plotra a tlač

Blok pre výstup dát do akčných členov (AM), tlač a plotr obsahuje tri skupiny zariadení: pre výstup riadiacich signálov do MI, pre výstup dát do tlače a pre výstup dát do plotra (alebo iného zapisovača).

Paralelné rozhranie DD1 sa používa na ovládanie IM a tlačových dát, a to: port B (B0 - B7) - 8 výstupov poskytuje výstup 8 riadiacich signálov do IM (pre 8 nereverzibilných IM) a port A a port C (A0 - A7 a C0, C1, C4 a C5) zabezpečujú výmenu riadiacich signálov a výstup dát do digitálnej tlače cez párovacie prvky (prúd a napätie) DD2, DD3.1, DD3.2, DD4, DD5 a cez konektor X5. Dáta vychádzajú cez port A prvku DD1 a výstup tlače je riadený cez port C pomocou GI, STO, GP a ZP.

Paralelné rozhranie DD6 sa používa na výstup dát do plotra a do IM, konkrétne: sedem výstupných liniek portu C (C0 - C6) poskytuje výstupné signály do IM cez kolíky portu A (A0 - A7) a 8 -bitový digitálny kód procesného parametra je odoslaný do digitálno-analógového prevodníka (DAC) DD7 typu K572PA1A a cez piny portu B (B0 - B7) je odoslaný 8-bitový digitálny kód iného technologického parametra alebo aktuálneho času. odoslaný do iného DAC DD9.

Digitálno-analógové prevodníky DD7 a DD9 majú nasledovné výstupy: D0 -D9 - vstupy pre zadávanie digitálneho kódu; vstup 15 - vstup referenčného napätia; vstup 16 - vstup signálu spätnej väzby; výstupy O1-O2 - výstupy priameho a inverzného analógového výstupného signálu. Na generovanie referenčného napätia dodávaného do DD7 a DD9 cez vedenia 19 sa používa zosilňovač DD11 typu K140UD7, odpory R1, R2, R3 a zenerova dióda VD. Rezistor R1 nastavuje predpätie na vstupe 2 DD11 vzhľadom na potenciál na vstupe 3 a hodnotu referenčného napätia. Konštantný potenciál na vstupe 3 DD11 zabezpečuje zenerova dióda VD. Zosilňovače DD8 a DD10 konvertujú binárne signály z DAC na unárne signály. Tieto signály predstavujú dve aktuálne súradnice, ktoré pozdĺž čiar 17 a 18,

skupinová komunikačná linka a cez konektor X4 sú napájané na dva elektrické pohony dvoch súradníc plotra (alebo iného zapisovača). Invertor DD3.3, trióda VT1 a elektromagnet YA1 sú navrhnuté tak, aby zdvihli zapisovacie pero pri voľnobehu. Signál na ovládanie zdvihu pera prichádza cez linku 20 z paralelného rozhrania DD6 a výstupu C7.

Riadiace signály môžu byť odoslané na reverzibilné MM cez rozhrania DD1, DD6 a spúšťače DD12 a podobné. Riadiace signály 0 alebo 1 sú dodávané do reverzibilných IM z MSU pozdĺž dvoch vedení, napríklad pozdĺž vedení 1 a 2, 3 a 4 atď. Spúšťač DD12 sa používa na blokovanie riadiacich signálov vydávaných z rozhraní, ako aj na elimináciu súčasného dodávania signálov rovných 1, keď je IM zapnutý na otváranie a zatváranie. Keď sa napríklad cez vedenie 1 z rozhrania DD1 prijme riadiaci signál U=1 a na vstup C príde hodinový signál, spustí sa horný D-spúšťač DD12 a na priamom výstupe 5 sa vygeneruje signál U=1. Na inverznom výstupe 6 sa signál zmení z 1 na 0, vstúpi na R - vstup spodného spúšte a vynuluje ho (práve pri zmene signálu z 1 na 0 sa spúšť resetuje). V tomto prípade je na výstupe 9 spodného spúšťača nastavené U=0 a na inverznom výstupe 8 sa napätie mení z 0 na 1 a privádza sa na R - vstup spúšťača DD12. Pri takejto zmene signálu na R-vstupe sa však spúšť neresetuje, ale zostáva v rovnakom stave ako predtým, teda v jedinom stave. Ak potom rozhranie DD1 vyšle signál U=0 na linku 1, potom na výstupe 5 U=0 a na vstupe 6 sa signál zmení z 0 na 1, a preto sa spodný a horný spúšťač nespínajú. Ak signál U=1 prichádza cez linku 2, tak proces spúšťania dolného spúšťača a blokovania horného spúšťača je podobný procesu, keď signál prichádza cez linku 1.

Tranzistory VT1, VT2 a iné sú určené na zosilnenie signálov s výkonom dostatočným na prevádzku nízkoprúdových elektrických relé KV1 alebo KV2. Diódy VD1 a VD2, zapojené paralelne s vinutiami relé, zabezpečujú jasnejší návrat do pôvodného stavu pri snímaní signálov z báz tranzistorov. V tomto prípade sa potenciálny rozdiel medzi vinutiami relé okamžite vyrovná po zatvorení triód. Prepínače SA1, SA2 a iné umožňujú preniesť ovládanie z automatického na diaľkové, KM1, KM2 a iné magnetické štartéry dodávajú trojfázové napájanie elektromotorom IM. Tepelné relé KK1 a KK2 chránia elektromotor IM pred preťažením alebo prevádzkou v dvoch fázach. Poistky FU1 - FU3 chránia elektrickú sieť pred skratmi v silovom obvode IM. Dva spúšťače sa teda používajú na ovládanie reverzného MI a jeden spúšťač sa používa na ovládanie nereverzibilného MI.

DAC obsahuje 10 elektrónkových zosilňovačov so vstupmi 4, 5 - 13 a výstupmi na spoločné linky 1 a 2 a napäťový delič na rezistoroch R1 - R20. Delič napätia generuje 10 potenciálnych úrovní a dodáva ich do zosilňovačov. Každý zosilňovač je jedna pravidelná číslica 10-bitového číselného kódu dodávaného do DAC, ktorý funguje ako prepínač pre príslušný stupeň deliča napätia na výstupných vedeniach.

9 Prevádzka automatizovaných subsystémov lokality

Vo vyvinutom mikroprocesorovom systéme na automatické riadenie procesu montáže sú rôzne monitorovacie a riadiace podsystémy, ktoré v závislosti od času prechodného procesu pri regulácii parametra patria do rôznych skupín.

V závislosti od toho, či snímač patrí do jednej alebo druhej skupiny, je organizovaná sekvencia dopytovania a zberu informácií zo snímačov procesných parametrov a odosielanie riadiacich signálov do MSU IM.

Na udržiavanie podsystémov počas nepretržitej prevádzky MSU je zavedený nasledujúci podprogram pre inicializáciu časovačov:

MVI A, 95 H; - vložte americký kód pre CT2 DD17 do batérie

OUT D01BH; - výstup amerického kódu pre CT2 DD17 do amerického registra DD17

MVI A, 15H; - vložte americký kód pre CT0 DD17 do batérie

OUT D01BH; - výstup amerického kódu pre CT0 DD17 do amerického registra DD17

MVI A, 55 H; - vložte americký kód pre CT1 DD17 do batérie

OUT D01BH; - výstup amerického kódu pre CT1 DD17 do amerického registra 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; - nahrať spodný bajt čísla pre CT1 DD17 do akumulátora.

OUT D019H; - zobraziť číslo 18 v CT1 DD17.

MVI A, 25 H; - nahrať spodný bajt čísla pre CT2 DD17 do akumulátora.

OUT D019H; - zobrazenie čísla 25 v CT2 DD17.

MVI A, 10H; - vložte do batérie číslo pre CT0 DD17.

OUT D018H; - vypíšte číslo 10 do CT0 DD17.

<аналогично ввод чисел в DD18:>

MVI A, 08H; - nízky bajt čísla

<аналогично ввод чисел в DD19:>

MVI A, 98 H; - nízky bajt čísla

MVI A, 02H; - vysoký bajt čísla

MVI A, 50H; - nízky bajt čísla

MVI A, 04H; - vysoký bajt čísla

MVI A, 48 H; - nízky bajt čísla

MVI A, 01 H; - vysoký bajt čísla

<аналогично ввод чисел в DD20:>

MVI A, 75 H; - nízky bajt čísla

MVI A, 08H; - vysoký bajt čísla

RET - návrat do hlavného programu.

9.1 Generovanie a výstup riadiacich signálov na MI

IM je riadený portom B paralelného rozhrania DD1 a portom C rozhrania DD6 (list 5) a rozhrania DD4.

Algoritmus na generovanie a vydávanie riadiacich signálov IM je znázornený na obrázku 4.

Obrázok 4 - Algoritmus na generovanie a vydávanie riadiacich signálov

Algoritmus na zadávanie údajov od jednotlivého podnikateľa je znázornený na obrázku 5.

Obrázok 5 - Algoritmus zadávania údajov od jednotlivých podnikateľov

V rámci tohto predmetu bol vyvinutý mikroprocesorový systém na automatické riadenie pyrolýzneho zariadenia odpadových pneumatík s výmenníkmi tepla v reaktore a násypka. Moduly a bloky diskutované v projekte kurzu sú koordinované tak, aby fungovali v spojení s mikroprocesorom KR580IK80A. Tento systém obsahuje blok na normalizáciu signálov zo snímačov a ich vkladanie do počítača; mikroprocesorová jednotka SU; blok klávesnice, indikácia a generovanie vektorov prerušenia; zariadenie na výstup signálov do akčných členov, plotra a tlač.

Pri návrhu bola vypracovaná funkčná automatizačná schéma, ktorá zahŕňa podsystémy pre automatické riadenie tlaku a amplitúdy premenlivého tlaku v reaktore zmenou prívodu recirkulovaných plynov do spodnej časti tohto reaktora; automatické riadenie úrovne materiálu v reaktore; automatické riadenie vykladania tuhého pyrolýzneho zvyšku zo spodnej časti reaktora; systém na automatické riadenie teploty pyrolýzy opotrebovaných pneumatík v reaktore zmenou dodávky časti pyrolýzneho plynu do pece; automatická kontrola úrovne materiálu vo vyhrievanom zásobníku; automatické riadenie toku pyrolýznych plynov opúšťajúcich hornú časť reaktora a dynamického toku recirkulovaných plynov v reaktore.

Zoznam použitých zdrojov

1. "Mikroprocesorové samohybné delá," vyd. V.A. Besekersky, L.: Strojárstvo, 1988, 365 s.
2. N.I. Zhezhera „Mikroprocesorové samohybné delá“, učebnica, Orenburg, 2001, OSU, UMO.
3. A.S. Klyuev, B.V. Glazov „Návrh systémov automatizácie technologických procesov“. Referenčná príručka, M.: Energoatomizdat, 1990, 464 s.
4. „Mikroprocesorové riadenie technologických objektov mikroelektroniky“, editoval A.A. Sazonová, M.: Rádio a spoje, 1988, 264 s.
5. Integrované obvody: Adresár / B.V. Tarabrin, L.F. Lunin, Yu.N. Smirnov a ďalší; Ed. B.V. Tarabrina. - M.: Rozhlas a komunikácia, 1984 - 528 s.
6. Mikroprocesory a mikroprocesorové sady integrovaných obvodov: Adresár: V 2 zväzkoch / N.N. Averyanov, A.I. Berezenko, Yu.I. Borshchenko a ďalší; Ed. V.A. Shakhnova. - M.: Rádio a spoje, 1988. - T. 1, 2. - 368 s.
7. Nefedov A.V. Integrované obvody a ich zahraničné analógy: Referenčná kniha v 6 zväzkoch. - M.: IP RadioSoft, 2001. - 608 s.
kurz /