Но вскоре вскрылись недостатки ламповых систем управления. Громоздкие, хрупкие, потребляющие огромное количество электроэнергии, они выигрывали у своих электромеханических предшественников только по скорости, а по некоторым параметрам даже проигрывали.
Революцию в мире управляющих систем произвело изобретение полупроводниковых радиоэлектронных элементов, в частности транзистора. Габариты, масса и потребление энергии системами управления стало стремительно падать, в то время как скорость, надежность и качество систем резко возросло. Были разработаны микросхемы, что опять значительно уменьшило габариты систем.
Еще один скачок в развитии систем управления был связан с широким внедрением цифровой техники взамен аналоговых устройств. Резко возросла точность систем. Применение цифровых элементов позволяет внедрять очень гибкие решения, известные прежде лишь математике. Значительно упрощается конструирование и настройка таких систем, т. к. существует множество стандартных решений, а цена элементной базы постоянно снижается.
Разработка программируемых устройств (микропроцессоров) позволило достичь небывалой функциональности и универсальности цифровых схем всего на нескольких корпусах, требовавшей при реализации на жесткой логике огромных аппаратурных затрат. При сегодняшнем уровне развития науки и техники применение микропроцессоров в системах управления является самым оптимальным решением, оправдывающем критерии экономической целесообразности, технической эффективности и надежности.
В данном курсовом проекте предлагается разработать микропроцессорную управляющую систему, осуществляющую управление некоторым объектом. В качестве анализируемых данных и выходных воздействий используются цифровые и аналоговые величины. Система должна на основании входных величин выработать выходные воздействия а основании заданного алгоритма. Также система должна предусматривать возможность прерываний по аварии, запросу оператора и внешней ЭВМ.
Для аппаратной реализации системы оптимальнее всего выбрать элементную базу микросхем серии КР580, специально предназначенную для . Несмотря на то, что данная серия является морально и технически устаревшей, ее применение обусловлено во-первых, низкой стоимостью комплекта при достаточно высоких для большинства применений характеристиках, а во-вторых – развитыми средствами проектирования и множеством успешно опробованных и эксплуатируемых наработок и решений.
 |
Рисунок 1. Схема управления объектом при помощи МПС.
Микропроцессорная система принимает информацию X об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает управляющие воздействия Y в соответствии с законом управления и подает их на исполнительные механизмы (ИМ). Датчики и исполнительные механизмы служат таким образом устройствами сопряжения управляющей системы с объектом управления.
Микропроцессорная система включает в себя микроконтроллер, осуществляющий заданный алгоритм работы, и каналы ввода-вывода, при помощи которых осуществляется обмен исходной и исполнительной информацией с объектом управления. Дополнительно в каналам ввода-вывода подключается пульт оператора, позволяющий управлять работой системы и получать необходимую информацию о ее работе. С помощью последовательного канала связи (радиального интерфейса ИРПС) МПС может передавать обработанную информацию ЭВМ более высокого уровня по ее запросу.
Входными сигналами для микропроцессорной системы являются:
- сигналы цифровых двоичных датчиков X1-X4
- сигналы аналоговых датчиков V1-V3
- 8-разрядный двоичный код уставки с пульта оператора
- сигналы сбоя источника питания, аварии, запроса оператора
Выходными сигналами, формируемыми системой, будут:
- цифровые сигналы Y1-Y3
- аналоговый сигнал Y4
Упрощенный алгоритм работы микропроцессорной
системы представлен на рисунке 2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.