Промышленные контроллеры. Встраиваемые микроконтроллеры. Контроллеры на базе микропроцессоров с внешней памятью, страница 6

4. Сторожевой таймер Иногда электрические помехи, производимые окружающим оборудованием, или другие причины вызывают сбои в работе программы и обращение процессора по неправильному адресу, после чего его поведение становится непредсказуемым. Очень сложные и разветвленные программы бывает невозможно полностью оттестировать, и ошибка в программе может также быть причиной зацикливания ("зависания") процессора.

Чтобы отслеживать такие ситуации в состав контроллеров включают сторожевые таймеры (WatchDog Тimеrs). Это устройство вызывает сброс контроллера, если его содержимое не будет обновлено в течение определенного промежутка времени. Если в выполняемую программу не включена команда изменения содержимого счетчика, то через определенное время сторожевой таймер произведет сброс контроллера, приведя его в исходное состояние.

5. Таймеры В контроллерах таймеры используется для решения большого круга задач. В качестве тактовых импульсов для таймеров используются либо внутренние тактовые сигналы процессора, либо внешние сигналы. Практически все микроконтроллеры, выполненные на одном кристалле, имеют в своем составе набор таймеров. Часто перед таймером включен программируемый делитель частоты, позволяющий отсчитывать более длинные интервалы времени.

Переполнение таймера как событие можно использовать для выработки прерываний при переключении задач в многозадачной системе. Таймер можно использовать как счетчик внешних событий, для измерения частоты импульсов и т.п.

ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ В промышленной автоматизации на данный момент выделяют следующие технологии построения контроллеров: 1. Контроллеры на базе магистрально-модульных стандартов; 2. Мезонинные технологии; 3. Распределенные модульные системы.

1. Контроллеры на базе магистрально-модульных стандартов Для сложных технологических систем с большими информационными потоками становится невозможным применение единого контроллерного устройства, сочетающего в себе процессорную часть и устройства сопряжения с объектами.

Даже если производительность одного процессора позволяет перекрывать нужды, связанные со скоростью обработки информации, то необходимость обработки и управления по сотням каналов даже физически не дают возможность реализовать это в едином блоке. Кроме того, развитие и модернизация технологического процесса приводит к изменению количества и типов информационных сигналов, а значит, предъявляет требования к гибкости системы управления.

Решение этих проблем может быть осуществлено применением в средствах автоматизации модульной технологии. По этой технологии контроллерная система представляет собой комплекс, состоящий из модулей, подключенных к общей магистральной шине. Каждый модуль имеет свое функциональное назначение, при этом один из модулей является центральным, содержит мощный процессор, и несет на себе функции по основной обработке потоков информации, поступающих с остальных интерфейсных модулей.

Иногда, интерфейсные модули также имеют процессорную часть, выполняющую первичную обработку сигналов, поступающих на них.

Для построения унифицированной контроллерной системы ввода-вывода, удовлетворяющей соответствующим требованиям пользователя, необходимо соединить друг с другом различные функциональные блоки. Кроме того, нужно гарантировать подключение к центральному устройству широкого спектра периферийных устройств.

Это требует конструктивного построения системы по модульному принципу. В местах сопряжения необходимо обеспечить обоюдную согласованность при подключении отдельных конструктивных блоков путем соблюдения стандартизованных условий. Описание, в котором определены условия подключения, называется стандартом интерфейса.

При выборе стандарта для создания комплексов средств автоматизации в большинстве случаев технически и экономически целесообразно выбирать стандарты "открытых систем". Для разработчиков подобные системы автоматизации - это возможность создавать открытые модульные комплексы из готовых программных и аппаратных блоков разных производителей.