Введение.............................................................................................................................. 2
1. Описание основных требований, предъявляемых к разрабатываемой системе................................................................................................................................ 3
2. Разработка структурной схемы МИУС.................................................... 4
3. Разработка функциональной схемы..................................................... 5
4. Разработка принципиальных электрических схем................... 6
4.1 Разработка принципиальной электрической схемы вычислительного канала............................................................................................... 6
4.2 Разработка принципиальных электрических схем устройств сравнения и контроля................................................................................. 8
4.3 Разработка принципиальной электрической схемы устройства сопряжения с исполнительным объектом...................................... 11
5. Разработка алгоритмов работы МИУС.................................................. 17
6. Разработка программного обеспечения МИУС............................. 20
6.1 Разработка программного обеспечения технологических алгоритмов..................................................................................... 20
7. Расчет показателей безотказности и безопасности системы 24
Заключение................................................................................................................... 29
Приложения................................................................................................................... 30
Станции на однопутных участках с числом стрелок до двенадцати имеют небольшое число маршрутов для поездных и маневровых передвижений, включающих в себя не более 3-4 стрелок. Они характеризуются небольшим объемом эксплуатационной работы, состоящей в основном в пропуске, обгоне и скрещивании поездов.
Маневровая работа ограничивается обработкой сборных поездов, а наличие интервалов в следовании поездов создает достаточный запас времени на ее выполнение.
Целью курсового проектирования является разработка микропроцессорной системы управления безопасным технологическим процессом. Структура микропроцессорной информационно-управляющей системы (МИУС) представлена на рисунке В.1.
Рисунок В.1. Структура МИУС
Микропроцессорная система принимает информацию о состоянии объекта управления с внешних датчиков (X) и команды оператора с пульта управления. В соответствии с заданным алгоритмом работы МИУС вырабатывает управляющее воздействие (Y), которое через исполнительные устройства подается на объект управления. Текущее состояние объекта управления и состояние МИУС отображается на пульте управления.
В качестве критерия проектирования выступает безопасность работы системы, выраженная через вероятность опасного отказа Qоп (Qоп < 10-11 1/ч).
Микропроцессорная система принимает информацию о состоянии объекта управления с внешних датчиков и команды оператора с пульта управления. В соответствии с заданным алгоритмом работы МИУС вырабатывает управляющее воздействие, которое через исполнительные устройства подается на объект управления. Текущее состояние объекта управления и состояние МИУС отображается на пульте управления.
В курсовом проекте разрабатывается структурная, функциональная и принципиальные схемы микропроцессорной системы, включая каналы обработки информации, устройства безопасного ввода и вывода информации, схемы сравнения и контроля правильности работы системы, пульта управления, а также алгоритмы и программы функционирования системы.
В качестве критерия проектирования выступает безопасность работы системы, выраженная через вероятность опасного отказа Qоп (Qоп < 10-11 1/ч).
В качестве объекта управления выступают микропроцессорные системы железнодорожной автоматики и телемеханики, связанные с обеспечением безопасности движения поездов.
Чтобы достичь требуемого уровня безопасности микропроцессорных систем (вероятность опасного отказа Qоп < 10-11 1/ч), необходимо использовать при их построении специальные структуры, базирующиеся на резервировании.
Рассмотрим структуру входной и выходной информации, объекты управления и алгоритм работы микропроцессорной централизации промежуточной станции.
Рассмотрим принципы обеспечения безопасности функционирования МИУС с использованием структурной избыточности.
Дублированная система со слабыми связями состоит из двух вычислительных каналов, в которых процессоры и программы могут быть различными. Процессор микроЭВМ1 реализует основные вычисления, а микроЭВМ2 их проверяет. Для этого осуществляется обмен информацией по шине W. Синхронизация каналов не обязательна.
Безопасность таких систем зависит от достоверности контроля функционирования вычислительных каналов. Контроль работы микроЭВМ осуществляется либо за счет тестовых программ, либо за счет параллельных вычислений одинаковыми или диверситетными программами и сравнения результатов. При обнаружении ошибки микроЭВМ2 формирует сигнал Y и выходы микроЭВМ1 отключаются от УО с помощью БВС.
Рис. 1.1 Дублированная система со слабыми связями
На функциональной схеме применены следующие условные сокращения и обозначения:
ü Порт ввода – группа регистров, осуществляющих съем информации с внешнего устройства;
§ С – сигнал строба чтения;
§ ШД – шина данных микропроцессора;
§ ЕО – сигнал выборки кристалла.
ü Процессор – микропроцессор;
ü INT – маскируемое прерывание (используется для опроса клавиатуры);
ü NMI – немаскируемое прерывание (используется для обновления структуры station);
ü ША – шина адреса микропроцессора;
ü RD – сигнал чтения ШД;
ü WR – сигнал записи в ШД;
ü IO/M – сигнал выборки «память/внешнее устройство»;
ü ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (для хранения изменяющихся данных);
ü А11 – одиннадцатая линия из ША (используется для разделения
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
