Diplomiprojekt - Süsivesinike tooraine pürolüüsi tehnoloogia toruahjudes - fail n1.doc. Mõõteriistade ja automaatikavahendite spetsifikatsioon mõõtevahendite vajaliku tundlikkuse valimiseks

0

KURSUSE PROJEKT

Vanarehvi pürolüüsipaigaldise automatiseerimine soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris

Annotatsioon

Seletuskiri sisaldab 55 lehekülge, sealhulgas 11 allikat. Graafiline osa on tehtud 5 A1 formaadis lehel.

Töös uuritakse vanarehvi pürolüüsipaigaldise automatiseerimist soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris.

Selle projekti esimene leht A1 näitab rehvide pürolüüsipaigaldise automatiseerimise funktsionaalset skeemi soojusvahetitega reaktoris ja toitepunkris. diagramm A1 teisel lehel on kujutatud andurite signaalide normaliseerimiseks ja arvutisse sisestamiseks mõeldud plokk. Kolmas A1 leht näitab juhtimissüsteemi mikroprotsessoriplokki. A1 neljas leht näitab klaviatuuriplokki katkestusvektori näitamiseks ja genereerimiseks. A1 viiendal lehel on näidatud signaali väljundseade MI-le.

Sissejuhatus ................................................... ...................................................... .......................... 5

1 Tehnoloogiline protsess kulunud rehvide soojusvahetitega pürolüüsi paigaldamise automatiseerimiseks reaktoris ja toitepunkris................................. ...................................... 6

2 Olemasolevate automatiseerimisskeemide lühikirjeldus................................................ 7

3 Nõutava struktuuri põhjendus: kulunud rehvide pürolüüsi paigalduse automatiseerimine soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris

4 Väljatöötatud funktsionaalautomaatika diagrammi kirjeldus: ........... 10

paigaldised kulunud rehvide pürolüüsiks koos soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris................................... ................................................................ .......................................... 12

5 Andurite signaalide normaliseerimiseks ja arvutisse sisestamiseks mõeldud plokk................................... 15

6 Mikroprotsessorseade SU................................................ ...................................... 25

7 Klaviatuuriplokk, katkestusvektorite näit ja genereerimine........ 38

8 Seade signaalide väljastamiseks täiturmehhanismidele, plotterile ja printimiseks 46

9 Algoritmid ja tsüklogrammid, automatiseeritud sektsiooni töö 49

Järeldused................................................ ...................................................... .......................... 53

Kasutatud allikate loetelu................................................ ...................................... 54

Lisa A

Sissejuhatus

Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine on üks määravaid tegureid tootlikkuse tõstmisel ja töötingimuste parandamisel. Kõik olemasolevad ja ehitatavad tööstusrajatised on ühel või teisel määral varustatud automaatikaseadmetega. Toodete masstootmises on montaaži automatiseerimine eriti aktuaalne.

Praegu kasutavad tööstusettevõtted tehnoloogiliste protsesside ja rajatiste automatiseerimiseks laialdaselt mikroprotsessorsüsteeme. Selle põhjuseks on mitmed mikroprotsessorite kui automaatikasüsteemide juhtseadmete elementide positiivsed omadused, millest peamised on programmeeritavus ja suhteliselt suur arvutusvõimsus koos piisava töökindluse, väikeste üldmõõtmete ja maksumusega.

Kursuse projektis esitatakse toodete gaasiga tiheduse juhtimise automatiseerimise funktsionaalne skeem vibratsiooni abil kompenseerival meetodil ning mikroprotsessori protsessijuhtimissüsteemide moodulite, seadmete ja üksikute fragmentide skeem. See moodustab mikroprotsessori juhtimissüsteemi põhiosa.

Vaadeldavad mikroprotsessori ahelad võimaldavad automatiseerida erinevaid tehnoloogilisi protsesse või objekte. Olenevalt tehnoloogilise protsessi või automaatikaobjekti tootmise otstarbekusest valitakse vajalik arv lokaalseid ja kaugjuhtimissüsteeme, reguleerimis-, juhtimis-, häire- ja diagnostikasüsteeme seadmete tavapärasel töötamisel ning plaanilisel või hädaolukorras käivitamisel ja seiskamisel.

Kursuseprojektis käsitletavad moodulid ja plokid on kooskõlastatud töötama koos mikroprotsessoriga KR580IK80A. Peaaegu kõiki nende moodulite ja plokkide ahelaid saab aga kasutada juhtimissüsteemi väljatöötamisel, kasutades mikroprotsessoreid KR1810VM86, mikroarvutit KM1816VM48 jne. Lisaks on kõigil süsteemis kasutatavatel kodumaistel mikroskeemidel oma välismaised analoogid, mis mõnikord isegi erinevad. parimad omadused, eelkõige kiiruse ja töökindluse osas.

1 Kulunud pürolüüsipaigaldise juhtimise automatiseerimine

punker

Automaatjuhtimissüsteemi töö kulunud rehvide pürolüüsi paigaldamiseks soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris, mis on esitatud kursuse projekti esimesel graafilise materjali lehel. Ahel sisaldab: punker 1 kulunud rehvide laadimiseks, soojendusega punker 2, soojusvaheti 3 reaktori ahju juhitava atmosfääriõhu soojendamiseks, suitsugaasid, mis juhitakse atmosfääri, väljatõmbeventilaator 4 suitsugaasid atmosfääri, kulunud rehvide taseme andur 1a köetavas punkris 2, kaabitskonveier 5, ventilaator 7 pürolüüsigaasi eemaldamiseks reaktori ülaosast 20, pürolüüsigaasi vedelfraktsiooni kondensaator 19, ventiil 8 varustamiseks pürolüüsigaas välistarbijatele, ventiil 6 kulunud rehvide laadimiseks reaktorisse 20, andur 2a kulunud rehvide taseme mõõtmiseks reaktoris, juhtventiilid 9,13,16, andur 10a pürolüüsi gaasi voolu ülemisest osast väljastamiseks. reaktor, reaktorisse paigaldatud soojusvaheti 10 kulunud rehvide puru soojendamiseks, toru 11 rõnga kujul, mille ülaosas on augud kulunud rehvide puru varustamiseks taaskasutatud gaasiga ja mis asub soojusvaheti 10 all, a ahi 12 osa ringlussevõetud gaasi põletamiseks koos põlemisproduktide suunamisega soojusvahetisse 10, ventiil 14 kulunud rehvide pürolüüsi vedelfraktsiooni eemaldamiseks reaktoris, temperatuuriandur 7a kulunud rehvide puru jaoks reaktoris, vanarehvi pürolüüsireaktor 20, pürolüüsigaasi rõhuandur 8a reaktoris, tahke pürolüüsijäägi kontsentratsiooniandur 3a reaktori alumises osas, toru 15 rõnga kujul, mille ülemises osas on augud ringlussevõetud gaasi varustamiseks kulunud rehvide puru ja paiknevad reaktori alumises osas, kruvikonveier 17, ventiil 18 kulunud rehvide pürolüüsi tahkete jääkide reaktorist mahalaadimiseks.

2 Olemasolevate skeemide lühikirjeldus

automatiseerimine

Olemasolevad automatiseerimisskeemid hõlmavad järgmist:

struktuurne, funktsionaalne ja põhiline.

Automatiseerimise plokkskeem.

Automatiseerimisprojekti väljatöötamisel tuleb kõigepealt otsustada, millistest kohtadest rajatise teatud piirkondi juhitakse, kus asuvad juhtimispunktid ja operaatoriruumid, milline peaks olema nendevaheline suhe, st vajalik kontrollistruktuuri valiku küsimuste lahendamiseks. Juhtstruktuuri all mõistetakse automaatse süsteemi osade kogumit, milleks saab selle teatud kriteeriumi järgi jagada, samuti nende vahel mõjutuste edastamise viise. Haldusstruktuuri graafilist esitust nimetatakse plokkskeemiks.

Plokkskeem näitab üldjoontes projekti peamisi otsuseid automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemi (APCS) funktsionaalsete, organisatsiooniliste ja tehniliste struktuuride kohta kooskõlas süsteemi hierarhiaga ning juhtimis- ja juhtimispunktide, operatiivpersonali ja tehnoloogiliste suhete suhetega. juhtobjekt. Tehnoloogilise rajatise operatiivjuhtimise korraldamise põhimõtted, struktuuriskeemi rakendamisel vastu võetud struktuuriskeemi üksikute elementide koostis ja tähistused tuleb säilitada kõigis automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemi projektidokumentides, milles need on täpsustatud. ja üksikasjalik.

Plokkskeem näitab:

a) automatiseeritud objekti tehnoloogilised üksused (osakonnad, sektsioonid, töökojad);

b) seire- ja juhtimispunktid (kohalikud elektrikilbid, operaatori- ja dispetšerpuldid jne);

c) tehnoloogiline personal ja eriteenused, mis tagavad tehnoloogilise rajatise operatiivjuhtimise ja normaalse toimimise;

d) põhifunktsioonid ja tehnilised vahendid, mis tagavad nende rakendamise igas kontrolli- ja juhtimispunktis;

e) tehnoloogilise rajatise allüksuste, seire- ja juhtimispunktide ning töötleva personali suhe omavahel ja kõrgema juhtimissüsteemiga.

Automatiseerimise funktsionaalne diagramm.

Funktsionaalskeem on peamine tehniline dokument, mis määratleb tehnoloogilise protsessi automaatse jälgimise, juhtimise ja reguleerimise ning juhtimisobjekti instrumentide ja automaatikaseadmetega varustamise üksikute üksuste funktsionaalploki struktuuri.

Protsessi automatiseerimise funktsionaalskeemide väljatöötamisel on vaja otsustada järgmise:

Esmase teabe saamine tehnoloogilise protsessi ja seadmete seisukorra kohta;

Otsene mõju tehnoloogilisele protsessile selle juhtimiseks;

Tehnoloogilise protsessi parameetrite stabiliseerimine;

Protsesside tehnoloogiliste parameetrite ja tehnoloogiliste seadmete seisukorra jälgimine ja registreerimine.

Need ülesanded lahendatakse tehnoloogiliste seadmete töötingimuste analüüsi, rajatise haldamise tuvastatud seaduste ja kriteeriumide, samuti protsessi parameetrite stabiliseerimise, kontrolli ja registreerimise täpsuse, reguleerimise kvaliteedi nõuete alusel. ja usaldusväärsus.

Funktsionaalsete diagrammide koostamisel tuleks tehnoloogilisi seadmeid kujutada lihtsustatult, ilma abiotstarbeliste tehnoloogiliste seadmete ja torustike märkimiseta. Kuid sel viisil kujutatud tehnoloogiline diagramm peaks andma selge ülevaate selle tööpõhimõttest ja koostoimest automaatikaseadmetega.

Instrumendid ja automaatikaseadmed on näidatud vastavalt

Skemaatilised elektriskeemid.

Skemaatilised elektriskeemid määratlevad instrumentide, seadmete ja seadmete (samuti nendevaheliste ühenduste) tervikliku koostise, mille töö tagab juhtimis-, reguleerimis-, kaitse-, mõõtmis- ja signalisatsiooniprobleemide lahendamise. Skemaatilised diagrammid on aluseks muude projektidokumentide väljatöötamisel: elektrikilpide ja konsoolide paigaldustabelid, välised ühendusskeemid jne.

Need diagrammid aitavad uurida ka süsteemi tööpõhimõtet, need on vajalikud kasutuselevõtul ja töötamisel.

Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimise süsteemide väljatöötamisel tehakse elektriskeemid tavaliselt automatiseeritud süsteemi üksikute sõltumatute elementide, paigaldiste või sektsioonide suhtes.

Juhtimise, reguleerimise, mõõtmise, signaalimise, toiteallika põhilised elektriahelad, mis on osa tehnoloogiliste protsesside automatiseerimise projektidest, viiakse läbi vastavalt GOST-i standardite nõuetele vooluahela täitmise reeglite, tavapäraste graafiliste sümbolite, vooluahela märgiste ja tähtnumbriliste reeglite kohta. vooluahela elementide tähistused.

3 Nõutava struktuuri põhjendus:automatiseerimine

kulunud rehvide pürolüüsi paigaldamise kontroll kuumusega

soojusvahetid reaktoris ja toitepunris

Protsesside ratsionaalne juhtimine ja täiustamine ning nende rakendamine optimaalsele lähedastes režiimides ei ole saavutatav ilma nende protsesside automatiseerimiseta.

Majandusliku optimumi kindlaksmääramine mitmete tehnoloogiliste piirangute ja muutuvate tootmistingimuste (monteerimismeetod ja -tüüp) juures on aga äärmiselt keeruline ülesanne. Automatiseerimisskeemide valikud tuleb valida sõltuvalt tootmistüübist, konfiguratsioonist ja üldmõõtmed kokkupandud tooted jne.

Kodutööstuses laialdaselt kasutatavate automatiseerimistööriistade abil on võimalik täielikult automatiseerida kogu montaažiprotsess, sealhulgas sellised abitoimingud nagu laadimine komponendid ja transportida need kokkupanekukohta. See ülesanne saavutatakse mikroprotsessorarvutite koosteprotsessi automatiseerimise abil. Lai valik riistvara ja laialdased kogemused mikroprotsessoripõhiste automaatjuhtimissüsteemide loomisel võimaldavad toodete komplekteerimist täielikult automatiseerida.

Mikroprotsessori juhtimissüsteemide eelised:

1) juhtimisobjekti puudutava teabe maht suureneb mitu korda;

2) juhtimine mikroprotsessori juhtimissüsteemist toimub arvutatud parameetrite, mitte üksikute parameetrite järgi, keeruliste juhtimisalgoritmide järgi;

3) paraneb juhtimise kvaliteet täpsuse ja kiiruse osas ning suureneb süsteemi stabiilsus;

4) MCS-i kasutava automatiseerimise funktsionaalne diagramm on tegelikult üks juhtimissüsteem, mis sisaldab palju alamsüsteeme;

5) MSU-d on võimalik ühendada kõrgema astme arvutiga.

Funktsionaalse automatiseerimisskeemi väljatöötamisel jagatakse kogu süsteem sõltuvalt teostatavast funktsioonist mitmeks alamsüsteemiks.

Olemas on lokaalse, kaugjuhtimise, signalisatsiooni ja juhtimise alamsüsteemid.

Antud kursuseprojektis on vaja välja töötada vanarehvi pürolüüsipaigaldise automaatjuhtimine soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris. Projektis on vaja esitada:

Süsteem rõhu ja muutuva rõhu amplituudi automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes ringlusse laskvate gaaside etteande alumine osa see reaktor;

Süsteem materjali taseme automaatseks juhtimiseks reaktoris;

Automaatne juhtimissüsteem tahkete pürolüüsijääkide mahalaadimiseks reaktori põhjast;

Süsteem kulunud rehvide pürolüüsi temperatuuri automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes osa pürolüüsigaasist ahju etteanet;

Süsteem materjali taseme automaatseks juhtimiseks köetavas punkris;

Süsteem reaktori ülemisest osast väljuvate pürolüüsigaaside voolu ja reaktoris ringlevate gaaside dünaamilise voolu automaatseks juhtimiseks;

4 Väljatöötatud funktsionaaldiagrammi kirjeldus

automatiseeriminepürolüüsipaigaldise kontroll kulunud

siinid soojusvahetitega reaktoris ja toiteallikas

punker

Kursuseprojekti esimene graafilise materjali leht näitab

automaatikaskeem kulunud rehvide pürolüüsi paigaldamise jälgimiseks soojusvahetitega reaktoris ja toitepunkris, mis sisaldab:

1 - punker kulunud rehvide laadimiseks;

2 - soojendusega punker;

3 - soojusvaheti;

4 - ventilaator suitsugaaside eemaldamiseks atmosfääri;

5 - kaabitskonveier;

6 - ventiil kulunud rehvide laadimiseks reaktorisse;

7 - ventilaator pürolüüsigaasi eemaldamiseks reaktori 20 ülemisest osast;

8 - ventiil pürolüüsigaasi tarnimiseks välistele tarbijatele;

9, 13, 16 - reguleerivad siibrid;

10 - soojusvaheti;

11 - rõngakujuline toru, mille ülemises osas on augud, et varustada kulunud rehvide puru ringlusgaas ja mis asub reaktori soojusvaheti 11 all;

12 - ahi osa ringlussevõetud gaasi põletamiseks koos põlemisproduktide tarnimisega soojusvahetisse 11;

14 - ventiil kulunud rehvide pürolüüsi vedela fraktsiooni eemaldamiseks reaktoris;

15 - reaktori alumises osas paiknev rõngakujuline toru, mille ülemises osas on augud, et varustada kulunud rehvide puru taaskasutatud gaasi;

17 - kruvikonveier;

18 - ventiil kulunud rehvide pürolüüsi tahkete jääkide mahalaadimiseks reaktorist;

19 - pürolüüsigaasi vedela fraktsiooni kondensaator;

20 - vanarehvi pürolüüsireaktor.

See süsteem sisaldab:

1) automaatne rõhureguleerimissüsteem võrdlusmahutis, mis sisaldab järgmisi elemente:

Köetav punker (2);

Tasemeandur (1a);

Kilbile (1c) paigaldatud nivoomuundur, mis piirab signaali max ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Klapp (1k);

Pööratav ajam (1g);

2) reaktoris oleva materjali taseme automaatse reguleerimise süsteem, mis sisaldab järgmisi elemente:

Reaktor (20);

Tasemeandur (2a);

Kilbile paigaldatud nivoomuundur (2v), mis piirab signaali max ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Siiber kulunud rehvide laadimiseks reaktorisse (2k);

Pööratav ajam (2g);

3) automaatne juhtimissüsteem tahkete pürolüüsijääkide mahalaadimiseks reaktori põhjast, mis sisaldab järgmisi elemente:

Reaktor (20);

Kontsentratsioonimuundur (3a);

Kilbile (3c) paigaldatud kontsentratsioonimuundur, mis piirab signaali max-ga ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Pööratav ajam (3g);

4) süsteem rõhu ja muutuva rõhu amplituudi automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes selle reaktori alumisse ossa ringlevate gaaside juurdevoolu, mis sisaldab järgmisi elemente:

rõhuandur (8a);

Kilbile (8v) paigaldatud kontsentratsioonimuundur, mis piirab signaali max-ga ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Klapp (8k);

Pööratav ajam (8g);

5) süsteem kulunud rehvide pürolüüsi temperatuuri automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes osa pürolüüsigaasist ahju etteanet, mis sisaldab järgmisi elemente:

Temperatuuri mõõtemuundur (9a);

Paneelile paigaldatud kontsentratsioonimuundur (9v), mis piirab signaali max-ga ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Klapp (9k);

Pööratav ajam (9g);

6) reaktori ülemisest osast väljuvate pürolüüsigaaside voolu ja reaktoris ringlevate gaaside dünaamilise voolu automaatse juhtimise süsteem, mis sisaldab järgmisi elemente:

Voolumõõtemuundur (10a);

Kilbile paigaldatud kontsentratsioonimuundur (10V), mis piirab signaali max-ga ja korrutab selle k-ga ning teisendab ka analoogsignaali diskreetseks;

Klapp (10k);

Pööratav ajam (10g);

Ventilaator pürolüüsigaasi eemaldamiseks reaktori ülemisest osast 20.

5 Plokk andurite signaalide normaliseerimiseks ja nende sisestamiseks

Ploki eesmärk tuleneb selle nimest. See plokk teeb:

1. Mõõtemuundurilt (andurilt) tulevate ja arvutisse edastatavate pinge- ja võimsussignaalide koordineerimine;
2. Analoogsignaalide vahelduv sisend arvutisse lülitite kaudu

ja üks ADC, samuti diskreetsete signaalide sisend katkestuskontrolleri signaalimiseks ja muuks.

Anduri signaalide normaliseerimise ja nende MSU-sse sisestamise plokk sisaldab:

Moodul analoogsignaalide maksimaalseks piiramiseks ja analoogmõõtemuundurite nõutava tundlikkuse valimiseks takistitel R1 - R29 (paaritud numbrid), R2 - R30 (paarisarvud) ja zeneri dioodidel DV1 - DV15;

Analoogsignaali võimendus- ja filtreerimismoodulid E1.1 - E1.15;

Moodulid analooganduritelt algatussignaalide genereerimiseks E2.1 - E2.4;

Moodulid diskreetsete signaalide sisestamiseks MSU-sse E.3.1 - E3.13;

Lülitite moodul, ADC ja paralleelliides IP ja MSU analoogsignaalide sisestamiseks;

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

Pistik X1 sisaldab elektriahelad D0 - D7, A0, A1, I/OR ja I/OW ja teised ning tagab paralleelliidese DD10, ADC DD11 ja lülitite DD6, DD7 töö juhtimise. Kõik need seadmed sisalduvad moodulis nimega "Lülitite moodul, ADC ja paralleelliides analoogsignaalide sisendiks IP-st MSU-sse". Sama mooduliga on ühendatud ka pistik X2 sideliinidega 12 - VK107 ja P1.5 - READY väline.

Konnektor X3 väljastab initsiatiiv-analoogsignaale komparaatoritest E2.1 - E2.4. Need signaalid on tähistatud IR5 - IR8 järgnevaks ühendamiseks katkestuskontrollerite sisenditega.

Pistik X6 on ette nähtud analoogandurite ühendamiseks. Andurite analoogsignaalide väljundvool peab olema 0-5 mA. Märkige sisendpistikule X selle mõõtemuunduri (anduri) või signaalimuunduri nimetus, millest signaal MSU-sse tarnitakse.

5.1 Moodul analoogsignaalide võimendamiseks ja filtreerimiseks

Mõõtemuundurite analoogsignaalide võimendamiseks, samuti signaali pulsatsiooni vähendamiseks ja sagedusega 50 ja 100 Hz võnkumiste vältimiseks MSU-sse kasutatakse analoogsignaalide E1.1 - E1.12 võimendamiseks ja filtreerimiseks sisendmooduleid. . Mooduli laiendatud vooluring sisaldab kolme operatiivvõimendit DA1 - DA3 tüüpi K140UD1V, sälku (stopp) T-kujulist RC-sildfiltrit, mis on häälestatud sagedusele 50 Hz, ja T-kujulist madalpääsfiltrit, mille piirsagedus on 5,0 Hz.

Võimenditel DA1 - DA3 on kaks sisendit, otsene ja pöördsisend. Võimendile DA1 suunatakse sisendsignaal pöördsisendisse. Positiivne tagasiside antakse läbi takisti R52 Võimendi DA1 väljundis on signaal inverteeritud. Signaali ümberpööramine annab täiendava maksimaalse signaalipiirangu. DA2 võimendile saadetakse sisendsignaal otsesisendisse ja signaal tagasisidet- pöördsisend, mis annab negatiivse tagasiside (parandab väljundsignaali kvaliteeti).

Võimendi DA3 on ühendatud sarnaselt võimendiga DA1 positiivse tagasisidega läbi kondensaatori C6. Takistid R51, R57, R62 on takistid võimendite tööpunkti nihutamiseks. Takistid R52, P.58, R60, R61 annavad tagasisidet alalisvoolu signaalidele ning kondensaatorid C4 ja C6 annavad tagasisidet vahelduvvoolu signaalidele.

Takistid R1 ja R2 on ette nähtud tööpunkti potentsiaali moodustamiseks K155LN1 tüüpi DD5.1 ​​mikroskeemi sisendis ja selle selgeks toimimiseks, kui sideliiniga 1 ühendatud diskreetse anduri või muu seadme kontakti olek muutub sideliiniga 1 ühendatud kontakt on avatud ja ei ühenda sideliini 1 mooduli korpusega, siis mooduli väljundis liinis 140 U=1 ja kui see kontakt on suletud ja sideliin 1 on ühendatud mooduli korpusega , siis real 140 U= 0 . Mooduli väljundis olevate loogiliste signaalide väärtused on kooskõlastatud töötamiseks mikroprotsessoriga KR560IK80A ahelates.

Kondensaator C1 on mõeldud mikrolülituse DD5.1 ​​valehäirete kõrvaldamiseks, see tähendab, et see kaitseb moodulit sideliiniga 1 ühendatud kontakti "põrkumise" eest.

Takisti R3 on ette nähtud potentsiaali eemaldamiseks sideliinist 140 korpusesse, kui elemendi DD5.1 ​​väljund lülitub nullseisundisse.

Võimendi DA3 väljundis on takistitele R59 ja R61 ning kondensaatorile C5 paigaldatud T-kujuline madalpääsfilter (annab väljundisse madalad sagedused).

Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimisel on mõnikord vaja võimendus- ja filtreerimismoodulite kaudu MCS-i sisenevad passiivsed analoogsignaalid teisendada algatussignaalideks. Selline vajadus tekib näiteks valgus- ja helisignalisatsiooni korraldamisel või alamprogrammile üleminekul vajalike tehnoloogiliste eeskirjade rakendamiseks. Iga reguleeritava parameetri jaoks antakse automaatika- ja juhtimissüsteemide väljatöötamisel tavaliselt neli signaali. Esimesed kaks signaali väljastatakse selleks, et anda märku, et juhitava parameetri väärtus on soovitatust suurem või madalam, see tähendab, et seda kasutatakse hoiatussignaalina protsessiparameetrite kõrvalekaldumise kohta tavapärasest käigust. Teine signaalipaar annab äratus, mis väljastatakse kas ainult juhtpaneelile või teostab ka tehnoloogiliste seadmete ajamite või ajamite avariilülitusi. Lisaks häiresignaalidele saab igast analoogandurist genereerida ühe või mitu erineva tasemega algatussignaali.

Selleks, et MCS saaks teha tehnoloogiliste seadmete sisse- või väljalülitamise toiminguid analoogandurite algatussignaalide alusel, tuleb nende andurite signaalid projekteeritud juhtimissüsteemis suunata katkestuskontrollerite sisenditesse.

Analoogmõõtemuunduri analoogsignaal suunatakse diferentsiaalvõimendi DA1 tüüpi K140UD6 pöördsisendisse. Nõutav sisendsignaali tase, mille juures võimendi DA1 peaks töötama ja väljundis loogilist signaali muutma, määratakse takistitega R66 ja R67. Takistid R66 ja R67 on omavahel ühendatud pingejaoturitena, mis on ühendatud +5 V toiteallikaga. Sellest kohast, kus need takistid on omavahel ühendatud, suunatakse potentsiaal võimendi DA1 otsesisendisse.

Kuna mõõtemuunduri signaal suunatakse võimendi DA1 pöördsisendisse, siis kui sisendsignaal on suurem kui takistite R66 ja R67 määratud elektripotentsiaal, ilmub initsiatsioonisignaali genereerimise väljundisse loogiline signaal, mis võrdub ühega. moodul. Kui mõõtemuunduri signaal on takistite R66 ja R67 poolt määratud potentsiaalist väiksem, genereeritakse mooduli väljundis signaal, mis võrdub loogilise nulliga. Takisti R65 tagab lekke elektrivool korpusesse liinist 89 (lekketakisti võimendi sisendtransistori alusest). Takisti R68 ja diood VD27 tagavad tagasiside signaali edastamise ning takisti R69 puhver, siluv väljundsignaal.

Zeneri diood VD2 piirab algatussignaali genereerimise mooduli väljundpinge maksimaalse väärtusega 5 V.

5.2 Moodul andurite analoogsignaalide teisendamiseks

digitaalsed koodid ja nende sisestamine MSU-sse

Sisaldab paralleelliidest DD10 (K580IK55), analoog-digitaalmuundurit (ADC DD11 (K1113PV1A), võimendit DD9 (K140UD1A) ja kahte lülitit (multiplekserit) DD6, DD7 tüüpi K590KM6. Kõik need ADC multiplekserid saab ühendada 1-st. 8 analoogandurile on projekteeritud MSU-ga ühendatud 15 analoogandurit, seega kasutame 2 multiplekserit.

Ühe kuni nelja multiplekseri ja ühe paralleelliidese kasutamisel kavandatud MSU-s kasutatakse multiplekserite juhtimiseks selle paralleelliidese porte A ja C (16 kanalit) ning porti B kasutatakse signaalide sisestamiseks ADC-st.

Multiplekser sisaldab kaheksa-bitist lülitit 8-1 (8 in 1) kaheksa sisendliini I0 - I7 ja väljundliini O jaoks ning dekoodrit 3-8 (3 in 8) aadressi sisendite A0, A1, A2 ja loasignaaliga. sisend EN. Seega määrab dekoodri aadressi sisendite kood, milline multiplekseri sisendliinidest I0 - I7 ühendatakse multiplekseri O väljundliiniga.

Analoog-digitaalmuunduril DD11 tüüp K1113PV1A on järgmised kontaktid: D0 - D9 - 10-bitise signaalikoodi viigud (9-bitiste protsessorite puhul kasutatakse 8 viiku); I - analoogsignaali sisend; GND, GND - analoogväljund null I digitaalväljund null, 0 - digitaalse koodiregistri nihke juhtsignaal nulli; CLR/RX - madala taseme signaal sellel väljundil näitab valmisolekut andmete vastuvõtmiseks ADC-st välisseadmetesse (see signaal pärineb DD10-st); Madala taseme RDY signaal selles väljundis näitab andmete valmisolekut väljundites DO - D9 (selle signaali väljastab ADC ja see saadetakse liini P1.5 kaudu mikroprotsessorile).

Andurite analoogsignaalide digitaalkoodideks teisendamiseks ja MCS-i sisestamiseks mõeldud mooduli töö olemus on järgmine. Taimeri käsul käivitub katkestuskontroller ja edastab mikroprotsessori (MP) teatud andurite rühma teenindamiseks, sisestades neilt teabe MSU-sse. Seda alamprogrammi kasutades edastab MP paralleelliidesele DD10 kõik vajalikud juhtsõnad oma portide A, B ja C programmeerimiseks ning väljastab ka koodi porti I (A0 - A7) ja porti C (CO - C2), et võimaldada. signaali tee andurilt ADC-ni lülitite abil.

Sel juhul antakse RSZ-signaal DD10-st ka lülitile DD7 ja ADC DD11-le. Seega siseneb analoogsignaal ADC-sse ja muundatakse digitaalseks koodiks. Siinkohal avab MP ka tee digitaalse koodi edastamiseks ADC-st MP DD10 pordi B kaudu ja MP läheb režiimi, mis ootab ADC-lt RDY-signaali, et andmed on siinile eksponeeritud. . Pärast RDY signaali vastuvõtmist liini P1.5 kaudu naaseb MP alamprogrammist algprogrammi juurde.

Konnektor X7 on ette nähtud diskreetsete signaalide sisestamiseks.

Konnektor X8 annab diskreetsete signaalide väljundi diskreetsete signaalide sisendmoodulitest E3.1 - E3.13 signaalimiseks või tavaliseks blokeerimiseks (ilma mikroprotsessori juhtimissüsteemi katkestuskontrolleriteta).

Pistiku X9 kaudu väljastatakse analoogandurite signaalid komparaatorite E2.1 - E2.4 kaudu häiresse või blokeerimisahelasse.

5.3 Moodul analoogsignaalide maksimaalseks piiramiseks ja

mõõtmiseks vajaliku tundlikkuse valik

muundurid

Lehel 2 esitatud IP sisaldab takisteid R1 - R29 (paaritud numbrid), R2 - R30 (paarisarvud) ja zeneri dioode VD1 -VD15.

Mõõdetud rõhk Pin tarnitakse IP-le ja IP väljund on ühendatud takistiga R1. Vooluvool voolab rõhuallikast läbi takisti R1 ja tekitab pingelanguse. Takisti R1 abil moodustatakse väljundsignaali U out vajalik väärtus. MT väljundsignaali muutuse ja sisendparameetri muutuse suhe esindab selles näites rõhuanduri tundlikkust. Takisti R1 liuguri liigutamine muudab IP tundlikkust. Lubatud väärtusest kõrgema signaali sisenemise vältimiseks MSU-sse paigaldatakse liinide 45 ja 0 V vahele zeneri diood VD1. See suunab voolu liinilt 45 liinile 0 V, kui pingeerinevus ületab 4,5 V.

5.4 Andmete sisestamine analoog-PI-delt MSU mällu

1. Andmete sisestamine analoog-PI-delt MSU mällu toimub vastavalt alamprogrammidele, millele keskprotsessor lülitub.
2. Mikroprotsessori üleminek alamprogrammile võib toimuda, kui:

a) kui alamprogrammi kutsub välja põhiprogramm;

b) teabe sisestamiseks kulub teatud ajavahemik, mille määrab tavaliselt taimer;

c) initsiatiivsignaalid võetakse vastu analoog- või diskreetanduritelt katkestuskontrolleri kaudu;

d) operaatori juhiste järgi.

1. Andmete sisestamine analoog-PI-dest MSU-sse võib toimuda ilma diskreetimis- ja salvestussüsteemideta nii CP-s kui ka selliste süsteemide puhul. Proovivõtu- ja salvestussüsteeme kasutatakse siis, kui on vaja salvestada kiiresti muutuvaid protsesse.
2. Andmeedastus IP-st võib toimuda bait-baidi haaval paralleelliideste (KR580IK55) või jadaliideste (KR580IK51) abil bittide kaupa.
3. Programmeeritav paralleelliides (PPI) (KR580IK55) PPI-l on kolm porti A, B, C, mis on ühendatud 2 rühma:

a) rühm A - sisaldab porti A ja C4-C7 porti C;

b) rühm B - port B ja C0 - C3 port C.

1. Lisaks pordiregistritele A, B ja C on PPI-l kontrollsõnaregister RUS. See on 2-baidine register, st. 16-bitine. Selle võib kirjutada:

a) esimene bait on esimest tüüpi juhtsõna;

b) teisele baidile kirjutatakse teist tüüpi juhtsõna.

1. PPI juhtseadmel on järgmised klemmid:

RD - andmete lugemine; WR - andmete salvestamine; CS - kristallide valik;

RES - lähtestamine. See signaal lähtestab kõik registrid A, B, C nulli ja RUS seab kõik pordid A, B, C sisendiks. A0, A1 - aadressi sisendid - mikroprotsessori aadresssiini madalad aadressid. Juurdepääs sadamatele määratakse vastavalt tabelile 1.

Tabel 1 – Paralleelliidese pordi programmeerimine

			Eesmärk
			Port A-sisend/väljund
			Port B-I/O
			Port C-sisend/väljund
			Salvestamine RUS-is

1. PPI-d saab programmeerida ja töötada ühes kolmest režiimist:

a) režiim 0 - teabe sisestamise ja väljastamise peamine (lihtne) režiim;

b) režiim 1 - teabe sisend- ja väljundrežiim;

c) režiim 2 - kahesuunaline siinirežiim.

1. PPI lähtestamiseks kasutatakse kahte tüüpi juhtsõnu:

a) USA esimest tüüpi või töörežiimi US;

b) US of teist tüüpi või US of bit manipulation.

1. Esimest tüüpi juhtimissüsteemi formaat on:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=1 - esimest tüüpi juhtimissüsteemi jaoks;

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

D4 - port A (PA7 - PA0): sisend - 1, väljund - 0;

D3 - port C (PC7 - PC4): sisend - 1, väljund - 0;

D2 - rühm B: režiim 0 - 0, režiim 1 - 1;

D1 - port B (РВ7 - РВ0): sisend - 1, väljund - 0;

D0 - port C (PC3 - PC0): sisend - 1, väljund - 0.

1. Teist tüüpi juhtimissüsteemi formaat:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7=0 - esimest tüüpi juhtimissüsteemi jaoks;

D6, D5, D4 - nullid sisestatakse alati;

D3, D2, D1 võrdub vastavalt N2, N1 ja N0 - pordi C biti kahendarvuga:

Tabel 2 – Paralleelliidese C-pordi programmeerimine

								C-pordi bitt

1. US DD10 (leht 2) paralleelliidese jaoks teabe sisestamiseks analoogtoiteallikatest:
2. Port A - töötab teabe väljastamiseks, nimelt mööda ridu PC0 - PC2 valitakse ridadel 89-96 (DD6) üks 8 andurist. PC3 aktiveerib DD6. Ridadel PA4-PA6 valitakse üks anduritest 97-100, 111 ja RA aktiveerib DD7.
3. Portide A ja pordi C (C7 - C4) tihvte ei kasutata.

12.3. Port B (РВ0 - РВ7) töötab teabe sisestamiseks ADC DD11-st ja edasi MP-sse.

12.4. Kõigi portide töörežiim on režiim 0.

12.5. Esimest tüüpi juhtimissüsteemi vorm on järgmine:

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

12.6. Pordi adresseerimine VK 107 signaali jaoks esimese astme dekoodrist: port A - E000H; port B - E001H; port C - E002N; RUS - E003N.

12.7. Andurite andmed salvestatakse RAM4-sse alates aadressist 8С00Н (8С00Н - 1000 1100 0000 0000), vt tabel 3. Iga anduri jaoks on eraldatud üks bait mälu, et salvestada üks bait andmeid.

Tabel 3 – Anduriliinide adresseerimine

12.8. Alamprogramm andmete sisestamiseks asukohaandurilt RT-1v liini 89 kaudu RAM4-sse aadressil 8С00Н (ja aadressil 8С01Н IP jaoks liini 90 kaudu), kasutades DD10 PPI-d.

MVI A, 8AH; - laadige akusse 1. tüüpi USA kood = 8AN.

OUT E003H; - väljastada USA kood RUS DD10 registrisse.

MVI A, F8H; - sisestage MP aku pordi C numbrikood, nii et

valige signaali sisendi tee liini 89 kaudu DD6 kaudu.

PC0 - PC3 ja signaali voog piki joont 89.

OUT E002H; - väljund porti C kood 0FH. Kui parlamendisaadik on seda teinud,

siis lähevad anduri andmed ADC-sse ja MP-sse

ootab RDY-signaali ADC-lt liini P1.5 kaudu sellesse

READ sisend (andmed valmis), st. kui RDY=1, siis MP

sisestab andmed pordist B. DD10 kasutades IN käsku, st.

Esinevad järgmised käsud LXI, N.

ADC aku.

MOV M, A; - edastada andmeid akult mäluelemendi kaudu

aadress HL, (8С00Н).

MVI A, F9H; - pordi C numbrikoodi sisestamine MP akusse nii, et

valige signaali sisendi tee liini 90 kaudu DD6 kaudu.

OUT E000H; - väljundkood F8H porti C aadressil E000H.

MVI A, 0FH; - juunioride rühma numbrikoodi sisestamine akumulaatorisse

PC0 - PC3 ja signaali voog piki joont 90.

OUT E002H; - väljund porti C kood 0FH. Kui parlamendisaadik on seda teinud, siis

anduri andmed jõuavad ADC-sse ja MP ootab

RDY signaali ADC-st liini P1.5 kaudu selle READ sisendisse

(andmed on valmis), st. kui RDY=1, siis siseneb MP

andmed pordist B. DD10 IN käsuga, st. toimub

järgmised käsud LXI, N.

LXI H, 8С00Н; - laadige MP registrisse H ja L mäluelemendi 8С00Н aadress,

kuhu saadetakse anduri andmed.

IN E001H; - sisend pordist B, selle aadress E001H, numbrid ADC-st

ADC aku.

MOV M, A; - edastada andmed akult mäluelemendile aadressil

• Mikroprotsessorseade SU
  • Sisend juhtsignaalid MP-le

RES - lähtestage välisseadmete signaal, see MP-s olev signaal seab käsuloenduriks 0 ning lähtestab ka katkestuse lubamise päästikud ja arestib siinid;

RDY - valmisoleku signaal, tuleb arvutist MP-le. Signaal U=1 näitab, et välisseade on saatnud andmed SD-le või et host on valmis andmeid vastu võtma;

HOLD – U=1 signaal hostilt näitab, et host taotleb süsteemisiinide (andmed ja aadress) arestimist;

INT - signaali sisendi taotlus arvutist katkestamiseks.

• Väljundjuhtsignaalid MP-l

HLDA - rehvi püüdmise kinnitus, st. MP väljastab U=1 ja võimaldab rehvi püüda. See on vastus HOLD päringule;

WI - ootesignaal. MP väljastab U=1 ja läheb ooterežiimi;

INTE - katkestuse lubamise signaali väljund U=1 juures. Vastus päringule INT;

DBIN - vastuvõtusignaali väljund, st. kui sellel väljundil U=1, näitab MP, et läheb vastuvõturežiimi, lugedes andmeid arvutist või RAM-mälust, ROM-ist;

WR - signaali väljund, salvestamine, st. kui U=0, siis MP toodab baidi informatsiooni arvutisse või mällu kirjutamiseks;

SYN - sünkroniseerimissignaal. U=1 signaal on kaasas iga MP töötsükli alguses;

CL1, CL2 - faasi 1 ja faasi 2 sisend signaali generaatorist.

• Peamiste juhtsignaalide moodustamine MCS-is

MP kasutamisel on vaja selgelt mõista selle dünaamikat

töö, s.t. suhe programmi – käsu – juhtsignaalide vahel. Nimelt:

1. Arvutiprogramm koosneb käskudest.
2. Käsk on üks või mitu toimingut.
3. käsk täidetakse tavaliselt 1 kuni 5 masinatsükliga.
4. masina tsükkel (M) – aeg, mis kulub 1 baidi teabe hankimiseks mälust või ühe masinasõna pikkuse käsu täitmiseks.
5. masinatsükkel koosneb 1–5 masinatsüklist. MP töötab kella tsüklitena, kasutades kella generaatori signaale.
6. MP-s on 10 erinevat tüüpi masinatsüklit.
7. Esimene masinatsükkel mis tahes MP-käsu täitmisel on M1-tsükkel – käsukoodi eraldamine.
8. Esimene takttsükkel esimeses M1 tsüklis ja igas järgnevas tsüklis on alati 8-bitise olekusõna (SS) andmekiirtee MP väljundi takttsükkel.
9. Tabelis on toodud iga numbri otstarve sõna olekus ja SS-i vorm. O - signaali väljund registrist DD12. MP, kasutades oma RSS-i signaale, juhib tegelikult kõiki toiminguid.

Tabel 4 – Mikroprotsessori tööalgoritm iga 10 töötsükli jaoks

• MSU aadresside dekrüpteerijad

MSU-s toimub juurdepääs RAM-i, ROM-i ja sõidukiüksuse kõikidele mälurakkudele aadressidekooderite abil. Igaühel on oma aadress.

MSU-s on dekoodrid jagatud kahte etappi: A15 - A12 - (DD1 dekooder) - töötlevad aadressirea 4 kõige olulisemat bitti, st. see on MSU dekrüpteerijate esimene etapp; A11 - A0 - MSU aadressidekooderite teine ​​etapp. A11-A10 – neid 2 bitti töötlevad dekoodrid DD6 ja DD5. A9 - A0 - mõnda neist bittidest koos DD1-ga kasutatakse juurdepääsuks taimeritele, katkestuskontrolleritele, aga ka liidese portidele, taimeritele. See on ka dekoodri teine ​​etapp.

• Esimese etapi aadresside dekooder

Mikroprotsessoril KR580IK80A on aadressisiin, mis sisaldab 16 rida, see tähendab 16-bitine aadressisiin A0 - A15. Vanemad numbrid on A15, A14 ja väiksemad on A1, A0. Projekteeritud MSU kasutab peamiselt kahetasandilist adresseerimisstruktuuri. Esimese etapi DD1 dekoodriks valiti dekooder - demultiplekser K155ID3 (DD1). See teisendab neljale sisendile 20–23 antud binaarseks koodiks ühes väljundis 0–15, see tähendab, et see on 4–16 dekooder. Dekoodri lubamise signaalid suunatakse sisenditesse EN1 ja EN2 . Dekoodri - demultiplekseri K155ID3 struktuur sisaldab 4 inverterit, 16 loogilist JA elementi 5 sisendi jaoks ja ühte NAND elementi kahele sisendile.

Aadressi A15–A12 neli kõige olulisemat bitti mikroprotsessorist mööda ridu 3–6 on ühendatud esimese astme dekoodri DD1 sisenditega 20–23. Sõltuvalt nende sisendite koodist genereeritakse ühes DD1 väljundis madal tase. Need signaalid saadetakse järgmistele elementidele:

Signaalid 12 ja 13, samuti signaalid 16 ja 17 juhitakse teise astme dekoodrite DD5 ja DD6 juhtimiseks, et genereerida juurdepääsusignaale vastavalt ROM ja RAM kiipidele. Signaalid 12 ja 16 läbivad lisaks sideliinidel 42 ja 110 invertereid DD14.6 ja DD15.4.

Signaal 107 suunatakse VK107 märgisega pistiku kaudu paralleelliidesesse DD10, mis teenindab ADC- ja sisendlüliteid.

Signaal 108 koos VK108 pistiku pealdisega tarnitakse aadressidekoodritele klaviatuuril ja kuvaril asuvate katkestuskontrollerite valimiseks.

Signaal 18 antakse täiendavale kolmandale liidesele (vajadusel) signaalide väljastamiseks täiturmehhanismidele.

Signaal 19 antakse paralleelliidesele DD6 teabe (signaalide) väljastamiseks IM-le ja plotterile.

Signaal 105 antakse paralleelliidesele DD1 teabe väljastamiseks MSU-st IM-i ja printimiseks. Signaal 106 saadetakse taimerdekooderitele.

• Kahekordne dekooderDD5, DD6

1. Kavandatud MSU-s kasutatakse neid mikroskeeme 2. astme dekoodritena, nimelt juurdepääsuks mälule ROM1 - ROM8 DD5 kaudu; RAM1 - RAM8 DD6 kaudu.
2. Pärast MSU toite sisselülitamist võetakse MP DD2-lt vastu U=0 signaale kõigil aadressiliinidel A0–A15. Signaalid A12 - A15 suunatakse 1. astme dekoodrisse DD1. Nullväärtustega nendel neljal väljundil väljundis DD1, real 12 U=0 ja kõigis teistes U=1.

Tabelis 5 on näidatud dekoodri töö - demultiplekser tüüp K155ID4. Nullid tähistavad madala taseme signaale, mis ilmuvad dekoodri väljunditesse sõltuvalt lubade signaalidest ja signaalid aadressi sisendites. Dekoodri väljundite üksikuid olekuid ei ole tabelis märgitud. Olekutabelist on näha, et teist signaalide rühma madala taseme signaalidekoodri väljundis ei genereerita ja kolmas rühm genereerib madala taseme signaale kahes väljundis samaaegselt. Seega tagatakse projekteeritud MSU-s dekoodrite tööseisund esimese ja neljanda rühma sisendsignaalide kombinatsiooniga.

Tabel 5 - Dekoodri - demultiplekseri tüübi olekud

1. Signaal piki joont 12 U=0 läbib DD14.6 inverterit ja liini 110 kaudu suunatakse sisendisse EN1 signaalina U=1. Teisel väljundil DD1 ja real 13 U=1. See signaal läheb EN2 DD5; See. 1-ga võrdsed signaalid saadetakse mõlemasse sisendisse EN1 ja EN2. Seejärel tagatakse olekutabeli kohaselt juurdepääs väljunditele 1.0 - 1.3 või juurdepääs ROM1 - ROM4-le.
2. Liinidel A10 - A11 MP U=0. Need read läbivad aadressipuhvrit DD16 ridadel 48 ja 49. Need read lähevad DD5 või DD6 sisenditesse A0, A1. Kui nendel ridadel on nullväärtused, on tabeli järgi juurdepääs väljundile 1.0, s.o. ROM1-sse. Seega, pärast süsteemi sisselülitamist, pärast toite sisselülitamist pääsetakse kohe juurde ROM1-le, kus võib olla mõne automaatselt käivitatava alamprogrammi aadress. Näiteks rutiinid süsteemi valmisoleku kohta andmete tajumiseks.
3. Kui MP väljastab ridadel A15 - A12 koodi 0001, see kood läheb dekoodrisse DD1 ja seejärel väljundisse O2 ja real 13 U = 0 ning kõikides teistes ridades ja real 12 DD1 U = 1. Signaal 12 on inverter DD14.6, seega mõlemal sisendil EN1, EN2 DD5 U=0, vastavalt tabelile on juurdepääs väljunditele 2.0 - 2.3 või olenevalt koodist ridadel A0, A1 mööda ridu 48, 49 alates aadressiridadele A10, A11 DD16 , on juurdepääs ROM5-le või ROM8-le. Samamoodi on juurdepääs RAM1-le ja RAM5-le, kasutades liinide 16 ja 17 signaale (DD1 väljundid 9 ja 10). Signaal mööda joont 16 läbib elemendi “AND - NO” DD15.4 selle elemendi teise sisendisse, toide antakse, s.o. väljund 42 on 0, kui toide on rakendatud.

Seega, sõltuvalt esimese astme dekoodri DD1 signaali madalast tasemest ühes liinist 12, 13, 16 või 17, valitakse üks neljast väljundsignaalide rühmast DD5 ja DD6: ROM1 - ROM4 või ROM5 - ROM8 ja RAM1 - RAM4 või RAM5 - RAM8. Sõltuvalt aadressi sisendite koodist genereerivad read 48 ja 49 madala taseme signaali ühes neljast väljundist ühes neljast väljundrühmast. Juurdepääs RAM-i kristallidele lõpetatakse pärast elektritoite eemaldamist elemendist DD15.4.

• Aadressi siini puhvrid

Teave, mille MP väljastab aadressi- ja andmesiini kohta, läheb paljudesse seadmetesse: RAM, ROM ja VU, liidesed. MP väljundid, sealhulgas KR580IK80A, võimaldavad neil aga suhteliselt väikest voolutarbimist. Sellest järeldub, et ühe MP väljundiga saab ühendada ühe seadme, seega ühendavad aadressi- ja andmesiinid puhvrid. Selliste puhvrite ehitamiseks kasutatakse siinikujundajaid.

Bussijuhte KR580VA86 ja KR580VA87 kasutatakse MSU-s aadressipuhvrina. Väljatöötatud juhtimissüsteemis kasutatakse MP aadressipuhvritena K155LP10 mikroskeeme. Kõik need kiibid sisaldavad kuut kolme väljundi olekuga repiiterit, st kuut Z-järgija puhvrit.

Leht 3 näitab kolme puhvri DD13, DD16 ja DD19 ühendamist MP aadressireale. MP-st suunatakse aadressiväljundid A15 - A0 puhvrite DD13, DD16 ja DD19 sisenditesse ning nende väljundis moodustatakse aadressisiin ridadega 3 - 6, 48, 49, 90 - 99.

Puhvri DD19 3 - 6 väljundid (nagu eespool mainitud) antakse esimese astme dekoodri DD1 sisendisse, DD16 väljundid 48, 49 antakse ROM-i ja RAM-i DD5 ja DD6 teise astme dekoodrite aadressisisenditesse. ja ülejäänud väljundid antakse masina üldpistikusse X2. Liin 85 võtab vastu signaali otsemälu juurdepääsu (DAM) ahelast elemendilt DD3, kus see moodustatakse, võrdub 0 või 1. Puhvrite DD13, DD16 ja DD19 puhul on liinil 85 olev signaal z-signaal z- puhvrid. Kui signaal z=1 võetakse vastu liini 85 kaudu, siis kõik aadressipuhvrite väljundid lülitatakse suure takistusega olekusse, aadressisiin lahutatakse mikroprotsessorist ja seda kasutatakse mälu otseseks juurdepääsuks. Kui signaal real 85 on null, siis toimub aadressi siini normaalne töö MP-ga.

• Andmesiini puhvrid

Mikroprotsessori juhtimissüsteem kasutab kahte andmesiini puhvrit DD7 ja DD11, mis on valmistatud KR589AP16 siini draiveritel. MSU SD on 8-bitine ja puhvrid 4-bitised, seega kasutatakse 2 paralleelselt töötavat puhvrit.

Need puhvrid on kahesuunalised, mis tähendab, et nad saavad edastada signaale MP-st andmesiini või vastupidi andmesiinilt MP-le. K5879AP16 tüüpi puhvritel on 4 I/O kontakti (I/O0 - I/O3). Need kontaktid on ühendatud MSU jaoks kogu süsteemi hõlmava andmesiiniga ja nende kaudu saavad andmed voolata mõlemas suunas, samuti on kaks 4 viigu rühma, mille kaudu andmed liiguvad ainult ühes suunas. Nimelt: neli sisendit I0 - I3 tagavad andmete edastamise MP-st puhvrisse (ja seejärel andmesiini) ja neli väljundit O0 - O3, mille kaudu sisenevad andmed puhvrist (ja andmesiinist) MP-sse. . Andmete liikumise suund läbi puhvri määratakse selle CS- ja SEL-sisenditesse edastatavate signaalide abil.

Puhver K589AP16 sisaldab 8 juhitavat z-puhvrit, millest neli tagavad andmete edastamise ühes suunas, ülejäänud neli vastassuunas, kahe NAND-NOT sisendiga loogilist elementi juhtsignaali z1 genereerimiseks neljale z-puhvrile ja AND-NO element juhtsignaali z2 genereerimiseks veel nelja z-puhvriga, samuti takistitega R23 - R26, mille kaudu antakse toide andmesiini liinile.

Puhver töötab järgmiselt. Kui juhtsisendid on varustatud signaalidega liinide 47 ja 11 kaudu CS=0 ja SEL=0, siis z1=0 ja z2=1 ning andmed

üleminek sisenditest I0 - I3 (MP-st) väljunditele I/O0 - I/O3 (andmesiini). Kui signaalid on CS=0, SEL=1, siis z1=1 ja z2=0 ning andmed liiguvad I/O0 - I/O3 kontaktidelt (andmesiinilt) O0 - O3 kontaktidele (ja siis parlamendiliikmele). CS-signaal liinil 47 läbib paljusid elemente, kuid pärineb MP-st HLDA väljundist ja liini 11 SEL-signaal läbib palju MP-i elemente ka DBIN-i väljundist (andmete vastuvõtt või väljund).

• Olekusõnaregister ja väljundandmete register

indikaatori segmendid

Olekusõnaregister (SW) on mõeldud MP-lt olekusõna koodi (SS) vastuvõtmiseks selle iga töötsükli alguses, selle salvestamiseks ja salvestamiseks kogu tsükli vältel ning ka väljastamiseks (vastavalt olekusõnale ) vajalikud juhtsignaalid. Need signaalid koos mikroprotsessori juhtsignaalidega teostavad kõik seadme ümberlülitustoimingud MSU-s selle töötamise ajal.

MSU olekusõnaregistrina kasutatakse mitmerežiimilist puhverregistrit (MBR) DD12 tüüpi K589IR12. Sellel on: 10 - 17 - signaali (teabe) sisendid; CS1, CS2 - kristallide valiku sisendid; MD - režiimi valiku sisend; EW - strobosisend; R - lähtestamine; INR - laiendatud sisendi (ümberpööratud) strobe väljund.

MBR kui PCC on lubatud esimeses režiimis, milles MD-sisend on maandatud ja CS2=1, st selles režiimis CS1=0, CS2=1 ja MD=0. Kui MP-st EW sisendisse saabub strobo, st kui EW = 1, kirjutatakse (lukustatud) olekusõna registrisse. MP strobo saabub PCC-sse iga tsükli alguses.

K589IR12 tüüpi mitmerežiimilist puhverregistrit kasutatakse MSU-s ka andmeregistri väljundina indikaatorsegmentidele DD8. Sel juhul lülitatakse MBR sisse teises režiimis, milles EW = 0 ja MD = 1 (kuna see sisend on ühendatud liiniga 79, mis on varustatud toitega F päästiku DD3 lähedal). Tuginedes CS1 sisendisse saabuvale vilkurile ja 17-le joonelt CS2-le võrduvale signaalile otsemälu juurdepääsuseadmest (DAM), lukustab register DD8 sisenditesse 10–17 saabuvad andmed.

• Andmete kirjutamine mällu (RAM) või välisseadmesse (ED)

Signaalide genereerimine andmete mällu (RAM) või arvutisse kirjutamiseks on näidatud lehel 3. Mikroprotsessor on tähistatud DD2, olekusõna register on DD12.

Teatavasti RAM-i või mällu andmete kirjutamisel väljastab MP WR U=0. Olekusõnaregister DD12, mis põhineb olekusõnal, mis talle MP-st iga tsükli alguses meelde jääb, annab RAM-i kirjutamisel väljundis O4 signaali U=1 ja RAM-i kirjutamisel signaali U=0. RAM.

Kui U=1 on väljundis O4 DD12 väljundis ja U=0 WR väljundis, siis U=0 DD17.1 väljundis salvestab hostseadmesse (antud juhul DD17.2 väljundis U= 1). Kui DD12 väljundis O4 väljastatakse signaal U=0, salvestades väljundis WR U=0, siis DD17.2 väljundis U=0 (ja DD17.1 väljundis U=1) ja andmed kirjutatakse RAM-i.

• MP ja olekusõnaregistri töö sünkroniseerimine ja

staatussõna strobo moodustamine

See ahel sisaldab kella generaatorit, DD20.2 päästikut ja DD14.5 inverterit. 4 MHz taktsagedusega generaator toodab signaale väljundis 2 sagedusega 4 MHz ning väljundites 9 ja 10 signaale sagedusega 2 MHz, kuid sama polaarsusega 1800 võrra nihutatud faasis. MP väljund DD2 SYN on sünkroniseerimissignaali väljund ja DD2 olekusõnaregistris on STR sisend sünkroniseerimissignaali sisend. Kui MP-st antakse signaal SYN = 0 (algseisund), siis päästiku DD20.2 sisendis D U = 0 ja sagedusega 2 MHz võetakse signaaligeneraatori (GS) signaalid vastu sisend C kuni DD4.5. Päästiku DD20.2 väljund genereerib signaali U=0. Sagedusel 4 MHz lähtestatakse päästik R-sisendi kaudu nullile, kui päästik oli seatud üksikolekusse. Kui MP-st antakse signaal SYN=1, siis genereeritakse DD20.2 väljundis signaal U=1, mis läheb STR DD12 sisendisse, st toimub DD2 ja DD12 sünkroniseerimine. Kuid pärast poole põhisignaalide perioodist saadetakse signaal 2. liini kaudu DD20.2 sisendisse R ja päästik nullitakse. Seda sünkroniseerimissignaali kasutades salvestab PCC DD12 MP MP-st CC. Pärast poole perioodi pikkuse sagedusega 2 MHz möödumist lähtestatakse DD20.2 päästik R-sisendi kaudu nullile. Samal ajal moodustub pöördväljundisse vastupidise polaarsusega strobo, mis antakse päästikule DD20.1.

• Signaali konditsioneerimine pikendatudDBIN

Laiendatud DBIN-signaal genereeritakse vastavalt lehel 3 olevale skeemile. See sisaldab MP DD2, kahte päästikut DD21 ja DD20.2, kolme inverterit DD14.1, DD14.2 ja DD14.3 ning kahte JA-elementi DD18.1 ja DD18.2 . MP väljastab U=1 DBIN-i väljundis, kui see on valmis andmeid vastu võtma RAM-ist, ROM-ist ja VU-st. Pöördväljundis olev päästik DD20.2 tekitab strobo sagedusega 2 MHz ja eemaldab selle sagedusega 4 MHz, jõudes R-sisendisse, kui MP DD2 väljundi SYN-i sünkroniseerimissignaal võetakse vastu D-s. DD20.2 päästiku sisend. Algolekus päästiku pöördväljundis DD20.2 U=1, päästiku DD20.1 otseväljundis U=1 on MP DD2 väljundis signaal DBIN=0 ja seega mõlemas sisendis DD18.2 U=1 ja selle väljundis laiendatud signaali DBIN=0. Kui MP väljastab signaali DBIN=1, siis DD18.2 ülemises sisendis U=0 (millega U=1 alumises sisendis) ja signaali pikeneb DBIN=1. Kui ülemise sisendi DD18.2 signaal muutub 1-lt 0-le, lähtestatakse päästik DD20.1 ja otseväljund muutub U=0-ks.

Seega mõlemas DD18.2 sisendis U=0 ja selle väljundis laiendatud DBIN=1. Mõne aja pärast eemaldab MP DD2 DBIN-signaali, see on võrdne nulliga ja ülemises sisendis DD18.2 U = 1, kuid laiendatud DBIN-signaal on jätkuvalt võrdne ühega, kuni vilkur jõuab C-sisendisse. DD20.1 päästik. Pärast seda pikeneb signaal DBIN=0. DBIN-signaal pikenes ajaliselt tänu päästikute DD20.2 ja DD20.1 aktiveerimisele

• Signaali konditsioneerimineI/ VÕI(VU lugemine) jaMEMR

(loe RAM-i ja ROM-i)

Signaali genereerimise ahel sisaldab MP DD2, CC registrit DD12, laiendusahelat DBIN ja kahte JA-elementi DD17.3 ja DD17.4. Laualt

signaalide olekust igas tsüklis järeldub, et arvutist lugemisel väljundil O6 DD12 U=1, väljundil O7 U=0 ja laiendatud signaalil DBIN=1 real 9. Sel juhul väljundis DD17.3 U=0 , see tähendab signaal I/OR=0 ja andmeid loetakse arvutist (väljundis DD17.4 U=1). Kui väljundis O7 DD12 U=1, väljundis O6 U=0 ja laiendatud DBIN=1, siis väljundis DD17.4 U=0 ehk siis signaal MEMR=0 ja andmed loetakse mälust (RAM või ROM). ) . DD17.3 väljundis olev signaal on võrdne ühega.

• Signaali konditsioneerimineC.S.JaSELpuhvrite haldamiseks

andmesiin

Andmesiinide DD7 ja DD11 juhtimiseks mõeldud CS- ja SEL-signaalide genereerimise ahel sisaldab MP DD2, CC registrit DD12, andmesiini puhvreid DD7 ja DD11, trigerit DD20.1 ja muid elemente. Signaali oleku tabelist iga MP töötsükli kohta järeldub, et kui O1=0, kirjutatakse andmed PCC DD12 väljundisse ja kui O1=1 loetakse andmeid samast väljundist. Kui näiteks andmeid loetakse (vastu võetakse) mälust (RAM või ROM) või sõidukiüksusest, siis O1 = 1 väljundis DD12 ja HLDA = 0 väljundis DD2 (kuna MP ei luba siinihõivet) ja DBIN = 1, sest see MP võimaldab andmete vastuvõtmist. Kuna signaal DBIN = 1, siis SEL-sisenditel DD7 ja DD11 U = 1 ja need puhvrid lülitatakse MP-sse andmete sisestamiseks sisse. Liinil 47 sel ajal U=0 (sisse lülitatud puhvrid DD7 ja DD11), sest sisendis DD18.3 U=1 alates DD12 (lugemisel) ja trigeri väljundis DD20.1 U=0. DD20.1 otseväljundil U=0, sest kui MP DD2-lt võetakse vastu DD18.1 väljundis signaal DBIN=1, muutub signaal 1-lt 0-ks ja triger DD20.1 lähtestatakse nullseisundisse. Järgmise olekusõna strobe (SS) saabumisel seatakse DD20.1 päästik ühte olekusse, selle otseväljundis U=1, DD18.3 väljundis U=0 ja väljundis DD18.4 U=1 (liini 71 kaudu U= 1), signaal CS=1 ning DD7 ja DD11 on välja lülitatud. Kui andmed kirjutatakse RAM-i või VU-sse, siis DBIN=0 ja SEL-i sisenditel U=0. DD18.1 väljundis U=1, seega ei lähtestata päästikut selle otseväljundis U=1. Signaal O1=0 väljundis DD12. Väljundil DD18.3 U=1 ja väljundil DD18.4 U=0 lülitatakse CS=0 real 47 ja puhvrid DD7 ja DD11 sisse, et väljastada andmeid MP-st andmesiinidesse ja seejärel RAM ja VU. Pärast andmete salvestamise tsükli lõppu muutub signaal väljundis O1 DD12 väärtuseks U=1, real 47 U=1 ning DD7 ja DD11 lülitatakse välja.

• Katkestussignaalide genereerimine mikroprotsessoris

Prioriteetse katkestuse moodul on mõeldud kasutamiseks

mikroprotsessoripõhised automaatjuhtimissüsteemid, milles infotöötlusrežiim muutub sõltuvalt välistest tarkvaraliselt ettearvamatutest sündmustest. Prioriteetse katkestuse mooduli põhiülesanne on väliste sündmuste tuvastamine ja juhtsignaalide väljastamine mikroprotsessori juhtimissüsteemile, mis (teatud tingimustel) peatab ajutiselt jooksva programmi täitmise ja annab juhtimise üle teisele, spetsiaalselt selleks puhuks loodud programmile. Mikroprotsessor KR580IK80A võimaldab rakendada vektorite mitmetasandilist prioriteetset katkestust, ühendades sellega täiendava spetsiaalse katkestusahela, mille põhielemendiks on katkestuste kontroller. Kõnealused mikroprotsessoripõhised iseliikuvad relvad kasutavad

katkestuskontrollerid tüüp KR580VN59.

Mikroprotsessori ACS välisseadmed võivad taotleda DD2 mikroprotsessorilt praeguse programmi katkestamist, rakendades selle INT-sisendile INT-signaali. Katkestussignaal võib ilmneda igal ajal käsutsükli jooksul. Katkestuste käsitlemine on korraldatud nii, et katkestusnõue salvestatakse mikroprotsessori sisemisse katkestustaotluse trigerisse. Pealegi salvestatakse katkestustaotlus ainult siis, kui mikroprotsessor liigub M1 tsüklisse, st järgmise käsu algtsüklisse, mis näitab praeguse toimingu lõpetamist. Nende tingimuste täitmine muudab masina järgmisest tsüklist katkestustaotluse töötlemise tsükli. Masina katkestamise tsükkel, mis algab kell T1 katkestuse lubamise tingimustes, järgib sisuliselt masina diskreetimistsüklit. Ühiku (H - tase) sünkroniseerimissignaali poolt määratud aja jooksul genereerib mikroprotsessor oma INTE väljundis signaali U=1.

Tegelikult on mikroprotsessori väljundis olev INTE signaal käepigistuse signaal, st signaal, mida korratakse kaks korda mikroprotsessori ühe täistöötsükli jooksul. Vaadeldavas mikroprotsessori juhtimissüsteemis võib katkestusnõude signaal DD2 mikroprotsessori INT sisendisse tulla paralleelselt, mis teenindab klaviatuuri, ja välisseadmetelt DD13 katkestuskontrolleri kaudu. Oletame, et vajutatakse suvalist klaviatuuriklahvi ja DD18.2 päästiku 1D sisendis võetakse vastu signaal U=1. Mikroprotsessor DD2 tsüklis M1 INTE väljundis genereerib signaali, mis on võrdne ühega. See signaal läbib AND-EI elemente DD15.2 ja DD15.3 ning läheb DD8.2 päästiku R-sisendisse. Vastavalt sünkroniseerimissignaalile, mis saabub sisendisse DD8.2 trigerilt DD12 olekusõnaregistrist väljundist O5, võttes arvesse DD8.2 päästiku 1D ja R sisendites vastuvõetud signaale, läheb see triger paigaldusrežiim, milles otseväljund U = 1 ja pöördväljundis U = 0. See signaal läbib elemendi “AND-NO” ja signaalina U=1 jõuab mikroprotsessori INT-sisendisse ja lukustatakse sisemise päästikuga. Mikroprotsessor eemaldab INTE signaali, see tähendab, et see muutub nulliks, DD8.2 triger läheb lähtestusrežiimi, kus otseväljundis U=0 ja pöördväljundis U=1.

Päästiku pöördväljundist tulev signaal läbib elemendi “AND-NO” ja seetõttu seatakse mikroprotsessori INT sisendisse nulliga võrdne signaal. Sellised

INT-signaali mikroprotsessorile genereerimise järjestust jälgitakse juhul, kui DD13 katkestuskontrolleri katkestusnõude signaal ei saabu INT-väljundist, see tähendab, et see võrdub nulliga. Kui katkestusnõue tuleb mis tahes välisest seadmest, saabub see esmalt ühte DD13 katkestuskontrolleri sisenditest IR0 - IR7.

Katkestuste kontroller genereerib signaali, mis on võrdne ühega INT väljundis, mis läbib "EI" inverterit ja "AND-NO" elementi (eeldusel, et U=1 signaal võetakse vastu DD8.2 päästiku pöördväljundist ) ja saabub U=1 signaalina DD2 mikroprotsessori INT sisendisse. Mikroprotsessori töö päringusignaali tajumiseks antud juhul paralleelselt klaviatuuri liidesest. Pärast katkestusteenusele üleminekut kannab DD2 mikroprotsessor aga vastava olekusõna DD12 olekusõnade registrisse. O0 bitis olevas olekusõnas genereeritakse olekusõnade registri DD12 väljundis signaal U=1, mis edastatakse katkestuskontrolleri DD13 INTA sisendisse. Selle signaali alusel katkestab kontroller andmeliinid käsu CALL abil edastab selle mäluelemendi aadressi, millest algab välisseadme hoolduse alamprogramm.

Mikroprotsessor ACS teenindab välisseadme päringut ja pärast alamprogrammi täitmist naaseb algse programmi juurde.

7 Klaviatuur, ekraan ja genereerimisplokk

katkestusvektorid

7.1 DMA ja väljundploki põhielemendid

teave ekraanil

See plokk sisaldab järgmisi elemente. 1200 Hz signaaligeneraator, mis on kokku pandud kahele loogilisele inverterile DD1.1 ja DD1.2, takistile R25 ja kondensaatorile C1. Signaal generaatori väljundist suunatakse pidevalt DD3 päästiku C sünkroniseerimissisendisse, samuti kahe inverteri DD1.3 ja DD1.4 kaudu DD6 loenduri C2 sisendisse ja AND - NO elemendi sisendisse. DD4.3.

Loendur DD6 tüüpi K155IE5 sisaldab 4 T-kikku ja AND-NO elementi kahel sisendil, et genereerida signaal loenduri nullimiseks (nulli lähtestamine). Loenduril on kaks sisendit T0 ja T1 ning neli väljundit ST0 - ST3. Kui sisendsignaal on T1, töötab loendur kolmekohalise loendurina. Kui T1 on ühendatud CT0 väljundiga ja sisendsignaalid suunatakse T0 sisendisse, töötab loendur neljakohalise loendurina.

Otsese mälupöörduse ahelas töötab DD6 loendur kolmebitise loendurina ja on ette nähtud kaheksa aadressi genereerimiseks koodidega 000 kuni 111 madalatel aadressiliinidel A0, A1 ja A2 alternatiivse juurdepääsuga 8 RAM-i lahtrile DMA ajal. Selleks edastatakse DD6 loenduri signaalid 3 JA-EI loogilisele elemendile DD5.2, DD5.3 ja DD5.4. Kui nendele elementidele saabub trigerilt DD3 teine ​​signaal, siis need käivituvad ja edastavad aadressikoodi aadressiridadel A0, A1 ja A2 loendurilt.

Kahekordsel dekooderil põhinev DD7 aadressidekooder - demultiplekser K155ID4 on mõeldud signaalide järjestikuseks väljastamiseks kaheksal väljundil koos aadressikoodide pideva genereerimisega aadressiridadel A0, A1, A2 DD6 loenduri abil. Signaalid DD7 väljunditest läbi võimendite VT2 - VT16 (paaris) suunatakse 8 kuvari indikaatori katoodidele ja pakuvad nende vahelduvat ühendust toiteallikaga.

DD8 mitmerežiimiline puhverregister on loodud selleks, et fikseerida igas mälupöördustsüklis (sagedusega 1200 Hz) RAM-mäluelemendi andmed (vaheldumisi kaheksast RAM-i rakust), salvestada need andmed kellatsükli ajal ja väljastada kõigi näidikute anoodid. Nende andmete põhjal moodustatakse indikaatoritele (kõigile neile) mingi number või täht ning see number või täht kuvatakse indikaatoril, mille katood on hetkel DD7 aadressi dekoodri abil toiteallikaga ühendatud. Signaalid puhverregistrist indikaatorite anoodidele läbivad võimendeid VT1 - VT15 (paaritu).

Võimendite VT2 - VT16 (paaris) ühendamine indikaatorite katoodidega ja võimendi VT1 - VT15 (paaritu) indikaatorite anoodidega on näidatud lehel 4. Sisenditel 1 - 8 ja trioodide VT2 alustel - VT16 (paaris) ja seejärel indikaatorite katoodidele signaalid (vaheldumisi) aadressdekoodrist DD7 ja andmed DD8 puhvrist (samaaegselt kõigi indikaatorite kõikidele anoodidele) edastatakse sisenditesse 9–16 ja trioodide alustesse. VT1 - VT15 (paaritu).

Disainitud MSU-s on plaanis kuvarina kasutada kaheksat indikaatorit. Iga indikaator on ALS335A tüüpi seitsmesegmendiline LED-maatriks. Kõik kaheksast LED-maatriksist teenindavad ühte rangelt määratletud kaheksast RAM-i rakust, millele on otse juurdepääs. Seetõttu programmeeritakse igasse RAM-i lahtrisse rangelt määratletud teave.

7.2 Liiklusvoo korraldamine ja info kuvamine

Mikroprotsessoriga protsessijuhtimissüsteemis töötab plokk otseseks juurdepääsuks mälule ja teabe kuvamiseks ekraanil multiplekseri režiimis. Mikroprotsessor K580IK80A töötab sagedusel 2 MHz. Inverterite DD1.1 ja DD1.2 DMA signaali generaatori sagedus on 1200 Hz ja DMA seade töötab sellel sagedusel. Kui 2 MHz jagada 1200 Hz-ga, siis saame, et iga 1666 taktitsükli järel käivitub MP, see katkeb ja võimaldab DPM-süsteemil välja töötada vajaliku arvu taktisagedusi ja kuvada ekraanile infot. Seevastu DDP seadmega on ühendatud 8 indikaatorit ja need on ühendatud info vastuvõtmiseks ükshaaval, sest DD7 aadressidekooder väljastab signaale järjestikku kaheksa indikaatori katoodidele. Sellest lähtuvalt süttivad indikaatorite katoodid sagedusega 1200:8=150 Hz aja jooksul, mis on võrdne selle sageduse ühe perioodiga (mitte 1200 Hz või 2 MHz). Valgustustehnikast on teada, et kui võnkesagedus ületab 15 - 20 Hz, siis tekib pideva hõõgumise efekt, mistõttu on visuaalselt tajutav info kõikide indikaatorite kohta pidevana.

Lisaks käsitletud seadmetele osalevad elemendid DD1.5, DD4.1, DD14.3, DD15.1, DD4.2, DD5.1, DD2.1, DD4.3 otseses mälujuurdepääsus. Element DD1.5 on ühendatud pistiku X1 kaudu R MP sisendiga ja nupuga “Reset” ning lähtestab liikluskorraldussüsteemi algsesse olekusse. Elementi DD4.1 kasutatakse signaali sisestamiseks DMA-süsteemi nupust “Reset” läbi DD1.5 ja HLDA signaali MP DD2-st elemendi DD14.3 kaudu. Elementi DD15.1 kasutatakse INT signaali (katkestamiseks) sisestamiseks MP-sse. Kui INT signaal ei saabu (algseisund), siis INT-liideses välise U=1 ja DD15.1 väljundi juures U=0 MP ei lähe katkestusrežiimi ja saab lubada DMA. Sellest järeldub, et element DD4.2 blokeerib INT ja HOLD signaalid ning takistab nende signaalide samaaegset edastamist MP-le. Element DD5.1 ​​pakub sarnast blokeerimist HOLD-signaali sisendiks välisest seadmest.

DMA-mooduli otsene töö toimub järgmises järjestuses. Iga sagedusega signaaligeneraatori signaali jaoks

1200 Hz triger DD3 käivitub ja selle otseväljundisse ilmub signaal U=1. Kui välisseadmed ei esita siinide katkestamise ja kinnipidamise taotlusi, edastavad selle signaali elemendid DD4.2 ja DD5.1 ​​ning see läheb MP HOLD-sisendisse, taotledes MP-s siini hõivamist. Kui MP lubab DMA-d teostada, väljastab see oma HLDA väljundisse signaali U=1 (enne siini hõivamise lubamist HLDA väljundis U=0, DD14.3 väljundis U=1 ja alates DD1.5 Ust =1 ja väljundis DD2 1 U=0, seega ei saa DD2.1 töötada). See signaal lülitab DD14.3 väljundi nullolekusse ning DD4.1 väljundis ja DD2.1 sisendis on U=1. Teine signaal sisendis DD2.1, mis tuleb trigerilt DD3, on samuti võrdne ühega (see teeb ka DMA päringu). Kolmas signaal elemendile DD2.1, mis antakse pistiku X1 kaudu, on MSU sünkroniseerimissignaal. Pärast seda käivitub element DD2.1 ja väljundisse ilmub signaali serv 1 kuni 0 Sellel serval seatakse alumine triger DD3, otseväljundisse ilmub signaal U = 1, mis võimaldab aadressikoodil. viia read A0, A1, A2 loendurilt DD6 läbi elementide DD5.2, DD5.3, DD5.4. Pärast aadressi siinide aadressi seadistamist sisestatakse sellel aadressil asuvate RAM-i rakkude andmed DD8 registrisse ja teave kuvatakse ekraani indikaatoritel.

Pöördväljundi alumine päästik DD3 edastab 1 kuni 0 vahelduva servaga signaali ülemise päästiku DD3 R-sisendisse ja lähtestab selle, määrates otseväljundi U=0 ja eemaldades MP DD2-st HOLD päringu.

MP eemaldab HLDA signaali ning DD4.1 väljundis ja DD2.1 sisendis vähendatakse signaal nulli ning DD2.1 väljundi U=1 korral lähtestatakse alumine päästik nullile, kasutades väljundite D ja signaale. C, mis on maandatud. Alumise trigeri DD3 ülemises väljundis seatakse U=0, elemendid DD5.2, DD5.3 ja DD5.4 lahutavad aadressi siini DMA seadmest ning algab juhtimissüsteemi ja MP normaalne töö ning DMA-režiim lõpeb.

7.3 Programmeeritav taimer KR580VI53

Taimereid kasutatakse iseliikuvates relvades:

a) teostada mehhanismide ja seadmete järgnev sisselülitamine ühes järjestuses ja nende seadmete väljalülitamine, tavaliselt erinevas järjestuses;

b) etteantud sagedusega signaalide pidevaks genereerimiseks ja võimaluseks seda sagedust muuta;

c) määrata mõne parameetri muutumise aeg;

d) praeguse kellaaja määramiseks.

Taimer KR580VI53 on tegelikult ajaloendur, teisest küljest on taimer sagedusgeneraator. Lisaks on taimeril käivitamise ja sulgemise sünkroonimine. DOUT0 - DOUT2 - taimeri väljundsignaalid selle 3 sisendist. SYN0 - SYN2 - loenduri sünkroniseerimise sisendid. Need. signaali sisendid generaatoritelt. Nendesse sisenditesse tuleb signaale anda pidevalt. EN0 - EN2 - loa signaalid arvestite sisselülitamiseks. A0 - A1 - aadressi siini madala järgu bitid, mis on mõeldud ühe loenduri või juhtsõnaregistri valimiseks.

Tabel 6 – MP ja PT vahelise teabevahetuse signaalid

Operatsioonid	Juhtsignaalid
Kirjutage USA taimeri juhtimisregistrisse
Lugemine STO0-st
Lugemine STO1-st
Lugemine STO2-st
Taimeri programmi keelamine

PT (programmeeritav taimer) kasutamine režiimis “0”:

1. Selles režiimis töötab taimer suletud kontaktidega ajareleena, et genereerida väljundsignaal DOUT.
2. Juhtsõna sisestatakse.
3. Selle kanali loendurisse sisestatakse number - SYN-signaali taktitsüklite arv, mille järel peaks ilmuma DOUT-signaal.
4. Arvu loendurisse sisestamise tulemusena DOUT signaal ei muutu.
5. Pärast EN-signaali andmist hakkab loendur lugema sisestatud numbrist nullini.
6. Kui loenduri väärtus muutub 0-ks, ilmub signaal DOUT=1 sünkroniseerimissignaali eelmisele servale:
7. DOUT signaal vähendatakse 0-ni, kui signaal EN=0.
8. DOUT-signaal lähtestatakse 0-le, kui loendurisse laaditakse uus number. Number tuleb iga kord loendurisse sisestada.

PT töö režiimis “1” (ooterežiim multivibraatori režiim). Multivibraator on 2-astmeline ruutlainegeneraator. Ootav multivibraator ehk üksikvibraator on ahel, mis reageerib sisendimpulsile ja muudab selle olekut 1 tsükli või mitme tsükli jooksul ning on seetõttu jagatud üheks vibraatoriks ilma taaskäivituseta (nagu taimeris) ja üheks korduva automaatse taaskäivitusega vibraatoriks. . Automaatne taaskäivitusaeg määratakse tavaliselt RC-ahela abil.

1. Laadib USA kanalile.
2. Sisestab loendurisse arvu N (N=4).
3. Arvu loendurisse sisestamisel on väljundsignaaliks DOUT=1.
4. Kui rakendatakse EN-signaali ja rakendatakse sünkroniseerimissignaali tõusvat serva, vähendatakse DOUT-signaali 0-ni.
5. Selles režiimis olev arv loenduris jääb alles EN-signaali rakendamisel (eemaldamisel) ja seejärel tsükleid korratakse.

Režiim “2” on programmeeritav sagedusjagur, mille töötsükkel on väljundsignaali üks takttsükkel piki jooni 5 ja 6.

Režiim "3". See on ruutlaine režiim (ruutlaine generaator). Need. jagab algsageduse perioodideks, mis on võrdsed poolega, kui arv N, millega on vaja jagada, on paaris. Ja kui arv N on paaritu, siis poolperioodid erinevad sünkroniseerimissignaali ühe taktitsükli võrra.

Režiim "4". Strobe programmeeritava päästikuga. Üksik strobo.

Režiim "5". Selle vilkuri taaskäivitamisel pärast taimeris numbrina sisestatud aega. Strobe

Taimeri programmeerimisel pidage meeles järgmist.

1. Sisestage DC loenduri ST2 jaoks, seejärel ST0 jaoks ja seejärel ST1 jaoks.
2. Arvu madal bait sisestatakse ST1-sse.
3. Arvu kõige olulisem bait sisestatakse ST1-sse.
4. Arvu madal bait sisestatakse ST2-sse.
5. Arvu kõige olulisem bait sisestatakse ST2-sse.
6. Arvu madal bait sisestatakse CT0-sse.
7. Arvu kõige olulisem bait sisestatakse CT0-sse.

7.4 Mälu otsejuurdepääsu seade (DMA)

Disainitud MSU-s kasutatakse PDP-d indikaatorite teabe kuvamiseks, st. kui operaator töötab klaviatuuriga. DDP-seade sisaldab:

a) generaator sagedusega 1200 Hz elementidel R25, C1, DD1.1, DD1.2. Seda sagedust suunatakse pidevalt ülemise päästiku DD3 sisendisse ja 2 inverteri DD1.3, DD1.4 kaudu loendurisse DD6 (Ühte inverterit kasutatakse signaalide isoleerimiseks, teist signaali taastamiseks algsesse olekusse, s.t. signaali sobitamiseks);

b) 2 päästikut DD3 ülemine ja alumine;

c) loendur DD6, mis genereerib pidevalt ja vaheldumisi väljunditel 8 RAM-i lahtri aadresse numbritega 000 kuni 111;

d) register DD8, mis lukustab ühe 8 RAM-i lahtri andmed teatud tsükli jaoks (selle väljundid on ühendatud kõigi 8 maatriksi segmentidega);

e) dekooder DD7, mis vaheldumisi vastavalt loenduri DD6 sisendis olevale koodile väljastab madala taseme signaali ühte 8 väljundist (need väljundid on ühendatud 8 maatriksi katoodiga);

e) elemendid DD5.2, DD5.3, DD5.4, mis ühendavad DMA-seadme aadressibussi (3 rida DD6 loendurist) MSU aadressi siini 3 liiniga, st. A0, A1, A2;

g) osa DD13 elemendist, mille ülesandeks on MP-aadressi siini A0, A1, A2 3 liini lahtiühendamine MP-st liiklusedastuse ajaks;

h) element DD4.2, mis blokeerib INT välise ja HOLD signaalide (nõue arestida siinid DD3-st) MSU-sse, st. kui võetakse vastu väline INT signaal, siis HOLD päringu signaali ei genereerita (algseisundis antakse U=1 DD4.2 ülemisse sisendisse konnektori X1 kaudu, DD3 päästik HOLD taotlemisel väljub U=1, st sel juhul ilmub DD4.2 väljundisse U=0, mis seejärel saadetakse MP-le);

i) element DD5.1, teostab sarnase blokeerimise DD3 ja välise HOLD signaalide vahel. MP DD2 RES-sisend ja inverteri DD1.5 sisend saavad RESET-nupult pingesignaali a. Algolekus on see signaal 0 ja kui vajutada nuppu RESET, on see võrdne 1-ga. Kui U = 1, lähtestatakse HOLD ja INT päringu MP sisendis olev päästik. See lähtestussignaal läbib ka elemente DD1.5, DD4.1, DD2.1 ja suunatakse alumise päästiku DD3 S sisendisse. Ja selle flip-flopi pöördväljundist läheb signaal ülemise flip-flopi R-sisendisse ja lähtestab selle.

Enne andmete või aadressi või registri tähistuse valimist ekraanil programmeeritakse need esmalt 8 esimesse RAM-i lahtrisse aadressidega 000H kuni 007H. Need 8 RAM-i lahtrit ja 8 kuva näidikut töötavad paaris, alates 1. RAM-i lahtrist kuvatakse andmed alati 1. indikaatoril ja alates 8. RAM-i lahtrist 8. indikaatoril. 8 RAM-i lahtri andmed väljastatakse ekraanile DMA-režiimis. Andmed kuvatakse ekraanil DMA-režiimis, kui indikaatorid töötavad multiplekseri režiimis.

MSU klaviatuur sisaldab 25 klahvi ja ühte lülitit. 24 klahvi moodustavad 3x8 maatriksi. Klaviatuuri skaneerimine - vajutatud klahvi tuvastamine toimub skaneerimismeetodi abil. Selle meetodi olemus on järgmine: klaviatuur 3x8 maatriksi kujul. Skaneerimist saab kodeerida, kui kasutatakse aadressidekoodrit ühe maatriksi suuruse jaoks, kui selle suurus on 8, või tavalist skaneerimist. Tarkvaraliselt seatakse signaal U=0 vaheldumisi ühele MSU liinidest 13, 14 või 15 ja võrdne 1-ga teistel liinidel. Signaalid tulevad alates madalamast numbrist.

8 Seade signaalide väljastamiseks IM-i, plotterisse ja printimiseks

Plokk andmete väljastamiseks täiturmehhanismidele (AM), printimisele ja plotterile sisaldab kolme seadmete rühma: juhtsignaalide väljastamiseks MI-sse, andmete väljastamiseks printimiseks ja andmete väljastamiseks plotterisse (või muusse salvestajasse).

Paralleelliidest DD1 kasutatakse IM-i juhtimiseks ja andmete printimiseks, nimelt: port B (B0 - B7) - 8 väljundit annavad IM-le 8 juhtsignaali (8 mittepööratava IM jaoks) ning port A ja port C (A0 - A7 ja C0, C1, C4 ja C5) pakuvad juhtsignaalide vahetust ja andmete väljastamist digitaalprintimiseks sobivate elementide (vool ja pinge) DD2, DD3.1, DD3.2, DD4, DD5 ja pistiku kaudu X5. Andmed väljastatakse elemendi DD1 pordi A kaudu ja printimisväljundit juhitakse pordi C kaudu, kasutades GI, STO, GP ja ZP.

Paralleelliidest DD6 kasutatakse andmete väljastamiseks plotterisse ja IM-i, nimelt: pordi C (C0–C6) seitse väljundliini annavad IM-le väljundsignaale pordi A (A0–A7) ja 8 kontaktide kaudu -bitine protsessiparameetri digitaalne kood saadetakse digitaal-analoogmuundurile (DAC) DD7 tüüpi K572PA1A ja pordi B (B0 - B7) tihvtide kaudu saadetakse mõne muu tehnoloogilise parameetri või praeguse aja 8-bitine digitaalkood. saadeti teisele DAC DD9-le.

Digi-analoogmuunduritel DD7 ja DD9 on järgmised väljundid: D0 -D9 - sisendid digitaalse koodi sisestamiseks; sisend 15 - võrdluspinge sisend; sisend 16 - tagasiside signaali sisend; väljundid O1-O2 - otse- ja pöörd-analoogväljundsignaali väljundid. Liinide 19 kaudu DD7 ja DD9 tugipinge genereerimiseks kasutatakse K140UD7 tüüpi võimendit DD11, takisteid R1, R2, R3 ja zeneri dioodi VD. Takisti R1 määrab DD11 sisendi 2 eelpinge sisendi 3 potentsiaali ja tugipinge väärtuse suhtes. Konstantse potentsiaali DD11 sisendis 3 tagab zeneri diood VD. Võimendid DD8 ja DD10 muudavad DAC-i binaarsignaalid unaarseteks signaalideks. Need signaalid esindavad kahte praegust koordinaati, mis piki jooni 17 ja 18,

grupi sideliin ja pistiku X4 kaudu toidetakse plotteri (või muu salvestaja) kahele kahele elektriajamile. DD3.3 inverter, VT1 triood ja YA1 elektromagnet on mõeldud pliiatsi tõstmiseks tühikäigul. Signaal pliiatsi tõstmise juhtimiseks tuleb liini 20 kaudu paralleelliidest DD6 ja väljundist C7.

Juhtsignaale saab väljastada pöörduvatesse MM-idesse liideste DD1, DD6 ja trigerite DD12 ja sarnaste kaudu. Juhtsignaalid 0 või 1 antakse pöörduvatele IM-idele MSU-st mööda kahte liini, näiteks mööda liine 1 ja 2, 3 ja 4 jne. Päästikut DD12 kasutatakse liidestest väljastatud juhtsignaalide lukustamiseks, samuti 1-ga võrdsete signaalide samaaegse edastamise välistamiseks, kui IM on avamiseks ja sulgemiseks sisse lülitatud. Kui näiteks DD1 liidesest võetakse liini 1 kaudu vastu juhtsignaal U=1 ja sisendisse C saabub taktsignaal, siis vallandub ülemine D-triger DD12 ja otseväljundis 5 genereeritakse U=1 signaal. Pöördväljundis 6 muutub signaal 1-lt 0-ks, siseneb alumise päästiku R - sisendisse ja lähtestab selle nulli (just siis, kui signaal muutub 1-lt 0-le, lähtestatakse päästik). Sel juhul on alumise päästiku väljundis 9 seatud U=0 ja pöördväljundis 8 muutub pinge 0-lt 1-le ja see suunatakse DD12 päästiku R - sisendisse. Kuid sellise signaali muutmise korral R-sisendis päästik ei lähtestu, vaid jääb samasse olekusse, mis oli varem, see tähendab ühte olekusse. Kui pärast seda väljastab liides DD1 liinile 1 signaali U=0, siis väljundis 5 U=0 ja sisendis 6 muutub signaal 0-lt 1-le ning seetõttu alumine ja ülemine triger ei lülitu. Kui U=1 signaal saabub liini 2 kaudu, siis alumise päästiku käivitamise ja ülemise päästiku blokeerimise protsess on sarnane protsessiga, kui signaal saabub liini 1 kaudu.

Transistorid VT1, VT2 ja teised on ette nähtud võimendada signaale võimsusega, mis on piisav nõrkvoolu elektrireleede KV1 või KV2 töötamiseks. Relee mähistega paralleelselt ühendatud dioodid VD1 ja VD2 tagavad transistoride alustelt signaalide kogumisel selgema tagasipöördumise algsesse olekusse. Sel juhul võrdsustub relee mähiste potentsiaalide erinevus koheselt pärast trioodide sulgemist. Lülitid SA1, SA2 ja teised võimaldavad teil juhtimist automaatselt kaugjuhtimisele üle kanda, KM1, KM2 ja muud magnetkäivitajad annavad IM elektrimootoritele kolme faasi toite. Termoreleed KK1 ja KK2 kaitsevad IM elektrimootorit ülekoormuse või kahefaasilise töötamise eest. Kaitsmed FU1 - FU3 kaitsevad elektrivõrku lühiste eest IM toiteahelas. Seega kasutatakse vastupidise MI juhtimiseks kahte päästikut ja mittepöörduva MI juhtimiseks ühte päästikut.

DAC sisaldab 10 elektroonilist võimendit sisenditega 4, 5 - 13 ja väljunditega ühisliinidele 1 ja 2 ning pingejaoturit takistitel R1 - R20. Pingejagur genereerib 10 potentsiaali taset ja varustab need võimenditega. Iga võimendi on üks tavaline number 10-bitisest numbrikoodist, mis antakse DAC-le ja mis toimib väljundliinide pingejaguri vastava astme lülitina.

9 Automatiseeritud saidi alamsüsteemide kasutamine

Koosteprotsessi automaatseks juhtimiseks väljatöötatud mikroprotsessorsüsteemis on erinevad seire- ja juhtimisalasüsteemid, mis sõltuvalt parameetri reguleerimisel toimuva siirdeprotsessi ajast kuuluvad erinevatesse rühmadesse.

Sõltuvalt sellest, kas andur kuulub ühte või teise rühma, korraldatakse protsessi parameetrite anduritelt teabe küsimise ja kogumise ja juhtsignaalide MSU IM-i väljastamise jada.

Alamsüsteemide hooldamiseks MSU pideva töötamise ajal võetakse taimerite lähtestamiseks kasutusele järgmine alamprogramm:

MVI A, 95H; - laadige akusse USA kood CT2 DD17 jaoks

OUT D01BH; - väljastage USA kood CT2 DD17 jaoks USA registrisse DD17

MVI A, 15H; - laadige akusse USA kood CT0 DD17

OUT D01BH; - väljastage USA kood CT0 DD17 jaoks USA registrisse DD17

MVI A, 55H; - laadige akusse USA kood CT1 DD17

OUT D01BH; - väljastage USA kood CT1 DD17 jaoks USA registrisse 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; - laadige CT1 DD17 numbri madal bait akumulaatorisse.

OUT D019H; - kuvage CT1 DD17-s number 18.

MVI A, 25H; - laadige CT2 DD17 numbri madal bait akumulaatorisse.

OUT D019H; - kuvage CT2 DD17-s number 25.

MVI A, 10H; - laadige akusse CT0 DD17 number.

OUT D018H; - väljastada number 10 CT0 DD17-le.

<аналогично ввод чисел в DD18:>

MVI A, 08H; - numbri madal bait

<аналогично ввод чисел в DD19:>

MVI A, 98H; - numbri madal bait

MVI A, 02H; - numbri kõrge bait

MVI A, 50H; - numbri madal bait

MVI A, 04H; - numbri kõrge bait

MVI A, 48H; - numbri madal bait

MVI A, 01H; - numbri kõrge bait

<аналогично ввод чисел в DD20:>

MVI A, 75H; - numbri madal bait

MVI A, 08H; - numbri kõrge bait

RET - naasmine põhiprogrammi.

9.1 Juhtsignaalide genereerimine ja väljastamine IE-sse

IM-i juhitakse paralleelliidese DD1 pordi B ning liidese DD6 (leht 5) ja liidese DD4 pordi C kaudu.

IM-le juhtsignaalide genereerimise ja väljastamise algoritm on toodud joonisel 4.

Joonis 4 – Algoritm juhtsignaalide genereerimiseks ja väljastamiseks

Üksikettevõtja andmete sisestamise algoritm on toodud joonisel 5.

Joonis 5 - Algoritm üksikettevõtjate andmete sisestamiseks

Selle kursuse projekti raames töötati välja mikroprotsessorsüsteem vanarehvi pürolüüsipaigaldise automaatseks juhtimiseks koos soojusvahetitega reaktoris ja etteande punkris. Kursuseprojektis käsitletavad moodulid ja plokid on kooskõlastatud töötama koos mikroprotsessoriga KR580IK80A. See süsteem sisaldab plokki andurite signaalide normaliseerimiseks ja nende arvutisse sisestamiseks; mikroprotsessorseade SU; klaviatuuriplokk, katkestusvektorite näitamine ja genereerimine; seade signaalide väljastamiseks täiturmehhanismidele, plotterile ja printimiseks.

Projekteerimise käigus töötati välja funktsionaalne automatiseerimisskeem, mis sisaldab alamsüsteeme rõhu ja muutuva rõhu amplituudi automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes selle reaktori alumisse ossa ringlevate gaaside juurdevoolu; reaktori materjalitaseme automaatne juhtimine; automaatne juhtimine tahkete pürolüüsijääkide mahalaadimisel reaktori põhjast; süsteem kulunud rehvide pürolüüsi temperatuuri automaatseks juhtimiseks reaktoris, muutes osa pürolüüsigaasist ahju etteanet; materjali taseme automaatne juhtimine soojendusega punkris; reaktori ülemisest osast väljuvate pürolüüsigaaside voolu ja reaktoris ringlevate gaaside dünaamilise voolu automaatne juhtimine.

Kasutatud allikate loetelu

1. "Mikroprotsessoriga iseliikuvad relvad," toim. V.A. Besekersky, L.: Masinaehitus, 1988, 365 lk.
2. N.I. Zhezhera “Mikroprotsessori iseliikuvad relvad”, õpik, Orenburg, 2001, OSU, UMO.
3. A.S. Klyuev, B.V. Glazov “Tehnoloogiliste protsesside automatiseerimissüsteemide projekteerimine”. Teatmikjuhend, M.: Energoatomizdat, 1990, 464 lk.
4. “Mikroelektroonika tehnoloogiliste objektide mikroprotsessorjuhtimine”, toimetanud A.A. Sazonova, M.: Raadio ja side, 1988, 264 lk.
5. Integraallülitused: Directory / B.V. Tarabrin, L.F. Lunin, Yu.N. Smirnov ja teised; Ed. B.V. Tarabrina. - M.: Raadio ja side, 1984 - 528 lk.
6. Mikroprotsessorid ja integraallülituste mikroprotsessorite komplektid: Kataloog: 2 köites / N.N. Averjanov, A.I. Berzenko, Yu.I. Borštšenko ja teised; Ed. V.A. Šahnova. - M.: Raadio ja side, 1988. - T. 1, 2. - 368 lk.
7. Nefedov A.V. Integraallülitused ja nende välismaised analoogid: teatmeteos 6 köites. - M.: IP RadioSoft, 2001. - 608 lk.
Kursusetöö /

Automatiseeritud juhtimissüsteemide (ACS) kasutuselevõtt on automatiseerimise vallas kõige edumeelsem suund. Kui tehnoloogiliste seadmete ja juhtpaneelide vahel on suur vahemaa, on soovitatav kasutada elektriautomaatika seadmeid. Keemiatootmine liigitatakse plahvatus- ja tuleohuks ning automatiseerimine toimub plahvatuskindlate automaatikaseadmete kasutamisega, kasutades kontrollereid ja personaalarvuteid (PC).

Kontroller on multifunktsionaalne programmeeritav vahend mõõtekanalite korraldamiseks. Arvuti töötleb anduritelt saadud teavet vastavalt sinna sisseehitatud programmile. Kuvab ekraanil mõõdetud parameetrite väärtused. Arvutit kasutatakse esiteks operaatori töö hõlbustamiseks, kuna töötleb lühikese aja jooksul suure hulga teavet; teiseks võib see mängida "nõustaja" rolli, kus arvuti soovitab operaatorile optimaalseid teadmisi protsessi tööparameetritest.

Protsessi juhtimissüsteemi hierarhiline struktuur sisaldab:

• - väliinstrumentide 1. tase;
• - 2. tase - protsesside juhtimisjaamad;
• - 3. tase inseneri- ja protsessioperaatori jaamades tegutsev personal.
• 1. tase Protsessi juhtimissüsteem on realiseeritud andurite ja täiturmehhanismide baasil. 1. tasemel kasutatakse osaliselt intelligentseid jadaandureid, mis täidavad HART protokolli kaudu infoedastusega mõõdetud signaalide päringu ja skaleerimise funktsioone.

Juhtruumis asuvad 2. ja 3. taseme tehnilised seadmed. Protsessi juhtimisjaamad on realiseeritud DCS kontrolleri baasil ( hajutatud süsteem kontroll), mis kogub teavet ja genereerib regulatiivseid toiminguid) ja ESD-kontroller (hädakaitsesüsteem), mis võimaldab jälgida tehnoloogilise protsessi käigus esinevaid rikkumisi, kaitsta ja blokeerida seadmeid ning töötada välja kaitsemeetmeid. DCS ja ESD funktsioone täidavad programmeeritavad kontrollerid.

Kontrollerid täidavad järgmisi funktsioone:

• - tajuda analoogseid, diskreetseid elektrilisi ühtseid signaale;
• - mõõta ja normaliseerida vastuvõetud signaale;
• -teostada esmaste muundurite signaalide tarkvaralist töötlemist ning genereerida analoog- ja diskreetseid juhtsignaale;
• - kuvada teavet ekraanil;
• - juhitakse tavalise klaviatuuri abil.

Protsessijuhtimissüsteemi kolmandat taset esindavad automatiseeritud tööjaamad operaatori-tehnoloogi ja operaatori-insenerile. Pakutakse andmebaasi pidamist, tehnoloogiliste seadmete seisukorra visualiseerimist, andmetöötlust, aruandlusdokumentide genereerimist ja printimist, tehnoloogiliste seadmete käsitsi kaugjuhtimist. Jaamad on varustatud kaasaegsete arvutitega. Juht- ja mõõteriistadelt ning anduritelt saadav informatsioon analoog- ja diskreetsete signaalide kujul pärineb 1. tasemest 2. tasemeni tehniliste vahenditega, mis rakendavad automaatselt teabe kogumise, esmase töötlemise, reguleerimise ja blokeerimise funktsioone. Tehnoloogiliste protsesside seireks ja juhtimiseks vajalik info tuleb kontrolleritelt 3. tasemele - operaatorijaamad ja peaspetsialistide jaamad. Joonisel 6.1 on kujutatud tasanditevaheliste ühenduste lihtsustatud vaade.

Joonis 5.1 - Protsessi juhtimissüsteemi struktuur

Operaatori dialoog juhtimissüsteemiga toimub värvilise ekraani, klaviatuuri ja hiire abil. Operaatorijaam on konfigureeritud kasutajaliidesega operaatori suhtlemiseks süsteemiga. Vajaliku teabe kuvamiseks peab operaator lihtsalt hiirega valima ekraanil objekti pealdise või kujutise ja kuvama vajaliku teabe ühe või kahe manipulatsiooniga. Vajaliku teabe hankimiseks saab kasutada ka klaviatuuri. Lisaks sisestatakse klaviatuuri abil teksti ja digitaalset teavet. Sõnumid analoogparameetrite hoiatus- ja avariieelsete piirangute rikkumiste ja operaatori toimingute kohta tehnoloogiliste protsesside juhtimiseks salvestatakse ja prinditakse operaatori nõudmisel. Kui analoogparameeter ületab lubatud piire, tekib häire või mis tahes sidekanali kaudu objektidega suhtlemise katkemine antakse operaatorijaamas märku helisignaaliga ja muudatuste värvilise kuvamisega miimikadiagrammidel. Operaatorile tema soovil monitori ekraanil kuvatav teave võib olla erinevat tüüpi:

• - üldistatud mnemograafiline diagramm, mis kujutab kogu automatiseerimisobjekti. Sellelt märguandediagrammilt saate minna mis tahes sõlme üksikasjalikule mnemoskeemile, valides selle kursoriga ekraanil;
• - üksikute komponentide mnemoonilised diagrammid, mis kuvavad osa tehnoloogilisest ahelast koos analoogsignaalide väärtustega;
• - parameetri olekut näitavad töösuundumused;
• - ajaloolised suundumused, mis võimaldavad teil jälgida analoogparameetri olekut pikka aega (nihe, päev, kuu);
• - analoogregulaatorite juhtpaneelid;
• - hädaolukorra ja tehnoloogilised teated.

Kontrolleri valimisel on määravad tegurid:

• - sisend/väljundmoodulite töökindlus;
• - teabe töötlemise ja edastamise kiirus;
• - lai valik mooduleid;
• - programmeerimise lihtsus;
• - arvutikommunikatsiooni liidese levimus.

Nendele tingimustele vastavad firma Moore Products Company kontrollerid, samuti Rockwell Corporationi Allen Bradley SLC 5/04 kontrollerid (väikeste programmeeritavate kontrollerite perekond SLC 500), YS 170 YOKOGAWA kontrollerid ja TREI-Multi seeria kontrollerid (ja loomulikult mitmed meie kodumaised kontrollerid).

See projekt kasutab firma Moore Products Company kontrollereid: APACS+ kontroller (DCS-alamsüsteem), QUADLOG-kontroller (ESD-alamsüsteem).

APACS+ kontroller juhib pidevate ja perioodiliste protsessidega üksikute seadmete (30-50 juhtkontuuri), tehnoloogiliste sektsioonide (150 juhtkontuuri) ja töökodade tööd. QUADLOG kontrolleril on ka mitu moodulit. Standard Analog Module (SAM) on osa I/O moodulite perekonnast. See on mõeldud analoog- ja diskreetsete signaalide ühendamiseks. SAM-moodul tagab standardsete I/O signaalide suure läbilaskevõime (4-20 mA analoogsisendid, 4-20 või 0-20 mA analoogväljundid ning digitaalsed sisendid ja väljundid).

QUDLOG-kontroller pakub: suurenenud omadused ohutus, tõrketaluvus ja väljundkaitse; kõrgel tasemel süsteemi valmisolek; veataluvus. QUDLOG süsteem on täielikult integreeritud APACS+ protsessijuhtimissüsteemiga. See võimaldab kasutada ühtset operaatoriliidest ja programmeerimistööriistu, välistades vajaduse täiendavate pingutuste järele paigaldamisel, seadistamisel, hooldusel ja koolitusel, samuti ohutus- ja protsessijuhtimissüsteemide ühendamisel.

Jälgitavate parameetrite loetelu on toodud tabelis 5.1

Tabel 5.1 – Kontrollitavate parameetrite loend

Automatiseerimise tüüp on näidatud tabelis 5.2

Tabel 5.2 – Automatiseerimise tüüp

Seade ja parameeter	Parameetri väärtus ja mõõde	Automatiseerimise tüüp
Mõõtmine	määrus	Signaliseerimine
Etaan-etüleeni tarbimine
EF tarbimine
Inhibiitori tarbimine
Sisselaske temperatuur
Konvektsiooniosa temperatuur P-1
Ahju väljalaske temperatuur
Kütusega gaasi tarbimine
Rõhk K-1
Veekulu alates K-1

Tehniliste automaatikaseadmete spetsifikatsioon on toodud tabelis 5.3

Tabel 5.3 – Tehnilise automaatika seadmete spetsifikatsioon

Kauba number peal funktsionaalne diagramm	Keskmise parameetri nimi ja impulsi proovivõtukoht	Parameetri tööväärtuse piirväärtus	Paigalduskoht	Nimi ja omadused	Tüüp ja mudel	Kogus	Tootja või tarnija	Märkus
üks seade	ja kõik seadmed
	SAC toitevoolukiiruse otsene etaan-etüleeni fraktsioon				Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 3,
	Etüleenifraktsiooni etteande voolukiiruse SAC			Intelligentne vortex-akustiline vooluandur, vooluhulgamõõtur. Väljund (4-20) mA/HART; digitaalne HART/Bell; LCD Vahemik (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P ja. keskmine - kuni 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, sukeldumine 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 3,
	Inhibiitori toitevoolu SAC			Intelligentne vortex-akustiline vooluandur, vooluhulgamõõtur. Väljund (4-20) mA/HART; digitaalne HART/Bell; LCD Vahemik (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P ja. keskmine - kuni 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, sukeldumine 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 3,
	Tooraine temperatuuri SAC sisselaskeava P-1 juures				Metran-281-Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 2,
	konvektsiooniosa temperatuur P-1			Intelligentne temperatuurimuundur. Väljundsignaal (4-20) mA/HART, NSKh K, mõõdetud temperatuurivahemik (-50 +300) 0 C. Lisa. matmine anal signaali 1 0 C, digitaalne signaali 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 2, väljaanne 5/2006, lk 79.
	P-1 väljumistemperatuuri ATS		Toru peal traat. kuubikud toode	Intelligentne temperatuurimuundur. Väljundsignaal (4-20) mA/HART, NSKh K, mõõdetud temperatuurivahemik (-50 +300) 0 C. Lisa. matmine anal signaali 1 0 C, digitaalne signaali 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 2,
	Jahutusvedeliku toitetorustikul	Juhtventiil pneumaatilise ajamiga ATA - 7. Tavaliselt avatud, D y = 100 mm. Maksimaalne rõhulang: 0,6 MPa. Sisend (4-20) mA. ANSI soone klass: VI Aktsepteeritav läbilaskevõime koefitsient: Cv = 310. Tarnekomplekt: elektropneumaatiline positsioneerija kahe manomeetriga. Plahvatuskaitse versioon ExiaIICT4.	Camflex, seeria 35-30232 4700E (8013)			Ettevõte "DS-Controls", Veliki Novgorod
	SAC kütusekulu P-1-s			Intelligentne vortex-akustiline vooluandur, vooluhulgamõõtur. Väljund (4-20) mA/HART; digitaalne HART/Bell; LCD Vahemik (0,18-2000) t/h; T av = (1-150) 0 C, P ja. keskmine - kuni 1,6 MPa, DN = (25-300) mm, sukeldumine 1%.	Metran-303 PR, Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 3,
	Rõhu reguleerimine veerus K-1			Plahvatuskindel ülerõhuandur vooluväljundiga (4-20) mA. Rõhulang 25 kPa, k = 0,5. Lubatud töörõhk 4 MPa. Toide 24 V.	Sapphire-22M-DI-Ex			Soojuskasv." Tšeljabinsk
		Teisene ühe kanaliga näidiku- ja salvestusseade (milliameeter). (4-20) mA, k = 0,5				Soojuskasv." Tšeljabinsk
	NAO temperatuur kiirguses P-1			Intelligentne temperatuurimuundur. Väljundsignaal (4-20) mA/HART, NSKh K, mõõdetud temperatuurivahemik (-50 +300) 0 C. Lisa. matmine anal signaali 1 0 C, digitaalne signaali 0,5 0 C.	Metran-281-Exia			PG Metran, Tšeljabinsk	Kataloog nr 2,

Posi number skeemi järgi	Seadme nimi ja lühikirjeldus	Seadme tüüp	Kogus	Märkus
Multifunktsionaalne kontroller TKM-700, mis töötab koos arvutiga
	Temperatuurimuundur, mõõtepiirkond 500  1200 С	Metran 280
	Äärikuga kambri diafragma, Р у = 0,6 MPa; d y = 20 mm	DFK - 0,6 - 20
	Rõhu (voolu) diferentsiaalandur, voolu väljundsignaal 4  20 mA	Metran - 150 CD2
	Ülerõhuandur, ülemine mõõtepiir 0,2 MPa, voolu väljundsignaal 4  20 mA	Metran - 150 CG3
	Fotoelektriline andur
	Leegi juhtseade, mis muudab PD-anduri signaali diskreetseks signaaliks, kui põletiseadme leek kustub; U = 220 V; võimsus 6 VA
	Kontaktivaba tagurduskäiviti U = 220 V
	Elektriajamiga väikesemõõtmeline juhtventiil MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 20 mm, t keskkond = -40  225 С, korpuse materjal: roostevaba teras	KMR.E 101 NJ 20 0,16 R UHL (1)
	Elektriajamiga väikesemõõtmeline juht- ja sulgeventiil MEPK, P y = 1,6 MPa; dу = 65 mm, keskmine t = -40  225 С, korpuse materjal roostevaba teras	KMRO. E 101 NJ 65 10 R UHL (1)
	Elektriajamiga väikesemõõtmeline sulgeventiil MEPK, kiirsulg, P = 1,6 MPa; dу = 20 mm, keskmine t = -40  225 С, korpuse materjal roostevaba teras	KMO.E 101 NJ 20 UHL (1)

3.4. Automatiseerimine viimistlustootmises

Tootmise viimistlemisel läbib kangas täieliku töötlemistsükli: koorumine, et anda kangale sile pind; kanga keetmine ja pleegitamine; värvimine; lõppviimistlus, et anda kangale eriline tunne, täidlus või erilised omadused – tulekindlus, bakteritsiidne jne. Kanga töötlemine toimub pidevatel liinidel, näiteks keetmis- ja pleegitusliinil. Iga liin koosneb masinatest, mis on kokku koondatud, kangas liigub mööda joont konstantse etteantud kiirusega.

Tootmise viimistluse automatiseerimise ülesanded on järgmised:

1) kõnealuse kangatüübi (toote) protsessi tehnoloogiliste eeskirjade range järgimine ja sellest tulenevalt parima kvaliteediga toodete saamine;

2) viimistlusprotsessi läbiviimine maksimaalsetel kiirustel;

3) optimaalne immutuslahuste, auru tarbimine, kuum vesi, külm vesi, suruõhk jne, võttes arvesse nende koguhulka tehniliste ja majanduslike näitajate arvutamiseks;

4) võimalus liini (seadmeid) kiiresti ümber seadistada ühest kangatüübist (või artiklist) teise;

5) protsessiinsenerile teabe esitamine tehnoloogilise protsessi edenemise, seadmete seisukorra kohta reaalajas PC videoterminalis, protsessi olulisema teabe väljastamine trükiseadmesse;

6) seadmete ja liinide käivitus- ja seiskamisrežiimide tagamine;

7) seadmete häireteta töö tagamine, mis eeldab avariieelsete olukordade äratundmist; avariieelsete olukordade kõrvaldamine;

8) teeninduspersonali teave õnnetuse ja võimalike riskide kohta.

9) hädaolukordades võimalus liini (varustust) kiiresti peatada ja liini sisse torgatud kangast säilitada (immutuslahuseid ohutu kontsentratsioonini lahjendada) kuni järgmise käivitamiseni.

Praegu on Venemaal viimistlusettevõtetel kahte tüüpi liine: kodumaised (LZO, LOB, LZHO, LMO jne), mis on varustatud vana kohaliku automaatikaga; imporditud (Küsters, Wakayama jne) kaasaegse automaatikaga MPC abil. Diplomiprojekti jaotise "Tootmisprotsesside automatiseerimine" täitmisel on soovitatav pakkuda kodumaiste liinide automatiseerimiseks MPC-d kasutades kaasaegset tehniliste vahendite komplekti, mis on sageli varustatud kohaliku automaatikaga. Impordiliinide automatiseerimisel on vaja valida kaasaegsed kodumaised automaatikaseadmed (MPC-d, andurid, reguleerivad asutused).

Viimistlemise automatiseeritud tootmisjuhtimissüsteemidel on mitmeid funktsioone. Anduritena kasutatakse koos tavapäraselt kasutatavate temperatuuri-, taseme-, rõhu- ja vooluanduritega spetsiaalseid andureid: kanga purunemise andurid, mõõteandurid, tekstiilmaterjalide niiskusmõõturid, kanga kiiruse andurid. Reguleerimisorganitena kasutatakse nii pneumaatilise ajamiga (tüüpiline koduliinidele) kui ka elektriajamiga (tüüpiline importliinidele) väikesemõõtmelisi ventiile (läbimõõt kuni 200 mm). Leeliste, hapete ja vesinikperoksiidi regulaatorite valimisel tuleks arvesse võtta nende keskkondade agressiivsust, nii et leeliselise lahuse juurdevoolu reguleerimiseks saab kasutada titaanist valmistatud klappe.

Konkreetse viimistlustootmisliini jõudluse hindamiseks vahetuse, kuu, kvartali jne kohta. on vaja kontrollida mitmeid parameetreid. Nende hulka kuuluvad kanga liikumiskiirus, kanga kaadrid liini sisendis ja väljundis, auru kogus, suruõhk, kuum vesi, külm vesi, immutus-, värvimislahused, kangakatkestuste arv jne. Selleks peavad liinid olema varustatud vooluhulgamõõturite, kangamõõturite, kiiruseanduritega jne.

Juhised

Haridus- ja Teadusministeerium Venemaa Föderatsioon

Föderaalne Haridusagentuur

Kaasani Riiklik Tehnikaülikool

FUNKTSIONAALSE JUHTDIAGRAMMIDE ARENDAMINE JA

KURSUS- JA DIPLOMIPROJEKTIDE TEHNOLOOGILISTE PARAMEETRITE REGULEERIMINE

Juhised

Kaasan-2006

Koostanud : Ivšin Valeri Petrovitš

Khairutdinov Airat Ildusovitš

UDC 681,2: 66 (075,8)

Kursuse- ja diplomiprojektide tehnoloogiliste parameetrite jälgimise ja reguleerimise funktsionaalsed skeemid on välja töötatud: Metoodilised juhised / Kazani Riiklik Tehnikaülikool: Kazan, 2006, 56 lk.

Metoodiline arendus saavad õpilased kasutada, kui nad täidavad kursuste ja diplomiprojektide SUKHTP-distsipliini osa.

Juhised töötati välja automatiseerimise ja teabe osakonnas

tehnoloogiad (AIT) KSTU.

Tabel 2. Bibliograafia: 14 nimetust.

Avaldatud Kaasani Riikliku Tehnikaülikooli üldiste erialade tsükli metoodilise komisjoni otsusega.

Retsensent: Gaasivoolu mõõtmise standardite ja etalonseadmete osakonna juhataja, FSUE VNIIR

Tehnikateaduste kandidaat V.M. Krasavin.

ã Kaasani osariik

tehnikaülikool

Kursuse- või diplomiprojekti tööstusjuhtimissüsteemide osa koosneb kahest osast:

Graafiline osa (A1 formaadis lehed);

Tekstiosa (märkus projekti juurde).

· Graafiline osa esitatud A1 formaadis lehtedel. Lehe(te) ülaosas on tehnoloogiline osa kujutatud üsna “paksude” joontega. Allosas on tehnoloogilise protsessi automatiseeritud juhtimissüsteem (ACS) (vt “Tüüpilised funktsionaalskeemid tehnoloogiliste parameetrite jälgimiseks ja reguleerimiseks”, lk 10-23)).

· Tekstiosa (märkus) tuleks esitada järgmise sisuga:

Pealkiri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Sissejuhatus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Laudade kujundus 1,2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4. Tehnilise automaatika seadmete spetsifikatsioon. ... . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . 24

Tehnoloogiliste juhtimis- ja reguleerimisahelate toimimise kirjeldus

Teie protsessi parameetrid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

6. Kirjandus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Teabe saamiseks vaadake lehekülge (50-55). Rakendus"Täiendavad tehnilised automatiseerimisvahendid."

Punktid (1-6) peaksid Tingimata märkuses kohal olema sinu omale projekt.

Automatiseeritud juhtimissüsteem (ACS) tootmiseks (protsessiks)…

(nt: etüleeni tootmisprotsess).

Sissejuhatus.

Automatiseeritud juhtimissüsteemide juurutamine on automatiseerimise vallas kõige edumeelsem suund. Kui tehnoloogiliste seadmete ja juhtpaneelide vahel on suur vahemaa, on soovitatav kasutada elektriautomaatika seadmeid. Keemiatootmine klassifitseeritakse plahvatus- ja tuleohtlikuks ning automatiseerimine toimub plahvatuskindlate automaatikaseadmete kasutamisega arvuti abil.

Kasutamisel elektriseadmed, Arvutit kasutatakse esiteks operaatori töö hõlbustamiseks, kuna töötleb lühikese aja jooksul suure hulga teavet; teiseks võib see täita "nõustaja" rolli, kus arvuti soovitab operaatorile optimaalseid teadmisi protsessi tööparameetritest ja kolmandaks, võrreldes olemasolevaid teadmisi etteantutega, annab parandussignaali kasutajale. regulaatorile või otse täiturmehhanismile. Lisaks, töötades etteantud programmi järgi juhtimissüsteemina, iseloomustab arvutit juhtimise paindlikkus, s.t. muutub võimalikuks tootmist lühikese ajaga ümber seadistada, et toota erineva kvaliteediga tooteid, reageerides seeläbi kiiresti turule.

Üldiselt on juhtimissüsteem korraldatud kahetasandilise struktuurina: ülemine ja alumine tase.

Ülemine tase on rakendatud operaatori-tehnoloogi ja operaatori-inseneride jaamade baasil. Jaamad on varustatud kaasaegsete arvutitega. Ülemine tase tagab andmebaaside hoolduse, tehnoloogiliste seadmete seisukorra visualiseerimise, andmetöötluse, aruandlusdokumentide genereerimise ja printimise, tehnoloogiliste seadmete käsitsi kaugjuhtimise.

Süsteemi madalam tase tagab järgmiste funktsioonide rakendamise:

Tehnoloogiliste parameetrite kontroll;

Esmane töötlemine ja parameetrite arvutamine;

Juhtkontuuride toimimine;

Protsessiseadmete ohutuskontroll ja avariikaitse.

Juhtimissüsteemi alumine tase on arvuti rikke korral üleliigne (lokaalne). Seda rakendatakse kahe allsüsteemi kujul: DCS alamsüsteem (distributed control system) – kogub informatsiooni, arendab regulatiivseid mõjutusi; ESD alamsüsteem (hädakaitse alamsüsteem) – jälgib rikkumisi tehnoloogilise protsessi sisendis, kaitseb ja blokeerib seadmeid (tekitab kaitseefekte).

DCS ja ESD funktsioone täidavad programmeeritavad kontrollerid.

Kontrollerid täidavad järgmisi funktsioone:

• tajuda analoogseid, diskreetseid elektrilisi ühtseid signaale;
• mõõta ja normaliseerida vastuvõetud signaale;
• teostada esmaste muundurite signaalide tarkvaralist töötlemist ning genereerida analoog- ja diskreetseid juhtsignaale;
• teabe kuvamine ekraanil;
• juhitakse tavalise klaviatuuri abil.

Kontrolleri valimisel on määravad tegurid:

· sisend/väljundmoodulite töökindlus;

· info töötlemise ja edastamise kiirus;

· lai valik mooduleid;

· programmeerimise lihtsus;

· arvutikommunikatsiooni liidese levimus.

Nendele tingimustele vastavad firma Moore Products Company kontrollerid, samuti Rockwell Corporationi Allen Bradley SLC 5/04 kontrollerid (väikeste programmeeritavate kontrollerite perekond SLC 500), YS 170 YOKOGAWA kontrollerid ja TREI-Multi seeria kontrollerid.

Selles projektis ehitatakse madalama taseme tehnilised vahendid firma Moore Products Company kontrollerite baasil: alamsüsteem DCS APACS+ kontrolleril; allsüsteem QUADLOG-kontrolleri soon.

1) APACS+ kontroller kasutab uusimaid tehnoloogilisi ideid, mis on rakendatud platvormil, mille efektiivsust on korduvalt testitud sadades süsteemides. Kõik see annab kindlustunde süsteemi kiire kasutuselevõtu ja minimaalse seisaku suhtes.

APACS+ kontrollerid suudavad juhtida üksikute seadmete (paigaldiste) tööd (30-50 juhtkontuuri); tehnoloogilised sektsioonid (150 juhtkontuuri); pidevate ja perioodiliste protsessidega töötoad. Igal APACS+ moodulil on sisseehitatud täiustatud enesediagnostika, mis muudab rikete diagnoosimise kiireks ja lihtsaks ning aitab tagada liiasusahelate korrektse toimimise.

2) QUADLOG kontrolleril on ka mitu moodulit. Standard Analog Module (SAM) on osa I/O moodulite perekonnast. See on mõeldud analoog- ja diskreetsete signaalide ühendamiseks. SAM-moodul tagab standardsete I/O signaalide suure läbilaskevõime (4-20 mA analoogsisendid, 4-20 või 0-20 mA analoogväljundid ning digitaalsed sisendid ja väljundid). SAM-mooduliga saab ühendada kuni 32 kanalit. Iga kanali saab konfigureerida töötama (4-20) mA analoogsisendi, (4-20) mA või (0-20) mA analoogväljundi, digitaalsisendi või digitaalväljundiga. Standardsel diskreetmoodulil (SDM) on 32 I/O kanalit, millest igaüks saab konfigureerida diskreetse sisendi/väljundina või diskreetse impulsi väljundina. Moodul võimaldab juhtida elektrimootori ja väljalülituskanali tööd. Täiustatud juhtimismoodul (ACM) võimaldab teil lahendada loogilisi probleeme. Pinge sisendmoodulil (VIM) on 16 sisendkanalit pinge või termopaari sisendi jaoks (järgneb signaali lineariseerimine ja külma ristmiku temperatuuri kompenseerimine). Ohutussüsteem QUDLOG pakub: suurenenud ohutusomadusi, tõrketaluvust ja väljundkaitset; süsteemi kõrge kättesaadavuse tase; Neljakordne üleliigne tõrketaluvus, spetsiaalsed diagnostikafunktsioonid ja ainulaadne üldine kaitsemehhanism; töökindluse kõrgem tase tänu täiustatud kaitsele tööstuslike mõjude eest ja sisend/väljund allsüsteemide isoleerimisele; lihtne integreerimine teiste juhtimissüsteemidega avatud sidekanalite kaudu.

QUDLOG süsteem on täielikult integreeritud APACS protsessijuhtimissüsteemiga. See võimaldab ohutusandmeid kasutada juhtimisstrateegias tehnoloogiline protsess, ning kasutada ka ühtset operaatoriliidest ja programmeerimistööriistu, mis välistab vajaduse täiendavate pingutuste järele nii paigaldamisel, seadistamisel, hooldamisel ja personali koolitamisel kui ka ohutus- ja protsessijuhtimissüsteemide kommunikatsiooni korraldamisel.

Arvuti valiku määrab:

· lai valik tarkvara ja riistvara igat tüüpi tegevuse jaoks;

· piisavalt suure jõudlusega ja vajalikul hulgal RAM-i koos laiendamisvõimalusega;

· arvuti odav hind, töökindlus.

Käesolevas töös ette nähtud probleemide lahendamiseks kasutame kaasaegsel Intel Pentium III protsessoril põhinevat arvutit taktsagedusega 600 MHz. Sellise arvutina saate tehnoloogilise töökoja karmides tingimustes töötamiseks kasutada nii töökindlalt toimivat kontoriarvutit kui ka tööstusarvutit. Võimalik on kasutada selliste tootjate nagu IBM tööstuslikke arvuteid.

Tabelite 1 ja 2 kujundus.

Esimene etapp – tabeli 1 koostamine – peaks olema loominguline. Peate kasutama kõiki oma teadmisi õige otsuse tegemiseks ja suutma tõestada, miks mis tahes aparaadis on kvaliteetse toote saamiseks, aga ka töökindla, ökonoomse töö tagamiseks vaja mõõta või hooldada teatud parameetreid. antud väärtuses. Rasketel juhtudel peaksite projekti tehnoloogilise osa osas juhiga nõu pidama. Vaatame tabelite koostamist konkreetse näite abil.

Tabel 1.

Tabel 2

Täitmine tabel 1 liigub järjest seadmest seadmesse. Näiteks on protsessi esimene aparaat I veerg, kus olulised parameetrid on rõhk, tase ja temperatuur. Kirjutame üles nende parameetrite nimed ja paneme vastavalt vertikaalsetesse veergudesse + märgid. Järgmisena on diagrammil konteiner I, mille peamisteks parameetriteks on tase ja pH väärtus. Kuna meil on taseme veerg juba olemas, lisame tabelisse pH veerg ja paneme + märgi. Reaktori puhul on peamised parameetrid temperatuur ja vooluhulk. Lisame veeru nimega “tarbimine” ja paneme vastavatesse veergudesse + märgi. Jätkame nii, kuni diagrammi viimase seadme andmed on tabelisse sisestatud. Selle tulemusena saame väljatöötatud vooluahela parameetrite täieliku loendi koos nende jaotusega iga seadme jaoks.

Täitmisel tabel 2(teine ​​etapp) peate hoolikalt analüüsima tehnoloogia nõudeid ja töötingimusi, kuna selle tabeli põhjal tuleks koostada kõige ratsionaalsem automatiseerimisskeem. Tuleb püüda tagada, et koostatud diagramm kajastaks ohutusküsimusi, et see pakuks lahendusi häirete, kaitse, automaatse blokeerimise, automaatse tulekustutus ja muu jaoks.

Skeem 2. Etüleeni temperatuuri kontroll (TCC, KSP - 4).

Skeem 12. Mitme kanaliga temperatuuri reguleerimine. (THAU, TM 5101).

Skeem 17. Sihttoote temperatuuri juhtimine soojusvahetis (TSMU, A 100-N reguleerventiil). Skeem 7. Reaktori alumise tsooni temperatuuri reguleerimine. (TSPU, juhtventiil). Skeem 9. Temperatuuri languse reguleerimine. (TSPU, TSPU, juhtventiil).

Skeem 10. Reaktoris oleva segu temperatuuri sisse-välja reguleerimine. (TSPU, A 100-N, MPE-122).

Skeem 11. Kaitsev toime temperatuuri ületamisel. (TSPU, A 100-N, täiturmehhanism NO ja NC).

Skeem 24. Puistematerjali, vedeliku, emulsiooni taseme kontroll; alarm (APEX, A 100-N).

Skeem 5. Etüleeni taseme jälgimine ja reguleerimine. (Sapphire-22M-DG-Ex, A 542-068, juhtventiil).

Diagramm 26. Vedeliku taseme reguleerimine anumas. (UBP-G, Sapphire-22 PPE juhtventiil).

Diagramm 25. Vedeliku taseme asendijuhtimine; signaalimine. (AREH, A 100-N, MPE-122, KDP-4). Skeem 30. Agressiivse keskkonna tiheduse juhtimine. (PPK-3, NP-02, A 542-068). Skeem 8. Isobutüleeni kvaliteedikontroll. (gaasikromatograaf “Microchrome 1121-3”, väljund (4-20) mA)..

Skeem 29. Keskkonna pH reguleerimine. (pH-meeter, A 100-N, juhtventiil).

Diagramm 28. Ruumi suhtelise õhuniiskuse reguleerimine. (IPTV-056, A100-N, aurutorustiku reguleerventiil) Skeem 27. Kahekomponentse gaasisegu komponendi mahuosa juhtimine (jne); signalisatsioon; erakorraline ventilatsioon. (DT-2122, (0-5) mA, A 100-N, MPE-122).	Skeem 31. Perioodilise (tsüklilise protsessi) programmjuhtimine. (juhtventiilid - 3 tk., MPE-122).	Skeem 21. Elektrimootori sisselülitamine. (KU-121-1, MPE-122).	Skeem 23. Segisti mootori kiiruse juhtimine. (TP-2, Safiir – 22 PPE, A100-N).	Märkus.	Allpool on tüüpilistes funktsionaaldiagrammides näidatud maatriksi mõõtmed	mm	Tehnilise automaatika seadmete spetsifikatsioon	Asukoha number funktsionaalsel diagrammil
Keskmise parameetri nimi ja impulsi proovivõtukoht	Piirang. Tööparameetri väärtus
1-1	Paigalduskoht	Nimi ja omadused	Tüüp ja mudel	Kogus	Tootja või tarnija			Märkus
1-2	Ühe seadme jaoks	Kõigile seadmetele	Etüleengaasi vool ülekuumendisse P			5 t/h
1-3	torujuhtmel	Kambri diafragma, ülemineku nimiläbimõõt Dу = 100 mm, nimirõhk Ру = 2,5 MPa, k = 2,0	DK25-100 GOST 14321-73			5 t/h
2-1	"Manomeeter", Moskva	asukoha järgi	Ühe seadme jaoks	Plahvatuskindel rõhuerinevuse mõõtemuundur vooluväljundiga (4-20) mA. Rõhulang 25 kPa, k = 0,5. Lubatud töörõhk 4 MPa. Toide 24 V.	Safiir-22M-DD-Ex			"Soojuskasv."
2-2	Automaatne potentsiomeeter. Reageerimisaeg 10 s, toide 220V, sagedus 50 Hz, k = 0,5	KSP-4			"Soojuskontroll"

3-1	Kaasan	Etüleeni voolu reguleerimine pärast ülekuumendi P	2,3 t/h	Torujuhtme peal	vt pos. (1-1)			DK25-100 GOST 14321-73
3-2	Ühe seadme jaoks	"Manomeeter" Moskva	vt pos. (1-2)			5 t/h
3-3	torujuhtmel	Safiir – 22M-DD-Ex	DK25-100 GOST 14321-73			5 t/h
3-4	Ühe seadme jaoks	vt pos. (1-3)	Juhtventiil, tavaliselt suletud. Nimiläbimõõt D y = 40 mm, nimirõhk P y = 0,3 MPa, ajami tüüp - MIM.			Sisend (4-20) mA
4-1	FISHER-ES	"FISHER" Inglismaa	Ühe seadme jaoks	Etüleeni rõhu juhtimine separaatoris C	0,2 MPa			5 t/h
4-2	torujuhtmel	Safiir – 22M-DD-Ex	DK25-100 GOST 14321-73			5 t/h
5-1	Plahvatuskindel ülerõhuandur vooluväljundiga (4-20) mA. Rõhulang 25 kPa, k = 0,5. Lubatud töörõhk 4 MPa. Toide 24 V.	Safiir – 22M-DI-Ex	Ühe seadme jaoks	Etüleeni taseme reguleerimine separaatoris C	600 mm			5 t/h
5-2	torujuhtmel	Safiir – 22M-DD-Ex	DK25-100 GOST 14321-73			Plahvatuskindel hüdrostaatilise rõhu mõõtemuundur vooluväljundiga (4-20) mA. Rõhulang 25 kPa, k = 0,5.
5-3	Lubatud töörõhk 4 MPa. Toide 24 V.	Safiir – 22M-DG-Ex	Juhtventiil, tavaliselt suletud. Nimiläbimõõt D y = 40 mm, nimirõhk P y = 0,3 MPa, ajami tüüp - MIM.			Sisend (4-20) mA
6-1	"Soojuskasv."	Tšeljabinsk	Ühe seadme jaoks	torujuhtme juurde	Juhtventiil, tavaliselt suletud. Tingimuslik läbimõõt D y = 40 mm, nimirõhk P y = 0,3 MPa ajami tüüp – MIM. Sisend (4-20) mA
6-2	torujuhtmel	Safiir – 22M-DD-Ex	DK25-100 GOST 14321-73
6-3	Tüüp ja mudel	Etüleeni rõhu reguleerimine isotermilises hoidlas XP	66 mm. Hg Art.			vt pos. (4-1)
7-1	Sapphire-22M-DI-Ex	Juhtventiil, tavaliselt suletud. Nimiläbimõõt D y = 100 mm, nimirõhk P y = 0,1 MPa, ajami tüüp - MIM. Sisend (4-20) mA	FISHER-7813	"FISHER" Inglismaa	Reaktori R1 alumise tsooni temperatuuri reguleerimine			85 o C
7-2	Reaktori R 1 põhi	Plaatinatakistustermopaar normaliseeriva signaalimuunduriga (4-20) mA. k = 0,5; Kaitseliitmike materjal: teras 08X13 Mõõtepiirkond: (- 200 ÷ 400) o C Konverteri tüüp HID 2072 Voolutarve 30 mA	TSP-0193-01-80S4			OJSC "Teploprib.", Tšeljabinsk

8-1

Tagastada tööstuslik veetorustik pärast T-1

1%

Pneumaatilise ajamiga juhtventiil ATA – 7. Tavaliselt suletud, D y = 100 mm, P y = 40 mm.

Gaasikromatograaf. Kandegaasiks on lämmastik. Lubatud veapiir ei ületa 0,1%. Analüüsitavate ainete rõhk paneeli sissepääsu juures on (0,03 - 1,0) MPa. Pinge 24 V. Plahvatuskaitse ExdiII BT4 väljund (4-20) mA

Mikrokroom 1121-3

Katsetehas "Chromatograph", Moskva

9-1

Toote temperatuuri languse reguleerimine

400 o C 300 o C

Toote väljundliin

vaata pos. (7-1)

TSP-0193 01-80 S4

9-2

Toote sisenemisliin

vaata pos. (7-1)

TSP-0193 01-80 S4

9-3

Kütteaine toiteliin

vt pos. (7-2)

Kompleks, seeria 35-30232

10-1

Sisse-välja temperatuuri reguleerimine reaktoris P1

(100-200 o C)

Ühe seadme jaoks

Takistuse termomuunduriga mõõdetud keskkond: tahke, vedel, gaasiline, granuleeritud, ained; Väljund (4-20) mA; mõõdetud temperatuuride vahemik) (-50, +500) o C, k = 0,5

TSPU Metran-276

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 145

10-2

operaatori paneelil

Näidatav, salvestav sekundaarne seade temperatuuri, taseme, rõhu, vooluhulga jne mõõtmiseks.

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

A100-N

CJSC PG "Metran", Tšeljabinsk

10-3

Ühe seadme jaoks

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 320

Magnetkäiviti sisselülitamiseks. elektrimootor Võimsus 1000 W. (340x240x90) mm Magnetkäiviti

MPE-122 PBR-2 PME-011

Elektrijaam

11-1

isp-x mehaan.

Cheboksary

Ühe seadme jaoks

Ref.

TSPU Metran-276

11-2

operaatori paneelil

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

11-3

Ühe seadme jaoks

vt pos. (7-2)

Kaitsev toime, kui segu temperatuur segistis ületab lubatud väärtuse.

11-4

Ühe seadme jaoks

300 o C

12-1

vaata pos. (10-1)

vaata pos. (10-2)

Ühe seadme jaoks

Camflexi seeria 35-30232

analoog (7-2), tavaliselt avatud

Mitme kanaliga temperatuuri reguleerimine

12-2

500 o C

Ühe seadme jaoks

Termoelektriline muundur. Mõõdetav keskkond: tahked, vedelad, gaasilised, granuleeritud ained; Väljund (4-20) mA, mõõdetud temperatuurivahemik (0-900) o C, k = 0,5

analoog (7-2), tavaliselt avatud

12-3

torujuhtmel

THAU Metran-271

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 145

400 o C

vaata pos. (12-1)

13-1

Mitmekanaliline termomeeter häirete T, P, F, a jne jälgimiseks, kui nende väärtused teisendatakse signaalideks (0-5) mA, (4-20) mA. Kokku on 6 kanalit; k = 0,25 T vahemik kuni 2500 o C; kaal 1,5 kg

TM 5101

Ühe seadme jaoks

CJSC PG Metran, Tšeljabinsk

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 304

400 o C

Kaitsev toime, kui rõhk vastuvõtjas P1 on ületatud

13-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

10 MPa

13-3

Ühe seadme jaoks

Intelligentne ülerõhuandur, plahvatuskindel, ülempiir 16 MPa, väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond on gaas, vedelik, aur. k = 0,25, 1 rike 100 000 tunni kohta, kasutusiga 12 aastat.

Metran-22-DI-V N, Mod.2171

13-4

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 74

Solenoidklapp, otse läbi, D у = 100 mm, mõõtmed (300х215х552) mm

KDP-4 (RKET-6)

"Nefteavto."

Bugulma

14-1

Ref. Kosharsky, lk 313

Rõhu erinevuse jälgimine ja signaalimine reservuaaris C1

Ühe seadme jaoks

250 kPa

Intelligentne hüdrostaatilise rõhu andur. Mõõdetavad keskkonnad: neutraalsed, agressiivsed vedelikud, väga viskoossed toiduained. Väljund (4-20) mA. k = 0,25. Mõõtmispiir kuni 250 kPa. Mõõdetava keskkonna temperatuur (-40, +120) o C. Disain on plahvatuskindel, vibratsioonikindel.

400 o C

Metran-43-DG-V N mudel 3595-01

14-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Metran, kataloog 2001, lk 12

15-1

100-N

Toitetorustike komponentide rõhuerinevuse jälgimine

Ühe seadme jaoks

3 MPa

Arukas diferentsiaalrõhuandur; Mõõtepiirkond (2,5-16) MPa; Väljund (4-20) mA; k = 0,25. Kasutusaeg 12 aastat; MTBF – 100 000 tundi. Keskkond: gaas, vedelik, aur

400 o C

16-1

Metran-22-DD-V N, mudel 2460

Vaakumi jälgimine konteineris A1

Ühe seadme jaoks

40 kPa

Intelligentne vaakumsensor. Mõõdetud vaakumi piirid: (40, 60, 100) kPa; k = 0,25; Väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond: gaas, vedelik, aur. Kasutusiga 12 aastat, rikete vaheline aeg – 100 000 tundi

400 o C

Metran-22-DV-V N mudel

17-1

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 74

Sihttoote temperatuuri reguleerimine soojusvahetis

Ühe seadme jaoks

373 K

Takistuse termomuundur. Mõõdetav keskkond: tahked, vedelad, gaasilised, granuleeritud ained; Väljund (4-20) mA. Mõõdetud temperatuuride vahemik (-50, +180) o C; k = 0,25

400 o C

TSMU Metran-274

17-2

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 145

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

17-3

Ühe seadme jaoks

operaatori paneelil

Pneumaatilise ajamiga juhtventiil 88/10/21-45.

18-1

D y = 80 mm, P y = 4 MPa Maksimaalne rõhulang: 0,6 MPa, Sisend (4-20) mA Lekkeklass ANSI: VI Võimsustegur: Cv = 110. Tarnekomplekt: elektropneumaatiline positsioneerija kahe manomeetriga. Plahvatuskaitse versioon: nt

Camflex, seeria 88-21115 EB 4700E (8013)

Ühe seadme jaoks

Vedeliku voolu jälgimine tehase jahutamise ajal

80 m 3 /h

18-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

19-1

Elektromagnetiline voolumõõtur. Voolukiirus kuni 8 m/s; D y > 50 mm; k = 2,0.

Rõhk 2,5 MPa; pealevoolu temperatuur (-25,150) o C; Väljund (4-20) mA. Toide 24 V. Pumba jõudluse jälgimine; tehnoloogiline raamatupidamine; paigaldiste jahutamine.

Ühe seadme jaoks

DMW

Vedeliku voolu reguleerimine toitetorustikus

0,2 m3/h

Rotameeter ühtlustatud pneumaatiline signaal (0,02-0,1) MPa, piirmõõt kuni 1,6 m 3 / h (vees), D y = 40 mm, k = 1,5, (344x240x185) mm

19-2

Ühe seadme jaoks

Pneumoelektriline muundur (0,02-0,1) MPa muundub ühtseks signaaliks (0-5) mA Mõõtmed (314x220x132) mm, k=1,0

PE-55M

Elektrijaam tegevjuht mehaan.

Cheboksary

19-3

operaatori paneelil

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

19-4

Ühe seadme jaoks

Ref. Kosharsk 1976, lk 311

Juhtventiil pneumaatilise ajamiga ATA-7. D y = 150 mm, P y = 4 MPa Maksimaalne rõhulang: 6 MPa, sisselaskeava (4-20) mA Lekkeklass ANSI: VI Aktsepteeritav läbilaskevõime koefitsient: Cv = 510 Tarnekomplekt: elektropneumaatiline positsioneerija kahe manomeetriga. Plahvatuskaitse versioon EexiaIICT4.

Camflexi seeria 35-35152 4700E (8013)

20-1

"DS-Controls" Veliky Novgorod

Vedeliku, gaasi, emulsiooni voolu jälgimine torustikus

Ühe seadme jaoks

1,2 t/h

Massivoolumõõtur gaasi, vedeliku, emulsiooni, suspensiooni, suspensiooni, õli, kütteõli, bituumeni, tõrva jne massivoolu mõõtmiseks.

Väljund (4-20) mA; mõõtmistingimused: T keskkond = (-240,426) o C, P torud = (4-40) MPa, D u - kuni 150 mm.

Plahvatuskindel versioon, k = 0,1

20-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

21-1

Micro Motion, mudelid: Basis, D, Elite

torujuhtmel

CJSC PG Metran, Tšeljabinsk (Fisher Rosemount)

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 354

Segisti mootori sisselülitamine

21-2

Ühe seadme jaoks

Intelligentne ülerõhuandur, plahvatuskindel, ülempiir 16 MPa, väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond on gaas, vedelik, aur. k = 0,25, 1 rike 100 000 tunni kohta, kasutusiga 12 aastat.

Elektrilise käivitamise nupp

Segisti mootori sisselülitamine

22-1

KU121-1

Elektriline käsiraamat.

Ühe seadme jaoks

MPE-122

Puistematerjali tarbimise reguleerimine

kg/tunnis

22-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

22-3

Ühe seadme jaoks

Lintvoolumõõtur, (200-1200) kg/tunnis, k = 1,5. Väljundsignaal (0-5) mA, (0-50) mB. Plahvatuskindel versioon

RL-600

22-4

Ühe seadme jaoks

DNNHTI

Elektropneumaatiline muundur, teisendab (4-20) mA pneumaatiliseks signaaliks (0,02-0,1) MPa, k = 1,0

EP 1324

Kolvi pneumaatiline ajam (variaatori B juhtimiseks) kolvi käik 320 mm, Fuс = 620 kgf

23-1

PSP-1

OKB Teploavtom.

Ühe seadme jaoks

Harkov

Ref.

Kosharsk lk 299

23-2

Ühe seadme jaoks

Segamismootori kiiruse juhtimine

200 pööret minutis

23-3

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

24-1

Pneumaatiline tahhomeeter (0-300) p/min, väljundsignaal (0,02-0,1) MPa. Ajakonstant 5 s. Plahvatuskindel versioon, k = 1,5

TP-2

Ühe seadme jaoks

KHNNHP

Pneumoelektriline muundur. Muudab (0,02-0,1) MPa (4-20) mA signaaliks. k = 1,0

Safiir-22 isikukaitsevahendid

Puistematerjali, vedeliku, emulsiooni taseme kontroll

24-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

25-1

2 m

Radari tasememõõtur. Väljundsignaal (4-20) mA. Vedel, taignane mass, (0,5–30) m, k = 0,05, sellel on digitaalne väljundsignaal (HART-protokoll)

Ühe seadme jaoks

AREX

Pneumoelektriline muundur. Muudab (0,02-0,1) MPa (4-20) mA signaaliks. k = 1,0

25-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

25-3

Ühe seadme jaoks

Intelligentne ülerõhuandur, plahvatuskindel, ülempiir 16 MPa, väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond on gaas, vedelik, aur. k = 0,25, 1 rike 100 000 tunni kohta, kasutusiga 12 aastat.

Elektrilise käivitamise nupp

25-4

Ühe seadme jaoks

Emersoni protsessijuhtimine

KDP-4 (RKET-6)

26-1

Metran, Nomen. kataloog 2001

Vedeliku taseme asendijuhtimine paagis E1, alarm

Ühe seadme jaoks

(1-2) m

vaata pos. (24-1)

vt pos. (13-4)

Ref. Kosharsk 1976, lk 77

26-2

Ühe seadme jaoks

vt pos. (23-2)

Safiir-22 isikukaitsevahendid

26-3

Ühe seadme jaoks

vt pos. (19-4)

Camflex, seeria 35-35152

27-1

Binaarse gaasikomponendi mahuosa juhtimine. segud (näiteks CO, CO 2 jne), alarmid, avariiventilatsiooni aktiveerimine

0,5%

Ühe seadme jaoks

DT tüüpi gaasianalüsaator binaaranalüüsiks. Gaasi segud. Võimsusvajadus 170 W. Välju Signaal (0-5) mA, (0-1)% vahemik.

Tarnekomplekt: mõõt. plokk, toiteplokk, tavaline. muundur TP-FP-2U.

Analüüsitav segu: He, N 2, O 2, CO, CO 2 jne. k = 1,0

DT-2122

27-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

27-3

Ühe seadme jaoks

Intelligentne ülerõhuandur, plahvatuskindel, ülempiir 16 MPa, väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond on gaas, vedelik, aur. k = 0,25, 1 rike 100 000 tunni kohta, kasutusiga 12 aastat.

Elektrilise käivitamise nupp

28-1

OKBA Moskva

60%

Ühe seadme jaoks

Ref. Kosharsk 1976, lk 126

Õhu suhtelise niiskuse reguleerimine töökojas

400 o C

Gaasilise keskkonna suhtelise niiskuse ja temperatuuri mõõtemuundur. Väljund (4-20) mA. Kasutusala: pagaritööstus, lihatöötlemine, puidutöötlemine, energeetika, maagaas, suits. Niiskuse mõõtmise vahemik (0-100)%, temperatuur (0-100) o C; k = 2,0

28-2

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

28-3

Ühe seadme jaoks

vt pos. (7-2)

IPTV-056 mudel M3-04

29-1

Metran Nomen. kataloog 2001, lk 271

Camflex, seeria 35-30232

Seadmes oleva keskkonna pH reguleerimine

seadmes

29-2

Ühe seadme jaoks

Tööstuslik kombineeritud elektrood; mõõtepiirkond: (0…14) pH; töökeskkonna temperatuur: -(15…+130) 0 C; keskmine töörõhk: 15 baari

CPS11

pH saatja; väljundsignaal: (4…20)mA; versioon: EEx ia (ib) IICT 4; viga 0,1%

29-3

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Metran, kataloog 2001, lk 12

29-4

Ühe seadme jaoks

vt pos. (7-2)

IPTV-056 mudel M3-04

30-1

SMR 431

Ettevõte “Endress-Hauser” (Saksamaa)

Ühe seadme jaoks

Vedela agressiivse keskkonna tiheduse reguleerimine

0,3 g/cm3

kg/tunnis

30-2

Ühe seadme jaoks

Ujuki kompensatsiooni tiheduse mõõtja. Mõõtevahemik (0,1-0,5) g/cm 3, k = 0,5, väljundsignaal (0-10) mB. Disain on plahvatuskindel ja hermeetiliselt suletud.

PPK-3

400 o C

Normaliseeriv muundur. Väljundsignaal (0-5) mA, (4-20) mA, 1 rike 25000 tunni kohta. k = 1,0

30-3

torujuhtmel

Safiir – 22M-DD-Ex

DK25-100 GOST 14321-73

31-1

NP-02 NP-03

Ühe seadme jaoks

Metran, Nomen. kataloog 2001, lk 234

Pakettprotsessi tarkvara juhtimine

31-2

Ühe seadme jaoks

vaata pos. (17-3) Komponent A sisselaskeklapp

88-21115 EB

31-3

Ühe seadme jaoks

Intelligentne ülerõhuandur, plahvatuskindel, ülempiir 16 MPa, väljund (4-20) mA. Mõõdetav keskkond on gaas, vedelik, aur. k = 0,25, 1 rike 100 000 tunni kohta, kasutusiga 12 aastat.

Elektrilise käivitamise nupp

31-4

Ühe seadme jaoks

vaata pos. (17-3) Komponendi B sisselaskeklapp

88-2115 EB

32-1

vaata pos. (7-2) Segu tühjendusventiil

Camflexi seeria 35-30232

Ühe seadme jaoks

Torujuhtme peal

Suhte reguleerimine: kütus-õhk ahju sissepääsu juures koos põlemisproduktide temperatuuri korrigeerimisega

32-2

Ühe seadme jaoks

"Manomeeter" Moskva

5 l/h

32-3

DK25-100 GOST 14321-73

Ühe seadme jaoks

Torujuhtme peal

Suhte reguleerimine: kütus-õhk ahju sissepääsu juures koos põlemisproduktide temperatuuri korrigeerimisega

32-4

Ühe seadme jaoks

"Manomeeter" Moskva

Safiir-22M-DD-Ex

32-5

15 dm 3 / h

Ühe seadme jaoks

Termoelektriline muundur. Mõõdetav keskkond: tahked, vedelad, gaasilised, granuleeritud ained; Väljund (4-20) mA, mõõdetud temperatuurivahemik (0-900) o C, k = 0,5

Safiir-22M-DD-Ex

32-6

operaatori paneelil

Kosharsk., 1976, lk 264

Sisend (4-20) mA, Väljund (4-20) mA, k = 0,5; on kahepositsioonilise häireseadmega; mõõdud (120x160x618) mm; kaal 12 kg

32-7

Ühe seadme jaoks

800 o C

Pakettprotsessi tarkvara juhtimine

33-1

THAU Metran

vt pos. (17-3)

Ühe seadme jaoks

Torujuhtme kaudu manustatava vesilahuse koguse kontroll

500 m3/tunnis

400 o C

Vortex-akustiline vooluandur vee ja vesilahuste jaoks (kasutatakse arvestite osana). Mõõtevahemik (0,18-700) m 3 /h. Väljund (4-20) mA. Kasutustingimused temperatuuril T = (1-150) o C; k = 1,0

33-2

Metran 300 PR

Loendur - voolumõõtur (kaasas Metran 300PR-ga). k = 2,5; Mõõtmispiir kuni 1200 m 3 /h; Tööaeg rikke kohta on 18 000 tundi Kasutusiga on 12 aastat. Mõõdetava aine vahemik T-ga kuni 150 o C

500 m3/tunnis

400 o C

Metran, Nomen. Kataloog 2001, lk 18

34-1

Torujuhtme kaudu tarnitava gaasi koguse kontroll

800 m 3 /tunnis

Ühe seadme jaoks

Turbiingaasimõõturi mõõtmise piirid (50-1000) m 3 /h, k = 1,0; D y = (50-150) mm; mõõdetud keskkond: gaas (-20,+50) o C; (450x450x320) mm (gab), P kuni 1,6 MPa

ST-16-1000

35-1

Gaasi temperatuuri reguleerimine

120 0 C

Ühe seadme jaoks

Manomeetriline termomeeter pneumaatilise anduriga; vahemik (-50, 150) 0 C, k = 1,0; kapillaari pikkus 10m; termosilindri sukeldussügavus 250 mm; Termoballooni pikkus on 200 mm. Väljund (0,02-0,1) MPa

TPG 4-V

Safonovski tehas "Teplokontr"

Ref.

35-2

Ühe seadme jaoks

vt pos. (23-2)

200 pööret minutis

35-3

torujuhtmel

Kosharsk., 1976, lk 264

Metran, kataloog 2001, lk 12

Diagramm 25. Vedeliku taseme asendijuhtimine; signaalimine. (AREH, A 100-N, MPE-122, KDP-4). Kosharsk.

1976, lk 11

HL1, ... HL17 – signaallambid;

M1, ... M5 – elektrimootorid;

B – variaator;

NA1 – elektrikell. Tehnoloogilise protsessi parameetrite juhtimis- ja reguleerimisahelate toimimise kirjeldus...

Skeem 1

. Etüleeni voolu juhtimine ülekuumendisse “P”.

ε = = 2,12%

Etüleengaasi voolukiiruse hetkeväärtust tuvastavad kambri diafragma "DK 25-100" (element 1-1), intelligentne rõhuerinevuse andur "Sapphire-22M-DD-Ex" (element 1-2) ja sekundaarne seade “A” 542-068", (pos. 1-3). Eeldatav kuluväärtus on 5t/h.

Mõõtekanali koguviga määratakse diafragma (k = 2,0), rõhuerinevuse muunduri Sapphire-22M-DD-Ex (k = 0,5) ja sekundaarseadme vigade ruutkeskmise väärtusena. A 542-068” (k = 0,5), st. Signaal (4-20) mA saadetakse DCS-kontrollerisse, kus kuvatakse voolukiiruse väärtus ja arvutisse, kus see salvestatakse graafiku kujul.

Skeem 2

ε=

. Etüleeni temperatuuri juhtimine ülekuumendi “P” väljalaskeava juures. Etüleeni temperatuuri praegust väärtust ülekuumendi väljalaskeava juures tajub termoelektriline muundur "TKKH-0279" (k = 0,5) (punkt 2-1) ja edastatakse sekundaarseadmele "KSP-4" (k = 0,5). ) (punkt 2-2) . Mõõtekanali koguviga on

Skeem 3.

Etüleeni voolu jälgimine ja reguleerimine pärast ülekuumendi “P”.

ε = = 2,12%

(4-20) mA signaal muundurilt (3-2) saadetakse APACS+ kontrollerile, kus kuvatakse praegune voolukiirus. Voolu mittevastavuse signaali olemasolul genereerib kontroller signaalivahemikus (4-20) mA vastava juhtimistoimingu, mis suunatakse FISHER-ES mudeli juhtventiilile (3-4), mis asub etüleeni toitetorustikul. . Nii toimib varuahel.

Samal ajal saadetakse (3-2) signaal arvutisse sisestamiseks aadressile B 3, kus see salvestatakse graafikute kujul. Arvuti genereerib parandussignaali ja reguleeriva toimingu, mis väljundist B 03 (4-20) mA kujul aadressil 4 suunatakse juhtventiilile (3-4).

Juhtkontuuride töö tulemusena stabiliseerub etüleeni kuluväärtus 2,3 t/h.

Skeem 4. Etüleeni rõhu juhtimine separaatoris C.

Praegust rõhu väärtust tajub ülerõhuandur “Sapfir-22M-DI-Ex” (k = 0,5) (punkt 4-1), mille väljundsignaal (4-20) mA kujul saadetakse sekundaarne seade “A 542-068” (k = 0,5) (punkt 4-2). Eeldatav rõhu väärtus on 0,2 MPa. Mõõtekanali koguviga on:

Signaal (4-20) mA saadetakse DCS-kontrollerisse, kus kuvatakse rõhu väärtus, ja arvutisse, kus see salvestatakse graafiku kujul.

Skeem 5. Etüleeni taseme jälgimine ja reguleerimine separaatoris C.

Etüleeni taseme hetkeväärtust tajub hüdrostaatilise rõhu mõõtemuundur "Sapfir-22M-DG-Ex" (k = 0,5) (punkt 5-1), anduri väljundsignaal (4-20) mA antakse ette. sekundaarse seadme "A 542-068" (k = 0,5) sisendisse (positsioon 5-2). Seega on taseme mõõtmise kanali koguviga:

(4-20) mA signaal muundurilt (5-1) saadetakse APACS+ kontrollerile, kus kuvatakse hetketaseme väärtus. Ebakõla korral genereerib kontroller vastava juhtimistoimingu väljundsignaali (4-20) mA vahemikus, mis suunatakse etüleeni toitetorustikul asuvale juhtventiilile (5-3). Nii toimib üleliigne juhtimisahel. Selle tulemusena on etüleeni tase 600 mm.

Samal ajal saadetakse (5-1) signaal arvuti sisendis aadressile B 5, kus taseme väärtus registreeritakse graafikute kujul. Arvuti genereerib ka reguleeriva toimingu, mis väljundist B 05 (4-20) mA kujul aadressil 7 läheb juhtventiilile (5-3).

Skeem 6. Etüleeni rõhu reguleerimine XP hoidlas.

Etüleeni rõhk Xr-s peaks olema stabiliseeritud tasemel 66 mmHg. Ülerõhumuundur "Sapphire-22M-DI-Ex" (k = 0,5) (positsioon 6-1) tajub praegust rõhu väärtust "Xr". . Konverteri (4-20) mA väljundsignaal suunatakse sekundaarsesse seadmesse “A 542-068” (k = 0,5) (positsioon 6-2), kus see salvestatakse ja salvestatakse. Rõhu mõõtmise kanali koguviga on:

Konverteri (6-1) signaal (4-20) mA saadetakse APACS+ kontrollerile, kus kuvatakse praegune etüleeni rõhu väärtus. Ebakõla korral genereerib kontroller vastavalt sellesse sisseehitatud programmile vastava reguleeriva toimingu väljundsignaali vahemikus (4-20) mA, mis mõjutab juhtventiili (6-3).

Samal ajal siseneb signaal (6-1) aadressilt B 6 arvutisse, kus hetke rõhu väärtus registreeritakse graafikute kujul. Arvuti genereerib mittevastavuse korral ka reguleeriva toimingu, mis signaali (4-20) mA kujul väljundist B 06 aadressil 9 mõjutab juhtventiili (6-3). Selle tulemusena on etüleeni rõhk 66 mmHg.

Skeem 7. R-1 reaktori alumise tsooni temperatuuri reguleerimine.

Reguleerimine toimub soojusvahetisse T1 tagasivooluvee varustamisel.

Hetketemperatuuri väärtust reaktoris mõõdetakse takistustermomeetriga (7-1), mille signaal saadetakse APACS+ kontrollerile, kus kuvatakse hetkeväärtus. Temperatuuriväärtuste mittevastavuse korral genereerib APACS+ juhttoimingu, mis (4-20) mA kujul suunatakse täiturmehhanismile (7-2), mis asub tööstusliku tagasivoolu veetorustikul pärast soojusvahetit T1. . Selle tulemusena hoitakse reaktori alumise tsooni temperatuur 85 0 C.

Samal ajal suunatakse (4-20) mA signaal arvuti sisendisse B 7, kus see salvestatakse graafikute kujul. Arvuti toodab ka parandussignaali.

Skeem 8. Rektifitseeritud isobutüleeni kvaliteedikontroll.

Isobutüleeni koostist analüüsitakse Microchrome 1121-3 kromatograafiga. Väljundsignaal (4-20) mA saadetakse APACS+ kontrollerile, kus kuvatakse praegune väärtus. Järgmisena suunatakse signaal (4-20) mA arvuti sisendisse B 8, kus see salvestatakse graafikute kujul.

Skeem 9. Seadmesse siseneva ja sealt väljuva toote temperatuuri languse (st temperatuuri erinevuse) reguleerimine.

Määratud depressioon (400 0 C – 300 0 C) = 100 0 C saavutatakse soojusagendi juurdevoolu muutmisega.

Instrumentide ja automaatikaseadmete spetsifikatsioon on esitatud tabelis esitatud kujul. 5. Seda vormi saab soovitada ainult akadeemilise töö jaoks.

Parempoolses veerus "Asukoha number" märkige instrumentide ja automaatikaseadmete asukoht vastavalt automatiseerimisskeemile. Veerus “Nimi ja lühiomadused” on märgitud seadme nimi, selle tehnilised omadused ja omadused. Näiteks andur hüdrostaatilise rõhu (taseme) mõõtmiseks. Veerus "Seadme tüüp" on näidatud seadme kaubamärk, näiteks Metran-55-DI. Veerus "Märkus" märkige vajadusel "Tarnitud komplektis ...", "Arendanud disainibüroo ..." või "ISUTU poolt välja töötatud" ja nii edasi. Samuti on veerus “Märkus” märgitud riigi ja tootja nimi, eeldusel, et seade on imporditud.

Spetsifikatsioonis määratletud instrumendid ja automaatikaseadmed tuleks rühmitada parameetrite või funktsionaalsuse järgi (andurid, regulaatorid jne).

Tabel 5

Seadmete ja automaatikaseadmete spetsifikatsioon

Positsiooni number vastavalt automatiseerimisskeemile	Seadme nimi ja lühikirjeldus	Seadme tüüp		Märkus
Multifunktsionaalne kontroller TKM-700 koos arvutiga
	Plaatinatakistustermomeeter ühtse vooluväljundsignaaliga 4 ÷20 mA, mõõtepiirkond 0 ÷200 С	Metran 276
	Väikesemahuline ülerõhuandur ühtse vooluväljundsignaaliga 4 ÷ 20 mA, ülemine mõõtepiir 1 MPa, täpsusklass 1	Metran – 55 CI
	Kontaktivaba tagurdusstarter, U = 220 V
	Elektriajamiga juhtventiil MEPK, P y = 1,6 MPa; d y = 40 mm.	KMR.E 101 NJ 40 1,6 R UHL (1)

1.4. Automatiseerimisskeemi kirjeldus

Seletuskirja sisu peaks kajastama ja põhjendama selle automatiseerimisskeemi koostamisel tehtud automatiseerimisotsuseid. See peab lühidalt selgitama, millised ülesanded selle tehnoloogilise objekti automatiseerimiseks püstitati ja kuidas need lahendati. Üksikasjalik kirjeldus selle kohta, kuidas signaal liigub mõõtepunktist läbi funktsionaalplokkide juhtimistoimingu rakendamiskohta (regulatiivasutus), tuleb teha ühe juhtkontuuri ja ühe juhtkontuuri kohta. Sel juhul ei ole vaja kirjeldada seadmete ja regulaatorite konstruktsiooni, vaid ainult näidata, milliseid funktsioone need täidavad.

Näiteks anname õhutõrje automaatikaahela temperatuuri reguleerimiskontuuri (ahel 1) kirjelduse (joon. 5). Õhkjahuti ülemise osa temperatuuri mõõdetakse plaatinatakistustermomeetriga TSPU Metran 276 (element 1a). Ühtne voolusignaal suunatakse MPK TKM-700 analoogsisendisse, kus vastavalt PI regulatsiooniseadusele genereeritakse juhtimistoiming. Hetketemperatuuri signaal saadetakse ka arvuti videoterminali. Juhtimine eemaldatakse MPK diskreetsest väljundist ja läheb kontaktivabale pööratavale starterile PBR-2M (element 1b). Seejärel läheb signaal elektriajamiga MEPK juhtklapile (element 1c). Ventiil paigaldatakse õhujahuti auru etteandetorustikule, reguleerides auru juurdevoolu vastavalt juhtimistoimingule, seeläbi stabiliseerime õhujahuti ülemises osas temperatuuri etteantud tasemel 100 °C.

Anname SVA-le aurutoru rõhureguleerimisahela kirjelduse (ahel 3). Aurutorustiku rõhku mõõdetakse väikese suurusega ülerõhuanduriga Metran-55DI (element 3a). Ühtne voolurõhu signaal saadetakse MPK TKM-700 analoogsisendisse ja arvuti videoterminali, kus protsessiinsener seda analüüsib. Kui parameeter ületab reguleeritava vahemiku 0,55 ÷ 0,65 MPa, kuvatakse arvuti videoterminal häire.

Kui tehnoloogilise protsessi automatiseerimiseks kasutatakse mikroprotsessori kontrollerit, näiteks multifunktsionaalset kontrollerit "MFK", siis peab märkuses olema märgitud selle kontrolleri põhiomadused, selle infovõimsus ja milliste andurite, muundurite ja täiturmehhanismidega kontroller on ühendatud. juhtimisobjekt.