Функциональная схема системы управления комплексом и выбор основных технических средств

Функциональная схема системы управления комплексом содержится в графической части проекта. Устройство управления объектом построено на базе однокристального микроконтроллера 89с51 (89с52), выпускаемых фирмой ATMEL и полностью совместимых по архитектуре и системе команд с семейством MCS-51.

Устройство управления включает в себя следующие элементы :

1) процессорная плата контроллера;
2) клавиатура;
3) энергонезависимая память фирмы MICROCHIP (EEPROM), обеспечивающая 1 миллион циклов записи, 100 лет хранения информации (емкость 2 килобайта).
4) программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55.

БИС параллельного интерфейса предназначена для организации ввода/вывода параллельной информации различного формата и позволяет реализовать большинство известных протоколов обмена по параллельным каналам /3/. БИС КР580ВВ55 используется в проектируемой системе управления для сопряжения микроконтроллера с периферийным оборудованием - индикаторами и клавиатурой. Программируемый параллельный интерфейс подключается к микроконтроллеру через слот расширения, предназначенный для подключения дополнительных модулей или схемы внешнего автоматического тестирования.

Плата индикатора включает в себя восьми разрядный восьми сегментный светодиодный индикатор, собранный на матрицах CA56-21G/EWA фирмы KINGBRIGHT.

Система управления функционирует следующим образом : сигнал с датчика натяжения пилы поступает на волоконно-оптический преобразователь, оттуда на аналого-цифровой преобразователь. За тем преобразованный в цифровой код сигнал поступает в порт номер один микроконтроллера (этот порт используется в качестве буфера входных данных). Сигналы с датчиков вертикального перемещения рабочего модуля и угла поворота заготовки поступают на входы радиальных прерываний IRQ0 и IRQ1 микроконтроллера соответственно (для этих прерываний задействован порт номер 3). Запрос на прерывание появляется по положительному фронту сигналов с датчиков ВЕ-178, которые вырабатывают последовательность дискретных импульсов. За тем данные, обработанные программой поступают во входной буфер данных параллельного интерфейса и шинного формирователя. На параллельный интерфейс также поступают управляющие сигналы с микроконтроллера (сигнал выбора кристалла Chip Select - CS, сигналы выбора режима работы БИС КР580ВВ55 А0 и А1, сигналы чтения/записи WR и RD). Порт номер 2 микроконтроллера используется для формирования этих управляющих сигналов. Через этот порт также происходит управление энергонезависимой памятью (вход кристалла памяти SDA используется для приема данных, а вход SCL - для синхронизации). Через порт А параллельного интерфейса происходит управление сегментами блока индикаторов, а через порт В - управление разрядами. Порт С параллельного интерфейса предназначен для опроса клавиатуры.

Шинный формирователь используется для буферизации данных а также для усиления сигналов по току.

С выхода шинного формирователя данные поступают на цифро-аналоговый преобразователь, где преобразовываются в аналоговый сигнал и за тем этот сигнал поступает на аналоговый мультиплексор. Управление мультиплексором осуществляется через микроконтроллер.

Мультиплексор переключателя канала, по которому протекает управляющий сигнал, другими словами мы выбираем, какой магнитный пускатель нужно активизировать и далее какой привод включить. С выхода мультиплексора сигнал поступает на один из четырех магнитных пускателей, кроме того управляющие сигналы поступают на преобразователь частоты фирмы HITACHI, который используется для регулирования скорости подачи. Наконец, магнитные пускатели осуществляют управление приводами главного движения (привод вращения пилы), продольной подачи (привод перемещения каретки), поперечной подачи (привод подъема-опускания рабочего модуля) и привод поворота заготовки (привод кантователя).