Файл: shpora_gos_TSA-PSU_Yakup.docx

Подсистема цифрового ввода осуществляет:

1) ввод дискретных сигналов

2) подсчет повторяющихся сигналов.

Устройства: счетчики, регистры, блоки согласования.

Подсистема цифрового вывода осуществляет:

1) выработка цифровых (бинарных) управляющих сигналов для управления коммутирующими элементами (ключи, контакторы). Стандартное напряжение в коммутирующих цепях 110,220 В.

В цифровых подсистемах ввода и вывода применяются элементы гальванической развязки. Гальваническая развязка нужна для отделения силовых и управляющих цепей.

Гальваническая развязка — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними. Гальванические развязки используются для передачи сигналов, длябесконтактногоуправления и для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током.

Без использования развязки предельный ток, протекающий между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно малы. В результате возможно протекание выравнивающих токови других токов, способных повреждать компоненты цепи или поражать людей, прикасающихся к оборудованию, имеющему электрический контакт с цепью. Прибор, обеспечивающий развязку, искусственно ограничивает передачу энергии из одной цепи в другую. В качестве такого прибора может использоватьсятрансформаторилиоптрон. В обоих случаях цепи оказываются электрически разделёнными, но между ними возможна передача энергии или сигналов.

под нормализацией понимается процесс выравнивания сигнала относительно какого-либо эталона.

Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходенапряжение, находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного напряжения и сопротивлениянагрузки.

Полупроводнико́вый стабилитро́н, или диод Зенера— плоскостнойкремниевыйполупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режимепробоя^[1]. До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные токиутечки, а егосопротивлениевесьма высоко^[1]. При наступлении пробоя ток через стабилитрон резко возрастает, а его дифференциальное сопротивлениепадает до величины, составляющей для различных приборов от долей Ома до сотен Ом^[1]. Поэтому в режиме пробоя напряжение на стабилитроне поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне обратных токов^[2].

Основное назначение стабилитронов — стабилизация напряжения

5. Реализуйте программный асинхронный ввод данных с индуктивного датчика малых линейных перемещений для омэвм мк51.

Этот датчик имеет аналоговый выход. Значит необходимо проиллюстрировать схему подсистемы аналогового ввода из вопроса 4.

Асинхронный обмен. Предполагаем, что процессы несинхронизированны. Для орга­низации достоверного приема информации от ВУ процессор ожида­ет готовности ВУ, анализируя специальный сигнал, называемый флагом.

данные

ЭВМ

ВУ

флаг

Недостаток: ЭВМ простаивает, ожидая флага готовности ВУ.

Достоинство: ВУ с любым быстродействием могут быть обслужены.

п/программа асинхронного ввода в параллельный порт:

ONE: JNB P1.0, ONE ; опрос бита 0 порта 1 (ожидание сигнала «Готов» с АЦП)

SETB P1.1; установка бита в вывод 1 порта 1 ( сигнал «Старт» к АЦП)

MOV A, P0; считываем с порта в аккумулятор

MOV @R0, A; записываем аккумулятор в ячейку РПД

INC R0; инкрементируем регистр

CLR P1.1; очистка бита вывода 1 порта 1

DJNZ R1, ONE ; декремент регистра и переход в начало п/программы, если не 0 (реализация цикла)

Цикл необходим для расчета средней величины поступающего сигнала с АЦП.

6. Разработайте функциональную схему, алгоритм и подпрограмму обмена данными локальной мпсу на базе омэвм мк51 с эвм высшего ранга. Псу курсач

Обработка прерывания от последовательного порта

│- Ввод данных

│- Чтение кода данных из буфера

│- Декодирование кода данных

│- Формирование адреса ячейки РПД

│- Установка соответствующего бита

\

proc_inic:

mov r1, #30h ;установка адреса для записи входных данных с последовательного порта

mov @r1, #11101010b ;константа для сравнения с q1

inc r1

mov @r1, #11101011b ;константа для сравнения с q2

proc_vvod_posl_port:

q1:mov a, sbuf

mov b,@r1

anl a,b

jnz q2

setb 53

q2:inc r1

mov a, sbuf

mov b,@r1

anl a,b

jnz q3

setb 54

proc_vivod_UV_posl_port:

mov c,104

jnc z2

mov r1, #48h

mov sbuf, @r1

z2:mov c,105

jnc z3

mov r1, #49h

mov sbuf, @r1

7. Опишите составляющие погрешности управляющего воздействия для системы пропорционального управления двигателем постоянного тока.

Точность определяется разрядностью системы.

Общая погрешность системы

Dобщ= Dм + Dвх + Dинстр +Dобр

Dм - методическая погрешность, отражает степень совершенства математической модели реального объекта. Не зависит от ЭВМ.

Dвх - погрешность, возникающая в результате трансформации входных переменных. Пока физическая величина преобразуется в цифровой код, она приобретает погрешность. Не зависит от ЭВМ.

Dобр - (обработки) - методическая погрешность, возникающая в результате приближенных методов вычисления.

Dинстр - обусловлена конечным числом разрядов, используемых для представления чисел в ЭВМ. Ошибка возникает из необходимости округления и накопления погрешностей.

W – обороты двигателя (вход)

Iя – ток якоря (выход)

Погрешности возникают из-за: тепловые потери, потери на перемагничивание, погрешности измерения тока и количества оборотов, погрешности на каждой стадии обработки ( ЦАП, фильтры). Все эти погрешности суммируются и составляют суммарную погрешность управляющего воздействия.

+схема аналоговой подсистемы вывода из вопроса 4.

Матмодель движка:

где

8. Опишите составляющие погрешности управляющего воздействия частотного преобразователя системы пропорционального управления асинхронным двигателем переменного тока.

Точность определяется разрядностью системы.

Общая погрешность системы

Dобщ= Dм + Dвх + Dинстр +Dобр

Dм - методическая погрешность, отражает степень совершенства математической модели реального объекта. Не зависит от ЭВМ.

Dвх - погрешность, возникающая в результате трансформации входных переменных. Пока физическая величина преобразуется в цифровой код, она приобретает погрешность. Не зависит от ЭВМ.

Dобр - (обработки) - методическая погрешность, возникающая в результате приближенных методов вычисления.

Dинстр - обусловлена конечным числом разрядов, используемых для представления чисел в ЭВМ. Ошибка возникает из необходимости округления и накопления погрешностей.

f – частота тока (выход)

I – ток эдв (вход)

Погрешности возникают из-за: тепловые потери, потери на перемагничивание, погрешности измерения тока и количества оборотов, погрешности на каждой стадии обработки ( ЦАП, фильтры). Все эти погрешности суммируются и составляют суммарную погрешность управляющего воздействия.

+схема аналоговой подсистемы вывода из вопроса 4.

Матмодель движка переменного тока:

9. Как оценить быстродействие МН-контроллеров разных производителей применяемых в системе управления транспортно-загрузочными операциями участка механообработки (используйте техпроцесс, указанный в задании).

Быстродействие косвенно определяется числом операций в секунду. Такая характеристика характеризует технические возможности процессора без учета параллельности отдельных блоков ЭВМ и особенностей решаемой задачи и не отражает полностью характеристику быстродействия. Существует такая характеристика - производительность ЭВМ, определенная на основе статистических методов по функции Гибсона.

Производительность зависит от времени выполнения и частоты исполнения операции