Микропроцессорные средства в системах управления

Технологическими процессами

Принципы, лежащие в основе систем управления технологическими процессами и машинами с применением микро-ЭВМ, едины. Параметры, определяющие динамическое состояние объекта управления и окружающей его среды, как правило, имеют непрерывную (аналогичную) природу. Значения этих параметров оцениваются специальными датчиками (преобразователями информации), помещенными в заданных областях этого объекта. Непрерывные сигналы, поступающие с аналоговых датчиков, для ввода в микропроцессорное устройство или микро-ЭВМ требуется преобразовать в цифровую форму. Для этого они квантуются по времени с некоторым интервалом. Затем дискретные значения этих сигналов квантуются по уровню и преобразуются в двоичные цифровые коды, которые далее передаются на микропроцессорные устройства для обработки по заданному алгоритму. Операция преобразования аналогичного сигнала в двоичные коды выполняется аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) в виде отдельных БИС или специальных измерительных контроллеров.

Результаты обработки информации в виде управляющих и информационных сигналов выдаются на выход управляющей микро-ЭВМ в дискретные моменты времени. В интервале между ними на выходе микро-ЭВМ сохраняются, т. е. значения переменных, которые были получены в начале интервала дискретности. Для подачи на исполнительные механизмы аналоговой природы дискретные значения параметров управления на интервале дискретизации интерполируются по линейному, квадратичному или другому закону в интерфейсных модулях связи с объектом. В простейшем случае в качестве таких модулей используются отдельные БИС цифроаналогового преобразования (ЦАП).

ЦАП

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

АЦП

МП средство

Типичная схема цифровой системы управления, ядром которой является микро-ЭВМ, показана на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема цифровой системы управления

Арифметические и логические основы микропроцессорной техники