基于多微解決器的閥門電動(dòng)安裝掌握器
1、概述
閥門電動(dòng)安裝是輕工業(yè)主動(dòng)化零碎中的執(zhí)行單元,寬泛利用于化工、酒精、冶金、風(fēng)力等行當(dāng)?shù)膲毫Α岫取⒘髁空莆铡Ｋ且环N機(jī)電一體化的當(dāng)場(chǎng)設(shè)施,以馬達(dá)作為能源源,將掌握信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)械舉動(dòng)掌握各類閥門開啟和開放。隨著迷信技能的停滯,尤其是數(shù)字和信息技能的停滯,閥門電動(dòng)安裝的上方掌握零碎數(shù)字化和信息化水平越來越高,對(duì)電動(dòng)安裝的精度、靜態(tài)特點(diǎn)和性能等上面的務(wù)求也越來越高,如友愛的人機(jī)界面、準(zhǔn)確定位、故障確診和總線通信之類,該署性能的普及和性能的兌現(xiàn)依賴于閥門電動(dòng)安裝掌握器。
2、作業(yè)原理
閥門電動(dòng)安裝(圖1)掌握器承受上方掌握零碎訓(xùn)令,掌握電動(dòng)安裝電機(jī)運(yùn)行,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)安裝傳動(dòng)全體作業(yè),并將其作業(yè)狀態(tài)信號(hào)反饋給上方零碎,從而兌現(xiàn)閥門地位掌握。閥門電動(dòng)安裝掌握器是嵌入式掌握零碎,它以單片微解決器(MCU)為中心,配合人機(jī)界面、信號(hào)輸出/輸入和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等其余外層通路,經(jīng)過MCU外部程序掌握整個(gè)零碎運(yùn)行。其中MCU是整個(gè)零碎的中心,MCU芯片上集成了一共性能簡(jiǎn)化的電腦零碎(CPU,外存,并行總線,輸出/輸入接口等),存在體積小、功耗低、掌握性能強(qiáng)、擴(kuò)大靈敏、微型化和運(yùn)用不便等長(zhǎng)處,已在閥門電動(dòng)安裝掌握器上寬泛采納。
圖1 閥門電動(dòng)安裝
眼前掌握器的MCU所用硬件廣泛采納前/后盾作業(yè)形式(圖2)。零碎利用程序是一個(gè)有限的輪回。輪回中調(diào)用相應(yīng)的因變量實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作,這全體是后盾行止。中止服務(wù)程序解決異步事變,這全體是前臺(tái)行止。正常對(duì)實(shí)時(shí)性務(wù)求高的操作都是經(jīng)過中止服務(wù)來保障的。所以中止服務(wù)提供的信息始終要待到后盾程序運(yùn)行到該處時(shí)能力失去解決,因而使命的一呼百應(yīng)工夫在于于整個(gè)程序輪回的執(zhí)行工夫。
圖2 前/后盾零碎
3、存在問題及克服計(jì)劃
3.1、存在問題
隨著閥門電動(dòng)安裝性能的增多和性能的普及,務(wù)求MCU同聲解決的使命單位越來越多,對(duì)實(shí)時(shí)性務(wù)求高的使命也越來越多,使命單位的增多象征著程序輪回工夫的加大,而實(shí)時(shí)性務(wù)求高則對(duì)后盾程序的輪回周期提出了較高務(wù)求。那末零碎后盾程序的輪回工夫勝于理解決實(shí)時(shí)使命的最大距離工夫,零碎的實(shí)時(shí)性就得不到無效保障,掌握器也就使不得畸形穩(wěn)固作業(yè)。
3.2、克服計(jì)劃
采納模塊化設(shè)計(jì)理念,將閥門電動(dòng)安裝掌握合成成多共性能模塊,每個(gè)對(duì)實(shí)時(shí)性務(wù)求高或者程序執(zhí)行工夫較長(zhǎng)的的性能模塊都有金雞獨(dú)立的MCU掌握,而后經(jīng)過總線通信的形式與主控MCU繼續(xù)數(shù)據(jù)交流,即多MCU的零碎架構(gòu)。
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