基于多微解決器的閥門電動安裝掌握器
1、概述
閥門電動安裝是輕工業(yè)主動化零碎中的執(zhí)行單元,寬泛利用于化工、酒精、冶金、風力等行當的壓力、熱度、流量掌握。它是一種機電一體化的當場設施,以馬達作為能源源,將掌握信號轉換成相應的機械舉動掌握各類閥門開啟和開放。隨著迷信技能的停滯,尤其是數字和信息技能的停滯,閥門電動安裝的上方掌握零碎數字化和信息化水平越來越高,對電動安裝的精度、靜態(tài)特點和性能等上面的務求也越來越高,如友愛的人機界面、準確定位、故障確診和總線通信之類,該署性能的普及和性能的兌現依賴于閥門電動安裝掌握器。
2、作業(yè)原理
閥門電動安裝(圖1)掌握器承受上方掌握零碎訓令,掌握電動安裝電機運行,驅動電動安裝傳動全體作業(yè),并將其作業(yè)狀態(tài)信號反饋給上方零碎,從而兌現閥門地位掌握。閥門電動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,配合人機界面、信號輸出/輸入和電機驅動等其余外層通路,經過MCU外部程序掌握整個零碎運行。其中MCU是整個零碎的中心,MCU芯片上集成了一共性能簡化的電腦零碎(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、擴大靈敏、微型化和運用不便等長處,已在閥門電動安裝掌握器上寬泛采納。
圖1 閥門電動安裝
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有限的輪回。輪回中調用相應的因變量實現相應操作,這全體是后盾行止。中止服務程序解決異步事變,這全體是前臺行止。正常對實時性務求高的操作都是經過中止服務來保障的。所以中止服務提供的信息始終要待到后盾程序運行到該處時能力失去解決,因而使命的一呼百應工夫在于于整個程序輪回的執(zhí)行工夫。
圖2 前/后盾零碎
3、存在問題及克服計劃
3.1、存在問題
隨著閥門電動安裝性能的增多和性能的普及,務求MCU同聲解決的使命單位越來越多,對實時性務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,而實時性務求高則對后盾程序的輪回周期提出了較高務求。那末零碎后盾程序的輪回工夫勝于理解決實時使命的最大距離工夫,零碎的實時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、克服計劃
采納模塊化設計理念,將閥門電動安裝掌握合成成多共性能模塊,每個對實時性務求高或者程序執(zhí)行工夫較長的的性能模塊都有金雞獨立的MCU掌握,而后經過總線通信的形式與主控MCU繼續(xù)數據交流,即多MCU的零碎架構。
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