Министерство образования и науки

Российской федерации

Московский государственный университет леса

Факультет Механической и Химической Технологии Древесины

Кафедра УАП ЛПК

Расчетно-графическая работа № 2

по дисциплине:

«Интегрированные системы проектирования и управления»

Тема: Первичная и входная обработка данных в среде

Trace Mode.

Выполнил ст. гр. АП-41: Суровцев М.А.

Принял: Дорошенко В.А.

«Мытищи-2013»

Содержание:

1. Структурная схема процесса первичной и вторичной обработки данных.

2. Описание функциональных блоков для первичной и выходной обработки.

3. Размещение функциональных блоков.

4. Редактирование связи функциональных блоков.

5. Ввод значения параметров функциональных блоков.

6. Эмуляция схемы первичной и выходной обработки данных.

7. Схема работы функциональных блоков.

1. Функциональные блоки языка программирования FBD для первичной обработки сигналов:

Линейно нарастающий сигнал (pila)

Данный блок генерирует значения выхода по линейной зависимости от количества тактов пересчета. На каждом такте выход увеличивается на 1. После достижения заданной величины амплитуды, значение выхода обнуляется. Величина амплитуды задается значением входа PV данного блока.

Генератор случайных чисел (RND1)

Случайная величина в диапазоне [0, 1] (RND1)

Выход данного блока на каждом такте является случайной величиной с равномерным законом распределения в диапазоне от 0 до 1.

Масштабирование (SCALE)

Этот блок реализует функцию масштабирования со смещением. На вход INP подается преобразуемое значение, на MUL - коэффициент пропорциональности, а на ADD - смещение.

Апертура (APERT)

Этот блок фильтрует небольшие изменения входного значения (например, дребезг последнего бита в АЦП). Чтобы реализовать фильтрацию, надо замкнуть выход блока на его вход IQ. Фильтруемый сигнал следует подавать на вход INP, а величину апертуры – на вход LIM. Алгоритм формирования выходного значения выглядит следующим образом:

IF |INP - IQ| < LIM THEN Q := IQ где:

Q	- выход блока;
IQ	- значение первого входа;
INP	- контролируемое значение;
LIM	- величина апертуры.

Экспоненциальное сглаживание (SMTH)

Этот функциональный блок реализует экспоненциальное сглаживание. Значение его выхода формируется по следующей формуле:

Q = IQ *(1 - 1/ PK) + INP / PK где:

Q	- выход блока;
IQ	- значение первого входа;
INP	- сглаживаемое значение;
PK	- коэффициент сглаживания (обязательно > 1)

Для реализации сглаживания, надо соединить выход блока с входом IQ. Сглаживаемое значение следует подавать на вход INP, а коэффициент сглаживания – на PK. Если вход IQ не связан с выходом, то блок суммирует входы IQ и INP с учетом весовых коэффициентов.

Фильтрация пиков (PEAK)

Эта функция фильтрует случайные броски в измерительных трактах, обусловленные наличием различных помех. Фильтрация реализуется, если замкнуть выход блока на вход IQ. Фильтруемый сигнал надо подавать на вход INP, а предел возможного изменения – на вход LIM. Алгоритм формирования выходного значения выглядит следующим образом:

IF | INP - IQ | <= LIM THEN Q := INP

ELSE

IF | INP _-1 - IQ _-1| <= LIM THEN Q := IQ

ELSE Q := INP где:

Q	- выход блока;
IQ	- значение первого входа на текущем такте;
INP	- контролируемое значение на текущем такте;
IQ -1	- значение первого входа на предыдущем такте;
INP-1	- контролируемое значение на предыдущем такте;
LIM	- максимально допустимое изменение входа.

Значение входа INP передается на выход, если его изменение на текущем такте пересчета не превысило ограничения LIM. В противном случае выход не изменяется до следующего такта пересчета. Если на новом такте разность INP и Q опять превысила значение LIM, то на выход передается значение INP.

Управление по меню (MENU)

Данный блок управляет передачей на входы других блоков одного из шести, заданных заранее значений. В режиме эмуляции на его выход передается значение входа, на котором была нажата ПК. Этот вход обозначается белым кругом.

Отображение аналоговых переменных (Sfloat)

Этот блок позволяет просматривать значения трех аналоговых переменных в виде тренда. Глубина отображения составляет 24 такта.

Входы IN1, IN2 и IN3 предназначены для ввода контролируемых значений. Вход MIN задает минимальную границу отображаемого диапазона, а MAX –максимальную. Если хотя бы один из этих входов не определен, то диапазон устанавливается от 0 до 100.

Функциональные блоки языка программирования FBD для обработки данных по выходу:

Вычитание (-)

Этот блок вычитает значения входа AS из значения входа AD и присваивает результат выходу.