5.1.Программа
Программа на рис. 21 реализует классический алгоритм мажоритарного выбора три из пяти. В нашем случае пять датчиков измеряют одну и ту же величину, например, температуру. В нормальном (исправном состоянии) режиме все пять каналов работают и показывают примерно одинаковое значение. Имитировать вручную в лаборатории синхронное изменение по пяти каналам практически невозможно. Поэтому в программе использован следующий приём: значение с первого канала распараллелено на все остальные четыре канала. Вначале все шесть потенциометров должны быть в исходном положении (нулевом). Сигнал с первого потенциометра, как было уже отмечено, предназначен для имитирования изменения параметров по всем пяти каналам. Сигнал со второго потенциометра используется в качестве смещения сигнала по первому каналу, сигнал с третьего – для смещения сигнала второго канала и т.д. Т.е. мы можем имитировать (задавать) систематическую погрешность по каждому из пяти каналов. По каждому каналу, со второго по пятый канал, предусмотрена возможность имитации обрыва измерительной линии. Обрыв измерительной линии осуществляют с помощью дискретных сигналов, подаваемых с имитатора. При включённых пяти тумблерах значения пяти сигналов поступают в программу мажоритарного выбора 3 из 5-ти. Например, для имитации обрыва по первому каналу, достаточно отключить первый тумблер (дискретный сигнал равен «0»)(см. алгоблок 11). В этом случае по первому каналу в программу поступит значение ноль. Если отключить второй тумблер, то имитируется обрыв по второму каналу. Следует помнить, что, используя для обрыва измерительной линии тумблер имитатора «Обрыв первого канала», в нашем случае (для нашего алгоритма) обрыв произойдёт по всем пяти каналам.
На рис. 21 программа реализована без защит по аналоговым каналам! Реальный алгоритм должен иметь защиты по всем каналам!
Хочется ещё раз напомнить студентам, что приводимые программы не следует воспринимать, как догму. В учебном пособии приводится один из вариантов программной реализации алгоритма мажоритарного выбора 3 из 5-ти. Например, в качестве сигнала ОУ можно использовать не сигнал с первого потенциометра, а математическую модель ОУ с запаздыванием. В этом случае надо продумать, чтобы сигнал на выходе модели изменялся плавно и мог принимать различные значения в установившемся состоянии. Можно в качестве модели использовать сигнал с генератора треугольных импульсов[69, 70]. При этом должна быть предусмотрена возможность останова генератора, т.е. «замораживания» выходного сигнала, возможность ручного изменения сигнала. Модель можно реализовать в этом же контроллере, или в другом, или на верхнем уровне (на ПЭВМ), где возможности наблюдения за изменением входных параметром и реакцией программы значительно шире. Как видим, вариантов реализации алгоритма много. Каждый новый вариант должен быть не хуже предложенного: иметь дополнительные функции, быть более удобным при исследовании алгоритма и проверке программы.
Рис. 21 Программа мажоритарного выбора 3 из 5