27

М .Инистерство образования рф вятский государственный университет Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра электропривода

и автоматизации промышленных

установок

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОК

Методические указания к лабораторной

работе для студентов специальности 180400 –

“Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”

_____________________________________________________________________________

Киров 2002 г.

УДК 621.906

Автоматизация типовых технологических процессов и промышленных установок. Методические указания к лабораторной работе для студентов специальности 180400 –“Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”, Киров, 2002.

Методические указания содержат материал, необходимый для проведения лабораторной работы по исследованию микропроцессорной системы управления электроавтоматикой. Предназначены для студентов дневного, вечернего и заочного отделений.

Составитель В. И. Лалетин,

В.С. Хорошавин

© Вятский Государственный Университет, 2002 г.

Лабораторная работа

Исследование микропроцессорной системы управления электроавтоматикой.

Введение

В настоящее время известно более 100000 возможных вариантов применения микропроцессоров (МП) и микропроцессорных систем (МПС) в различных изделиях бытового и промышленного назначения, систем управления гибкими автоматизированными производствами, технологическими процессами и т.д. поэтому специалисты, связанные с разработкой и эксплуатацией такой техники, вынуждены знакомится с возможностями микропроцессоров, основами проектирования аппаратного и программного обеспечения МПС.

Разработка МПС обработки информации требует решения ряда задач основными из которых являются:

1. определение состава памяти и состава устройств ввода – вывода (УВВ) и способов их подключения;

2. разработка системы адресации памяти и УВВ;

3. разработка внутреннего интерфейса МПС;

4. разработка системы прерывания.

МПС строится, как правило, по модульному принципу. Её сущность заключается в том, что система выполняется как агрегат, состоящий функциональных блоков – модулей. В качестве примеров можно назвать функциональных блоков – модулей можно назвать МЦП (модуль центрального процессора), дисплей, таймер, терминал.

Многообразие систем обработки информации, достигается путём использования различных комбинаций модулей.

При построении модульной системы одной из важнейших является задача сопряжения модуля между собой. Шина обмена информацией подключается непосредственно к внешнему устройству, а через интерфейс, структура и принципы работы которого в сильной степени определяются совместимостью сопрягаемых компонентов.

В узком смысле интерфейсом называют устройство сопряжения, в широком смысле под интерфейсом понимают совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств ,обеспечивающих взаимодействие функциональных модулей системы. Основные функции интерфейса – унификация внутренних связей.

В настоящее время МПС сточки зрения архитектуры системных интерфейсов ввода – вывода можно разделить на два основных класса:

1. использующие внутренний интерфейс МП;

2. использующие внешний по отношению к МП системный интерфейс.

В основу интерфейсов большинства МПС первого класса положены интерфейсы семейств МП Intel 8080 (K580), Motorola 6800.

В интерфейсе МП К580 содержатся 34 линии, 16 – разрядная шина адреса (ША), 8 – разрядная двунаправленная шина данных (ШД), 10 – разрядная шина управления (ШУ), содержащая 4 входных и 6 выходных линий.

Подключение внешнего интерфейса к системной шине осуществляется посредством электронных схем называемых интерфейсами вода – вывода. Внешнее устройство взаимодействует со своим интерфейсным блоком, и уже последний устанавливает связь с МП на уровне взаимодействий внешнее устройства – интерфейсный блок обычно используется асинхронная передача информации, что позволяет каждому внешнему устройству работать своей собственной скоростью. Интерфейсный компонент с точки зрения их функциональной ориентации на различные режимы работы можно разделить на программируемые и непрограммируемые.

Кроме аппаратной части, для организации интерфейса требуется разработать некоторое программное обеспечение, которое в общем случае обеспечивает инициализацию (задание режимов работы) интерфейсных компонентов, идентификацию типа информации: данные, управляющие символы и т.п. , программы преобразование форматов, программы обслуживания запросов прерывания и др.

Отладку аппаратуры и программ проектируемой системы можно производить с помощью так называемых отладочных устройств, к которым относится используемый в данной лабораторной работе программируемый универсальный контролер 02702 «Электроника К1 – 20» (далее будет применятся сокращенное название ЭК1 – 20). Устройство ЭК1 – 20 обладает широким набором возможностей стыковки с управляемыми объектами (параллельный и последовательный интерфейсы) и может быть использовано при изучении вопросов применения МПС в управлении технологическими процессами.

Цель работы.

Цель работы состоит в приобретении навыков:

1. разработка алгоритмов управления технологическими процессами и электроавтоматикой промышленного оборудования и их программной реализации на основе системы команд МП КР580 ИК80А;

2. диалогового взаимодействия с контролером ЭК1 – 20;

3. работа с программируемыми интерфейсными компонентами МПС;

4. ввода программ в контролер и их отладки.

Программа работ.

1. Ознакомится с устройством и техническими характеристиками контролера ЭК1 – 20, а также с действиями пользователя при вводе программ в память и их отладке.

2. Ознакомится с организацией устройств ввода – вывода контролера.

3. Ознакомится с устройством лабораторного стенда.

4. Рассмотреть примеры программ.

5. В соответствии с заданием преподавателя поставить программу микропроцессорного управления электроавтоматикой.

6. По результатам работы оформить отчёт.

7. Ответить на контрольные вопросы.