5

УТВЕРЖДАЮ

Зам. Главного конструктора

______________В.В. Бурдин

«___»______________2000 г.

Предварительный анализ СВК устройства управления

исполнительным механизмом ИМ-21АФ

(ШИМ21)

Разработал
Инженер-конструктор 1 кат. ТО-5	О.И. Новикова
Согласовано
Нач. отдела ТО-5	В.Н. Гусев
Нач. бригады ТО-5	В.С. Петухов
Нач. бригады ТО-5	В.Н. Огнев
Нач. сектора ТО-4	Р.С. Динабург
Вед инженер ТО-4	В.В.Фролов

Общий алгоритм работы микроконтроллера ШИМ

1. По включению питания происходит запуск МК в течение 1-2сек. После запуска МК выходит на ожидание импульсного сигнала записи кода скважности от центрального вычислителя агрегата (далее - вычислитель).

Индикация первичного режима ожидания импульса записи - мигание светодиода с частотой 2Гц (как на АСВК).

Во время этого ожидания сигналы управления ШИМ1 и ШИМ2 не выдаются. (обесточены).

Период сигнала контроля WORK, выдаваемого вычислителю в режиме ожидания, составляет 40мс.

Ожидание обеспечивается программой прерывания от таймера Т0. Время ожидания после включения питания не регламентировано.

Для справки -время ожидания складывается из времени запуска вычислителя (около 30сек) и времени выхода на рабочую программу управления ВНА до получения первого кода скважности (после проверок, подготовки к запуску двигателя и прочее).

Если установить фиксированное время ожидания, то по окончании этого времени МК может выдать во внешний мир сообщение об отказе канала связи с вычислителем.

2. Импульс записи кода скважности от вычислителя вызывает прерывание программы МК для приема кода скважности.

Прием первого после включения питания импульса записи переводит МК из режима ожидания в основной режим: -управление ШИМ (развертка по таймеру сигналов ШИМ1 и ШИМ2 пропорционально полученному коду скважности); -контроль силовой части схемы управления (по наличию сигналов квитанций) - контроль канала связи с вычислителем (по наличию импульса записи скважности каждые 20мс (каждый цикл).

Индикация рабочего режима на плате при отсутствии отказов схемы управления ШИМ - мигание светодиода с частотой 25Гц (как на АСВК).

Период сигнала контроля WORK, выдаваемого вычислителю в основном режиме при отсутствии отказов схемы управления ШИМ, составляет 40мс (25Гц).

3. Управление ШИМ (развертка по таймеру сигналов ШИМ1 и ШИМ2 пропорционально полученному коду скважности)

Код скважности может изменяться в пределах 0-255. При этом скважность меняется от 10 до 90%.

При КС=0 (10% скважности) импульс ШИМ1 имеет минимальную длительность 2мс, а импульс ШИМ2 имеет максимально возможную длительность 18мс.

При КС=255 (90% скважности) - наоборот- импульс ШИМ1 имеет максимально возможную длительность 18мс, а импульс ШИМ2 имеет минимальную длительность 2мс. При КС=128 обеспечивается 50% скважности.

Таким образом, при нормальной работе устройства ни одна из обмоток не бывает полностью обесточенной в течение цикла.

Максимально возможная задержка токового управления от момента получения кода скважности составляет 20мс.

Предварительный анализ аппаратной части СВК канала управления ВНА

1. Отказы схемы управления ШИМ

При использовании параллельных цифровых каналов обмена информацией между вычислителем и микроконтроллером отсутствует гальваническая развязка по питанию +5В. Следовательно, сообщение обо всех видах отказов может быть передано вычислителю по цифровым каналам сигналами логического уровня (без использования 27В внешних каналов ввода/вывода). В этом случае решение о необходимости АО по отказу ВНА принимает вычислитель.

Схема управления ШИМ формирует следующие контрольные сообщения:

• WORK - основной сигнал-признак состояния схемы управления ШИМ. Сигнал имеет 3 состояния (Таблица 1)

• SW - 3-хразрядное слово состояния (STATUSWORD) SW1...SW3. В слове кодируются виды отказов, обнаруживаемых микроконтроллером.

Все виды обнаруживаемых отказов схемы управления ШИМ приведены в таблице (Таблица 2).

Таблица 1

Вид сигнала WORK	Состояние схемы управления ШИМ
Импульсы с частотой 25Гц	Нормальная работа
Постоянный уровень (Логический "0"или"1")	Отказ

Таблица 2 - Виды обнаруживаемых отказов канала управления ШИМ

Вид отказа	Признак отказа	Место и время обнаружения
Отказы силовой части управления ИМ: - любого из силовых ключей - схемы управления ключом -схемы контроля обрыва л.с. -обрыв внешних л.с. -к.з. обмоток ИМ -отсутствие напряжений питания силовой части (+27В, +48В)	отсутствие квитанции от схемы контроля обрыва л.с.	Микроконтроллер. Обнаруживает отказ через20мс после пропадания квитанции. Реакция МК: 1.- выдача без фильтрации бита отказа в вычислитель; 2.- фильтрация отказа и обесточивание ИМ через 5 циклов (во избежание распространения последствий отказа).
"Зависание" программы микропроцессора	Постоянный уровень сигнала WORK (Логический "0"или"1")	Вычислитель. Обнаружение - через20мс после установления постоянного уровня с выполнением фильтрации вычислителем.

Таблица 3 - Слово состояния (STATUSWORD) схемы управления ШИМ

Разряд слова состояния	Значение	Событие
SW1	0	нет отказа
	1	отказ силовой части ШИМ1
SW2	0	нет отказа
	1	отказ силовой части ШИМ2
SW3	0	нет отказа
	1	отказ канала связи с вычислителем

2. Отказы центрального вычислителя, приводящие к нарушению управления ВНА.

Таблица 4 - Отказы центрального вычислителя, обнаруживаемые микроконтроллером

Вид отказа вычислителя	Реакция микроконтроллера	Управление ВНА
1. "Зависание" программы вычислителя (параллельно обнаруживается АСВК)	Обнаруживает отказ по отсутствию регулярной (20мс) метки записи скважности (аналогично АСВК) Устанавливает метку отказа канала связи в слове состояния Сигнал WORK без изменений-25Гц Индикация на плате - как в режиме ожидания -2Гц Т.к. код скважности от вычислителя не поступает, 4 цикла сохраняется последнее полученное значение	Через 5циклов фильтрации выдается скважность 50%
2. Отказ канала связи с вычислителем (Это отказы плат вывода типа 5600 или UNIO, обрывы кабеля связи с МК. АСВК не обнаруживаются)	то же	то же

13.11 2000