1.6. Система встроенного контроля (свк)

БУД имеет пограммно-аппаратную систему встроенного контроля (СВК), которая обеспечивает:

• непрерывный контроль технического состояния аппаратуры, входящей в состав БУД, в процессе работы ГТУ;

• контроль технического состояния аппаратуры, входящей в состав БУД, по команде с пульта управления ГТУ на неработающем двигателе с отображением информации о результатах проверки на пульт управления (режим предпускового контроля).

Аппаратная часть СВК должна обнаруживать отказы вычислительной части. При обнаруженном отказе на работающем ГТУ, АСВК должна формировать сигналы на выполнение аварийного останова.

Состав и работа модуля АСВК более подробно описаны в спецчасти дипломного проекта.

Спецчасть

2. Разработка автомата системы встроенного контроля (асвк)

2.1. Назначение асвк

Автомат системы встроенного контроля предназначен для обнаружения отказа вычислителя регулятора БУД, защиты от выдачи ложных управляющих воздействий на исполнительные механизмы (ИМ) и аварийного останова ГТУ при отказе вычислителя.

Модуль АСВК должен выполнять следующие функции:

• обнаружение сбоя вычислителя по отсутствию контрольного сигнала завершенности программы (FMC) в текущем цикле расчета и формирования признака отказа при отсутствии сигнала FMC в течение запрограммированного времени (0,1 сек);

• формирование сигналов управления аварийным остановом двигателя при обнаружении отказа вычислителя;

• блокировку выдачи на исполнительные механизмы (ИМ) управляющих воздействий, формируемых вычислителем, при появлении признаков отказа вычислителя;

• формирование сигналов индикации состояния автомата АСВК.

2.2. Разработка блочной схемы модуля асвк

Для выполнения перечисленных выше функций АСВК должен иметь в своем составе следующие устройства:

• контрольный таймер для контроля времени появления сигнала от вычислителя БУД

• коммутатор команд управления, поступающих от вычислителя БУД,

• коммутатор сигналов аварийного останова, формируемых АСВК,

• ключ снятия питания +5 В с выходных преобразователей сигналов управления, не участвующих в аварийном останове.

Существует ранее разработанное устройство, выполняющее аналогичные функции. Блок-схема этого устройства приведена на рисунке 1.

В ранее разработанном устройстве контрольный таймер был реализован на микросхемах средней степени интеграции и состоял из кварцевого генератора, счетчиков и дешифраторов. Данное устройство представляет собой жестко зашитый автомат, перестройка функций которого представляет большую проблему - требует фактически новой разработки.

Одним из требований, предъявляемых к вновь разрабатываемому устройству, является возможность перенастройки как контрольного времени, так и алгоритма реакции автомата на факт превышения времени поступления сигнала.

Рисунок 1. Блочная схема существующего устройства

В настоящем проекте предлагается модуль АСВК, выполненный на основе однокристального микроконтроллера МС‑51 (АТ89С2051). Это недорогой и очень распространенный микроконтроллер, характеристики которого отвечают задачам управления несложными устройствами в реальном масштабе времени.

Работа модуля АСВК определяется программой, заложенной в ПЗУ микроконтроллера. Программа на языке Ассемблер разработана в соответствии с блок-схемой алгоритмов работы АСВК (см. ниже).

Блок-схема разработанного модуля приведена на рисунке 2. Она включает все требуемые устройства. Микроконтроллер выполняет функции таймера, реализует функцию формирования сигнала аварийного останова двигателя, а также логику выдачи сигналов индикации состояния автомата.

Разработанный АСВК по сравнению с существующим имеет более простое устройство сброса по включению питания. Кроме того, МК имеет встроенный кварцевый генератор.

Микросхема контроллера установлена в панель. Программирование микросхемы (запись программы в ППЗУ МК) осуществляется на отдельном программаторе.

Коммутатор команд управления предназначен для блокирования сигналов управления при отказе вычислителя. Функционально он включается между цифровыми портами дискретного ввода-вывода модуля 5600 и силовыми преобразователями сигналов управления ИМ-ами (плата МРВ-24).

Коммутатор сигналов аварийного останова при отказе вычислителя замещает команды управления, формируемые вычислителем.

Оба коммутатора, как и в существующем варианте, выполнены на микросхемах серии К588.

Рисунок 2. Блочная схема модуля АСВК

Схема электрическая принципиальная модуля АСВК приведена на плакате.

АСВК выдает четыре сигнала индикации на выходные преобразователи 70G ODC 5B, устанавливаемые на плате MPB‑24. Индикация осуществляется светодиодами выходных преобразователей:

• "Блокировка вывода "- блокировка выдачи на ИМ‑ы управляющих воздействий, поступающих от вычислителя;

• "Незапуск вычислителя" - отсутствие запуска вычислителя (в т.ч. программы) по включению питания;

• "АСВК включен" - сигнал состояния АСВК. Одновременно сигнал состояния выдается на светодиод, установленный на плате АСВК (в зависимости от состояния автомата период сигнала меняется);

• " Аварийный останов " - аварийный останов двигателя в случае отказа вычислителя.

Сигналы "Блокировка вывода" и "АСВК включен" выдаются в вычислитель (в качестве квитанций) и могут быть использованы вычислителем для контроля работы АСВК.