Особенности освоения микропроцессорных средств в энергомашиностроении
Увеличение единичных мощностей энергоблоков непрерывно связано с созданием и внедрением автоматизированных технологических комплексов, многофункциональных машин и оборудования, переналаживаемого при изменении технологических процессов.
Так, в котлостроении для освоения массового производства крупногабаритных поверхностей нагрева из оребренных металлической полосой труб и плетей необходимо было создать технологический комплекс, состоящий из четырех автоматических линий и пяти единиц сложного оборудования. Основным условием, определяющим функционирование такого комплекса, стало решение задач по управлению: обеспечение непрерывности процесса; возможность реализации логических законов, определяющих выбор оптимального варианта из множества возможных; контроль качества изготовляемых изделий на всех этапах производства; учет готовой продукции по количеству и номенклатуре и т. п.
Аналогичные задачи по управлению технологическими процессами приходится решать при создании комплексов в атомном машиностроении и турбостроении.
Количество информации при эксплуатации комплексов становится настолько большим, что человек не в состоянии своевременно ее усвоить и принять правильное решение; еще большие затруднения возникают при оптимальном ведении технологического процесса. Выход из создавшегося положения заключается в широком использовании в разрабатываемых технологических комплексах программных методов управления процессами на базе средств вычислительной техники, и в первую очередь микро-ЭВМ, серийно выпускаемых нашей промышленностью.
Однако успешное освоение микропроцессорных средств в энергомашиностроении сопряжено с решением ряда организационно-технических задач, направленных на создание технической базы и подготовку специалистов, в совершенстве владеющих своей основной профессией и одновременно глубоко понимающих возможности техники микропроцессоров, их программирование, принципы построения систем на основе микро-ЭВМ.
Для предприятий энергомашиностроения необходима техническая база, способствующая быстрому обучению технике применения микро-ЭВМ самого широкого круга специалистов — электронщиков, автоматчиков, программистов, работающих в различных сферах отрасли.
С этой целью в НПО «Атомкотломаш» создан тренажер, предназначенный для обучения специалистов, а также для разработки и отладки программ микропроцессорных систем, выполненных на базе микро-ЭВМ типа «Электроника С5», являющихся в настоящее время наиболее доступными и перспективными для построения различных автоматизированных систем.
Структурная схема отладочного тренажера приведена на рис. 1. В состав тренажера входят: микро-ЭВМ типа «Электроника С5-12»; четыре модуля постоянных перепрограммируемых запоминающих устройств (ППЗУ) типа «Электроника П5-ППЗУ»; информационные шины входов-выходов; четыре модуля расширителей цифровых входов-выходов (ЦВВ) типа «Электроника С5-122» и модуль оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) типа «Электроника С5-125». Помимо перечисленных серийных микропроцессорных функциональных модулей, аппаратно и программно-совместимых с микро-ЭВМ «Электроника С5-12», в состав стенда входят панели «отладки», «ввода ручных команд», «индикации», программирующее устройство «Электроника П5-ЗП ППЗУ» (П).
Конструктивно отладочный тренажер (рис. 2) выполнен в виде стойки с направляющими для установки перечисленных’ модулей, а на его лицевой стороне размещены три рабочие панели. Тренажер обеспечивает запись программ в ППЗУ с помощью программирующего устройства, запись программ в ОЗУ с помощью панели «отладки», отладку программ в двух режимах работы и наглядную регистрацию выполнения команд в процессе отладки.
При работе на тренажере с помощью панели «отладки» обучающийся может выполнять следующие операции: запуск и останов микро-ЭВМ; запись информации по адресам ОЗУ и ввода-вывода; считывание информации из ОЗУ и ячеек ввода-вывода; считывание содержимого общих регистров и регистра номера задачи; задание безусловного перехода и останова по содержимому счетчика команд; осуществление останова по записи в контролируемую ячейку.
С помощью панели «ввода ручных команд» учебную или рабочую программу предварительно записывают В ОЗУ с панели «отладки» или в ППЗУ с помощью программирующего устройства. Затем обучающийся с помощью кнопок, установленных на панели «ввода ручных команд», задает запрограммированные или случайные воздействия (команды) на отлаживаемую систему, моделируя тем самым ситуации и ход процесса в реальном объекте.
Реакцию системы и анализ работы управляющей программы обучающийся видит на панели «индикации»; в случае сбоев, остановов и зацикливания программы анализ причин проводит с помощью панели «отладки».
В конструкции тренажера предусмотрено подключение его к отлаживаемой системе. Для этого цепи панелей «ввода ручных команд» и «индикации» выведены на разъемы, к которым можно подключить входы и выходы датчиков, измерительных цифровых устройств, исполнительных механизмов отлаживаемой системы и использовать тренажер в контуре управления реального объекта. Это позволяет отладить взаимосвязь объекта, микро-ЭВМ и программы.
Таким образом, простота структурной схемы созданного тренажера, наглядность выполняемых на нем операций, а также удобное конструктивное исполнение создают оптимальную техническую базу как для обучения специалистов, так и для отработки управляющих программ на первоначальном этапе освоения микро-процессорных средств.