курсовой проект / МП КР580ИК80А / принцип действия
.docСистема управления (рис. 1) дефектоскопом «СИРЕНА-1» содержит три локальные подсистемы, взаимодействующие друг с другом: сбора и предварительной обработки измерительной информации (1); логический микроконтроллер для реализации алгоритма управления дефектоскопом (2); периферийного оборудования для реализации управляющих воздействии от логического микроконтроллера (3).
Подсистема I включает в себя детекторы Д1 а Д2 ионизирующего излучения радиоизотопного командоаппарата; датчик напряжения (ДН) вторичных импульсных источников питания; датчики разряда секций автономного источника питания (аккумулятора) ДР1...ДРЗ.
Подсистема 2 (логический микроконтроллер) выполнена на основе микропроцессора КР580ИК80А и включает в себя центральный процессор, интерфейсный блок связи с датчиками и исполнительными механизмами,
реализованный на основе БИС КР580ВВ55, тактовый генератор КР580ГФ24 и блок перепрограммируемых запоминающих устройств с ультрафиолетовым стиранием К573РФ5 для хранения программы работы аппарата.
Подсистема 3 содержит исполнительные механизмы: автоматизированный электропривод с локальной системой управления перемещением аппарата «СИРЕНА-1» внутри нитки трубопровода; систему пуска и отключения импульсного рентгеновского излучателя типа МИРА-2Д; таймер времени выдержки экспозиции; таймер дальности хода дефектоскопа при движении в глубь трубы.
Система управления робототехнологического комплекса «СИРЕНА-1» построена по магистрально-модульному принципу. Все элементы подсистемы 1 объединены единой системной шиной данных (СЩД) и подключены к логическому микроконтроллеру через порт А адаптера КР580ВВ55. Порт В этого адаптера связан с системной шиной управления (СШУ), к которой подключены все исполнительные механизмы дефектоскопа. Внутри логического микроконтроллера информация, получаемая с СШД и передаваемая в СШУ, поступает через шину данных микропроцессора. Обмен информацией между источниками и приемниками, а также логическим микроконтроллером проводится без адресации измерительных датчиков подсистемы 1 и приемников команд подсистемы 3. Это возможно благодаря небольшому количеству источников данных и приемников команд и унитарному кодированию информации в СШД и СШУ.
Информация о состоянии движения дефектоскопов и об обработке паузы безопасности перед включением рентгеновского излучателя поступает в СШД не от датчиков, а непосредственно с СШУ. Эти данные используются при выработке соответствующих команд в логическом микроконтроллере (рис. 2) на перемещение аппарата и включение излучатели, а также для управления периферийным оборудованием робототехнологического комплекса.
К полуавтоматическим режимам работы относятся: пуск дефектоскопа по направлениям ВПЕРЕД или НАЗАД; включение рентгеновского импульсного излучателя в момент обработки паузы безопасности.
В автоматическом режиме выполняются: перемещение дефектоскопа ВПЕРЕД и НАЗАД по внутренней поверхности нитки трубопровода на номинальной или пониженной скорости; остановка дефектоскопа в плоскости контролируемого сварного шва с высокой точностью; отсчет заданного времени экспозиции рентгеновского излучателя; блокировка системы управления и автоматический выезд дефектоскопа из трубопровода при снижении запаса энергии в источнике питания до заранее заданного уровня и при срабатывании датчика напряжения (при отказе вторичных импульсных стабилизаторов); остановка при отработке заданной установки времени таймером дальности хода.
Для реализации указанной системы команд целесообразен алгоритм,. изображенный на рис. 3. Рассмотрим основные режимы работы.
Пуск аппарата. В исходном состоянии какие-либо команды отсутствуют и регистры общего назначения микропроцессора, используемые для хранения команд, находятся в нулевом состоянии. Команды подаются посредством перемещения радиоизотопного командоаппарата К с узкой диаграммой излучения над блоком детекторов (БД) слева направо при пуске ВПЕРЕД и справа налево при пуске НАЗАД . После команды на движение ВПЕРЕД или НАЗАД детекторы переходят в состояния Д1=ОΛД2=1 или Д1=1ΛД2=0, соответственно. Одновременно логическая функция Н принимает значение Н=1 (соответствует первому циклу облучения детекторов) и микропроцессор фиксирует заданное направление движения аппарата. При дальнейшем перемещении командоаппарата К в том же направлении детекторы переходят в состояние Д1=1ΛД2=1 (момент времени Т2), а в момент времени ТЗ — в состояние Д1 = 1ΛД2=0 при движении ВПЕРЕД или Д1=0ΛД2=1 при движении НАЗАД. В обоих указанных состояниях робототехнологический комплекс «СИРЕНА-1» не изменяет своего положения, а полученные команды используются для более надежной идентификации команды на включение электропривода. В момент времени Т4, когда оба детектора Д1 и Д2 не облучаются и имеют состояния Д1=Д2 = 0. электропривод включается на движение в заданную сторону и робототехнологический комплекс перемещается внутри трубопровода в заданном направлении с номинальной скоростью.
Остановка аппарата. Движение аппарата продолжается до внешнего управляющего воздействия командоаппарата К, установленного на поверхности трубопровода на определенном расстоянии от контролируемого шва. В этот момент при движении ВПЕРЕД состояние детекторов будет Д1 = 1ΛД2=0, а при движении НАЗАД —Д1=0ΛД2=1 (момент времени Т5), т. е. порядок облучения детекторов изменяется на обратный по отношению к режиму пуска аппарата, а логическая функция Н переходит в состояние Н = 0 (соответствует второму циклу облучения детекторов). Указанные состояния детекторов при Н=0 приводят а торможению робототехнологического комплекса «СИРЕНА-1» и переходу электропривода на промежуточную скорость. Это обеспечивает повышенную точность остановки и устраняет упругие колебания в кинематических цепях электропривода. В момент возникновения состояния Д1=Д2=1 при Н=0 самоходный робототехнологический комплекс останавливается в плоскости сварного шва.
Включение излучателя инициируется удалением командоаппарата К с поверхности трубопровода после остановки комплекса. Это переводит детекторы в состояние Д1=0ΛД2 = 0 при Н = 0, микропроцессор отсчитывает паузы безопасности для удаления обслуживающего персонала на безопасное расстояние и автоматически включает рентгеновский излучатель и таймер выдержки экспозиции. В этом режиме контролируемый сварной шов просвечивается на рентгеновскую пленку. По окончании работы рентгеновского излучателя проводится начальная установка всех элементов системы управления в исходное состояние и они готовятся к восприятию новой последовательности команд.