Так как контролировать сигналы нужно по разным параметрам, целесообразно разделить функцию контроля входных сигналов на два отдельных модуля:
- Модуль SEVER _ 1,
- Модуль MAI _1.
- Модуль SEVER_1
- Структурная схема модуля SEVER_1представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 - Структурная схема модуля SEVER_1
Модуль SEVER _1 организуем таким образом: Так как скорость вращения антенны локатора не статична будем осуществлять ожидание появления сигнала UR в течение 30 с, что эквивалентно 5-и оборотам антенны при номинальном темпе обзора, составляющем 1 оборот за 6 с. По истечении этого срока будем формировать сигнал УХУДШЕНИЕ, а также сигналы управления датчиками (выключение первого оптического датчика, включение второго оптического датчика). При возникновении невозможности резервирования (вышли из строя 2-а датчика) будем формировать сигнал АВАРИЯ.
Модуль SEVER _1 представляет собой написанную на языке AHDL программу [1]. Заголовок модуля содержит объявленное заранее значение константы Т _ ZAD, несущее в себе информацию о значении до которого досчитал второй счетчик, и необходимое для быстрого изменения условий работы алгоритма.
Формирование необходимой паузы в 30 с организуем с помощью двух 16-и разрядных счетчиков COUNT _ 1 _ 1 и COUNT _ 2_ 1 на синхронизирующие входы которых подадим синхроимпульсы частотой 1 МГц для первого и старший разряд первого счетчика - для второго соответственно. Таким образом, для формирование необходимой паузы, второй счетчик должен досчитать до числа 458, при возникновении которого с помощью D триггера D2 _1 формируется строб STROB _SEVER _ 1, по которому осуществляется формирование сигнала VCC _ DATCHIK _ 1, управляющего работой оптического датчика смотри рисунок 9 (Здесь, для наглядности, показан один счетчик, и частота синхронизации увеличена в 100 раз). При появлении сигнала UR, счетчики сбрасываются, и цикл ожидания повторяется заново смотри рисунок 10. Помимо вышесказанного, сигнал управления питанием датчика - VCC _DATCHIK _1 формируется не в любое время (по возникновению STROB _ SEVER _1), а во избежания формирования искаженного импульса, только после окончания действия сигналов UAB и UR, благодаря JK триггеру D1_1, сброс которого осуществляется сигналом управления WORK смотри рисунок 11. Кроме того, функционирование модуля SEVER _1 осуществляется под воздействием внешних сигналов управления:
- WORK-Работа,
- USTIROVKA -Юстировка,
- MU - Местное управление.
При включении режима WORK осуществляется нормальная работа схемы и контроль входных сигналов. В режиме USTIROVKA или MU - контроль сигналов не функционирует и режим формирования сигналов УХУДШЕНИЕ и АВАРИЯ не происходит. Помимо этого в режиме USTIROVKA схема автоматически устанавливает сигнал VCC _DATCHIK 1 в положение, соответствующее работе первого оптического датчика.
Рисунок 9 - Временные диаграммы формирования сигнала, управляющего питанием первого датчика
Рисунок 10 - Временные диаграммы сброса счетчиков сигналом UR
Рисунок 11 - Временные диаграммы формирования сигнала VCC _ DA TCHIK _ 1 по сигналу STROB _ SEVER _1 и UAB
Контроль расположения импульсов UА осуществим иначе:
В паспорте на оптический датчик (ЛИР-158А) сказано о возможности изменения числа импульсов 4096 в переделах ±15 импульсов, то по возникновению данной ситуации будем формировать строб отклонения числа импульсов от заданного. При сильных изменениях в числе импульсов UАв будем формировать сигнал АВАРИЯ, и устанавливать сигнал VCC DATCHIK 1, управляющий работой первого датчика, в положение выключено.
Модуль MAI__1
Структурная схема работы модуля MAI _ 1 представлена на рисунке 12.
Рисунок 12 - Структурная схема работы модуля MAI _ 1
Модуль MAI _1 представляет собой программу, написанную на языке
AHDL [1] и предназначенную для работы с сигналами, идущими с первого оптического датчика. В заголовке программы добавим обозначения констант.
NUM _ MAI _ МАХ (максимально допустимое число импульсов UАВ),
NUM _ MAI _ NORM (Нормальное число импульсов UАВ),
NUM _ MAI _ MIN (минимально допустимое число импульсов UАВ).
Изменение данных величин, по необходимости, позволяет быстро осуществить изменение условий работы модуля MAI _1. В качестве основных элементов программы являются два счетчика импульсов:
COUNT 1 _1 - 16-и разрядный счетчик импульсов UАВ.
COUNT 2 1 - 4-ех разрядный счетчик стробирующих импульсов
NE_NORMA_l.
Так как схема управляется внешними сигналами, и неожиданное переключение может вызвать незапланированное неправильное формирование сигнала ошибки, проверка числа импульсов UАВ осуществляется во время прихода второго импульса UR, в результате чего происходит формирование строба NORMA _ 1, если число импульсов соответствует 4096-и, NE _ NORMA _ 1, если число импульсов U АВ лежит в допустимых пределах и NE_V_ DOPUSKE_1, если их число выходит за значения, указанные в разделе констант, смотри рисунок 13. При работе схемы под воздействием управляющих сигналов ЮСТИРОВКА, MU_D1 или MU_D2, последние два действительны только при наличии дополнительного сигнала, включающего режим местного управления, схема контроля входных сигналов модуля MAI _1 прекращает свою работу и устройство не реагирует на возникновение каких-либо нарушений в работе оптических датчиков.
Рисунок 13 - Временные диаграммы работы модуля MAI _1
Как видно из рисунка 13, счетчик считает стробирующие импульсы NE_NORMA_1, появление же импульса NE_V _DOPUSKE_1 вызывает немедленное формирование сигнала VCC_DATCHIK _1. При возникновении импульса NORMA _ 1 происходит сброс счетчика, и работа схемы продолжается смотри рисунок 14. (Здесь, для наглядности восприятия, показана работа только второго счетчика)
Рисунок 14 - Временные диаграммы сброса счетчика по сигналу NORMA_1
При появлении подряд трех стробирующих импульсов NE_NORMA _1 происходит формирование сигнала VCC _DATCHIK_ 1 и переключение на работу от второго оптического датчика.
3.4 Блок PR_SEVER_1
Работа модуля MAI _1 была бы невозможна без специально написанного дополнительного блока PR_SEVER_1, осуществляющего пропуск первого импульса UR, по переключению схемы из одного режима работы в другой смотри рисунок 15.
Рисунок 15 - Временные диаграммы работы блока PR_SEVER_1
Как видно из рисунка 15, сигналы переключения режимов WORK-USTIROVKA приводят к сбросу формирователя последовательности SEVER_1_1, организованного на триггерах d1 _1 и d2 _1. На синхронизирующие входы, которых поданы сигналы U R, и не-U R соответственно. Сброс триггеров осуществляется подачей на их входы CLRN сигналов управления - WORK и USTIROVKA.
При работе схемы в режиме не-WORK последовательность импульсов SEVER _1 _1 полностью совпадает с последовательностью UR
Сигнал MU_ON предназначен для передачи информации о необходимости работы первого датчика в блок MAI _1 и SEVER _1. Как видно из рисунка 15, во время включения режима USTIROVKA, сопровождающегося выключением режима WORK, сигнал разрешение работы первого датчика не отключается, что связано с необходимостью работы в этом режиме обоих датчиков. Сигналы IMP_MAI__1 и IMP SEVER _1 сформированы под воздействием внешних управляющих сигналов, указанных выше и являются копиями последовательностей сигналов UАВ и UR.
3.5 Блок DATCHIK_1
Структурная схема блока DATCHIK _1 представлена на рисунке 16.
Рисунок 16 - Структурная схема работы блока DATCHIK _1
Данный блок предназначен для работы с модулями MAI _ 1 и SEVER _ 1 и осуществляет передачу управляющих сигналов из одного модуля в другой, создавая, таким образом, возможность выключения модуля при появлении в другом - внутреннего сигнала аварии. Режим передачи внутренних сигналов состояния осуществляется при помощи сигналов VCC _ SEVER_1 и VCC_МAI _1 для модулей MAI и SEVER соответственно. Результатом работы блока DATCHIK_1 являются сформированные сигналы VCC__D_1, NORMA _1 и NE _ NORMA __ 1, назначение которых приведено ниже:
-VCC_D_1 несет в себе информацию о результате работы модулей MAI_ 1 и SEVER _ 1. (Сигнал с активным низким уровнем).
-NORMA _1 - строб импульс, показывающий, что при повороте антенны локатора на 360°, число импульсов UАв первого оптического датчика соответствует 4096-ти.
-NE _NORMA _1 - строб импульс, показывающий, что при повороте антенны локатора на 360°, число импульсов UАВ первого оптического датчика отклонилось от номинального значения на допустимую величину.
3.6 Функции управления резервным оптическим датчиком
Организация работы второго оптического датчика построим по аналогичной с первым датчиком схеме. Контроль входных сигналов UАВ и UR, идущих с резервного оптического датчика, возложим на модули MAI _2,
SEVER _ 2 и блок управления DATCHIK _2. Режим работы блока
PR _ SEVER 2 создадим отличным от PR _ SEVER _1, так как второй датчик в режиме WORK, при нормальном функционировании первого, должен быть отключен. Для этого, помимо вышеуказанных сигналов, характерных PR SEVER 1, введем дополнительный входной сигнал VCC __DATCHIK _1, идущий с блока DATCHIK_1 и осуществляющий разрешение формирование последовательностей IMP _МА1 _2 и IMP _ SEVER _ 2 по импульсам идущим со второго оптического датчика.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
