如何让微机系统解决工艺流程中的定时和循环计数准确地用于生产过程,是目前的重要课题。在化工生产中, 离心机普遍用来分离液体和固体,其分离过程是连续循环的,并采用定时顺序控制,现在简单说明以FP一80微型计算机为心脏的专用工业控制系统的离心机微机控制系统。系统硬件结构系统结构由FP一80微型计算机、专用稳压电源, 计算机数据总线上专门定义的按键和发光数码显示器以及计算机PIO转入/输出接口上专门的外围电路所组成。系统电源电路由三端集成稳压器组成3组独立的直流电源, 交流则采用电源噪声滤波器排除电网引进的干扰。 键盘设有校时键、显时/工作键、手动/自动键和6个流程键,并有相应的显示电路,键上采用发光二极管指示, 系统设有五位发光数码显示器。 系统的外围电路设有4路输入线, 8路输出线、1组二位十进制的循环计数, 6组二位十进制的定时和1组三位十进制的定时拨码开关,输出由双向可控硅直接驱动负载。 操作时, 可根据产品的工艺要求, 随意修改循环次数和各流程的定时值;手动或自动执行工艺流程和自动循环, 定时控制,按下校时和显时/工作键,可对时钟进行显示和校准, 单独按下显时/工作键,可选择显示时钟或计数、定时值。系统软件特点 系统软件由近2 K字节组成, 其定时、循环计数和输入检测以及自动工作时各流程的输出均由CTC(计数器定时器电路)产生中断服务来完成。 系统软件根据离心机工艺流程循昂的特点, 设置了各流程命令特征字,将各流程的命令特征宇组成一个命令特征表, 其表内容按各流程顺序排列。在内存中还开设了命令指针寄放单元、输出信号位表和输入信号位表。软件安排每执行一步流程就修改一次命令指针, 使命令指针指向下一步或**步流程。手动情况下, 计算机根据键盘扫描获得的键号修改命令指针。如果由手动切入自动时, 刚从命令指针存放单元取命令指针, 再以命令指针从命令特征表中取出相应的特征字, 其特征字的高5位确定了该步流程是否需要读入时间、输出命令、等待输入信号、修改循环计数及大洗网;特征字的低3位确定了该步流程应选通的定时拨码开关组和输出信号在输出信号位表中的位置, 通过用特征字的低3位查输入信号位表, 以确定输入信号的有效位。 离心机用于制碱的工艺流程分为: 加料、一次干燥、加水、二次干燥, 卸料, 剐刀回程、循环计数和大洗网等8个动作, 其中除加料,卸料和循环计数外, 均需作定时控制, 根据需要, 大洗网:l二时为几百秒, 其余流程为:时均在几十秒内。本系统分别采用3位和2位数字拨码开关作一时调节, 其数字投码开关的输出端接于计算机PIO A口,拨码开关组的选通由接在PIO B口上的。系统工作原理 系统原理以离心机用于制碱过程为例进行说明,3—8译码器根据命令特征表中的特征字低3位控制,读入相应流程的定时值。定时时间的控制是利用计算机**的系统时钟, 假定系统的CTC 工作为定时器方式, 则CTC 引起中断处理的时间阀隔T。— — 由编程时问常数决定。 根据离心机的工艺要求, 定时以秒为单位, 选定Tc使CTC每隔1/40 s产生一次中断请求, 在中断服务程序中计满4O次中断,即为1秒, 然后, 计算机根据命令指针取得的流程特征字进行分析,如流程处于定时状态, 计算机便以特征字的低3位选通相应的定时拨码开关, 读入定时值, 按每秒作减l计时; 如流程处于等待输入状态, 计算机便按每秒作加1计时, 利用每秒时间,对时钟存储单元按时钟要求进行处理 还实现了时钟显示功能.在制碱时, 系统的输入即为加料和卸料眼位开关的动作信号, 经光电偶合,通过缓冲器送至计算机P10 A口读入系统, 从而达到了控制目的。输出信号分为手动和自动两种情况, 均由PIO A 口输出信号, 通过信号锁存和光电偶合控崩双向可控硅驱动电磁阀。 手动工作时, 计算机不断扫描键盘, 如发现某键按下,便可通过查找键值表获得一个键号, 而转入相应的处理程序. 如果是流程功船键按下, 则修改命令指针,使其指向命令特征表的相应特征字,计算机根据特征字的低3位查找输出信号位表, 获得一个输出信号, 以开启相应流程的指示灯和控制相应流程的电磁阀。 自动工作状态由手动状态切换进入, 即系统接通电源时,工作在手动状态, 按下手动/自动键, 系统即**手动标志,进入自动工作状态。计算机根据手动切入时的命令指针获得相应流程的特征字,并按特征字的顺序自动完成各自的功能, 如特征字决定该流程需要定时,计算机便根据特征字的低3位选通相应的定时拄码开关, 读入定时值,如要等待输入信号, 计算机便程摄特征字低3位查找输入信号位表, 检耐读入输入信号的有效位, 如要输出命令, 计算机又根据特征字的低3位查输出信号位表获得输出信号,并开启相应的阀和指示灯。每执行一步流程的动作, 命令指针自动加l, 为进入下一步流程作的准备。如果流程从等待输入(如加料, 卸料状态)进入自动状态, 则必须在输入信号送入计算机后,方可进入下一步流程。 系统软件中安排各流程循环1次, 循环计数存储单元内容加1. 当循环计数存储单元内容与循环计数拨码开关的预置次数相等时, 系统便进入大洗网状态, 开启大洗网电磁阀,进入3位定时, 同时命令指针指向**步; 循环计数存储单元内容不到预置次数, 则不作大洗冈, 命令指针直接指向**步, 为下一次循环作好准备。总结 由于系统软件设置了命令特征表、输出信号位表 输入信号位表和命令指针, 每步流程都以查表的方式作出相应处理,且每步定时都可随时修改, 因此, 只要修改各表的内容就可以满足各种不同产品流程控制的需要, 使系统具有广泛的适应能力。另外, 系统硬件采取了光电偶和、分组供电和金属屏蔽等措施 保证了控制性能可靠。维护使用方便, 经GW 1700离心机制碱生产的现场使用证明,效果很好, 达到了生产工艺和设计的要求。