Автоматизация процесса переработки ядерных отходов

^{Каждый порт микроконтроллера используется для  передачи информации и управления. Порт P0 служит для посылки управляющих сигналов исполнительным механизмам (задвижкам и барботирующим кольцам), порт P1, выводы которого соединены с АЦП, используется для получения показаний датчиков технологического процесса. Выводы порта P2 соединены с индикаторами датчиков и автономными устройствами индикации и принимают дискретные сигналы о состоянии технологического процесса. Наконец, порт P3 выполняет функции управления АЦП и передачи информации пульту оператора.}

 

 

^{3.2 Алгоритм  управления}

 

^{Микроконтроллер системы работает по записанной в нем  программе языка  низкого уровня. Упрощенная блок–схема алгоритма работы микроконтроллера изображена на рисунке 3.2}

^{Рисунок 3.2}

 

^{После подачи на специальный вход микроконтроллера сигнала  сброса начинается съем показаний с датчиков. АЦП поочередно опрашивает каждый датчик, переводя их показания в  цифровой код, и посылает эти значения в микроконтроллер. Тот, в свою очередь, сохраняет показания в ОЗУ и проверяет вывод RxD, который служит приемником данных, поступающих по линии RS–485, на наличие сигнала с пульта оператора. По стандарту RS–485 пакет данных начинается с нуля, таким образом, МК реагирует на сигнал низкого логического уровня на этом входе, посылая при этом по линии TxD сигнал «0», сообщая о готовности принять пакет. Получив сигнал о готовности МК, внешнее управляющее устройство начинает передачу  однобайтового пакета по последовательной шине RxD через микросхему MAX202E. МК принимает пакет, сохраняя его в памяти, и производит дешифрацию полученной команды.}

^{В зависимости  от команды микроконтроллер  может войти в  режим ручного  управления, сохраняя содержимое ОЗУ данных и состояние системы, но прекратив автоматический опрос датчиков и регулирование, в последующем полностью следуя командам оператора.}

^{Если низкий логический уровень на входе  RxD не зарегистрирован, т.е. в случае отсутствия команды оператора, микроконтроллер сохраняет показания в памяти и сравнивает их с номинальными параметрами технологического процесса, хранящимися в ПЗУ. Если текущие параметры технологического процесса отличаются от заданных, то микроконтроллер автоматически отдает команду о включении или отключении соответствующих исполнительных устройств.}

 

 

^{3.3 Листинг программы}

 

^{Ниже  приведен листинг  программы на языке  ассемблера, записанной в ПЗУ микроконтроллера, работающей по алгоритму, описанному в пункте 3.2.}

 

^{;Определение констант для дальнейшего алгоритма}

^;

^{R7  .EQU 7}

^{R6  .EQU 6}

^{R5  .EQU 5}

^{R4  .EQU 4}

^{R3  .EQU 3}

^{R2  .EQU 2}

^{R1  .EQU 1}

^{R0  .EQU 0}

ACC .EQU 0E0H   ; адрес аккумулятора

B .EQU 0F0H   ; адрес регистра B

PSW .EQU 0D0H   ; адрес регистра (слова) состояния

SP .EQU 81H   ; адрес указателя стека

DPL .EQU 82H   ; адрес младшей половины DPTR

DPH .EQU 83H   ; адрес старшей половины DPTR

P0 .EQU 80H   ; адрес регистра порта P0

P1 .EQU 90H   ; адрес регистра порта P1

P2 .EQU 0A0H   ; адрес регистра порта P2

P3 .EQU 0B0H   ; адрес регистра порта P3

B.0 .EQU 0F0H   ; адреса отдельных битов регистра B

B.1 .EQU 0F1H  

B.2 .EQU 0F2H

B.3 .EQU 0F3H

B.4 .EQU 0F4H

B.5 .EQU 0F5H

B.6 .EQU 0F6H

B.7 .EQU 0F7H

ACC.0  .EQU   0E0H ; адреса отдельных битов аккумулятора

ACC.1 .EQU 0E1H

ACC.2 .EQU 0E2H

ACC.3 .EQU 0E3H

ACC.4 .EQU 0E4H

ACC.5 .EQU 0E5H

ACC.6 .EQU 0E6H

ACC.7 .EQU 0E7H

PSW.0 .EQU 0D0H   ; адреса отдельных битов регистра PSW

PSW.1 .EQU 0D1H

PSW.2 .EQU 0D2H

PSW.3 .EQU 0D3H

PSW.4 .EQU 0D4H

PSW.5 .EQU 0D5H

PSW.6 .EQU 0D6H

PSW.7 .EQU 0D7H

P  .EQU PSW.0 ; имена флагов регистра PSW

OV  .EQU PSW.2

RS0  .EQU PSW.3

RS1  .EQU PSW.4

F0  .EQU PSW.5

AC  .EQU PSW.6

CY  .EQU PSW.7

P0.0  .EQU 080H   ; адреса отдельных линий порта P0

P0.1  .EQU 081H

P0.2  .EQU 082H

P0.3  .EQU 083H

P0.4  .EQU 084H

P0.5  .EQU 085H

P0.6  .EQU 086H

P0.7  .EQU 087H

P1.0  .EQU 090H   ; адреса отдельных линий порта P1

P1.1  .EQU 091H

P1.2  .EQU 092H

P1.3  .EQU 093H

P1.4  .EQU 094H

P1.5  .EQU 095H

P1.6  .EQU 096H

P1.7  .EQU 097H

P2.0  .EQU 0A0H   ; адреса отдельных линий порта P2

P2.1  .EQU 0A1H

P2.2  .EQU 0A2H

P2.3  .EQU 0A3H

P2.4  .EQU 0A4H

P2.5  .EQU 0A5H

P2.6  .EQU 0A6H

P2.7  .EQU 0A7H

P3.0  .EQU 0B0H   ; адреса отдельных линий порта P3

P3.1  .EQU 0B1H

P3.2  .EQU 0B2H

P3.3  .EQU 0B3H

P3.4  .EQU 0B4H

P3.5  .EQU 0B5H

P3.6  .EQU 0B6H

P3.7  .EQU 0B7H

^{;Управление АЦП}

^{ALE   .EQU  P3.6}

^{AD  .EQU  P3.7}

^{;Линия связи с MAX202E}

^{RXD  .EQU  P3.0}

^{TXD  .EQU  P3.1}

^{;Управление исполнительными механизмами}

^{DOUT1 .EQU  P0.0}

^{DOUT2 .EQU  P0.1}

^{DOUT3 .EQU  P0.2}

^{DOUT4 .EQU  P0.3}

^{;Коды сигналов  оператора}

^{RISET1 .EQU 10001110b ;команды повышения температуры}

^{RISET2 .EQU 10011110b}

^{DECRT1 .EQU 10101110b ;команды понижения температуры}

^{DECRT2 .EQU 10111110b}

^{PUSK .EQU 11001110b ;запуск подачи реагентов}

^{STOP  .EQU 11011110b ;остановка подачи реагентов}

^{CONTI .EQU 11111110b ;продолжение опроса}

^;

^{;Определим переменные регулирования}

^;

^{DSEG AT 30H}

^{Tmin:   DS 80 ;мин. температура среды}

^{Tmax: DS 100 ;макс. температура среды}

^{Pmax: DS 200 ;макс. давление}

^{combuf DS 0 ;буфер временного хранения команды}

^;

^{;Начало программы}

^{.ORG 0H}

^{LJMP  BEGIN}

 

^{.ORG 100H}

^BEGIN:

^{;Начальная установка}

^{MOV  P0,#11111111b}

^{MOV  P1,#11111111b}

^{MOV  P2,#11111111b}

^{MOV  P3,#11111101b  ;на выход ALE подаем 0}

^{MOV  B,#00000111b ;номер датчика}

^{OPROS: SETB  ALE ;импульс начала преобразования}

^CLR  ALE

^{NOP   ;задержка на время преобразования}

^{NOP   ;ровно 25 мкс}

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^NOP

^{CLR   AD}

^{MOV  A,P0  ;считываем показания датчика}

^{SETB  AD}

^{PUSH A  ;запоминаем их в стеке}

^{MOV  A,B  ;проверяем адрес}

^{JZ  PAUSE ;если B=0, то заканчиваем опрос}

^{DEC  B  ;если нет, то изменяем адрес}

^{MOV  P0.5,B.5}

^{MOV  P0.6,B.6}

^{MOV  P0.7,B.7}

^{LJMP  OPROS ;зацикливаем опрос датчиков}

^{PAUSE: MOV  B,#07H ;вводим начальный адрес для нового опроса}

^{POP  R0  ;сохраняем в РОН показания}

^POP  R1

^POP  R2

^POP  R3

^POP  R4

^POP  R5

^POP  R6

^POP  R7

^{MOV  CY, RXD ;проверяем наличие сигнала на RS–485}

^{JC  SEND ;если RxD=1, то сигнала нет}

^{;если он есть, то далее обрабатываем  его}

^{;Ответ на сигнал оператора}

^{SIGNAL: SETB  F0  ;установка флага «ручного» режима}

^{SETB  ACC.0 ;готовимся к принятию команды в АСС}

^{CLR  TXD  ;отвечаем о готовности принять команду}

^{WAIT2: MOV  CY,RXD ;ожидаем первого бита команды}

^{JNC  WAIT2 ;для всех команд он равен единице}

^{MOV  ACC.1,RXD ;записываем значение команды в АСС}

^{MOV  ACC.2,RXD}

^{MOV  ACC.3,RXD}

^{MOV  ACC.4,RXD}

^{MOV  ACC.5,RXD}

^{MOV  ACC.6,RXD}

^{MOV  ACC.7,RXD}

^{SETB  TXD  ;завершаем прием команды}

^SETB  RXD

^{MOV  combuf,A ;делаем рабочую копию команды}  

^{CLR  CY  ;выполняем дешифрацию команды}

^{SUBB A,RISET1 ;команда повышения температуры №1?}

^JZ  TEMPR1

^{MOV  A,combuf} 

^CLR  CY

^{SUBB A,RISET2 ;команда повышения температуры №2?}

^JZ  TEMPR2

^{MOV  A,combuf}

^CLR  CY

^{SUBB A,DECRT1 ;команда понижения температуры №1?}

^JZ  TEMPD1

^{MOV  A,combuf}

^CLR  CY

^{SUBB A,DECRT2 ;команда понижения температуры №2?}

^JZ  TEMPD2

^{MOV  A,combuf}

^CLR  CY

^{SUBB A,PUSK ;команда запуска подачи реагентов?}

^{JZ  ZADVION}

^{MOV  A,combuf}

^CLR  CY

^{SUBB A,STOP ;команда остановки подачи реагентов?}

^{JZ  ZADVIOFF}

^{MOV  A,combuf}

^CLR  CY

^{SUBB A,CONTI ;команда продолжения опроса?}

^{JZ  CONTINUE}

^{CLR  F0  ;если команда неизвестна}

^{LJMP  SIGNAL ;то продолжаем режим приема сигнала}

^{;Осуществляем регулирование}

^{REGUL: MOV  A,R0  ;регулирование температуры колонн 1,2}

^{CLR  CY  ;для вычитания не нужен заём}

^{SUBB A,Tmin ;если температура сильно понизилась}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит ACC равен 1}

^{JC  TEMPUP1 ;повышаем температуру}

^MOV  A,R0

^CLR  CY

^{SUBB A,Tmax ;если температура повысилась}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит ACC равен 0}

^{JNC  TEMPDO1 ;понижаем температуру}

^{MOV  A,R3  ;регулирование температуры колонн 3,4}

^{CLR  CY  ;для вычитания не нужен заём}

^{SUBB A,Tmin ;если температура сильно понизилась}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит ACC равен 1}

^{JC  TEMPUP2 ;повышаем температуру}

^MOV  A,R3

^CLR  CY

^{SUBB A,Tmax ;если температура повысилась}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит ACC равен 0}

^{JNC  TEMPDO2 ;понижаем температуру}

^{MOV  A,R4  ;регулирование давления}

^CLR  CY

^{SUBB A,Pmax ;если давление возросло}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит АСС равен 0}

^{JNC  GAS  ;принимаем меры по уменьшению} 

^MOV  A,R4  

^CLR  CY

^{SUBB A,Pmax ;если давление в норме}

^{MOV  CY,ACC.0 ;то старший бит АСС равен 1}

^{CLR  DOUT3 ;система выпуска газов отключена}

^{MOV  B,#07H ;параметр цикла опроса}

^{LJMP  OPROS ;продолжаем опрос датчиков}

^{;Отправка дейтаграммы состояния процесса}

^{SEND: CLR  TXD  ;запрос на передачу информации}

^{MOV  B,#07H ;готовим цикл для передачи}

^{WAIT1: MOV  CY,RXD ;ожидаем ответа сервера}

^JC  WAIT1 

^{SETB  TXD  ;сервер ответил, начинаем передачу}

^{TRANSM: MOV  A,@B} 

^{RLC   A  ;заносим поочередно данные в бит переноса}

^{MOV  TXD,CY ;из регистра}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^RLC  A

^{MOV  TXD,CY}

^{DJNZ  B,TRANSM ;повторять, пока данные всех}

^{SETB  TXD   ;регистров не будут отправлены}

^{LJMP  REGUL  ;начинаем процесс регулирования}