咨詢電話
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2020-07-03 10:30:04 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
引言
MICRO- n系統(tǒng)是意大利某公司推出的國(guó)際先進(jìn)的高速卷煙包裝設(shè)備的電控系統(tǒng),其融入了當(dāng)代高新技術(shù),屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。介紹其軟、硬件設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
1 MICRO- n的性能
MICRO- n系統(tǒng)是世界上先進(jìn)的高速卷煙包裝設(shè)備的控制系統(tǒng),它具有優(yōu)越的整體性能:
在系統(tǒng)開機(jī)初期,CPU板將對(duì)機(jī)籠內(nèi)的各智能板 進(jìn)行初始化和測(cè)試,在各個(gè)線路板中設(shè)計(jì)了讀取回 路,可方便地實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能,如線路板或自診斷傳感 器有故障,將在OPC上進(jìn)行顯示。
MICRO-n系統(tǒng)具有豐富的顯示信息,可以幫助 用戶完成對(duì)電柜、主機(jī)、輔機(jī)的各種信息的查詢。
該系統(tǒng)可以對(duì)停機(jī)信息、產(chǎn)量信息、輔料消耗信 息、機(jī)器運(yùn)行時(shí)間、停機(jī)時(shí)間等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),方便用戶進(jìn) 行機(jī)器整體狀態(tài)的分析。
模擬板、編碼板、CPU板的設(shè)計(jì)中,大量采用GAL 和FPGA可編程器件。使用這類器件,可減少元器件
的使用數(shù)目,提高可靠性。
2 MICRO- D系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)特點(diǎn)
80386DX是一種為需要高性能的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的, 并經(jīng)優(yōu)化用于多任務(wù)操作系統(tǒng)的先進(jìn)的32位微處理 器。該處理器能夠?qū)ぶ?/span>4GB的物理存儲(chǔ)器和64TB的 虛擬存儲(chǔ)器。此外,該處理器還允許多個(gè)操作系統(tǒng)同 時(shí)運(yùn)行,確保平均指令執(zhí)行時(shí)間,具有很高的系統(tǒng)吞 吐能力。
MICRO- n系統(tǒng)是由17塊線路板組成,所有線路 板都是自帶CPU的智能板。即MICRO- n系統(tǒng)是一個(gè) 多處理器并行系統(tǒng),機(jī)籠內(nèi)的各個(gè)線路板通過連接在 母版上的數(shù)據(jù)總線和控制總線,與CPU板進(jìn)行信息交 換,共同控制完成系統(tǒng)功能。
MICRO- n系統(tǒng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),CPU主板 與OPC的信息傳遞是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的,采用ARCNET 網(wǎng)絡(luò)適配器。ARCNET網(wǎng)絡(luò)使用93Q同軸電纜作為通 信載體,采用TOKEN-BUS通信協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸速率 最大為2.5Mbps。
該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,PCB板大多為 6層或8層,為了在有限的線路板上完成必要的功能, 廣泛采用了大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì),元器件也大多采用 貼片元件。
MICRO- n系統(tǒng)的CPU板采用了系統(tǒng)軟件和用 戶軟件分開的處理技術(shù)。用戶軟件存放在采用具有在 線編程能力的FLASH芯片中,用戶可以借助G..D公 司的G..DE開發(fā)環(huán)境和G..D-BOX適配器方便地下載 用戶軟件或?qū)Τ绦蜻M(jìn)行修改。
3 MICRO-n系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)
該系統(tǒng)的軟件量很大,EPROM容量達(dá)到數(shù)兆,光 CPU主板上的程序容量就達(dá)到2.5兆。該軟件設(shè)計(jì)有 如下特點(diǎn):
目前嵌入式領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向是采用實(shí)時(shí)多 任務(wù)操作系統(tǒng)。過去一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序所控制的外 設(shè)和運(yùn)行的任務(wù)不多,隨著微處理器本身性能的大幅 提高,可以適應(yīng)應(yīng)用復(fù)雜化的要求,但隨著應(yīng)用的復(fù) 雜化,如軟件采用原來的程序設(shè)計(jì)方法會(huì)有2個(gè)問 題:中斷可能得不到及時(shí)響應(yīng),這對(duì)于一些控制場(chǎng)合 是不允許的;系統(tǒng)任務(wù)多,各種資源如調(diào)度不當(dāng)就會(huì) 發(fā)生死鎖,降低軟件的可靠性。
RTOS是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背 景程序,用戶的應(yīng)用程序是運(yùn)行于RTOS之上的各個(gè) 任務(wù),RTOS根據(jù)各個(gè)任務(wù)的要求,進(jìn)行資源管理、消 息管理、任務(wù)調(diào)度、異常處理等工作。在RTOS支持的 系統(tǒng)中,每一個(gè)任務(wù)均有一個(gè)優(yōu)先級(jí),RTOS根據(jù)各個(gè) 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)地切換各個(gè)任務(wù),保證對(duì)實(shí)時(shí)性的 要求。
MICRO- n系統(tǒng)的CPU板80386DX的編程選用 的 RTOS 為某 公司的 iRMK (TM)l.l REAL-TIME KERNEL,保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
80386DX的運(yùn)行模式有實(shí)方式和保護(hù)方式兩種, 只有運(yùn)行于保護(hù)方式下,才能充分發(fā)揮80386DX的特 點(diǎn)。保護(hù)方式擴(kuò)大了線性尋址的空間,使其達(dá)到4GB, 并允許運(yùn)行長(zhǎng)度幾乎無限制的虛存程序.80386DX有 四級(jí)保護(hù)方式。
該系統(tǒng)CPU板的80386DX編程采用保護(hù)方式下 的程序設(shè)計(jì),不但大大提高了尋址能力,還提高了程 序運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
MICRO- n系統(tǒng)CPU主板上的程序設(shè)計(jì)采用系 統(tǒng)程序和用戶程序分開處理的方式,系統(tǒng)程序完成諸 如任務(wù)的切換、網(wǎng)絡(luò)通信的控制、對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)的 處理、與G..DE開發(fā)環(huán)境的連接等功能,這些功能不 需要經(jīng)常進(jìn)行更改,與用戶的程序設(shè)計(jì)無關(guān);用戶程 序部分與機(jī)器控制功能密切相關(guān),在機(jī)器調(diào)試時(shí),只 有這部分程序是需要更改的。采用這種方式,可以提 高硬件控制板的兼容性,不同的機(jī)器所使用的硬件控 制板完全兼容,對(duì)不同的機(jī)器,只需下載相應(yīng)的用戶 程序就可以了。
在系統(tǒng)運(yùn)行初期,CPU板通過各智能板上雙口 RAM對(duì)系統(tǒng)的17塊線路板寫入必要的數(shù)據(jù),完成對(duì) 各個(gè)線路板初始化設(shè)置,各種智能板根據(jù)接收數(shù)據(jù)完 成各自的功能,同類型的智能板可以互換,且不影響 各自的功能,這就需要一個(gè)通用的、穩(wěn)定的通信協(xié)議。 該系統(tǒng)具有很好的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議設(shè)計(jì),可保證線路板 之間廣泛的兼容性。
4 MICRO- n系統(tǒng)與PC控制系統(tǒng)的比較
在工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中PC的應(yīng)用越來越普 及,雖然PC具有獨(dú)特的使用優(yōu)點(diǎn),但它的缺點(diǎn)也是非 常明顯:
與采用PC設(shè)計(jì)的系統(tǒng)相比,MICRO-□系統(tǒng)具有 以下優(yōu)點(diǎn):
因此,如采用PC來實(shí)現(xiàn)MICRO-n系統(tǒng),會(huì)在控 制功能和軟件功能兩方面都有所降低。例如,MICRO- H系統(tǒng)有許多自診斷的傳感器,它在輸出0、1信號(hào)的 同時(shí),會(huì)有周期很窄的小脈沖出現(xiàn),智能板根據(jù)這些 小脈沖的有無就可以判斷傳感器的好壞;如采用PC 實(shí)現(xiàn),則沒有現(xiàn)成的模塊可以選用,如用軟件實(shí)現(xiàn),由 于PC的掃描周期較長(zhǎng),也不可能檢測(cè)到小脈沖。 本文源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除