3. Пресс для пластика

Компьютер должен одновременно регулировать температуру и координировать последовательность технологических операций. Если применить обычные методы программирования, то задача структурирования программы становится неразрешимой, поэтому требуется другой подход. Контейнер содержит расплавленный пластичный материал. Температура пластика должна поддерживаться в пределах узкого диапазона. Управляющий компьютер периодически считывает текущую температуру и рассчитывает тепло, необходимое для ее поддержания на требуемом уровне. Тепло поступает от нагревательного элемента, управляемого компьютером. Время его работы согласовано с количеством тепла, которые необходимо подвести. Нижняя часть пресса поршня выталкивает определенное количество расплавленного пластика через насадку. Когда поршень находится в крайнем правом положении, цилиндр заполняется пластиком. Положение поршня контролирует импульсный датчик, генерирующий определенное число импульсов на каждый миллиметр перемещения, а объем выдавленного пластического материала определяется числом импульсов за время перемещения. Движение поршня прекращается по достижению заданного числа импульсов. Компьютерная система должна регулировать температуру и движение поршня одновременно. Значение температуры поступает непрерывным сигналом от датчика. Положение поршня рассчитывается исходя из числа импульсов. Кроме того еще 2 датчика генерируют двоичные сигналы при достижении поршнем крайнего положения. Компьютер не содержит внутреннего отдельного интервального таймера и поэтому должен отсчитывать время с помощью счетчика сигналов от внешнего источника времени.

4 Управление на основе последовательного программирования

Блок схема регулирования температуры расплавленного пластика представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 Рисунок 2

Программа считывает температуру пластика каждые 10 секунд, определяет необходимое время нагрева heattime, включает нагреватель и переходит в цикл занятого ожидания обновления счетчика времени с, во время которого компьютер не может выполнять никакие другие операции. Очевидно, что это не самое эффективное использование компьютера. Алгоритм управления движения поршня показан на рисунке2.

Цикл взаимного ожидания использовать нельзя, т.к. управляемый процесс не позволяет длительных задержек, а исполнение одной задачи не должно быть связано с другой. В принципе можно обойтись и без циклов ожидания, однако, программа при этом все время будет переключаться между двумя задачами и проверять какая задача должна исполняться следующей, станет громоздкой и сложной для анализа. Попытка последовательного расположения блоков инструкций, исполнение которых фактически должно быть параллельным порождает взаимосвязи между практически независимыми факторами.

5 Блок-схема регулирования температуры пластика.

Анализируем следующую проблему: могут ли задачи управления в реальном времени решаться с помощью последовательного программирования?

Блок схема регулирования температуры расплавленного пластика. представлена на:

П рограмма считывает температуру пластика каждые 10 секунд, определяет необходимое время нагрева heattime, включает нагреватель и переходит в цикл занятого ожидания обновления счетчика времени с, во время которого компьютер не может выполнять никакие другие операции. Очевидно, что это не самое эффективное использование компьютера.