9. Использование прерываний для управления движения поршня пресса для пластика.

Программа управления движением поршня ожидает 2 прерывания. Одно от датчика крайнего правого положения, другое от импульсного датчика контролирующего перемещение поршня.

Прерываниям соответствуют инструкции вида wait_interrupt (x) где x обозначает канал поступления сигнала прерывания. Оператор wait_interrupt приостанавливает исполнение программы, которое возобновляется только при поступлении соответствующего сигнала внешнего прерывания. Система прерывания обеспечивает переключение центрального процессора с исполнения одной программы на другую как следствие внешних событий.

10. Простой химический реактор с регулированием температуры

В химическом реакторе реагенты перемешиваются с помощью смесителя. Входные потоки реагентов и выход продукта регулируются входными клапанами А и Б и выходным клапаном В соответственно. Уровень давления в баке контролируется датчиком Д, а температура датчиком Т. Температура регулируется горячей или холодной водой ,подаваемой в окружающий бак кожух, потоки воды регулируются клапаном Г-горячая вода и клапаном Х-холодная вода. В этом примере в реакторе выполняются следующие операции:

1. Открыть клапан А и залить в бак реагент 1

2. Если датчик давления Д показывает, что достигнут требуемый уровень, то закрыть клапан А

3. Запустить смеситель

4. Открыть клапан Б и залить в бак реагент 2

5. Если датчик давления Д показывает, что достигнут новый требуемый уровень, то закрыть клапан Б

6. Открыть клапан Г для нагрева бака

7. Если датчик Т показывает, что достигнута требуемая температура, то закрыть клапан Г

8. Установить таймер на время протекания химической реакции

9. После срабатывания таймера(т.е. время реакции истекло) остановить смеситель

10. Открыть клапан Х для охлаждения бака

11. Проверить температуру в баке,если температура упала ниже заданного предела , то закрыть клапан Х и открыть клапан В для опоражнения бака

12. Закрыть клапан В , повторить все этапы с самого начала

Многие системы предназначены для управления очерёдностью выполнения операций ,которая зависит от некоторых логических условий как в приведённом примере. Входные и выходные системы являются бинарными в том смысле, что датчики контролируют 2 состояния или граничные значения, например клапан открыт или закрыт, индикатор сработал или нет, кнопочный выключатель нажат или отжат. И команды управления имеют аналогичный формат. Т.е. запустить/остановить двигатель, включить/отключить нагреватель. Если задача управления основана только на бинарной логике, то очевидно, что решать её удобнее и проще цифровыми средствами. Программируемые логические контроллеры специально созданы для решения таких задач.

11. Простой контур управления - регулятор температуры

Р ассмотрим бак, заполненный жидкостью, температура которой должна поддерживаться постоянной.

Все сигналы в этом примере аналоговые, т.е изменение температуры отслеживается непрерывно. Температура измеряется датчиком , выходное напряжение которого пропорционально текущей температуре (пропорциональная зависимость существует как минимум в интересующем диапазоне температур). Измерения периодические, например каждую секунду , поступают в компьютер и текущее значение температуры сравнивается с требуемым(опорным), которое хранится в памяти компьютера. Величина нагрева или охлаждения рассчитывается по разности между опорным и измеренным значением .

В зависимости от исполнительного механизма, а именно устройства, непосредственно влияющего на процесс, меняется вид управляющего сигнала, подающегося на его вход . Температуру можно регулировать с помощью нагревателя, периодически включаемого на заданный интервал времени или использовать теплообменник, соединённый с трубопроводами пара и холодной воды. В первом случае управляющим действием является момент включения нагревателя, во втором регулирование осуществляется за счёт открытия или закрытия клапанов трубопроводов пара и охлаждающей жидкости. Регулятор температуры демонстрирует некоторые основные свойства контура управления . температура должна измеряться с частотой, определяемой постоянной времени процесса. Если теплоёмкость бака велика, то постоянная времени

Имеет относительно большое значение. Наоборот, если объём бака небольшой , а нагреватель мощный, то постоянная процесса мала и система управления должна достаточно часто измерять температуру и включать или отключать нагреватель. Т.о. при проектировании цифровой системы управления должны быть учтены основные динамические характеристики процесса.