3.Программная реализация защиты по дискретному каналу
Рассмотрим работу алгоритмов, на основе которых реализуется защита по дискретному каналу.
3.1.1 Таймер
В контроллере Р-130 алгоритм таймер(ТМР) находится в ПЗУ контроллера с логическим номером 81. На рис.4 представлена структура алгоритма ТМР.
Рис. 4 Алгоритм таймер
Буквой С обозначают команды: Сст – стоп таймера, Ссбр – сброс таймера. Т1, …, Tm – пороговые значения нуль-органов. Т – текущее время таймера. D1,…,Dm – дискретные выходы нуль-органов.
После загрузки программы с ТМР в контроллер Р-130 алгоритм ТМР начинает работать сразу, т.е. его не надо пускать. Как только текущее время таймера сравняется с очередным пороговым значением, то на выходе этого порогового элемента (нуль-органа) формируется дискретный сигнал. Следует заметить, что модификатор m в таймере задаёт количество пороговых элементов (нуль-органов), а таймер один. Допустим, пороговое значение первого нуль-органа Т1 равно 3‑м секундам. После вызова ТМР в ОЗУ через 3 секунды на выходе D1 сформируется единичный сигнал. Если на вход 2 (Ссбр) подать логическую единицу «1» без инверсии, то таймер сбросится и выход D1 обнулится, т.е. на D1 будет состояние «0» пока Ссбр=1.
3.1.2Триггер
В ПЗУ контроллера Р-130 алгоритм триггера (ТРИ) имеет код 76. На рис.5 представлена структура алгоритма ТРИ и диаграмма, поясняющая принцип работы триггера по уровню.
Рис. 5 Диаграмма, иллюстрирующая принцип работы триггера по уровню
Cs –команда установки триггера (set). Cr – команда сброса триггера (reset). Модификатор (m) обозначает количество триггеров в одном алгоблоке. Запоминание сигнала в триггере происходит по уровню. В данном случае уровнем называется единичное состояние команды (Cs,1) установки триггера. Передним фронтом называется изменение состояния сигнала с нулевого в единичное. Команда Сброс (reset, Cr,1) приоритетна над командой установки триггера Cs. Обратите внимание, с момента t2 по момент t3 была команда Сброс, поэтому триггер находился в сброшенном состоянии, т.е. на выходе триггера был «0». Как только команда Сброс исчезла (в момент времени t3), то на выходе триггера вновь появилась «1», т.к. сохранился единичный уровень команды: Cs,1 = «1». Для сравнения приведём диаграмму состояний триггера, если бы наш триггер работал по переднему фронту (рис.6), т.е. запоминание происходило бы, когда команда установки Cs переходила бы из состояния «0» в состояние «1».
Рис. 6 Диаграмма, иллюстрирующая принцип работы триггера по переднему фронту
3.1.3Программа защиты от «дребезга»
Для реализации защиты от «дребезга» достаточно одного алгоритма ТМР с одним нуль-органом. (Рис. 7). Количество нуль-органов в алгоритме ТМР определяется значением модификатора m. Если нет команды Стоп (Сст) или Сброс (Ссбр), то таймер начинает работать, т.е. команды пуск не требуется.
Рис. 7 Защита от «дребезга»
Принцип работы блока защиты от «дребезга» поясним с помощью диаграммы (Рис.8). Иллюстрация «дребезга» приведена на рис. 2. Обозначим через D входной сигнал до защиты. D1 – этот же сигнал, но после защиты. Из рис.7 видно, что на второй вход алгоритма ТМР поступает инверсно дискретный сигнал D. Допустим, в начальный момент to дискретный сигнал появился и принял состояние «1», инверсия изменит состояние на «0». В этом случае команда Сброс отсутствует и таймер начинает отсчёт времени. В момент времени t1 дискретный сигнал D исчезает. Временной интервал t1-to< Т1, то есть он длился меньше порогового значения Т1. Поэтому на выходе нуль-органа состояние D1 остаётся неизменным, равным «0». Таким образом, кратковременный сигнал не прошёл на выход. В момент t2 на втором входе ТМР появляется вновь сигнал и длительность его превышает пороговое значение Т1. Текущее время t3-t2=T1. Поэтому на выходе первого нуль-органа формируется единичный сигнал D1=1, повторяющий входной сигнал D с запаздыванием на время Т15.
Рис. 8 Графическое представление защиты от «дребезга»
На рисунке 9 представлена одноканальная программа защиты от «дребезга».
Рис. 9 Одноканальная программа защиты от «дребезга»