Термокарандаши

При местном нагреве закаленных деталей с помощью горелок до низких температур, когда нагрев не доводится до цвета каления металла, может легко произойти нагрев детали выше требуемой температуры. В этих случаях для определения температуры нагрева детали применяют так называемые термокарандаши. Они содержат специальные пигменты, которые изменяют свою окраску при воздействии на них повышенных температур. На поверх­ность детали термокарандашом наносится полоска, которая при нагреве до определенной температуры получает соответствующую окраску. Каждый термокарандаш предназначается только для одной температуры начиная с 40^оС и далее до 500^оС.

По назначению различают универсальные и специализированные микропроцессоры.

Универсальные микропроцессоры могут быть применены для решения широкого круга разнообразных задач. При этом их эффективная производительность слабо зависит от проблемной специфики решаемых задач. Специализация МП, т.е. его проблемная ориентация на ускоренное выполнение определенных функций позволяет резко увеличить эффективную производительность при решении только определенных задач.

Среди специализированных микропроцессоров можно выделить различные микроконтроллеры, ориентированные на выполнение сложных последовательностей логических операций, математические МП, предназначенные для повышения производительности при выполнении арифметических операций за счет, например, матричных методов их выполнения, МП для обработки данных в различных областях применений и т. д. С помощью специализированных МП можно эффективно решать новые сложные задачи параллельной обработки данных. Например, конволюция позволяет осуществить более сложную математическую обработку сигналов, чем широко используемые методы корреляции. Последние в основном сводятся к сравнению всего двух серий данных: входных, передаваемых формой сигнала, и фиксированных опорных и к определению их подобия. Конволюция дает возможность в реальном масштабе времени находить соответствие для сигналов изменяющейся формы путем сравнения их с различными эталонными сигналами, что, например, может позволить эффективно выделить полезный сигнал на фоне шума.

Разработанные однокристальные конвольверы используются в устройствах опознавания образов в тех случаях, когда возможности сбора данных превосходят способности системы обрабатывать эти данные.

По виду обрабатываемых входных сигналов различают цифровые и аналоговые микропроцессоры. Сами микропроцессоры цифровые устройства, однако могут иметь встроенные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Поэтому входные аналоговые сигналы передаются в МП через преобразователь в цифровой форме, обрабатываются и после обратного преобразования в аналоговую форму поступают на выход. С архитектурной точки зрения такие микропроцессоры представляют собой аналоговые функциональные преобразователи сигналов и называются аналоговыми микропроцессорами. Они выполняют функции любой аналоговой схемы (например, производят генерацию колебаний, модуляцию, смещение, фильтрацию, кодирование и декодирование сигналов в реальном масштабе времени и т.д., заменяя сложные схемы, состоящие из операционных усилителей, катушек индуктивности, конденсаторов и т.д.). При этом применение аналогового микропроцессора значительно повышает точность обработки аналоговых сигналов и их воспроизводимость, а также расширяет функциональные возможности за счет программной «настройки» цифровой части микропроцессора на различные алгоритмы обработки сигналов.

Обычно в составе однокристальных аналоговых МП имеется несколько каналов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. В аналоговом микропроцессоре разрядность обрабатываемых данных достигает 24 бит и более, большое значение уделяется увеличению скорости выполнения арифметических операций.

Отличительная черта аналоговых микропроцессоров способность к переработке большого объема числовых данных, т. е. к выполнению операций сложения и умножения с большой скоростью при необходимости даже за счет отказа от операций прерываний и переходов. Аналоговый сигнал, преобразованный в цифровую форму, обрабатывается в реальном масштабе времени и передается на выход обычно в аналоговой форме через цифро-аналоговый преобразователь. При этом согласно теореме Котельникова частота квантования аналогового сигнала должна вдвое превышать верхнюю частоту сигнала.

Сравнение цифровых микропроцессоров производится сопоставлением времени выполнения ими списков операций. Сравнение же аналоговых микропроцессоров производится по количеству эквивалентных звеньев аналого-цифровых фильтров рекурсивных фильтров второго порядка. Производительность аналогового микропроцессора определяется его способностью быстро выполнять операции умножения: чем быстрее осуществляется умножение, тем больше эквивалентное количество звеньев фильтра в аналоговом преобразователе и тем более сложный алгоритм преобразования цифровых сигналов можно задавать в микропроцессоре.

Одним из направлений дальнейшего совершенствования аналоговых микропроцессоров является повышение их универсальности и гибкости. Поэтому вместе с повышением скорости обработки большого объема цифровых данных будут развиваться средства обеспечения развитых вычислительных процессов обработки цифровой информации за счет реализации аппаратных блоков прерывания программ и программных переходов.

По характеру временной организации работы микропроцессоры делят на синхронные и асинхронные.

Синхронные микропроцессоры - микропроцессоры, в которых начало и конец выполнения операций задаются устройством управления (время выполнения операций в этом случае не зависит от вида выполняемых команд и величин операндов).

Асинхронные микропроцессоры позволяют начало выполнения каждой следующей операции определить по сигналу фактического окончания выполнения предыдущей операции. Для более эффективного использования каждого устройства микропроцессорной системы в состав асинхронно работающих устройств вводят электронные цепи, обеспечивающие автономное функционирование устройств. Закончив работу над какой-либо операцией, устройство вырабатывает сигнал запроса, означающий его готовность к выполнению следующей операции. При этом роль естественного распределителя работ принимает на себя память, которая в соответствии с заранее установленным приоритетом выполняет запросы остальных устройств по обеспечению их командной информацией и данными.

По организации структуры микропроцессорных систем различают микроЭВМ одно- и многомагистральные.

В одномагистральных микроЭВМ все устройства имеют одинаковый интерфейс и подключены к единой информационной магистрали, по которой передаются коды данных, адресов и управляющих сигналов.

В многомагистральных микроЭВМ устройства группами подключаются к своей информационной магистрали. Это позволяет осуществить одновременную передачу информационных сигналов по нескольким (или всем) магистралям. Такая организация систем усложняет их конструкцию, однако увеличивает производительность.

По количеству выполняемых программ различают одно- и многопрограммные микропроцессоры.

В однопрограммных микропроцессорах выполняется только одна программа. Переход к выполнению другой программы происходит после завершения текущей программы.

В много- или мультипрограммных микропроцессорах одновременно выполняется несколько (обычно несколько десятков) программ. Организация мультипрограммной работы микропроцессорных управляющих систем позволяет осуществить контроль за состоянием и управлением большим числом источников или приемников информации.

МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

В системах автоматического управления термических агрегатов включе­ние и выключение электродвигателей производится с помощью специальных приборов — магнитных пускателей (фиг. 299). Когда электродвигатель рабо­тает в одном направлении, используют магнитные пускатели нереверсивные (ПМ), а при переменном направлении — магнитные пускатели реверсивные (ПМР). Схема магнитного пускателя для нереверсивного электродвигателя

Фиг. 299. Схема магнитных пускателей: а — для нереверсивного двигателя; б — для реверсивного двигателя.

показана на фиг. 299, а. В главную цепь (жирные линии) включены трех» полюсный линейный контактор Л, термическое реле РТ и электродвигатель. В цепь управления, показанную тонкими линиями, входят кнопки «Пуск» Я и «Стоп» С, катушка линейного контактора В с блок-контактами К и контакты термического реле РТ.

При нажатии кнопки «Пуск» цепь замыкается следующим образом: линейный провод Л₃, контакты П и С, катушка контактора В, контакты тер­мического реле РТ и линейный провод Л_х. При включенной катушке контак­тора замыкаются главные контакты магнитного пускателя и включается электродвигатель. После отпуска кнопки «Пуск» и возврата ее в исходное положение цепь управления не размыкается вследствие замкнувшегося блок-контакта К. В этом случае цепь будет замкнутой от линейного провода Л₃ через блок-контакт К, кнопку «Стоп», катушку контактора, контакты тепло­вого реле и линейный провод Л_х. Цепь катушки размыкается при нажатии кнопки «Стоп», в результате чего электродвигатель отключается от сети. Для выключения электродвигателя при коротком замыкании устанавли­ваются плавкие предохранители.

Схема реверсивного магнитного пускателя показана на фиг. 299, б. В этой схеме кнопочная станция имеет три кнопки: «Вперед», «Назад» и «Стоп». Две кнопки «Вперед» и «Назад» — двухконтактные. При размыкании, напри­мер, контактов /' и 2» кнопка «Вперед» одновременно замыкает контакты/ и 2. Это исключает возможность одновременного включения катушек В и Н, что привело бы к короткому замыканию.

При нажатии кнопки «Вперед» замыкается цепь, включающая электродви­гатель на ход вперед. При возврате кнопки «Вперед», т. е. при отходе ее от нижних контактов, катушка контактора будет находиться-под током и цепь останется замкнутой через блок-контакт БК-1- При замыкании нижних контактов кнопкой «Назад» электродвигатель переключается на обратный ход. При отходе кнопки «Назад» в исходное положение цепь останется замк­нутой через блок-контакт БК.-2. Размыкание того или другого контактора будет происходить при нажатии кнопки «Стоп», так как каждая из цепей проходит через ненажатые контакты этой кнопки.

Магнитные пускатели обоих типов монтируются на плите и сверху закры­ваются железным ящиком. Они выпускаются заводами ХЭМЗ и «Электро­сила» мощностью до 75 кет при напряжении до 500в.

Дата добавления: 2014-01-04