Дипломная работа: Контроллер угловой информации

DATCHIK_2 приведена на рисунке 17. Как видно из рисунка 17, в режиме WORK, сигнал управления включением питания второго оптического датчика является обратным по отношению к сигналу, осуществляющему управление питанием первого оптического датчика. Таким образом, работа второго оптического датчика запрещена до момента возникновения аварии в первом.

Рисунок 17 - Структурная схема совместной работы блоков DATCHIK_1 и DATCHIK_2

Временные диаграммы работы вышеуказанных блоков вместе приведены на рисунке 18, где MAI _1, SEVER _1 иллюстрируют работу счетчиков схем контроля импульсов первого датчика, a MAI_2, SEVER_2 - для второго. (Для наглядности частота синхронизации увеличена в двадцать пять раз).

3.7 Блок формирователей сигналов МАИ и СЕВЕР

К одним из требований, предъявляемых к разрабатываемому устройству, является формирование сигналов специальной формы и имеющих определенную временную расстановку смотри рисунок 3. В перечисленных выше режимах, кроме режима ИМИТИТОР, сигналы МАИ и СЕВЕР должны формироваться только по фронту приходящих с оптических датчиков импульсов U _Ав и U_R , причем, как видно из рисунков 3 и 6, сигнал СЕВЕР должен формироваться до прихода импульса U_R , создавая, таким образом, ситуацию, при которой создание первого импульса СЕВЕР оказывается невозможным, в связи с неизвестностью априорных данных о количестве импульсов U _Ав .

Поэтому при разработке блока формирователя сигналов было сделано следующее. При переключении режима работы и появлении сигнала включения питания датчика 1, процесс формирования импульсов начинается не сразу, а по прошествии первого импульса U_R . Причем, при возникновении неисправности оптического датчика и появлении сигнала U_R позже 4096-ти импульсов U_AB , сигнал СЕВЕР будем формировать точно на 4096-ом импульсе, так как этого требуют другие устройства, входящие в аппаратуру локатора. Кроме этого, при возникновении ситуации, когда импульс U_R появляется раньше требуемого, процесс формирования СЕВЕРА прерывается до появления следующего сигнала U_R . Структурная схема формирователя представлена на рисунке 19, временные диаграммы работы блока с числом импульсов U_АВ > 4096 и с U_АВ < 4096 приведены на рисунках 20 и 21 соответственно.

Рисунок 19 - Структурная схема работы формирователя импульсов МАИ и СЕВЕР

Рисунок 20 - Временные диаграммы работы блока формирователя, где число U_АВ > 4096

Рисунок 21 - Временные диаграммы работы блока формирователя, где число U_Ав < 4096

3.8 Блок IMITATOR

Для формирования сигналов специальной формы (смотри рисунок 4), с параметрами, не зависящими от входных импульсов U_АВ и U_R , в графическом редакторе системы MAX+plus [2] был разработан блок IMITATOR, позволяющий по импульсам синхронизации осуществить создание вышеуказанных сигналов с высокой точностью. Формирование длительности и временного расположения импульсов МАИ и СЕВЕР аналогичны разработанному выше блоку формирователя сигналов. Так как поворот антенны осуществляется за 6с, а число импульсов, идущих с оптических датчиков, равно 4096-и, необходимый период следования равен: Т_МАИ ==1.46 мс (смотри рисунок 4). За его создание отвечает дополнительный 11-и разрядный счетчик синхроимпульсов частотой 1 МГц, идущих из блока формирования тактового синхросигнала (смотри рисунки 5 и 6)

Функциональная схема блока имитатора представлена на рисунке 22. Блоки SBROS 11_i, SBROS _13_i создают сигналы сброса SBROS _11 и SBROS 13 для счетчиков, формирующих период следования импульсов МАИ и принимающих участие в формировании сигнала СЕВЕР. Длительность же вышеуказанных импульсов контролируется с помощью блоков SBROS_7_i_1 , SBROS 7_i_2, SBROS 7_ i_3, представляющих собой, написанную на языке AHDL программу [1], реализующую создание стробов, защелкивающих 3-и JK триггера для последующего создания необходимой длительности.

Функционирование блока происходит под воздействием внешнего сигнала управления (разрешения работы), называемого ENA смотри рисунок 22. Так как переключения режимов работы устройства могут вызвать искажения формы создаваемых блоком имитатора сигналов FORM _MAI, FORM _ SEVER, действие сигнала ENA осуществляется только при одновременном отсутствии вышеуказанных сигналов, что обеспечивается при помощи дополнительного JK триггера, формирующего импульс управления Z.

3.9 Режимы работы устройства

Согласно ТЗ на разрабатываемое устройство, помимо режима WORK, когда работа схемы осуществляется с первым датчиком, а второй включается только при возникновении сигнала АВАРИИ, необходимо реализовать еще 2-а режима работы:

- Режим ЮСТИРОВКА,

- Режим ИМИТАТОР.

Режим ЮСТИРОВКА должен приводится в действие внешними органами управления, и обеспечивать одновременное включение питания обоих оптических датчиков с передачей формируемых сигналов МАИ1, СЕВЕР 1, МАИ 2 и СЕВЕР 2 на соответствующие комплекты аппаратуры сопряжения, передачи данных и первичной обработки информации. Внешний сигнал управления ЮСТИРОВКА предназначен для настройки и калибровки оптических датчиков антенны, так как параметры формируемых ими сигналов должны иметь как можно меньше расхождений, при возникновении которых в работе схемы разрабатываемого устройства и другой аппаратуры могут возникнуть значительные ошибки, наличие которых недопустимо.

Режим ИМИТАТОР должен приводиться в действие с помощью внешних сигналов управления ИМИТАТОР 1-й КОМПЛЕКТ и ИМИТАТОР 2-й КОМПЛЕКТ, действие на схему которых отличается друг от друга следующими результатами:

При включении режима ИМИТАТОР 1-й КОМПЛЕКТ и одновременном наличии на входе устройства управляющего сигнала РАБОТА ПРИВОДА 1 антенны локатора на соответствующий комплект аппаратуры сопряжения передачи данных и первичной обработки информации должны передаваться импульсы, сформированные от встроенного в схему устройства имитатора, а на другой комплект - от выбранного в работу, согласно режиму WORK , оптического датчика.

При включении режима ИМИТАТОР 2-й КОМПЛЕКТ и одновременном наличии на входе устройства управляющего сигнала РАБОТА ПРИВОДА 2 антенны локатора на соответствующий комплект аппаратуры сопряжения передачи данных и первичной обработки информации должны передаваться импульсы, сформированные от встроенного в схему устройства имитатора, а на другой комплект - от выбранного в работу, согласно режиму WORK , оптического датчика.

При включении режимов ИМИТАТОР 1-й КОМПЛЕКТ и ИМИТАТОР 2-й КОМПЛЕКТ одновременно или при совместном наличии управляющих сигналов аварий РАБОТА ПРИВОДА 1 и РАБОТА ПРИВОДА 2, на первый и второй комплекты аппаратуры сопряжения, передачи данных и первичной обработки информации должны передаваться импульсы, сформированные от встроенного имитатора.

Режим включения имитатора позволяет проверить работу различных узлов аппаратуры радиолокатора без включения привода антенны, что может стать очень важным при поиске возникших неисправностей в соединительных блоках аппаратуры во время ее установки, или в режиме эксплуатации.

Так как пульт управления радиолокатором находится, как внутри него, так и в контрольно диспетчерском пункте, то для удобства проверки устройства и используемых им оптических датчиков мною к вышеперечисленным внешним сигналам управления были добавлен еще 4-е сигнала. Эти сигналы позволяют обслуживающему персоналу проверить, по необходимости, разработанное мною устройство и вышеуказанные датчики без применения какой - либо дополнительной аппаратуры.