第842章 自动化问题(2/2)
闻言这也让刘建国眉头皱的更紧道:“最麻烦的是电平稳定性问题,ttl位片芯片高温下输出电平会漂移,低电平超0.8v、高电平低于2.0v,直接导致逻辑误判,实验室里校准好的时序,到车间就乱套,
还有就是抗震动与粉尘的问题,李工你也知道,车间内不可能干净的了,虽然计算机在机房里不受震动影响,
但位片处理器的插件式连接容易松动;再加上车间粉尘大,电路板积尘后会出现绝缘下降、引脚氧化,三个月稳定性测试下来,故障发生率比计算机高8倍,
而计算机的密封设计成本太高,plc批量生产根本扛不住,我们还没有找到太好的解决办法,
模块化扩展这方面,之前也有问题,计算机是固定架构,扩展不用考虑现场适配,可plc要根据不同生产线加i/o模块。
咱们的位片处理器总线虽然借鉴了计算机技术,但没有统一的工业接口标准,新增的模拟量模块、高速计数模块接上后,经常出现总线冲突,数据传输丢包,得重新调试适配,
这个我们倒是和自动化实验工厂联系了,正在统一接口,或者弄出转接口来,算是解决了一半,后续如何还需要再看
最后还是实时响应这个难题,plc要跟现场设备实时交互。现在位片处理器执行逻辑指令虽快,可遇到多通道i/o中断时,中断响应延迟能到20ms,比计算机的中断处理慢了一个数量级。想优化中断优先级,又会挤占运算资源,导致扫描周期拉长,简直是两头为难。”。
听着这些问题,李枭也是琢磨了起来,想了想也是道:“车间温度波动大,芯片电平电平衡的问题,只能用土办法,在每块位片的输入输出端,都加上二极管钳位电路,把低电平钳在0.3v以下,高电平钳在2.7v以上,抵消芯片漂移带来的电平误差,应该可以稳定住。”。
这个办法也是前世众多科研人员,再试了很多方法无法解决后,最后想出来的一个土办法,不过不要看他简单,却很实用,
而等李枭说完,众人也是不由眼前一亮,这种方法确实很简单,他们之前似乎思路都进入到了死胡同,都想的是复杂方式解决。
讲完了这个李枭又讲起了关于实时响应的问题。
“这方面先把i/o急停信号、限位信号设为最高优先级,直接用硬件逻辑抢占总线,不经过软件排队,不管处理器在算什么,
急停信号一来,必须立刻响应,延迟压到1ms以内。普通信号设为低优先级,批量打包处理,
至于扫描周期的平衡,不行就把位片处理器的一个扫描周期,分成‘运算时间’和‘i/o刷新时间’,用时钟信号切换,
运算时不碰i/o总线,刷新i/o时暂停复杂运算,既保证逻辑运算速度,又不耽误现场信号响应,这样一来,中断延迟就能降下来,先看看能不能降到合格范围内,能不能满足生产线需求。”。
至于i/o模块的几个难题,李枭琢磨了琢磨,还真不好解决。
就比如温漂和电压信号干扰,这个在计算机实验室肯定没问题,毕竟实验室内恒是温无尘的,但车间就不一样了,adc芯片的±15ppm/c温漂是元件本身的硬伤,
计算机再精密也抵消不了电机的电磁干扰,这玩意能够顺着导线窜进来。
除非弄出差分放大电路来,把原本的信号,改为4-20ma电流信号,电流抗干扰比电压强十倍,完全能够解决这一问题,
然后再给adc芯片做个小铝盒,里头塞个水银温控开关加5w加热电阻,把芯片温度稳在 25c±2c,温漂直接砍半,再配合晶体管计算机里的三点校准程序,开机自动测零点、中点、满点,实时算补偿系数,应该就能把误差能压回0.3%!。
这其中有几项技术还没有研究出来,或者是正在研究。
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