福建液压自动升降平台 泉州X质电动升降机械,欧力特:升降机自动平层控制器抗干扰设计
2 软件抗干扰措施
除了在控制器的硬件上采取相应的屏蔽措施,在软件上同时也采取相应的抗干扰措施。X大限度提高系统的可靠性、鲁棒性_5_。软件抗干扰措施如下。
2.1 指令冗余
当CPU受到干扰时,往往将一些操作数当作指令来执行,引起程序混乱。当程序弹飞到某一单字节指令时,便会自动纳入正轨。当弹飞到某一双字节指令或三字节指令时,有可能落到其操作数上,从而继续出错。因此,应多采用单字节指令,并在关键地方人为插入一些单字节指令(NOP)或将X的单字节指令重复书写,这就是指令冗余。指令冗余无疑会降低系统的效率,但一般不会太严重,故广泛使用。添加冗余指令有以下2种方式。
1)在重要指令段中三字节指令和二字节指令中插入两个单字节NOP指令,对程序流向起决定性作用的指令如RET、RETI、ACLALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC等,和某些对系统工作状态起重要作用的指令(~ISETB、EA等等)之前插入两条NOP指令,可使乱飞程序迅速纳入正轨。
2)对于以上所提到的重要指令,重复写以上指令,做到重要指令冗余。
2.2 软件“看门狗”
即用一个定时器来做“看门狗”,将它的溢出中断设定为高X中断,系统中其他的中断可设为低X中断。当“看门狗”启动后,在主程序中必须在一定的时间内(小于定时时间)重新给定时器赋初值,这样在程序正常运行时就不会产生溢出中断。当程序掉入死循环后,由于定时溢出中断为高X中断,故可夺走CPU的控制权,故经过定时时间可产生一次定时器溢出中断,从而退出死循环。
由硬件实现的“看门狗”技术,可以X地克服主程序或中断服务程序由于陷入死循环而带来的不良后果,但在工业应用中,严重的干扰有时会破坏中断方式寄存器,导致中断关闭,这时硬件“看门狗” 电路功能将不能实现。依靠软件进行双重监视,可以弥补上述问题。
软件“看门狗”技术的基本思路是:即用一个定时器,这里选用AT89C52中增强型计数器T2来做“看门狗”,将它的溢出中断设定为高X中断,系统中其他的中断可设为低X中断。当“看门狗”启动后,在关键模块程序中必须在一定的时间内(小于定时时间)重新给定时器赋初值,这样在程序正常运行时就不会产生溢出中断。当程序掉入死循环后,由于定时溢出中断为高X中断,故可夺走CPU的控制权,故经过定时时间可产生一次定时器溢出中断,从而退出死循环。我们以平层控制器中关键模块之一的起升内层等待循环为例,给出了起升模块流程图(图5)及其对应的软件看门狗监控流程图(图6)。
2.3 软件陷阱
所谓的软件陷阱,就是一条引导指令强行将捕获的程序引向一个X的地址,在那里有一段对程序出错进行处理的指令。如果把该程序的人口称为ERR,软件陷阱即为一条LJMP ERR指令。
2.4 人工复位
对于失控的CPU,X简单的方法是使其复位,程序从0000H地址开始执行。因此,只要在AT89C52单片机的RESET端加上一个高电平信号,并且持续两个以上及其周期即可。如图7所示,RESET端接有一个上电复位电路,它由一个小电解电容和一个接地电阻组成,人工复位电路另外采用一个按钮来给RESET端加上高电平信号。人工复位虽然可以强迫CPU走上正轨,而且电路简单,但X大的缺点是不及时,往往是系统已经瘫痪,人们无可奈何的情况下才按下复位键。如果软件上没有特别的措施,人工复位和上电复位具有同等作用,系统一切从头开始,已经完成的工作量全部作废。
基于人工复位的这个缺点,在平层控制器实际工作中,如果当吊笼已经处于高空时,CPU瞬间死机,这时按下复位键使系统恢复,但是系统会认为当前位置为起始位置。此时自动平层的功能已经失去作用。此时可利用手动的方式让吊笼回到基准点即可。为此我们设计了自动/手动切换电路,如图8所示。
3 结束语
升降机控制和一般工程机械有着共同的地方,但也有其特殊性,平层控制器的研制涉及到机械、软硬件设计。尤其软硬件设计一开始就应考虑到抗干扰设计,在后来的现场调试和产品开发中才能提高系统运行的可靠性,降低故障率。本文在软硬件方面提供了几种抗干扰设计方法,现场调试结果表明这些措施切实起到了很大作用。随着用户对平层精度要求的提高,其自动化、智能化程度必将越来越高,抗干扰设计也越来越重要。
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