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包裝機MICRO- II系統(tǒng)

發(fā)布時間：2020-07-03 10:30:04 |來源：網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

引言

MICRO- n系統(tǒng)是意大利某公司推出的國際先進的高速卷煙包裝設備的電控系統(tǒng)，其融入了當代高新技術，屬于計算機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。介紹其軟、硬件設計特點。

1 MICRO- n的性能

MICRO- n系統(tǒng)是世界上先進的高速卷煙包裝設備的控制系統(tǒng)，它具有優(yōu)越的整體性能：

  1. 自測試和自診斷功能。

在系統(tǒng)開機初期，CPU板將對機籠內(nèi)的各智能板 進行初始化和測試，在各個線路板中設計了讀取回 路，可方便地實現(xiàn)測試功能，如線路板或自診斷傳感 器有故障，將在OPC上進行顯示。

  1. 豐富的顯示信息。

MICRO-n系統(tǒng)具有豐富的顯示信息，可以幫助 用戶完成對電柜、主機、輔機的各種信息的查詢。

  1. 完善的統(tǒng)計功能。

該系統(tǒng)可以對停機信息、產(chǎn)量信息、輔料消耗信 息、機器運行時間、停機時間等進行統(tǒng)計，方便用戶進 行機器整體狀態(tài)的分析。

  1. 硬件設計中大量使用可編程器件。

模擬板、編碼板、CPU板的設計中，大量采用GAL 和FPGA可編程器件。使用這類器件，可減少元器件

的使用數(shù)目，提高可靠性。

2 MICRO- D系統(tǒng)的硬件設計特點

  1. 采用80386DX設計。

80386DX是一種為需要高性能的應用而設計的, 并經(jīng)優(yōu)化用于多任務操作系統(tǒng)的先進的32位微處理 器。該處理器能夠?qū)ぶ?/span>4GB的物理存儲器和64TB的 虛擬存儲器。此外，該處理器還允許多個操作系統(tǒng)同 時運行，確保平均指令執(zhí)行時間，具有很高的系統(tǒng)吞 吐能力。

  1. 多處理器結構。

MICRO- n系統(tǒng)是由17塊線路板組成，所有線路 板都是自帶CPU的智能板。即MICRO- n系統(tǒng)是一個 多處理器并行系統(tǒng)，機籠內(nèi)的各個線路板通過連接在 母版上的數(shù)據(jù)總線和控制總線，與CPU板進行信息交 換，共同控制完成系統(tǒng)功能。

  1. 網(wǎng)絡控制功能。

MICRO- n系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，CPU主板 與OPC的信息傳遞是通過網(wǎng)絡進行的，采用ARCNET 網(wǎng)絡適配器。ARCNET網(wǎng)絡使用93Q同軸電纜作為通 信載體，采用TOKEN-BUS通信協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率 最大為2.5Mbps。

  1. 采用大規(guī)模集成電路及貼片元件。

該系統(tǒng)的硬件電路設計非常復雜,PCB板大多為 6層或8層，為了在有限的線路板上完成必要的功能, 廣泛采用了大規(guī)模集成電路設計，元器件也大多采用 貼片元件。

  1. 采用DSP和FPGA技術。
  2. 采用在線可編程技術。

MICRO- n系統(tǒng)的CPU板采用了系統(tǒng)軟件和用 戶軟件分開的處理技術。用戶軟件存放在采用具有在 線編程能力的FLASH芯片中，用戶可以借助G..D公 司的G..DE開發(fā)環(huán)境和G..D-BOX適配器方便地下載 用戶軟件或?qū)Τ绦蜻M行修改。

3 MICRO-n系統(tǒng)的軟件設計特點

該系統(tǒng)的軟件量很大,EPROM容量達到數(shù)兆，光 CPU主板上的程序容量就達到2.5兆。該軟件設計有 如下特點：

  1. 采用實時多任務操作系統(tǒng)(RTOS)。

目前嵌入式領域的一個發(fā)展方向是采用實時多 任務操作系統(tǒng)。過去一個嵌入式應用程序所控制的外 設和運行的任務不多，隨著微處理器本身性能的大幅 提高，可以適應應用復雜化的要求，但隨著應用的復 雜化，如軟件采用原來的程序設計方法會有2個問 題：中斷可能得不到及時響應，這對于一些控制場合 是不允許的；系統(tǒng)任務多，各種資源如調(diào)度不當就會 發(fā)生死鎖，降低軟件的可靠性。

RTOS是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動后首先執(zhí)行的背 景程序，用戶的應用程序是運行于RTOS之上的各個 任務,RTOS根據(jù)各個任務的要求，進行資源管理、消 息管理、任務調(diào)度、異常處理等工作。在RTOS支持的 系統(tǒng)中，每一個任務均有一個優(yōu)先級,RTOS根據(jù)各個 任務的優(yōu)先級動態(tài)地切換各個任務，保證對實時性的 要求。

MICRO- n系統(tǒng)的CPU板80386DX的編程選用 的 RTOS 為某 公司的 iRMK (TM)l.l REAL-TIME KERNEL,保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

  1. 采用保護模式下的程序設計。

80386DX的運行模式有實方式和保護方式兩種， 只有運行于保護方式下，才能充分發(fā)揮80386DX的特 點。保護方式擴大了線性尋址的空間，使其達到4GB, 并允許運行長度幾乎無限制的虛存程序.80386DX有 四級保護方式。

該系統(tǒng)CPU板的80386DX編程采用保護方式下 的程序設計，不但大大提高了尋址能力，還提高了程 序運行的穩(wěn)定性和可靠性。

  1. 采用系統(tǒng)程序和用戶程序分開的處理方式。

MICRO- n系統(tǒng)CPU主板上的程序設計采用系 統(tǒng)程序和用戶程序分開處理的方式，系統(tǒng)程序完成諸 如任務的切換、網(wǎng)絡通信的控制、對輸入輸出數(shù)據(jù)的 處理、與G..DE開發(fā)環(huán)境的連接等功能，這些功能不 需要經(jīng)常進行更改，與用戶的程序設計無關；用戶程 序部分與機器控制功能密切相關，在機器調(diào)試時，只 有這部分程序是需要更改的。采用這種方式，可以提 高硬件控制板的兼容性,不同的機器所使用的硬件控 制板完全兼容，對不同的機器，只需下載相應的用戶 程序就可以了。

  1. 穩(wěn)定可靠的通信協(xié)議。

在系統(tǒng)運行初期，CPU板通過各智能板上雙口 RAM對系統(tǒng)的17塊線路板寫入必要的數(shù)據(jù)，完成對 各個線路板初始化設置,各種智能板根據(jù)接收數(shù)據(jù)完 成各自的功能，同類型的智能板可以互換，且不影響 各自的功能，這就需要一個通用的、穩(wěn)定的通信協(xié)議。 該系統(tǒng)具有很好的網(wǎng)絡通信協(xié)議設計，可保證線路板 之間廣泛的兼容性。

4 MICRO- n系統(tǒng)與PC控制系統(tǒng)的比較

在工廠自動化控制系統(tǒng)中PC的應用越來越普 及，雖然PC具有獨特的使用優(yōu)點，但它的缺點也是非 常明顯：

  1. 編程語言不夠豐富。
  2. 對于特殊功能可能沒有現(xiàn)成的模塊可用。
  3. 各種模塊都要購買，成本較高。
  4. 由于可用編程器對程序進行修改，如操作不 當極易造成系統(tǒng)崩潰。

與采用PC設計的系統(tǒng)相比,MICRO-□系統(tǒng)具有 以下優(yōu)點：

  1. 采用某公司的微處理器進行設計，所支 持的編程語言眾多，也容易采用一些新的軟件設計技 術，如RTOS。
  2. 自主設計電路，可充分考慮到產(chǎn)品的多樣性、 獨特性，成本較低。
  3. 電路、軟件皆自主設計，不易被模仿，具有較 好的經(jīng)濟效益。
  4. 軟件兼容性好，升級方便。

  5. 因此，如采用PC來實現(xiàn)MICRO-n系統(tǒng)，會在控 制功能和軟件功能兩方面都有所降低。例如,MICRO- H系統(tǒng)有許多自診斷的傳感器，它在輸出0、1信號的 同時，會有周期很窄的小脈沖出現(xiàn)，智能板根據(jù)這些 小脈沖的有無就可以判斷傳感器的好壞；如采用PC 實現(xiàn)，則沒有現(xiàn)成的模塊可以選用，如用軟件實現(xiàn)，由 于PC的掃描周期較長，也不可能檢測到小脈沖。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       本文源于網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載，如有侵權，請聯(lián)系刪除                                                                                                                                                                   

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