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“我这不是怕李工你工作太忙,不答应吗?”,闻言马工也是笑着道。

“在忙这事也不能耽搁了啊!赶快忙你的去吧!”,李枭摆了摆手道。

“那李工,我就先走了。”。

看着马工出去,李枭也拿着名单去了罗教授的办公室,把名单交给了罗教授。

这才又去了研究自动化计算机的小组。

相比起火控计算机,自动化计算机的研究进展要快很多,毕竟之前国内已经有了自动化实验工厂,虽然用的是继电器逻辑控制,但至少也是有经验。

有了这种经验,pLc就比较好研究了。

在者李枭又给了研究方向,也不用再费时间去一次次实验,虽然只研究了几个月,但进展却已经过了大半。

当李枭进入到实验室内的时候,众人正在忙着。

“李工您来了。”,看到李枭,一人打着招呼道。

李枭也是点了点头,看着几人正在组装的零件,也是问道:最近进展怎么样,咱们这pLc项目,进度到哪了?”。

闻言负责研究的负责人也是道:“差不多已经研究了一半,现在卡在了一些难题上,不太顺利”。

“成了哪些,卡了哪些?”。

“硬件这块,电源模块和机箱屏蔽算拿下来了!磁饱和稳压器加了三级滤波,昨天在锻压车间试了,电网波动到±28%都没跳闸,

机箱做了双层铁皮屏蔽,电焊机开着的时候,信号也没乱跳,

还有简化梯形图指令,常开、常闭、定时器、计数器这四个核心的解释器,我们也调通了,用自制的按键编程器能写程序,能读出来,

现在我们卡在了I/o模块和位片处理器,这两项研究上。”。

“我记得之前集成电路一致性、pcb批量、芯片封装那几道坎都啃下来了,现在I/o模块又出现了那些问题?”。

“是新的问题,这个新问题更隐蔽、更难缠!首先是模拟量采集的精度漂移,现在用的国产Adc芯片,温漂系数能到±15ppm/c,车间温度升到35c的时候,压力、温度信号的采集误差就从0.3%飙到1.2%,根本满足不了精密控制的要求,

而且传感器信号是电压型,长距离传输时被电机干扰,就算加了Rc滤波,波动还是超标的,

还有通道间串扰和隔离隐患!“I/o模块的数字通道和模拟通道挨得近,国产光耦的隔离电压只有2500V,大电流输出通道的开关噪声会窜到模拟通道,导致信号失真,

而且现在是通道间共地设计,一旦某个通道被浪涌击穿,整个模块都会烧了,之前试机就烧了两块,损失不小,

驱动能力和兼容性也有问题!”,说到了这里,刘建国的声音里带着点无奈,:“车间里的执行器五花八门,有电磁阀、步进电机,还有接触器,国产驱动芯片的带载能力只有0.5A,驱动大功率设备得外接继电器,又增加了故障点,

而且一些传感器输出信号格式不一样,有的是4-20mA电流信号,有的是0-10V电压信号,咱们的I/o模块没有可编程信号适配功能。”。

“位片处理器方面呢?出现了哪些问题?”。

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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