413

9.3. FUNKCJE SYSTEMU MIKROPROCESOROWEGO 413

Regulacja cyfrowa wielkości wyjściowych przekształtnika (np. napięcia i prądu) wymaga dużej częstotliwości próbkowania. Zadaniem systemu jest czytanie wielkości wprowadzonych z układów pomiarowych, porównanie ich z wartościami zadanymi oraz rozwiązanie w czasie rzeczywistym równań różnicowych. Operacje te wymagają wielokrotnego mnożenia, dzielenia, dodawania i zapamiętywania przetwarzanych danych. Do tego rodzaju zadań wykorzystuje się często specjalne procesory sygnałowe (DSP).

Do realizacji założonych funkcji stosuje się procesory o zwiększonej długości słowa i dużej częstotliwości zegara, co zapewnia dużą szybkość wykonywania instrukcji algorytmu sterowania. Oczywiście długość słowa do obliczeń nie powinna być większa niż przetworników A/C przekazujących wielkości z układu pomiarowego, gdyż nie powoduje to zwiększenia dokładności wyników.

Komunikacja z pulpitem operatora lub nadrzędnym komputerem wymaga na ogół pojemnej pamięci do przechowywania dużej liczby danych i informacji sterujących, natomiast przetwarzanie tych informacji nie musi odbywać się

Tablica 9.1

Wymagany czas i wartości sygnałów dla podstawowych zadań sterowania

Zadanie sterowania		Wymagany czas odpowiedzi (przełączania)	Rozdzielczość timera 0,5%	Wartość sygnału w bitach	Uwagi
Przełączanie ppm		1 ps		1 bit
Generacja sygnałów sterowania (bramki lub bazy ppm)	PWM przy częstotliwości przełączeń 20 kHz	Tr = 50 ps	0,25 ps	8 bitów	Tr — okres przełączeń
	Mostek 3-fazowy z komutacją sieciową	3,39 ms	166,7 ps	8 bitów
Pomiar i sterowanie zmiennych stanu (wielkości regulowanych)	Wielkości elektryczne; pasma przenoszenia 500 Hz	Ts = 250 ps		10 bitów dla pomiaru z dokładnością 0,1%	Ts — czas próbkowania
	Regulacja prędkości; pasmo przenoszenia 100 Hz	Ts = 1 ms		16 bitów dla obliczeń z dokładnością 0,01%
Przekształcenie algorytmu sterowania		Zależnie od zastosowania (zwykle wartości mniejsze). Obliczenia z ruchowym przecinkiem
Diagnostyka, monitorowanie i komunikacje zewnętrzne		Zależnie od zastosowań; czas nie jest krytyczny. Potrzebna pamięć o dużej pojemności dla zmiennych i informacji