計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)采集不可靠 在數(shù)據(jù)傳輸過程中仍然會(huì)有一些干擾侵入系統(tǒng)，造成采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確造成誤差。 2．控制失靈 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制狀態(tài)的輸出常常取決于某些條件狀態(tài)的輸入和條件狀態(tài)的邏輯處理結(jié)果，而在這些環(huán)節(jié)中，由于干擾的侵入，可能造成條件狀態(tài)偏差、失誤，致使輸出控制誤差加大，甚至控制失靈。 3．程序運(yùn)行失常 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引入強(qiáng)干擾后，程序計(jì)數(shù)器 PC的值可能被改變，這將引起程序執(zhí)行出現(xiàn)混亂，最終可能導(dǎo)致程序“死循環(huán)”。 二、輸入 /輸出軟件抗干擾措施 1．開關(guān)量 (數(shù)字量 ) 對于開關(guān)量的輸入，為了確保信息準(zhǔn)確無誤，在軟件上可采取多次讀取的方法 (至少讀兩次 )，認(rèn)為無誤后再行輸入，如圖 911所示。 2．開關(guān)量 (數(shù)字量 ) 當(dāng)計(jì)算機(jī)輸出開關(guān)量控制閘門、料斗等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，為了防止這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于外界干擾而誤動(dòng)作，比如已關(guān)的閘門、料斗可能中途打開；已開的閘門、料斗可能中途突然關(guān)閉。對于這些誤動(dòng)作，可以在應(yīng)用程序中每隔一段時(shí)間發(fā)出一次輸出命令，不斷地關(guān)閉閘門或者開啟閘門。這樣，就可以較好地消除由于擾動(dòng)而引起的誤動(dòng)作(開或關(guān) )。 圖 911 多次讀入流程圖 三、程序運(yùn)行失常的軟件抗干擾 1．設(shè)置軟件陷阱 當(dāng)干擾導(dǎo)致程序計(jì)數(shù)器 PC值混亂時(shí)，可能造成 CPU離開正確的指令順序而跑飛到非程序區(qū)去執(zhí)行一些無意義地址中的內(nèi)容，或進(jìn)入數(shù)據(jù)區(qū)，把數(shù)據(jù)當(dāng)作操作碼來執(zhí)行，使整個(gè)工作紊亂，系統(tǒng)失控。針對這種情況，可以在非程序區(qū)設(shè)置陷阱，一旦程序飛到非程序區(qū)，很快進(jìn)入陷阱，然后強(qiáng)迫程序由陷阱進(jìn)入初始狀態(tài)。 2．設(shè)置監(jiān)視跟蹤定時(shí)器 監(jiān)視跟蹤定時(shí)器，也稱為看門狗定時(shí)器 (Watchdog)，可以使陷入“死機(jī)”的系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)位，重新啟動(dòng)程序運(yùn)行。這是用于監(jiān)視跟蹤程序運(yùn)行是否正常的最有效的方法之一，得到了廣泛的應(yīng)用。 四、提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的方法 1．?dāng)?shù)據(jù)冗余 RAM數(shù)據(jù)冗余就是將要保護(hù)的原始數(shù)據(jù)在另外兩個(gè)區(qū)域同時(shí)存放，建立兩個(gè)備份，當(dāng)原始數(shù)據(jù)塊被破壞時(shí)，用備份數(shù)據(jù)塊去修復(fù)。 2．程序冗余 在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道。在某些重要的指令前也可插入兩條 NOP指令，以保證其正確執(zhí)行。 3．硬件冗余 根據(jù)系統(tǒng)的功能及各個(gè)模塊在系統(tǒng)中的地位和作用，配備一定數(shù)量同等功能的模塊，通過有關(guān)線路的配合，當(dāng)其中某一塊模塊失效時(shí)，備用模塊即可自動(dòng)投入運(yùn)行。 4．故障診斷 在故障發(fā)生后及時(shí)顯示故障信息，盡快定位故障點(diǎn)是提高系統(tǒng)可靠性的重要保證，控制系統(tǒng)一般都具備自診斷功能。 第四節(jié) 接地技術(shù) 一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的地線 。數(shù)字地也叫邏輯地。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種TTL、 CMOS芯片及其它數(shù)字電路的零電位。 。它是放大器， A/D， D/A轉(zhuǎn)換器中的模擬電路零電位。 。它是傳感器和變送器的地。 4. 。它是為了防止靜電感應(yīng)和磁場感應(yīng)而設(shè)置的，同時(shí)也為了避免機(jī)殼帶電而危及人身安全而設(shè)置的。 。交流地是交流 50Hz電源的地線，也稱為噪聲地。 。直流地是直流電源的地線。 二、常用的接地方法 1．一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地 對于信號(hào)頻率小于 1MHz的電路，采用一點(diǎn)接地，防止地環(huán)流的
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