第六章 中央控制器
中央控制器
Pra_matic System®Vorzentrale PR 116/V/H/16MBVS 04 ATEX E 074Elektro - Elektronik PranjicZertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2000und gemäß Richtlinie 94/9/EG0158PROFIBUS Hersteller ID: 281®Pra_matic SystemVorzentrale PR116/V/H/16M Hauptstr. 380 • D-44649 HerneTel.: +49 - 23 25-79 11 67 • Fax +49 - 23 25 - 5 16 01Internet: www.eep.de E-Mail: info@eep.deBeschreibungDie PRA_matic Typ PR116/V/H/16M ist eine eigensichere, CE geprüfte und leistungsfähige Elektronik, die in Verbindung mit der Steuerung PR116/S/H/08 zur elektrohydraulischen Steuerung von Ausbauschilden dient.Mit integriertem FSK Modem, 16 bit Prozessor und unter Verwendung der Profibus Technologie wird der Typ PR 116/V/H/16M als leistungsfähige Vorzentrale verwendet, welche eine sichere und schnelle Datenverarbeitung und -übertragung garantiert.Die PR116/V/H/16M sammelt alle strebrelevantenInformationen, wertet sie aus und überträgt sie per Modem (Profibus Technologie) zu den Zentralstationen Unter- und Übertage.Von der Vorzentrale aus können sowohl lokale als auch globale Parametrierungen der Strebsteuergeräte PR116/S/H/08 sicher (Paßwortschutz) und schnell vorgenommen werden.Fehlfunktionen im Streb werden an der PR116/V/H/16M angezeigt und werden nach Behebung der Störung (z.B. Hobelblockade) hier quittiert.Technische Daten Gehäuse:EdelstahlGröße:130 x 284 x 180 mm Gewicht :~ 10 kg Schutzart:IP 54Zulassung:I M2 EEx ia/ib IStromversorgung:12 V Display: 2 x 16 Zeichen mit LED-Beleuchtung Warnsignale:Akustisch und optisch Tastatur:19 TastenDatenübertragung:93,75 kB (Profibus),38,4 (Zentralbus)Steckverbindung:12-poliger Stecker Modemanschluß:4-poliger Stecker Ausgänge:16 digital, 12 V, 200 mA Eingänge:6 analog, 0,5 - 4,5 VFrontansicht der VorzentraleRückansicht der VorzentraleElektro - Elektronik PranjicZertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2000und gemäß Richtlinie 94/9/EG。
中央控制器的功能介绍
GENERAL ELECTRICAL SPECIFICATION
MINIMUM OPERATING VOLTAGE
9V (at CCU)
MAXIMUM OPERATING VOLTAGE
16V (at CCU)
NOMINAL OPERATING VOLTAGE (engine off)
The following table shows the inputs required by the various parts of the system in order to generate the required outputs
‘MOM’ indicates that the input comes from a ‘biased off’ switch, button or pulsed signal that may only activate for a short time (EG the front wiper park signal would signal would only occur as the wiper passed through the park position) ‘CONT’ indicates that the input comes from a latching type switch or continuous signal when activated) :-
11
INTERCOM ENABLE
HIGH CONT
+ BATT
15mA
HIGH = ENABLE
12
TAXIMETER ‘STOPPED’
城市轨道交通车站设备基础-第六章-站台门系统全文
4．端门（MSD） 每侧站台头尾端各设有一扇端门。端门是列车在区间隧道发生火灾或故障 时的乘客疏散通道，也是工作人员进出站台公共区的通道。端门上应设门锁 装置，可从轨道侧推压门锁推杆开门，也可从站台侧用钥匙开门。 应急门和端门如图所示。
20
应急门和端门 1—应急门 2—端门
21
二、门机驱动系统
15
一、门体结构
门体结构主要包括滑动门、应急门、固定门、端门、顶箱、门状态指示灯、 门槛、上部支撑结构（全高型站台门）和固定侧盒（半高型站台门），如图 所示。
1．滑动门（ASD） 滑动门是列车对标停稳后，乘客上下列车的主要通道，是与列车车门相对 应的站台门。
16
门体结构 1—门槛 2—滑动门 3—台门系统的分类
1．封闭式站台门 封闭式站台门沿车站站台边缘和两端头设置，把站台乘客候车区域与列车进站停 靠区域分隔开，属于全封闭型，又叫屏蔽门，一般应用于地下车站。这种站台门系 统的主要功能是增加车站站台安全性，节约能耗，如图所示。 2．开放式站台门 （1）全高型站台门 全高型站台门的门体结构高度超过成人的身高，门体顶部距离站厅底面之间有一 段不封闭空间，属于不具有密封性能的轨道交通站台门，如图所示，空气可以通过 站台门上部流通。全高型站台门主要起隔离作用，保障站台候车乘客的安全。6
26
（1）站台级控制开关门操作方法（以西屋站台门系统为例，见图） 1）开门时，插入101钥匙，转动到“门关闭”位置并停顿1 s，再打到 “门打开”位保持5 s，确保整侧站台门打开完毕。 2）关门时，转动钥匙到“门关闭”位置并保持5 s，整侧站台门关闭完毕， 站台门就地控制盘上的“ASD/EED门关闭”绿灯亮后，才可将钥匙回到“禁 止”位。 3）取出钥匙并带走，操作完毕。
中央控制系统培训
目录
• 中央控制系统概述 • 中央控制系统基础知识 • 中央控制系统操作技能 • 中央控制系统应用案例 • 中央控制系统培训总结
01
中央控制系统概述
定义与功能
定义
中央控制系统是一种集中式控制 系统，通过一台或多台中央控制 设备对多个子系统进行集中管理 和控制。
功能
中央控制系统可以实现远程控制 、实时监控、数据采集、报警提 示等功能，提高设备的运行效率 和可靠性。
中央控制系统的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展， 中央控制系统将更加智能 化，能够实现自主学习和 自主决策。
集成化
未来中央控制系统将更加 集成化，能够实现跨子系 统的统一管理和控制。
云端化
随着云计算技术的发展， 中央控制系统将逐步实现 云端化，能够实现远程管 理和控制。
02
中央控制系统基础知识
调试工具
熟练使用调试工具，如万用表、示 波器等，提高调试效率。
系统配置与优化
系统配置
根据实际需求，配置系统参数， 如网络设置、用户权限等。
优化建议
根据系统运行状况，提出优化建 议，提高系统性能和稳定性。
配置备份
定期备份系统配置，防止数据丢 失或误操作导致配置错误。
日常维护与保养
定期检查
定期对设备进行检查，确保设备正常运行。
结合学员反馈和效果评估结果，优先 安排受欢迎的培训课程，满足学员需 求。
感谢您的观看
THANKS
控制软件
人机界面软件
数据处理软件
控制软件是中央控制系 统的核心，负责实现各
种控制逻辑和算法。
人机界面软件用于实现 用户与系统的交互，如 设置参数、查看状态等。
自动控制原理第六章
G c s K p 1 s
PD控制具有预测控制，超前校正的作用。
使得系统增加了一个开环零点，有助于改善系 统的动态性能。
其缺点是对噪声非常敏感，减弱了系统抗高频 干扰的能力。
长安大学
电控学院电气系
14
自动控制原理
第六章 控制系统的综合与校正
3、积分控制规律(I 调节器)
R R 1 2 其中： a 1 R2
R1 R2 Tc C R1 R2
是一种带惯性的比例+微分控制器；
长安大学 电控学院电气系
23
自动控制原理
第六章 控制系统的综合与校正
1 aTc s 1 Gc ( s) a Tc s 1
c () arctan aTc arctan Tc
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提供正的相角(超前相角)，这便是“超前”的含 义；——意即：主要利用超前相角产生超前校正作 用； 使用时，把惯性环节限制到极小； 此网络使开环放大倍数下降，需要补偿：
aTc s 1 aGc ( s) Tc s 1
a 5 20
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24
自动控制原理
第六章 控制系统的综合与校正
长安大学 电控学院电气系
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自动控制原理
第六章 控制系统的综合与校正
K0 稳定性得到保证： 0 s 2 Ts s K 0
不加比例控制规律，只加积分控制规律： Gc s
Kp Ti s
G1 s G c s G 0 s
K0K p Ti s 2 (Ts 1)
m(t ) = K pt K p
M (s)
Kp s
第六章 中央控制器(6-7,8,9)
的运算流水线，它有8个功能段，按不同的连接可以实现浮点加 减运算和定点乘法运算。如下图所示：
计算机学院
6.7 流水线工作原理
1 输 入 1 输 入 1 输 入
2
求 阶 差 对 相 阶 加
2
求 阶 差 对 相 规格化 阶 加
2
3
3
3
4
4
计算机学院
6.7 流水线工作原理
（3）处理机间的流水线：又称宏流水线
处理机间流水线又称为宏流水线，是指程序步骤的并行。它是由
两个或者两个以上的处理机串行连接起来，对同一数据流进行处 理，每个处理机完成整个任务中的一部分。
它由一串级联的处理机构成流水线的各个过程段，每台处理机负
责某一特定的任务，数据流从第一台处理机输入，经处理后被送 入与第二台处理机相联的缓冲存储器中；第二台处理机从该存储 器中取出数据进行处理，然后传送给第三台处理机；如此串联下 去。 如下图所示：
，不论有多少级过程段，每隔一个时钟周期都能输出一个任务， 从理论上说，一个具有k级过程段的流水线处理n个任务需要的时 钟周期数为：Tk＝k＋(n－1)
计算机学院
6.7 流水线工作原理
其中k个时钟周期用于处理第一个任务，k个周期后，流水线被装
满，剩余的n－1个任务只需n－1个周期就完成了。如果用非流 水线处理器来处理这n个任务，则所需时钟周期数为: TL＝n·k
我们将TL和Tk的比率定义为k级线性流水处理器的加速比：
Ck = TL/ Tk
当n>＞k时，Ck →k，这就是说，理论上k级线性流水线处理器几
乎可以提高k倍速度。但实际上由于存储器冲突、数据相关、程 序分支和中断，这个理想的加速比一般达不到。
白中英 第五版 计算机组成原理第6章
高速总线通过扩 充总线接口与扩 充总线相连，扩 充总线上可以连 接串行方式工作 的I/O设备
图6.2 多总线结构
计算机组成原理
12
6.1.3 总线的内部结构
早期的单总线可看作CPU引脚的延伸。
输入设备
输出设备 接口 地址
存储器
驱动
接口
数据
CPU 控制
play
计算机组成原理
13
“CPU引脚延伸”的缺陷
I/O接口0 BG
I/O接口1
…
I/O接口n
…
35
计算机组成原理
链式查询方式特点
优点：BG线只有一根、容易扩充设备。 缺点： •靠近仲裁器的设备优先级最高，优先级低的 接口可能长期无法使用总线。 •故障敏感：如果第i个设备有问题，其后边 的设备都不能使用；
计算机组成原理
36
集中仲裁：计数器定时查询方式
功能特性中，如果描述了n根地址线，则可直接访存 的地址范围为0～(2n﹣1)。
计算机组成原理
4
1. 总线的特性(续)
电气特性
• 规定每根线上信号的传递方向和有效电平范围。 • 从CPU发出的信号，称输出信号(OUT)； • 送入CPU的信号，称输入信号(IN)。 • 数据线可传送双向信号，地址、控制线只单向传送
信号。
计算机组成原理
5Leabharlann 时间特性• 规定每根线上的信号什么时间有效。
访存时地址、控制、数据信号的时序关系
计算机组成原理
6
2. 系统总线的标准化
PC中，系统总线布设在主板上。
为什么主板能支持很多厂家的显卡„„？
原因是，系统总线是按标准制作的。
中央控制器说明书
停车引导系统中央控制器产品说明书产品型号和外观如有变更，请以现场实物为准。
在不影响产品功能说明的情况下，本说明书同样适用。
如需了解详细变更情况，请与本公司联系。
本说明书版权归本公司所有，本公司对此手册保留最终解释权。
2013年9月出版 2013年9月第1次印刷警告■本设备只能由专业人员进行安装和维护。
■不能对本设备进行各种擅自改装或加装。
■设备在使用中应提供正确的额定电压。
■在设备通电前，应首先保证线路连接正确，其箱体、门、盖子等部件应恢复原位。
■对因不遵守本手册说明而引起的设备损坏，厂家不承担任何责任。
触电危险■在进行设备接线时请确保电源断开。
在带电时连接各部件可能引起点击，从而导致设备永久性损毁，人员受伤甚至死亡。
■按照国家、地区和当地的规定给设备接地。
接地失效可能导致设备通讯不稳定，人员受伤甚至死亡。
目录一、系统概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11、系统简介┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈12、系统结构图┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1二、功能介绍┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21、产品概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22、产品功能┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2三、技术规格参数┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2四、外观和尺寸┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈31、产品外观图┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈32、产品安装图┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3五、安装与接线┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈41、接线说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈42、注意事项┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5六、操作说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈51、拨码地址设置说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈52、上行接口设置说明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5七、常见故障及处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6一、系统概述1、系统简介停车引导系统是一套可用于室内外停车场车位引导系统。
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L ↑ R1 L ↑ R0
bus ↑ LDLA L L ↑ R2
bus BUS ↑ ↑ BUS ALU
LDR1
＋
BUS ↑ LDPC IR(A) WE
BUS DR(D) ↑ ↑ DR BUS
P2
下
址
L ↑ LDLB bus
BUS BUS ↑ ↑ bus LDR0 PC＋1 PC LDIR RD LDAR LDDR
指令周期时间不相同。
(5)几个与指令周期有关的时间概念 •CPU周期: 又称机器周期,指CPU从内存中取出一个机器字所 需要的最短时间,通常由若干个时钟周期组成. •时钟周期: 又称T周期,是计算机的节拍周期,是计算机中处理
操作最基本的时间单位.
(6) 指令周期、CPU周期、时钟周期三者之间的关系
3、微指令和微程序
1)微指令
在机器的一个CPU周期中，一组
实现一定功能的微命令的组合
2)微指令的格式 先回顾指令的格式
L ↑ R1 L ↑ R0 bus ↑ LDLA L L ↑ R2 bus BUS ↑ ↑ BUS ALU BUS ↑ IR(A) WE LDPC BUS DR(D) ↑ ↑ DR BUS
图中相斥性的微操作有： ( + 、 – 、 M ) ( 4、 6、 8 ) ( 5、 7、 9 ) 互斥的时间范围？
图中相容性的微操作有：
1、2、3 (4、6、8) 与 (5、7、9)两组中各取一个任意组合
分析下列CPU中的互斥性控制信号（从数据通路和逻辑上考虑）
分析下列CPU中的互斥性控制信号
应的微操作控制信号序列。
(2) SUB R1 ，R3 指令完成 (R3)+(R1) R3 的操作，画出其指 令周期流程图，并列出相应的微操作控制信号序列。
IRi
PCi
ARi
R/W
R0i DRi
R3i
xi
+1
_
+ X G
ALU
IR PC AR
M
DR
R0 R1 R2 R3
Y
yi DRO R0O R3O Yclear
PCBUS , LDAR
RD ,LDDR PC+1 DRBUS,LDIR
IRBUS,LDAR RD LDDR DRBUS BUSbus LDR0
•ADD R0, (81)
PCBUS , LDAR
RD ,LDDR DRBUS,LDIR
PC+1
R0L LDLA
IRBUS, LDAR
RD LDDR
指的是节拍电位内的控制脉冲,对应了最基本的定时信号.
2、时序信号产生器件
•时钟源
为环行脉冲发生器提供频率稳定的 方波时钟脉冲
启停控制逻辑 T10 T20 T30 T40 RD0 WE0
•环行脉冲发生器 产生一组有序的脉冲序列，以便通过 译码产生最后需要的节拍脉冲 •节拍脉冲和读写时序译码逻辑 产生计算机所需要的节拍脉冲和 读写时序
•将优化和同步后的控制信号 以微指令的形式存放在CM中 •将CM的输出与被控对象连接
二、控制器的控制原理 1、控制器的组织
2、控制器的工作原理 在控制器的控制下，指令 的执行过程如下： •PC ABUS AR 且修改PC •RD ，(MAR) DR IR
•IROP ID •产生指令执行过程中的控 制信号，并对这些信号同步
6)控制器的基本设计方法
•分析CPU硬件组成与结构
•分析硬件控制信号的功能、 有效形式(电平或脉冲)
CP
6)控制器的基本设计方法
•分析CPU硬件组成与结构 •分析硬件控制信号的功能、 有效形式(电平或脉冲) •分析指令在CPU硬件环境下 的执行流程 •分析指令流程所需要的控制 信号 •对上述控制信号优化、同步 (指令周期划分)
1）环行脉冲发生器与译码逻辑
•CPU发总清零信号，Q4=1，门 3开，当开始出现时其余Qi=0
•C2的跳变点在 , Q4=1 且Q1的改变 • C3的跳变点在 , Q4=1且Q1的改变
2)启/停控制逻辑的工作原理
•只要通电，就会产生T1 ~
T40 ，但不能使用。 启/停
0
0
T4
控制控制T1~ T4 。 •启动/停止只有在T40 即 T40才能对T1~T4有效 •当启动有效后的第二个 T10 ~ T40序列才会产生T1~ T4。 •停止信号不会对当前的 T1 ~ T4序列有效，对下一个 序列的T1~ T4有效
从而完成指令的功能,重复这一过程,直到该程序的所有指 令完成. 微程序控制器的设计采用了存储技术和程序设计技术， 使复杂的控制逻辑得到简化，从而推动了微程序控制器的 广泛应用
微指令
程序
微程序
1、微命令和微操作
•控制部件与执行部件之间的联系
控制线
控制部件
反馈线
执行部件
•微命令 控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制信号(打开和关闭 控制门)
由于指令周期是由数量不等的CPU周期数组成，CPU周期的数 量反映了指令的复杂程度，即操作控制信号的多少。对于一个 CPU周期，也有操作控制信号的多少与先后问题。
(1) 控制不同操作序列时序信号的方法称为控制器的控制方式， 其实质反映了时序信号的定时。
(2)常用的控制方式： •同步控制 •异步控制 •联合控制
四、微程序控制器 •微程序设计技术是利用软件方法来设计硬件的技术 •微程序控制的基本思想 仿照程序设计的方法，把完成每条指令所需要的操作控制 信号编写成微指令，存放到一个只读存储器(控存)中。每 条机器指令对应一段微程序，当机器执行程序时依次读出
每条指令所对应的微指令,执行每条微指令中规定的微操作,
•微操作
执行部件接受微命令后所进行的操作 •反馈线的作用
向控制部件反馈执行的状态信息，以便控制部件进行状态测试
2、微操作的分类
微操作是计算机中最基本的操作，由于数据通路、逻辑功 能的关系，微操作可以分为相容性的和相斥性的微操作： •相容性的微操作 能同时并行执行的微操作
•相斥性的微操作
不能同时并行执行的微操作
同步控制方式
任何情况下, 指令执行时所需要的机器周期数和时钟周期数都是 固定不变的，即所有指令的机器周期和时钟周期数相同
异步控制方式
每条指令、每个操作需要多少时间就占用多少时间。即不 同指令的机器周期长短不同，不同指令的机器周期数不同。
联合控制 同步控制与异步控制的结合。分两种情况：
a)一种情况是，机器周期的时钟周期长度固定，但是每条指令
第六章
中央控制器**
一、 中央控制器的功能和组成
1、中央控制器的功能
• 指令控制：即顺序控制，保证机器按照程序规定的顺序 执行指 令。
•控制操作：产生每条指令执行所需要的各种控制信号，
并送相应部件产生相应动作。 •时间控制： 同步不同操作
2、控制器的基本组成
(1)程序计数器PC •给出并指示下一条指令的地址 •完成顺序控制的功能 •内容在取指完成后即可改变 •转移指令直接修改PC值
R/W = R / PC0, G , Xi
+1
PC0 , G, ARi
PC X ALU PC
M DR
DR IR
DR0,G,IRi /Yclear, +1,G,PCi
R2 Y R0 X R0+R2 R0
R20 , G , Yi R00 , G , Xi
Yclear
+ , G , R0i
5) 控制方式--- 讨论指令时间分配问题
WR
4）应用举例
例1 如图所示的为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存 器，PC为程序计数器(具有自动增加功能)，M为主存(受R/W控 制)，AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU由加、减 控制信号决定需要完成何种操作，控制信号G控制的是一个门 电路，另外，线上标注有控制信号，例如yi表示y寄存器的输入 控制信号，R10表示寄存器R1的输出控制信号，未标字符的线 为直通线，不受控制。 (1)ADD R2 ，R0 指令完成 (R0)+(R2) R0 的功能操作，画出 其指令周期流程图，假设该指令的地址已经放入PC，并列出相
一个指令周期至少包括两个机器周期(CPU周期)
3)指令的执行及控制 分析几条典型指令在上图所示CPU中的执行过程
寻 址 方 式
(1)指令流程图：描述指令处理过程中使用的部件，需要的操作
•LAD R0 ，(80)指令流程图
•ADD R0 ，（81）指令流程图1
M1
M2
M
M4
•ADD R0 ，（81）指令流程图2
2、指令周期
1)、指令周期的基本概念 (1)CPU如何区分存放在内存中的数据和指令？ 通过指令周期的不同阶段来区分 (2)指令周期 取出一条指令并执行一条指令所需要的时间 (3)指令周期由两部分时间构成
(4)指令周期时间
由于不同的指令功能不同、同一功能指令的寻址方式不同， 所以取指和执行指令的时间也不相同，因此，不同指令的
LDR1
＋
P2
下
址
L ↑ LDLB bus
BUS BUS ↑ ↑ bus LDR0 PC＋1 PC LDIR RD LDAR LDDR
P1
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 控制字段 顺序控制
的机器周期数不固定。 b)另一种情况是大部分指令安排在固定的机器周期中，对于难以 确定操作时间的以执行部件的“应答”作为操作结束的信号。
三、时序产生器
1、计算机 采用的多级时序体制 (1)微程序控制器设计的计算机的多级时序体制是电位—脉冲制 电位对应CPU时间，脉冲对应时钟周期(数据在寄存器间的传送) (2)采用硬连布线逻辑(门电路+触发器组成)的计算机多级时序体制是 主状态周期- 节拍电位-节拍脉冲三级时序体制 •主状态周期 反映了某个状态周期的持续时间，通常用触发器的状态持续时间表示。 一个主状态周期包含若干个节拍电位。(对应一条指令的执行时间) •节拍电位 表示一个CPU周期的时间，包含多个节拍脉冲 •节拍脉冲