Система охранной сигнализации промышленного объекта на базе разнотипных датчиков

     МКОП  микро-ЭВМ имеют два режима с пониженным потреблением тока: режим холостого хода (XX) и режим выключенного напряжения питания (ВНП). Последний иногда называют режимом пониженного энергопотребления. По мнению авторов настоящей статьи, это вряд ли корректно, так как режим XX также характеризуется пониженным энергопотреблением в сравнении с обычным режимом работы микро-ЭВМ. дословно второй режим, называемый в англоязычной литературе режимом "Power Down Mode", можно перевести так, как указано выше. Этот перевод корректнее отражает суть режима - в нем допустимо вообще отключить от микро-ЭВМ питающее напряжение, подаваемое на вход Vcc (вывод 40 микро-ЭВМ). для сохранения содержимого внутреннее ОЗУ в этом случае нужно запитать от резервного источника. Резервное питающее напряжение подают через вход RST (вывод 9).

     В режиме XX (IDL = 1) генератор микро-ЭВМ  работает, тактовые сигналы поступают  на систему прерываний, последовательный порт и таймеры/счетчики. Все регистры сохраняют свое содержимое, на выводах  всех портов удерживаются логические состояния, которые были на них в момент перехода в режим XX. Однако сигнал генератора синхронизирующий CPU, отключается. В режиме ВНП (PD = 1) генератор останавливается. Прекращается тактирование не только CPU, но и последовательного порта, таймеров/ счетчиков, системы прерываний. Как и в режиме XX, состояние регистров, резидентного ОЗУ и выводов портов остается неизменным.

     Режимы XX и ВНП активизируются при установке  соответствующих битов в специальном  функциональном регистре-регистре управления мощностью PCON. Адрес этого регистра 87Н, его описание приведено в табл.

     Отметим следующие особенности этого  регистра. Если одновременно установлены  в 1 биты IDL и PD, то последний имеет  преимущество - микро-ЭВМ переходит  в режим ВНП. Содержимое регистра PCON после сброса - 0ХХХ0000.

     В n-МОП версиях микроЭВМ регистр PCON содержит, как правило, только SMOD. Остальные  четыре бита присутствуют только в  КМОП устройствах. Пользовательские программы  никогда не должны заносить 1 в незанятые  биты (PCON4 - PCON6), так как они могут использоваться в следующих модификациях микроЭВМ. Последнее распространяется на все регистры и на все адреса в области регистров специальных функций, которые не заняты регистрами. Разработчики предполагают использовать их в новых изделиях. Однако для достижения совместимости уже разработанного программного обеспечения с новыми изделиями дополнительные возможности последних будут включаться установкой в 1 битов в соответствующих регистрах. Поэтому пользовательская программа, устанавливающая в 1 неиспользуемые биты, будет нормально работать на микро-ЭВМ, имеющихся в наличии сегодня, но вовсе не обязательно будет работать на новых микро-ЭВМ. несмотря на их полную программную совместимость с семейством 8051.

     Режим ХХ.

     В этот режим микро-ЭВМ переводится любой командой, устанавливающей в 1 бит PCON.0. Она оказывается последней в цепочке выполняемых команд: в режиме XX выполнение программы приостанавливается ,так как на CPU перестает поступать сигнал тактового генератора. Однако содержимое внутреннего ОЗУ и регистров специальных функций остается неизменным, выводы портов удерживают значения, которые были на них до перехода в режим XX, на таймеры/счетчики, приемопередатчик и на систему прерываний продолжают поступать тактовые сигналы. На выводах ALE и PSEN устанавливаются сигналы единичного уровня.

     Состояние выводов портов зависит от типа ОЗУ, с которым микро-ЭВМ обменивалась информацией перед тем как  перейти в режим XX. При работе с внутренним ОЗУ на выводах портов присутствуют данные из соответствующих SFR (естественно, если порт в режиме вывода информации). При работе с внешним ОЗУ выводы порта 0 переходят в высокоимпедансное состояние, а на выводах порта 2. сохраняется адресная информация. На выводах портов 1 и 3 присутствуют данные из SFR портов.

     Вывести микро-ЭВМ из режима XX можно двумя  способами. Так, вызов любого из прерываний приведет к аппаратному стиранию бита PCON.0, прекращающему XX. Прерывание будет обслужено, и очередной  после RETI выполняемой командой будет  та, которая следует за командой, приведшей к переходу микро-ЭВМ в режим XX. флаги GF0 и GF1 могут использоваться для индикации того, произошло ли прерывание во время нормальной работы или во время XX. Например, команда, запускающая этот режим, может также устанавливать один или оба флага. Когда XX прекращен прерыванием, сервисная программа прерывания может проверять состояние флагов.

     Другой  способ прекращения XX - с помощью  аппаратного сброса. Поскольку синхрогенератор  продолжает работать, аппаратный сброс  должен поддерживаться в активном состоянии, только в течение двух машинных циклов (24 периодов колебаний).

     Сигнал  сброса стирает бит PCON.0. В этот момент CPU возобновляет выполнение программы  с самого начала. Как показано на рис. 14, перед началом отработки  алгоритма внутреннего запуска могут иметь место два или три машинных цикла выполнения программы. Встроенное в микросхему устройство в это время препятствует доступу к внутреннему ОЗУ, но доступ к выводам порта не ограничен. Чтобы исключить возможность появления неопределенных выходных сигналов на выводах порта, команда, следующая за вызывающей XX, не должна быть командой, записывающей информацию в SFR порта или во внешнее ОЗУ данных. Напомним, что после аппаратного сброса содержимое SFR переопределяется.

     Режим ВНП.

     Команда, устанавливающая в 1 бит PCON.1, переводит микро-ЭВМ в режим ВНП. В нем генератор микро-ЭВМ, как отмечалось, останавливается, прекращает функционирование не только CPU, но и таймеры/счетчики, приемопередатчик, система прерываний. При наличии основного или резервного источника питающего напряжения встроенное ОЗУ и регистры SFR сохраняют свое содержимое. Состояние портов не отличается от состояния при переходе в режим XX (см. выше). Однако в отличие от режима XX на выводах ALE и PSEN устанавливаются сигналы с нулевым уровнем.

     Единственный  способ выйти из этого режима - аппаратный сброс. Он переопределяет содержимое всех SFR, но не меняет содержимого встроенного  ОЗУ.В рассматриваемом режиме напряжение питания Vcc может снижаться вплоть до 2 В. Следует, однако, позаботиться, чтобы снижалось оно не раньше перехода микроЭВМ в режиме ВНП и восстанавливалось до прежнего значения прежде, чем она выйдет из этого режима. Сигнал сброса, возвращающий микро-ЭВМ в обычный режим, не должен подаваться раньше, чем Vcc достигнет своего рабочего значения, и должен поддерживаться в активном состоянии достаточно долго, чтобы генератор успел запуститься и его колебания стабилизировались (обычно - не менее 10 мс). 

     Система команд

     Система команд микроконтроллера приведена в приложении 1  
 
 
 
 

     2 Монтаж системы сигнализации на охраняемом объекте 

     2.1 Планирование разводки кабеля  и установка разнотипных датчиков 

     Монтаж  охранных извещателей.

     Выбор типов охранных и охранно - пожарных извещателей, их количества, определение  мест установки и методов монтажа должны определяться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, с учетом физико - химических свойств веществ и материалов, используемых в защищаемом помещении (объекте): видом и значимостью охраняемого объекта, принятой тактикой охраны, объектовой помеховой обстановкой, размерами и конструкцией блокируемых элементов, техническими характеристиками извещателей. При этом должно быть исключено образование непросматриваемых ("мертвых") зон.

     Магнитоконтактные извещатели предназначены для блокировки на открывание дверей, окон, люков, витрин и других подвижных конструкций. Их устанавливают, как правило, в верхней части блокируемого элемента, со стороны охраняемого помещения на расстоянии 200 мм от вертикальной или горизонтальной, в зависимости от типа магнитоконтактного извещателя, линии раствора блокируемого элемента. При этом геркон извещателей предпочтительно устанавливать на неподвижной части конструкции (плинтусе, дверной раме), а магнит - на подвижной части (двери, оконной раме).

     При блокировке внутренних дверей магнитоконтактные  извещатели, в зависимости от типа, должны устанавливаться с внутренней стороны дверей, а при необходимости - с обеих сторон, с включением извещателей в разные шлейфы сигнализации.

     Выключатели путевые конечные предназначены для блокировки на открывание строительных конструкций, имеющих значительные массу и линейные размеры (ворота, погрузочно - разгрузочные люки и т.п.). Выключатели следует устанавливать на наиболее массивных деталях блокируемой конструкции на кронштейнах.

     Корпуса или основания выключателей должны быть заземлены. Крепление выключателей на заземленных металлических панелях  не освобождает от необходимости  присоединения заземляющего провода.

     Поверхностные ударно - контактные извещатели предназначены для блокировки остекленных конструкций, расположенных не ближе 5 м от проезжей части улицы.

       Монтаж извещателей следует производить  со стороны охраняемого помещения.  Места расположения составных  частей извещателей определяются  количеством, взаимным расположением и площадью блокируемых стеклянных полотен.

         Крепление извещателя к поверхности  стеклянного полотна производится  клеем.

     Блокировка  остекленных конструкций алюминиевой  фольгой производится при наличии  на охраняемом объекте вибрационных нагрузок или автотранспортных помех. Фольгу следует наклеивать по периметру блокируемого стеклянного полотна с внутренней стороны обвязки масляной краской, лаком, грунтом. Блокировка фольгой должна обеспечивать защиту конструкций как от разрушения стекла, так и от извлечения стекла из обвязки (либо его поворота в обвязке) без разрушения.

     При блокировке проемов из профилированного стекла или стеклоблоков фольгу следует  приклеивать через середину стеклоблока  параллельно контурным линиям проема с шагом не более 200 мм. Приклейка фольги к поверхности стекла должна производиться при положительных температурах окружающего воздуха. Соединение фольги со шлейфом сигнализации следует выполнять гибкими проводниками.

       После приклеивания фольги на  нее необходимо нанести краску, при этом полоса краски должна выступать за края фольги не менее чем на 3 мм.

     "П"-образная  наклейка фольги (только верхняя  и боковые стороны обвязки)  не допускается. 

     После выполнения всех монтажных работ  по наклейке фольги на остекленные  конструкции следует с помощью омметра проверить ее целостность.

     При блокировке некапитальных строительных конструкций "на пролом" провод ПЭЛ, ПЭВ или аналогичный диаметром 0,18 - 0,25 мм должен прокладываться с внутренней стороны конструкций по всей площади  параллельно контурным линиям и крепиться скобами с шагом крепления 200 мм. Расстояние между длинными сторонами блокирующего провода при открытом или скрытом способе прокладки должно быть не более 200 мм.

     При открытом способе прокладки провод должен быть защищен от механических повреждений фанерой, оргалитом или другими аналогичными материалами.

     При скрытом способе прокладки провод должен укладываться в штробы с последующей  клеевой шпаклевкой и закрашиванием. Глубина и ширина штроба должны быть не менее двух диаметров прокладываемого провода.

     Блокировку  зарешеченных проемов следует выполнять  обвиванием предварительно окрашенных горизонтальных и вертикальных прутьев  двойным гибким проводом для исключения возможности закорачивания блокированных  участков. Прокладываемые провода должны повторять конфигурацию решетки. После блокировки провода и решетка окрашиваются вновь.

     Переход провода с одного прута решетки  на другой следует производить по деревянной обвязке рамы скрытым  способом.

     Ячейки  более 200 x 100 мм и решетки из прутьев диаметром менее 10 мм блокировать указанным способом не допускается.

     Монтаж  емкостных, радиоволновых, ультразвуковых, оптико - электронных и комбинированных  извещателей должен производиться  на жестких, устойчивых к вибрации опорах (капитальные стены, колонны, столбы и т.п.), с помощью юстировочных узлов, кронштейнов или подставок и исключать возможность ложного срабатывания извещателей по этой причине.

     В защищаемой зоне, а также вблизи ее на расстояниях, указанных в технической  документации, не должно быть посторонних предметов, изменяющих зону чувствительности извещателей. При установке в одном помещении нескольких оптико - электронных или радиоволновых извещателей необходимо применять извещатели, имеющие разные частотные литеры. Примеры установки извещателей приведены на рисунках 14, 16, 17, 18, 19.