Перелом (СИ) - Суханов Сергей Владимирович (лучшие бесплатные книги TXT) 📗
— А если кому-то не надо работать?
— А не будем заполнять это значение — и все!
— А если потребуется добавить еще какое-то значение?
— А….
Тут-то автоматизаторы и приуныли. Действительно, если их схема и была рабочей при трех параметрах, то чтобы ее сделать рабочей при четырех, потребовалось бы добавлять на перфоленту еще группу линий для этих цифр, а для пяти, шести… Нет, мы могли бы делать перфоленты какой угодно ширины, но я был рад хоть тому, что они понимали ограниченность их решения. Так что, подождав ради приличия полдня — больше не выдержал, я взял быка за рога.
— Значит, так. Вводим команды. Две цифры следуют друг за другом — первая — номер устройства, вторая — значение для него. Блок управления отрабатывает их последовательно — так и будет нам счастье.
— Хм… пожалуй… а как выждать время?
— Ну, значит добавляем еще третье значение — время.
В итоге почти так и получилось — управляющий агрегат протягивал перфоленту, первая позиция означала номер устройства, вторая — значение, которое ему надо было достичь, третья — время, которое надо было ждать, чтобы достичь этого значения — то есть время, например, выдержки при данной температуре. Не совсем "команды", но я в мыслях уже летел вперед. Естественно, сразу же, как только народ ухватил суть разделения разнотипных данных по разным позициям, он стал оптимизировать систему. Немного подумав, мы отказались от кодирования номера устройства, и стали выделять под каждое устройство по одной из дорожек — есть отверстие на дорожке "пять" — включается пятое устройство. Для начала хватило и десяти дорожек. Зато это позволило отказаться от дешифраторов — цифровых микросхем у нас было еще немного, и мы старались сэкономить на чем только возможно.
Но и потом пошли всяческие уточнения. Например, некоторые устройства могли работать, не дожидаясь окончания работы предыдущих устройств — скажем, откачка воздуха и предварительный прогрев подложки могли идти параллельно. А вот нагрев исходного материала мог начинаться только после откачки воздуха. Хотя, подумав, мы пришли к мнению, что он мог начинаться и до полной откачки — надо только не доводить температуру до высоких значений, чтобы материал не стал окисляться или испаряться. Так что система управления была перестроена — в регистр устройства подавалось значение, которое оно должно было достичь после включения, а в регистр ожидания — позиция устройства, которого ему надо было дождаться.
Тоже оказалось плохо — таких устройств могло быть много — для того же испарения требовалось и прогреть подложку, и откачать воздух — то есть испаритель должен был ожидать окончания работы двух устройств. А схема регистра была рассчитана только на одно устройство. Тут вылез положительный побочный эффект отказа от кодирования номера устройства — мы просто ввели маску устройств, которых надо было дождаться — она так же записывалась в регистр, но схема сравнения с сигналами на шине готовности теперь просто сравнивала сигналы один-к-одному, без шифраторов — еще и тут сэкономили на логических элементах. А на перфоленте появилась еще одна позиция — маска ожидания.
И вот теперь все становилось на свои места. Первой группой цифр на перфоленте шли команды для насоса высокого давления, который откачивал основной объем воздуха — создавал форвакуум. Точнее, шли не команды, а параметры работы — номер-позиция устройства, нужное давление, значение таймера ожидания — сколько вообще нужно ждать (выставили чуть больше среднего времени, которое обычно затрачивалось на предварительную откачку), маска ожидания других устройств (так как форвакуум начинал работу первым, ждать ему никого было не надо, поэтому маска была не заполнена, хотя потом добавили ожидание защелки, а то как-то раз просто забыли закрыть дверцу и насос начал шустро прогонять воздух помещения через вакуумную камеру).
Соответственно, схема управления сначала считывала позицию "номер устройства" и открывала входные цепи регистров соответствующего устройства, и значения из трех последующих позиций попадали с шины считывания в его регистры — переключением между регистрами также занимался счетчик позиций управляющей схемы.
То есть регистр формакуумного насоса получал величину давления, которое надо достичь, таймаут и маску ожидания, и начинал работать, как только сигналы на шине готовности устройств совпадали с маской ожидания — его же манометр измерял давление, а аналоговый компаратор на операционнике постоянно сравнивал значение манометра и значение регистра, преобразованное ЦАП. Как только эти величины становились равны — он выдавал в шину готовности устройств сигнал "закончил".
Второй группой шли команды для насоса высокого давления — управляющее устройство считывало его параметры сразу после параметров для форвакуумного, но, так как в маске ожидания находился номер насоса низкого давления, он запускался только когда тот выдавал на шину готовности сигнал "готов". И, так как для насоса высокого давления продолжалось поддержание своего давления, он периодически включался, чтобы откачать из своего входного патрубка избыток воздуха, что создал насос низкого давления — для работы насосов пришлось ввести еще и дорожку "постоянная работа" — просто начали пробивать на одной из еще свободных дорожек, чтобы не переделывать управляющую схему под еще одну последовательную позицию, хотя чего там переделывать? — просто увеличить количество позиций для счетчика — перепаять проволочки константы позиций, по которой счетчик обнулялся и выдавал управляющему устройству сигнал "начало параметров для следующего устройства". Но вот пошли почему-то по такому пути — "широкое командное слово". Ну и ладно — потом переделают, если потребуется.
Третьей командой была команда на подогрев подложки. Она не начинала работать, пока не начинал работать насос высокого давления, то есть вторая команда блокировала продолжение программы, так как для нее еще не наступили условия выполнения. Можно было бы поставить нагрев подложки второй командой, до команды ННД, и тогда она начала бы нагрев раньше начала полной откачки. Но смысла не было — предварительная откачка шла более получаса, и все это время поддерживать температуру подложки смысла не было. Вот когда начинал работу насос высокого давления, нагрев подложки позволял частично ее дегазировать. По этой причине она не имела инструкций по ожиданию полной откачки. Как и четвертая команда — предварительный нагрев исходного материала — ему дополнительная дегазация тоже не помешает. А вот пятая команда — постепенный нагрев до высокой температуры — уже должен был дождаться достижения нужного вакуума — и только тогда нагреватель включался на более высокую температуру. Причем первые четыре команды имели признак "продолжать действие", то есть по достижении заданного значения они не прекращали свою работу, поддерживая нужные давление и температуру, хотя и снимали сигнал "готов" — он блокировал только последующие команды, а раз они уже были в работе, то и блокировать их не должны.
Так система и продолжала работать — насосы периодически увеличивали или уменьшали интенсивность откачки, по мере того, как давление в камере то росло из-за выхода газов из материалов и стенок, то снова падало, нагреватель подложки тоже периодически то включался то отключался, поддерживая ее температуру, а нагреватель материала отрабатывал свой график температур — там уже основным фактором для ожидания стало время поддержания температуры.
Хотя и их самих скоро пришлось кодировать. Исследователям, а за ними и производственникам потребовалось не просто выдерживать графики, а изменять температуру по нужному закону, причем на разных отрезках законы могли быть разными — то требовалась обычная прямая линия, то это должна быть сначала плавно, а потом все резче возрастающая кривая, или наоборот — чем ближе к конечной точке, тем плавнее должна была возрастать температура. Да, сами графики мы могли поддерживать, вот только для каждого требовался операционник, а то и не один. Поэтому вслед за номером устройства мы добавили еще позицию для алгоритма работы этого устройства, а так как они пока отрабатывали отдельными устройствами, то эту позицию в команде стали называть еще и номером субустройства. Ведь, скажем, для разных кривых требовались разные операционники, а то и их группы, если график был слишком сложный и его требовалось апроксимировать более простыми линиями. Поэтому номер субустройства, он же — алгоритм работы — и включал в работу нужный операционник, и уже тот управлял нагревом, а сама позиция устройства, получается, говорила теперь только о том, с какого входа надо брать показания для сравнения. Ну и еще — в какой регистр записать номер субустройства и значение для сравнения. Сама схема, естественно, была еще жесткой, и если требовались графики изменения температуры с другими кривыми, то переставлялись и перекоммутировались блоки управляющего устройства, соответственно, программы для одной конфигурации не подходили для другой. Так что ручной работы тоже требовалось немеряно, но это все-таки было проще, чем вручную отрабатывать каждый эксперимент, к тому же схема управляющего устройства и отлаженная для него рабочая программа становились своеобразным "опытом", который отторгался от человека и становился доступен другим людям — только поменяй конфигурацию на нужную да поставь на запуск программу. Мы нарабатывали библиотеку "программ", пусть они пока частично и кодировались коммутацией блоков.
