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第528章 工业之芯 (2/3)

吕辰想了想:“五一之前,全部梳理完。”

“一个月?”诸葛彪皱了一下眉头,“137条自动化产线,200多条普通产线,66个人,一个月?平均每人每天要看将近一条产线?”

“不是每条产线都从零开始。”吕辰说,“很多产线的控制回路是相似的,轧钢线和轧钢线之间,热处理炉和热处理炉之间,逻辑大同小异。我们不是要一张图一张图地看,是要把已经提炼出来的637个通用模块和462个专用模块,对照着没看完的图纸,快速过一遍。发现新东西就补充,没有新东西就确认。”

他顿了顿,又说:“而且,普通产线那边不需要每张图都细看,挑典型的,一个类型看三五张就够了。”

曾祺问了一句:“那200多条普通产线,分布在不同的行业,轧钢、机械、化工、纺织,都有。咱们的人对这些行业的工艺不一定熟悉,怎么保证提炼出来的模块是通用的?”

这个问题问到点子上了。

“所以,第五组不能只待在档案室里看图。”吕辰说,“李师兄说了,他亲自带着下厂,人事上他们熟,去亲自找老师傅问,把实际的控制逻辑摸清楚。”

钱兰点点头:“普通产线虽然简单,但量大面广,很多控制逻辑是跨行业通用的。比如电机的星三角启动、水泵的液位控制、传送带的顺序启停,这些在哪个行业都能用上。把这些提炼出来,工业计算机的适用范围就不只是钢铁行业了。”

吕辰看了看墙上的挂钟,已经快九点了。

“行了,分工定了,现在就去叫人。”

四个人收拾东西,出了办公室。

接下来的日子,整个自动化控制中心的档案区热闹了起来。

每天天不亮,走廊里就有了脚步声。搪瓷缸子碰撞的声音、图纸翻动的声音、铅笔划过纸面的沙沙声,混在一起,从早到晚,不停歇。

五组人分布在不同的区域,每组一个角落,桌上堆着高高的图纸,墙上贴着产线的工艺流程图,红蓝铅笔的笔尖磨秃了一根又一根。

吕辰的第四组在最外面,负责轴承和精密加工类产线。

这类产线的逻辑相对简单,但细节多。磨削线的砂轮修整时机判断、超精线的油石压力控制、装配线的压装位移监测,每一个都是小逻辑,但每一个都关系到产品质量。

他带着6个人,一条产线一条产线地过。

轴承线的磨削循环控制,他们发现了三种不同的实现方式,有的是按时间控制,有的是按磨削量控制,有的是按声发射信号控制。

“这三种方式,各有优劣。”吕辰在黑板上画了三张简图,“时间控制简单,但砂轮磨损后精度下降。磨削量控制精度高,但需要在线测量。声发射控制响应快,但传感器贵。”

他转过身,看着组里的人:“通用模块要同时支持这三种模式,用户自己选。”

赵大江在笔记本上记下来,然后在“磨削循环控制模块”那一页加了一行备注:“支持时间、磨削量、声发射三种模式,可配置。”

李师兄的第五组在隔壁的小会议室里,负责那200多条普通产线。

这是最辛苦的一组,16个人,近的要跑工厂,看设备,跟老师傅聊天,把那些写在经验里、没画在图纸上的控制逻辑摸清楚;远的要打电话,经过各种转接,跟兄弟单位的技术员不厌其烦地聊,整个会议室仿佛一个战时指挥中心。

30多名生力军的加入,仅两个星期就找到了节奏,进度开始明显加快了。

每天下午五点,大家准时到大会议室开碰头会。

五个组轮流汇报进度,把当天发现的新模块念一遍,把遇到的问题摆出来,大家一起讨论解决方案。

有时候讨论热烈了,会开到七点多才散。食堂的炊事员把饭菜送到会议室,大家端着碗边吃边聊,嘴里的饭还没咽下去,就开始争论下一个问题。

到了4月28日,137条自动化产线,241条普通产线,全部完成。

钱兰把所有数据汇总,做成一张总表。

她的桌上,摊着五组交上来的标准模块手册,她一本一本地翻,一页一页地核。

五本手册,加起来八百多页,每一页都写着模块名称、功能描述、逻辑步骤、特殊需求、建议的硬件支持。

她把所有模块重新分类,按照“通用逻辑”和“专用逻辑”两个大类,整理出一张总表。

通用逻辑73类,1867个基本操作——都是绝大多数产线都会用到的读开关、驱动继电器、定时、计数、模拟量采集等基础操作,数量有限,但使用频率极高。

数字量输入/输出、模拟量输入/输出、热电偶/热电阻信号调理、定时器、计数器、比较器、逻辑运算、锁存器/触发器、脉冲捕捉、看门狗、电源监测与复位、光电隔离、通信接口……

钱兰在每一条后面都标注了使用频率和典型应用场景。

专用逻辑462个,以微程序形式写在二维卡上——都是某一条或某一类产线特有的控制算法,数量庞大,变化多样。

轧钢线的张力控制算法、热处理线的多段升温曲线控制、锻造线的位置同步控制、轴承线的磨削循环控制、飞剪的同步剪切算法、连轧的活套控制、酸洗线的张力与速度解耦……

吕辰在总表的末尾写了一行字:“通用逻辑做成硬件芯片,专用逻辑写成微程序模块。”

然后他站起来,走到黑板前,把这两行字写在最上面。

“电路梳理,到此结束。”他转过身,看着会议室里的人,“接下来,转战集成电路实验室。”

五月二日,假期刚过,第八组的设计室里,30人全部到齐,还有曾经参与星河cad接口芯片设计的12名新人。

黑板上,画着工业计算机的“五大模块”架构图——中央处理模块、存储模块、输入/输出模块、通信模块、电源模块。

吕辰站在黑板前:“电路梳理已经结束。73类通用逻辑,1867个基本操作。这些,就是我们要做成芯片的东西。”

他指着黑板上的架构图:“按五大模块分类,我把这些通用逻辑分配到了26颗芯片上。”

他拿起粉笔,开始讲解芯片分类。

“中央处理模块是整台计算机的大脑,是唯一需要运行通用微程序的部分,要读取二维卡上的控制程序,并据此发出指令。我们做一个4芯方案——1颗主控制核心运行主控微程序,负责顺序控制、连锁保护逻辑;1颗冗余监控核心,与主核心跑同样的程序,结果比对,不一致就报警或接管;2颗定点运算器,负责处理简单的算术运算,如计数、计时、累加。”

钱兰问:“完全不考虑浮点运算吗?”

“暂时不考虑。工业控制主要还是温度、压力、速度,定点够用了。”