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天天书吧 > 其他类型 > 四合院:我是雨水表哥 > 第601章 三轮训三联动
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线材车间的“现场课”,讲了将近两个小时。

从线材车间出来,已经是中午了。

四个人在食堂匆匆扒了一碗面条,就往微程序设计室走。

房间里,靠墙摆着两台午马机,连着二维卡读卡机,用于校验微程序,屏幕上滚着绿色的字符。

另一边摆着五台编程机,每台编程机连着二维卡制卡机。

另一面是一整墙顶天立地的柜子,里面放满了微程序二维卡,以及一本本的电路图、逻辑图。

孔宝祥走到一台午马机前,敲了一行命令。

屏幕上跳出一个文件目录,密密麻麻列着几百个文件名。

“线材车间的微程序组,一共包含67条微程序。”他敲了另一行命令,屏幕上开始滚动一行行绿色的字符,每一条都有编号、功能描述和实现方式。

他用手指点着屏幕。

“先说微程序的作用。工业计算机的每条指令,底层都是一段微程序。你们可以理解成,指令是给工程师看的,微程序是给机器看的。工程师写一条‘moV’,机器要执行十几条甚至几十条微程序,取数据、送数据、存数据、更新指针,一条一条来。”

他点着屏幕上的一行。

“比如这条,m01,加热炉出钢控制。它的作用是:当加热炉的钢坯加热到设定温度,且轧机准备好接料时,发出出钢指令。实现方式很简单,读取温度传感器的值,与设定值比较;读取轧机状态信号,确认准备好标志位为真;两个条件都满足,输出一个脉冲信号给推钢机。”

大张海凑过来看了一眼屏幕,皱了皱眉。

“温度比较的阈值,是固化的还是可调的?”

“可调。”孔宝祥把屏幕往下翻了几行,“这里是参数区,炉温上限、下限、出钢节奏,都可以在线修改。改完了不用重启,系统自动加载新参数。”

他继续往下讲。

“微程序怎么配置?不是67条全用上。不同的钢种、不同的规格,需要的微程序组合不一样。轧螺纹钢和轧盘条,控制逻辑差别很大。所以我们要为每种产品规格做一个‘微程序配置文件’,就像菜单一样。工人选‘螺纹钢12毫米’,计算机自动加载对应的微程序组合。不用每次重新配。”

苏明华听得很认真。

“特殊部分怎么办?有些产线有独特的设备,比如有些厂在风冷线后面加了一台在线测径仪。这个测径仪的控制逻辑,你们的微程序库里没有。”

孔宝祥站直身子:“从控制电路中提取逻辑。测径仪的控制电路,不管用什么元件搭的,它的逻辑无非是‘采样—比较—输出’。我们把它的输入输出信号摸清楚,画出真值表,写出逻辑表达式,然后转成微程序。这个过程有标准流程,不难。”

“怎么保证新加的微程序不冲突?”大张海问。

“地址分配。”孔宝祥在屏幕上调出一张表格,“微程序存储器有预留空间。每个功能模块的地址范围是固定的,只要不超出这个范围,就不会冲突。我们还有一个‘冲突检测’工具,加载之前自动扫描一遍,发现地址重叠会报警。”

他把表格放大,让三个人都能看清。

“这是微程序存储器的地址分配表。基础控制模块占0x0000到0x1FFF,工艺参数模块占0x2000到0x2FFF,特殊功能模块占0x3000到0x3FFF。新加的微程序,只能放在0x3000之后,不会和基础模块冲突。”

大张海点了点头,在本子上记了一笔。

孔宝祥关了屏幕,转过身。

“微程序的‘现场课’,主要就这些。核心是三点:第一,每条微程序做什么、怎么做,心里要有数;第二,不同产线配不同的微程序组合,像配菜单一样;第三,特殊部分可以从控制电路里提取逻辑,转成微程序,有预留空间、有冲突检测,不会打架。”

他顿了顿,又补了一句。

“到了产线上,我们可能会遇到我没有讲到的情况。到时候电话打回来,要能准确描述问题,提出微程序的设计思路,确保北京这边能24小时之内,做出新的二维卡寄到现场,甚至最小作战单元就能现场制作二维卡加载新的微程序。”

从微程序设计室出来,已经下午三点多了。

四个人又往星河cAd的机房走。

机房里比外面凉快了不少,空调出风口呼呼地吹着冷风。

墨绿色的机柜在日光灯下泛着冷光,指示灯一排一排地闪烁着。

大张海走到管理员终端前面,敲了一行命令。

绘图机开始编制一个芯片的内部结构图。

他又输入一个指令,调出工业计算机的芯片指令集。

“工业计算机的指令集,一共48条。数据传输、算术运算、逻辑运算、转移控制、输入输出,五大类。每一条指令,对应芯片内部的一组硬件逻辑。”

他指着屏幕上的列表。

“比如这条,Add,加法指令。它在芯片内部对应的是一个加法器,一组逻辑门,把两个数加起来。工程师写Add的时候,他不需要知道加法器长什么样,但芯片设计师必须知道。因为加法器的位宽、延迟、功耗,直接影响指令的执行速度。”

不一会儿,绘图机绘制完成,大张海取下图纸,巨大的绘图纸上,黑色的线条密密麻麻,像一座微缩城市的地图。

他用笑在芯片结构图上画了一个圈,圈住了一小块区域。

“这里是ALU,算术逻辑单元。所有的算术运算和逻辑运算都在这里完成。Add指令的执行路径是:从寄存器取数→送ALU→加法器计算→结果存回寄存器。这条路径上的每一个环节,都有时序约束。时钟频率10兆赫,每个时钟周期100纳秒。Add指令要在一个周期内完成,所以从取数到存结果,全部要在100纳秒之内跑完。”

苏明华盯着纸上复杂的结构图,沉默了几秒。

“这些芯片,怎么装到板卡上?”

大张海敲了另一行命令,调出一张板卡的电路图,点击打印。

“芯片装在插座上,插座焊在板卡上,板卡通过金手指插到背板上。每颗芯片的电源引脚、地引脚、数据引脚、地址引脚、控制引脚,都要连接到对应的总线上。这些连接,在电路图里是一条条线,在板卡上是一根根铜箔。”

大张海讲了半小时,绘图机画完。

这张板卡图上,满是密密麻麻的线条和符号,比芯片结构图还要复杂。

他用笑在图上画了一条线,从一颗芯片的引脚出发,穿过密密麻麻的元件,最终到达板卡边缘的金手指。

“这条线是数据总线的一条。它从芯片出来,一经过个缓冲器,然后分成三路,一路去内存芯片,一路去I/o芯片,一路去金手指。走线的时候要注意长度匹配、间距、阻抗控制。线长了信号延迟大,间距小了有串扰,阻抗不匹配有反射。”

大张海转过身。

“芯片的‘现场课’,核心也是三点:第一,指令集是工程师和机器之间的约定,芯片是实现这个约定的硬件;第二,每一条指令在芯片内部都有对应的硬件逻辑,工程师不需要知道,但芯片设计师必须知道;第三,芯片装在板卡上,板卡插在机柜里,机柜连成系统,一层一层往上堆。”

他看着苏明华和孔宝祥。

“我们写微程序、跑现场的时候,心里要有一张图,这条指令在芯片里是怎么跑的,用了哪些逻辑门,花了多少时间。有了这张图,很多问题就不用猜了。”

从星河cAd机房出来,天已经快黑了。

四个人站在机房门口,夕阳从西边的窗户斜射进来,把整条走廊染成一片金黄。

吕辰从兜里掏出烟,给大张海和孔宝祥各发了一根,自己也点了一根。

“今天的三个课,你们也听了。苏明华讲产线,孔宝祥讲微程序,大张海讲芯片。三个人,三个领域,三种思维方式。”

他吸了一口烟,慢慢吐出来。

“你们回去之后,按这个方法,在各自的战队内部推广。大张海,你带着第一战队的人,到大张海那里学芯片;孔宝祥,你带着第二战队的人,到微程序设计室学微程序;苏明华,你带着第三战队的人,到产线上学现场。”

他顿了顿。

“所有人都要做笔记。每个人至少记满一个本子。不是记流水账,是记问题、记思路、记解决方案。每半个月,三个战队开一次碰头会,把各自遇到的问题、想到的办法拿出来交流。碰头会的内容,整理成《现场作战手册》,以后新来的人,拿着手册就能上手。”

三人点了点头,在本子上记了下来。

第二天一早,吕辰又带着大张海、孔宝祥、苏明华去了两个地方。

先去了宇文坤德的防静电车间。

车间里,板卡正在一批一批地测试。

宇文坤德蹲在一台测试台前面,手里拿着示波器的探头,眼睛盯着屏幕,一动不动。

吴国华带着人,正在一个一个的测试着各种元件。

吕辰走进去,没有打扰他们。

等宇文坤德把一组数据记完了,才开口。

“宇文工,我带他们来看看板卡集成。”

宇文坤德站起来,活动了一下有些僵硬的脖子。

他看见苏明华,点了点头。

“明华,你回来了?”

“回来了。”苏明华笑了笑。

宇文坤德没有多问,转身走到一排机柜前面,打开柜门,露出里面密密麻麻的板卡。

“板卡集成,就是把芯片、电阻、电容、连接器这些东西焊到板卡上,然后上电测试。每块板卡要跑24小时稳定性测试,没问题了才能出厂。”

他从柜子里抽出一块板卡,举起来让三个人看。

“这块是I/o板,上面有8颗芯片插座、47颗电阻电容、2个连接器。每颗芯片都要逐颗按压确认,确保没有虚接。每个焊点都要用放大镜看,确保没有虚焊、连焊。”

大张海接过板卡,翻过来看背面。走线密密麻麻,但每一根都走得规规矩矩,没有飞线。

“板卡集成是质量控制的核心,一颗芯片没插好,一块板卡就废了。一块板卡废了,一个抽屉就停了。一个抽屉停了,一台机柜就可能趴窝。”

他把板卡插回机柜,关上柜门。

“你们的‘最小作战单元’,要派人过来参与板卡集成。不是看着,是上手。每个人至少亲手集成一套工业计算机的板卡、再测一套板卡。做过了、测过了,才知道板卡是怎么做出来的,出了问题才知道从哪查。”

从防静电车间出来,四个人又去了模拟线搭建室。

钱兰和诸葛彪正在里面忙活。

模拟线搭建室在自动化控制中心的二楼,是一间四十多平米的大房间。

靠墙摆着几个继电器柜,中间放着一排操作台,台面上密密麻麻全是旋钮、开关和指示灯。

诸葛彪叼着一根烟,蹲在地上,正在拧一个继电器底座上的螺丝。他听见脚步声,抬起头,朝吕辰点了点头,又低下头继续拧。

钱兰站在操作台前面,手里拿着一个本子,正在记录什么。

她看见苏明华,眼睛亮了一下。

“明华?什么时候回来的?”

“前天。”苏明华走过去,看了一眼操作台上的接线图,“这是……模拟线?”

“对。”钱兰把本子递给她看,“模拟线材车间的整个流程。从加热炉到吐丝机到风冷线,每一个环节用几个指示灯和电位器模拟。速度、张力、温度,全部用旋钮调。”

苏明华接过本子,一页一页地翻。

接线图画得很详细,每一条线、每一个节点都标注得清清楚楚。

她翻了十几页,合上本子,还给钱兰。

“这个模拟线,能跑通工业计算机的全部控制逻辑吗?”

“能。”钱兰的回答很干脆,“我们设计了47个故障场景,覆盖了线材车间可能出现的所有异常。模拟线跑通了,上线材车间才有把握。”

诸葛彪从地上站起来,把螺丝刀插在腰带的工具套上,这个工具套里,扳手、各种型号的螺丝刀、绞钳、万能卡、军刀、尺子,十七八样,完全就是一个电工架势。

从嘴角拿下烟,弹了弹烟灰。

“明华,你在现场跑得多,你来看看这47个故障场景够不够。”

他走到操作台前,从一个文件夹里抽出一张纸,递给苏明华。

苏明华接过去,一行一行地看。

加热炉炉温失控、粗轧机轧制力异常、精轧机辊缝漂移、吐丝机速度不同步、风冷线风机故障、集卷站堵卷、打捆机压力不足……

她看完了,把纸还给诸葛彪。

“诸葛师兄,钱师姐,依我看,还要再加两个。一个是电源跌落,现场电压波动大,有时候会瞬间掉到380伏以下。一个是信号线被老鼠咬断,这不是开玩笑,我在东北一个厂真遇到过。”

诸葛彪把纸接回去,在上面加了两行字。

“行。明天就加上。”

吕辰站在门口,看着钱兰、诸葛彪和苏明华讨论故障场景,没有插话。

他吸了一口烟,慢慢吐出来。

大张海站在他旁边,手里拿着笔记本,正在整理今天的记录。

孔宝祥蹲在操作台前面,仔细研究那47个故障场景的列表,眼睛一眨不眨。

吕辰看了看表,下午五点半。

“行了,今天就到这儿。”他把烟掐灭在烟灰缸里,转过身,看着三个人。

“回去之后,把今天的笔记整理好。明天开始,大家按这个模式走。大张海,你轮流带队去学芯片。孔工,你带队的人去学微程序。苏工,你带队去学现场。”

他顿了顿。

“一个月之后,我要看到三样东西:第一,每个人的笔记本;第二,三个战队的碰头会纪要;第三,《现场作战手册》的初稿。”

三个人点了点头。

走出自动化控制中心大楼的时候,天已经快黑了。

西边的天际线还残留着一线暗红,远处轧钢厂的高炉还在喷着火,把半边天映成一片暗红。