Лекція 3. Принципи побудови сучасних
Мікропроцесорних систем управління технологічними процесами (МПСУТП).
План.
Основні принципи побудови, магістрально – модульний принцип. Інформаційно – керуючі обчислювальні системи, програмне забезпечення, вирішуємі задачі.
1. Конспект лекції.
В основу рішення задачі автоматизованого контролера технічного стану об’єктів встановлені наступні принципи: максимальний ступінь автоматизації процесу контролю і зведення до мінімуму числа ручних
Магістрально – модульний принцип, встановлений в основу організації МПСУ і поширений на апаратурні і програмні засоби, забезпечує сумісність модулів на конструктивному, електричному, функціональному і програмному рівнях. Системи із загальною магістраллю добре пристосовані для роботи в АСУТП, в системах інформаційне – вимірювальних, для автоматизації наукових досліджень, автоматизованого контролю (АСЬК), коли потрібні висока продуктивність, гнучкість і робота в реальному масштабі часу.
Стандартизація зв’язків робить систему легко перебудовуваної залежно від пред’явлених до неї вимог і забезпечує можливість її розширення за рахунок підключення нових або заміни старих зовнішніх пристроїв ВУ. Як приклад на малюнку показана схема однієї з можливих АСЬК з вживанням мікро – ЕОМ і загальної магістралі, де ВдТ – відеотермінал;
|
Рис. В.1. Приклад схеми автоматизованої системи контролю
УВив – устрій виводу на друк; АЦП – аналого – цифровий перетворювач; УВив і П – устрій виводу і прийому релейних сигналів; УЗ з ОК – інші устрої зв’язку з об’єктом контролю. Ядром системи є мікро-ЕОМ, що виконує функції прийому, обробки і передачі інформації.
Для здійснення контролю параметрів об’єкт повинен бути оснащений системою вимірювальних датчиків. Більшість датчиків перетворить деяку фізичну величину в електричну. Параметрами датчиків з електричними виходами є термопари, терморезистори для вимірювання температури, тензодатчики для вимірювання тиску або незначного зсуву, потенціометри для вимірювання положення і т. п. Сигнал на виході датчика (напруга або струм) необхідно перетворити у форму, прийнятну для використовування в ЕОМ. Таке перетворення виконується за допомогою різного роду аналого – цифрових перетворювачів (АЦП).
Як показує і зарубіжний досвід, системи сполучення з датчиками і приймачами інформації, як правило, значно перевищують мікро – ЕОМ за об’ємом і вартістю електронного обладнання. В справжній роботі для автоматизованого контролю пропонується відомий MIKROL.
Під Інформаційно – управляючою обчислювальною системою (ІУОС), розумітимемо комплекс апаратурних і програмних засобів, який під впливом оператора або автоматично управляє станом якого – або об’єкту.
Із структурних особливостей ІУВС слід зазначити:
1) розвинену систему сполучення з великою кількістю зовнішніх пристроїв (як правило, датчиків інформації);
2) використовування різного роду каналів введення – висновку і стандартного інтерфейсу;
3) розвинену систему засобів управління і відображення інформації;
4) можливість переривання роботи ІУОС;
5) спеціалізацію системи команд, орієнтовану на виконання алгоритмів певного класу;
6) розвинену систему пам’яті (вживання разом з ОЗУ ПЗП великої інформаційної місткості і швидкодії);
7) наявність системи апаратурного контролю;
8) наявність лічильників реального часу.
Системне програмне забезпечення ІУОС повинне бути орієнтовано на:
1) виконання обчислень в реальному масштабі часу;
2) забезпечення обміну інформацією під час рішення задач;
3) великий об’єм даних і прикладних програм, що використовуються;
4) велика кількість операцій логічного перетворення, пошуку і впорядкування інформації;
5) використовування програмно – логічних способів захисту, як від збоїв і відмов ІУВС, так і від збоїв вхідної інформації:
6) перехід до адаптивних структур, що самоорганізовуються;
7) стандартизація системи команд;
8) модульна програмного забезпечення.
2. Рекомендована література.
Основна
1. Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры, микропроцессорные системы:Учеб. Пособ. Для вузов /Под ред. В. Б. Смолова – М: Радио и связь. 1981.- 328 с.
2. Вершинин О. Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. – Л: Энергоиздат. 1986. – 208 с.
3. Микропроцессоры: в 3-х кн. /Под ред. Л. Н. Преснухина. – М: Высш. шк., 1986. – 495 с., 383 с.,
402 с.
Додаткова
1. Брусиловский Л. П.,Вайнберг А. Я., Черняков Ф. С. Системы автоматического управления технологическими процессами предприятий молочной промышленности.-М.: Агропромиздат.1986.-351с.
2. Логический микропроцессорный контролер Ломиконт. Краткое описание. М.: НИИ Теплоприбор. 1986. – 33 с.
3. Микропроцессорные автоматические системы регулирования. Основы теории и элементы./Под ред. В. В. Солодовникова. – М.: Высш. шк., 1991. – 254 с.
4. Микропроцессорные системы автоматического управления. /Под ред.
В. А. Весекерского. – Л.: Машиностроение, 1988. – 364 с.
5. Регулирующий микропроцессорный контролер Ремиконт Р – 100: ГСП. Отраслевой католог – вып. 13, 14. – М.: ЦНИИТЭИ. Приборостроение, 1985. – 87 с.
Методична
Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „Логічний мікропроцесорний контролер-ломіконт” для студентів 4 курсу спеціальностей 6.091707 „Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса», „Технологія зберігання, консервування та переробки молока» денної і заочної форми навчання / Суми, 2008- 20 с. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „Мікропроцесорний контролер Р-130” для студентів 4 курсу спеціальностей 6.091707 „Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса», „Технологія зберігання, консервування та переробки молока», та за напрямом підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» денної і заочної форми навчання / Суми, 2009- 12 с., табл. 2.
Реферати :
Читати далі