Аппаратно - программная платформа управляющих контроллеров

Центральным элементов любой современной системы управления, реализующим функцию управления, является управляющий вычислительный комплекс на базе УВМ или контроллера. При этомпо степени интеграции элементов структуры УВК, которая определяется комплексом задач, решаемых АСУТП, выделяют микропроцессорную, многомашинную и многопроцессорную системы.

Микропроцессорной системой называют любую вычислительную информационно-управляющую систему, устройством обработки информации которой является микропроцессор.

Многомашинная систем а – это вычислительная система, содержащая более одной машины ОС, которая не является общей и для каждой машины ОС своя.

Многопроцессорная система – это система, состоящая из двух и более процессоров, которые имеют доступ к общей центральной памяти, имеют общий доступ, по крайней мере, к части устройств ввода-вывода и управляются одной общей ОС.

Многомашинная система, работающая в единой операционной среде, являющаяся расширением ОС ЭВМ, называется локальной вычислительной сетью (ЛВС), узлы которой – данные ЭВМ. Если ЛВС используется для реализации систем управления, то она называется локальной управляющей вычислительной сетью (ЛУВС).

Промышленные контроллеры и компьютеры, расположенные на среднем уровне АСУТП, играют роль управляющих элементов, принимающих цифровую информацию и передающих управляющие сигналы. До последнего времени роль контроллеров в АСУТП в основном исполняли PLC (Programmable Logic Controller – программируемые логические контроллеры) зарубежного и отечественного производства. Наиболее популярны в нашей стране PLC таких зарубежных производителей, как Allen - Braidly, Siemens, ABB, Modicon, а также отечественные модели: «Ломиконт», «Ремиконт», Ш-711, «Микродат», «Эмикон» и др.

В связи с бурным ростом производства миниатюрных РС –совместимых компьютеров последние все чаще стали использовать в качестве контроллеров. Преимущество РС –контроллеров связано с их открытостью, позволяющей применять в АСУ оборудование разных фирм. Второе важное преимущество их заключается в более «родственных» связях с компьютерами верхнего уровня. В результате не требуются дополнительные затраты на подготовку персонала. Третье преимущество – более высокая надежность. Обычно различают физическую и программную надежность контроллеров. Под физической надежностью понимают способность аппаратуры устойчиво функционировать в условиях окружающей среды промышленного цеха и противостоять ее вредному воздействию. Под программной понимается способность программного обеспечения (ПО) устойчиво функционировать в ситуациях, требующих реакции в заданное время. Программная надежность определяется в первую очередь степенью отлаженности ПО. Поскольку в большинстве РС -контроллеров используются коммерческие, широко распространенные и хорошо отлаженные операционные системы (Windows, Unix, Linux, QNX и др.), то следует ожидать, что программная надежность будет выше, чем у PLC.

Операционные системы контроллеров должны удовлетворять не только требованиям открытости, но и требованиям работы в режиме реального времени, должна быть компактна и иметь возможность запуска из ПЗУ или флеш-памяти.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятия регулируемая величина или регулируемый параметр.

2. Дайте определение понятия выходные переменные объекта.

3. Какие алгоритмы работы объектов управления Вам известны?

4. Что называется вектором выходного состояния объекта управления?

5. Что называется структурной схемой САУ.

6. Укажите на основные принципы классификации систем автоматического управления.

7. Что называется ошибкой управления?

8. Назовите основные причины отклонения вектора выходного состояния от требуемого значения.

9. Нарисуйте структурную схему объекта управления.

10. Для каких целей необходимы управляющие воздействия?

11. Что называется управляющим устройством?

12. Что называется системой автоматического управления?

13. Какие принципы управления вам известны?

14. Какая САУ называется замкнутой?

15. Какие особенности присущи разомкнутым системам автоматического управления?

16. В чем состоит сущность принципа управления по возмущению?

17. Как определить параметры компенсирующей связи?

18. Укажите основные преимущества и недостатки САУ, построенных на базе принципа управления по возмущению.

19. В чем заключается сущность принципа управления по отклонению?

20. Что называется ошибкой разомкнутой САУ?

21. Для каких целей используется обратная связь в САУ? Какие виды обратных связей Вам известны?

22. Как определить параметры замкнутой системы по ее характеристикам в разомкнутом состоянии?

23. Что называется суммарным коэффициентом усиления САУ?

24. Какие основные преимущества и недостатки замкнутых систем Вам известны?

25. В чем заключаются основные особенности принципа комбинированного управления?

26. Для чего используется контур обратной связи в САУ, построенных на базе принципа комбинированного управления?

27. Какие основные преимущества и недостатки САУ с комбинированным управлением Вам известны?

ГЛАВА 7. УСТРОЙСТВА ВВОДА/ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

Дата добавления: 2014-12-16