Използването на компютрите в системи за управление - studopediya

Универсалността на цифровите компютри като средство за решаване на различни проблеми, огромен обем данни, обработвани и съхранявани в компютъра, мощен алгоритмични възможности направени компютри ефективно средство за решаване на модерни управленски задачи.

В съвременната теория на динамични системи и практики за управление на използваните електронни компютри (компютри) от различни видове, различни принципи на действие, на елементната база състава, използването на системи за контрол.

универсални компютри. Именно тази архитектура на хардуера и софтуера, който ви позволява постоянно да се реши най-много технически проблеми, възникнали, включително свързване проблем с широк спектър на компютърна периферия и сензори.

Използването на компютри, опростява и ускорява процеса на стандартен инвестиционен проект в областта на автоматизацията, но окончателното решение обикновено не е оптимално. универсални компютри включват стандартен набор от компоненти:

- Устройството за централния процесор (един или повече) и аритметична копроцесор.

- Бърза памет.

- Външни запаметяващи устройства от различен характер.

- Мултимедийни (графики и аудио) устройство.

- Потребителският терминал (дисплей, клавиатура, мишка и т.н.).

- Мрежови подкрепа.

- Възможност за свързване на допълнителни интерфейсни устройства, включително под формата на контролер е свързан към компютър автобус.

- Способността да се инсталират различни софтуер.

Последните две свойства са изключително важни, тъй като те съответстват на отворена архитектура на такъв компютър. Тя е отворена архитектура PC съвместими компютри в 80-те години на 20-ти век са изиграли решаваща роля за широкото разпространение на тази технология. Свойства на отворена архитектура, е необходима за широк гъвкавост в употреба.

Към днешна дата, тези изисквания обикновено отговарят личните PC-съвместими компютри и контролери на базата на тяхната архитектура. Въз основа на такава система за сградна автоматизация, ако те не са се увеличили изисквания. Компютри често се използват в началния етап на проекта на системата, когато исканото ускорение, за да получите работеща версия на системата, необходими за по-нататъшно развитие. Обикновено такива разработки има следните недостатъци са характерни:

- ниска надеждност, хардуер и софтуер;

- тесен температурен интервал, по-специално в посока на отрицателни температури;

- ниски дънни платки и дъски за успешно представяне на качеството;

- повишен шум и пулсации на релсите за доставка.

Въпреки това, персонални компютри се използват успешно като интелигентен апаратура. Например, един осцилоскоп PC-базирани позволява, в допълнение към удобен и интуитивен дисплей на процесите, запазват запис на диск, за да влезете и да предава мрежа обобщаваща информация за системи за контрол на по-високо ниво.

Специално компютри и компютърни системи. Това е компютър с функции на функционалност и дизайн, които позволяват да ги използвате, за да се справи ефективно с ограничен кръг икономически проблеми в определени среди. За разлика от компютри с общо предназначение могат да се променят, например, процесор със специална система команди. Типичен пример - цифрови сигнални процесори (DSP), ефективни при проблеми на цифрово филтриране в сложни данни ултразвукови местоположение.

Изчислителна комплекс (VC) - набор от инструменти BT решаване на приложни проблеми. В VC могат да включват хетерогенни компоненти. Обикновено трябва да използвате специализирани или проблемно ориентирани компютърни ресурси за оптимизиране на окончателното решение в дизайна на автоматизираните системи за управление.

Управляващи изчислителни машини (UVM), мениджъри VC (CRM), както и индустриални компютри. UVM и TEC се характеризира с набор от възможности за работа в реално време. Тези възможности са свързани с двата входно-изходна подсистема, както и операционна система свойства. Трябва да се отбележи възможността за откриване на неизправностите и бързо възстановяване след това. Промишлени (промишлен) PC - специално проектирана компютър, съвместим със стандартния архитектура и софтуер, но се различават в строителството. Целта - да се повиши надеждността, шумоустойчивост и удължаване на нормалната работа гама от екологични параметри (температура и други подобни). Предимството на такъв компютър - способността да се трасира софтуер на стандартен компютър.

Работни станции. Обикновено това е персоналните компютри на работното място на работниците и служителите, за решаване на конкретни проблеми, свързани с компютър. Следователно, работните станции са оборудвани с всички необходими входни и изходни устройства. Обикновено, работни станции са част от мрежата, която също разполага с мощни сървъри, които предоставят информационни ресурси и мрежов софтуер е необходим, която се нанася върху работни станции неподходящи. Работните станции не са предназначени за работа в реално време и се използват в нивото на контролна зала и развитие на работното място.

Системи за управление на базата на компютър. Използването на компютри при динамичната система за контрол на спирачната верига, свързани с решаването на редица проблеми, произтичащи от характеристиките на компютъра като дискретна система. В ACS с компютър е необходимо за решаване на проблеми с управлението на връзка с компютър съоръжението и експлоатацията на компютър в реално време в ритъма на контролния обект. Компютърна връзка с управление на съоръженията се усложнява от използването на цифрови компютри за контрол на непрекъснати автоматични системи.

в автоматична система за контрол на компютър обработва информацията за състоянието на обекта, доставя софтуер и оптимално управление на съоръжението. Фиг. 7.2.1 е пример за автоматичен контрол на диаграма на потока на компютърна.

Целият набор от устройства, свързани към интерфейс B, форми на компютърна система за комуникация с обекта. Състояние на имота се характеризира с информацията, постъпваща от датчиците на физични величини (DFV). Тази информация след превръщане в съответните звена на система за комуникация с даден обект влиза в компютъра и поток от измерване на информация. От компютъра към входовете на изпълнителното устройство (DUT), което води до желания обект състояние, влиза контрол на потока информация под формата на цифрови или аналогови сигнали. Информацията за контрол от канали на IO (KVVV) влиза цифрови контрол превключвател сигнали (KTSUS), от който се предава директно на задвижващите механизми на дискретни тип, или цифрово-аналогов преобразувател (DAC) за преобразуване и по-нататъшно предаване към входовете на аналогови задвижвания.

За да се свързват с А IO канали свързан външно прекъсване единица (GDP) от процесор (Р) и устройството текущото време (PTS). прекъсване БВП сигнали от датчици (PD), свързани с контролната обекта и сигнали от различни форми на PTS цикъла за обработка на информация и за контрол на обекта.

Превключване аналогови сигнали (CAS) и комутатор цифров сигнал (RCC), свързан с цифрова информация приемно устройство (UPTSI) представляват система за въвеждане на ключ за контрол, която извършва разделяне във връзка време сензор. Switch цифрови сигнали за управление (KTSUS) е изходен превключвател, контролира отделно от време входни връзка задвижвания.

Задвижващите механизми използват или аналогови сигнали или отделни цифрови сигнали и продължителността обикновено е значително по-дълго, отколкото продължителността на информационни сигнали за контрол. В тази връзка, комуникационна система с компютърно контролирани обект следва да включва хардуер, дискретно управление на съхранението на информация, за да го замени с нова информация или които са контролни действия се възприемат входове механизми.

Компютърна Комуникация с един обект в системата за автоматично управление може да бъде синхронен, асинхронен и комбинирани.

Когато синхронен процес контрол комуникация с настоящите устройства време часовник (PTS) е разделена на цикли с еднаква продължителност. Всеки цикъл започва с появата на сигнала на тактовата честота на входа на блока прекъсване. Първоначално цикъл се извършва серийни избирателни сензори, които следят състоянието на контрол обект. сигнали на датчика се превръщат във форма, необходими за въвеждане на тези сигнали към компютъра. Получени данни се обработват от компютър, и контролни действия са генерирани на обекта, който след подходящо превръщане на компютър комуникационна система с цел да се предава към задвижващите механизми. Компютър и след това или спира или изпълнява други програми не са свързани към системата за автоматично управление. Изпълнението на тези програми е прекъснат след сигнал часовник PTS. Контролни дейности, образувани в началото на цикъла, остават непроменени през целия цикъл.

В асинхронна комуникация с компютър предприятието отговаря на прекъсват сигналите от сензорите за прекъсване пряко свързани с обекта. Всеки сигнал съответства на преход прекъсне компютъра да извърши подходяща програма, са определени прекъсне характер. Прекъсване сигнали са обработени с компютър, като се има предвид нивото на приоритет.

Когато се комбинират свързване на компютъра към обект се контролира от тактови сигнали като PTS и за прекъсване сигнали като сигнали от управление авариен режим обект.

В някои случаи е препоръчително да се използва директен цифров контрол върху даден обект на базата на компютър. В тези случаи, компютърът действа като регулатор контрол верига. Комплектът сензор посочва стойности, добавъчни уточняване сигнали, сигнали за обратна връзка и регулатор са реализирани като софтуерни алгоритми, устройство за събиране и записване на променливите на състоянието и действията за контрол - програмируем функционално устройство. пряк алгоритми цифрови за контрол могат да се изграждат като алгоритми за аналогово управление.

Значително се разшири възможности за контрол в системи, които функционират на базата на микро-компютър. Ето това е възможно да се използват всички предимства на microprogramming което позволява да се приложат набор от машинни инструкции за стандартни компютри, както и специални инструкции комплекти за специфични области на управлението. В допълнение, това е възможно да се реализира изграждането на програмен език на високо ниво, ядрото операционни системи в реално време, диагностични функции за бързо откриване на грешки и провал. Възможност паралелно извършване на фърмуера на нивото на отделните елементарни операции може значително да увеличи скоростта на изпълнение на алгоритъма.