Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Лекция №8 Средства для реализации алгоритмов управления.




Лекция №8 Средства для реализации алгоритмов управления.

Средства представления информации оператору и дистанционного воздействия на ТП (в т.ч. щиты и пульты, АРМ, интерфейс оператора)

План лекции:

1. Понятия о микропроцессорах и микроконтроллерах

2. Классификация микроконтроллеров. Структура МПС

3. Программирование МПК, ПЛК

4. Состав АРМ оператора, щиты и пульты автоматизации, МПК,

панели управления, рабочие станции, интерфейс оператора.

 

1.1.В «старых» системах автоматизации реализация алгоритмов регулирования осуществлялась в апппаратных устройствах – промышленных регуляторах. Из «долгожителей» можно отметить среди электронных – линию регуляторов Р25, автоматических многофункциональных приборов (мосты, потенциометры) со встроенным регулятором: КС-3, -4; пневматических – прибор ПВ10 в комплекте с пневматическими регуляторами. К настоящему время они претерпели физический и моральный износ и почти полностью исчезли из систем автоматизации предприятий ХПЗ.

1.2. В современных системах управления широко используются разнообразные микропроцессорные устройства (МПУ), обеспечивающие выполнение основных функций: реализацию алгоритмов контроля и управления, представление оперативному персоналу информации о состоянии ТП и оборудования, дистанционного воздействия на ТП, связь с датчиками и ИМ, а также между микропроцессорными системами и их элементами. МПУ оснащаются библиотеками программных алгоритмов, позволяющих решать задачи управления практически любой сложности.

Современные системы управления создаются в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) оператора, диспетчера и других технических руководителей. При реализации АРМ оператора помимо датчиков, преобразователей, ИМ и РО, применяются разнообразные МПУ.

Микропроцессоры (МП) и микроконтроллеры (МПК) - гибкие программно управляемые многофункциональные логические устройства, способные принимать, хранить обрабатывать (логически или арифметически) и выдавать информацию, представленную в виде многоразрядных двоичных кодов.

Микропроцессор (МП)— программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управ­ления этой обработкой, выполненное в виде одной (или не­скольких) интегральных электронных элементов — БИС и СБИС.

Программируемость — возможность изменять алгоритм обра­ботки данных посредством программирования, т. е. за счет ис­пользования микропроцессорных БИС. Программируемость по­зволяет применять микропроцессорные БИС (МПБИС) одного типа для решения различных задач управления.

Микропроцессор по своим логическим функциям и структуре подобен процессору обычных компьютеров (Вы изучали их в курсах «ИНФОРМАТИКА…» еще в школе, затем в ВУЗе) и оперирует коротки­ми словами 2..., 16..., 32..., 64..., 128... разрядов. Основная функ­ция МП — преобразовывать информацию. Однако сам по себе МП еще не способен осуществить переработку информации, т. е. решить конкретную задачу, его необходимо соединить с запоми­нающим устройством (ЗУ) и устройством ввода-вывода (УВВ), программировать и обеспечить обмен информацией МП с эти­ми устройствами.

Микропроцессорная система(МПС) — это совокупность взаи­мосвязанных устройств, состоящая из одного или нескольких МП, ЗУ, УВВ и ряда других устройств, обеспечивающих выпол­нение определенных функций.

МикропроцессорнаяЭВМ (микроЭВМ) — это МПС, имеющая связь с внешними устройствами, панель питания, источник питания, объединенные единой конструкцией.

Микроконтроллер(МПК) — микропроцессорное устройство, ко­торое выполняет функции логического анализа и управления по заданным алгоритмам без взаимодействия с оператором.

Программируемый логический контроллер(ПЛК) — микропро­цессорное устройство, которое выполняет функции логического анализа и управления по соответствующим алгоритмам согласно требованиям технологического процесса и взаимодействует с оператором.

Программно-технический комплекс (ПТК).Структура ПТК включает следующие кемпоненты: контроллеры — УСО (устройства связи с объектом); средства для формирования ЛВС (локальных вычислительных сетей) и межсетевых взаимодействий; АРМ-станция оператора; АРМ службы АСУТП — станция инжиниринга; сервер БД, предназначенный для ведения БД РВ и БД проекта; сервер приложений, выполняющий сложные расчетные задачи; архивный сервер — станция архивирования; коммуникационный сервер, обеспечивающий связь с контроллерами, УСО, (датчиками различных фирм-производителей, с другими система­ми с помощью модемов; системы бесперебойного питания; сервисные средства для эксплуатации, поверки, контроля работы, наладки и обслуживания и др.



ПЛК для маломасштабных распределенных систем управления.

Этот класс микропроцессорных ПТК превосходит большинство сетевых комплексов контроллеров по мощности и сложности выпол­няемых функций. В целом, этот класс еще имеет ряд ограничений по объему автоматизируемого производства (порядка десятка тысяч входов/выходов) и набору реализуемых функций. Основные отличия от предшествующего класса заключаются в несколько боль­шем разнообразии модификаций контроллеров, блоков ввода/вывода, большей мощности центральных процессоров, более развитой и гибкой сетевой структуре. Как правило, ПТК этого класса имеет развитую многоуровневую сетевую структуру. Так нижний уровень может вы­полнять связь контроллеров и рабочей станции компактно располо­женного технологического оборудования, а верхний уровень поддерживать взаимодействие нескольких узлов друг с другом и с рабочей станцией диспетчера всего автоматизируемого участка производства. На верх­нем уровне (уровне рабочих станций операторов) эти комплексы, по большей части, имеют достаточно развитую информационную сеть. В некоторых случаях расширение сетевой структуры идет в направле­нии применения стандартных цифровых полевых сетей, соединяющих отдельные контроллеры с удаленными от них блоками ввода/вывода и интеллектуальными приборами. Подобная простая и дешевая сеть соединяет по одной витой паре проводов контроллер с множеством интеллектуальных полевых приборов, что резко сокращает длину ка­бельных сетей на предприятии и уменьшает влияние возможных помех, поскольку исключается передача низковольтной аналоговой информа­ции на значительные расстояния.

Мощность контроллеров, применяемых в этом классе средств, по­зволяет в дополнение к типовым функциям контроля и управления реализовывать более сложные и объемные алгоритмы управления (на­пример, самонастройку алгоритмов регулирования, адаптивное управление). Маломасштабные распределенные системы управления использу­ются для автоматизации отдельных средних и крупных технологиче­ских объектов предприятий непрерывных отраслей промышленности, а также цехов и участков дискретных производств и цехов заводов чер­ной и цветной металлургии.

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

Особенности ПЛК в сравнении с традиционными ТСА и ЭВМ

1. Циклический характер работы, определяющий возможность ПЛК обрабатывать информацию (управлять производственными процессами) в реальном масштабе времени технологического оборудования.

2. Проблемно ориентированное программно-математическое обеспечение ПЛК, рассчитанное на конкретные типовые задачи управления, регулирования и контроля технологическими процессами.

3. Легкое и свободное программирование и перепрограммирование с помощью специальных инженерных языков высокого уровня стандарта

IEC 6.1131-3.

4. Простота и доступность в процессе подключения, отладки и эксплуатации ПЛК, ориентация на обычный производственный персонал (электриков, наладчиков).

5. Схожесть физических структур и конструкций ПЛК различного назначения и разных фирм изготовителей.

6. Модульная архитектура построения ПЛК, позволяющая простое конфигурирование при разработке и свободное наращивание или урезание при дальнейшей модернизации систем автоматизации.

7. Возможность эксплуатации ПЛК в непосредственной близости от технологического оборудования (в цеховых, полевых, пожароопасных условиях), неприхотливость, простота в обслуживании.

8. Широкие коммуникационные возможности ПЛК, позволяющие создавать на их основе сложные распределенные АСУ ТП с применением сетевых технологий.

 

Лекция №8 Средства для реализации алгоритмов управления.

Средства представления информации оператору и дистанционного воздействия на ТП (в т.ч. щиты и пульты, АРМ, интерфейс оператора)

План лекции:

1. Понятия о микропроцессорах и микроконтроллерах

2. Классификация микроконтроллеров. Структура МПС

3. Программирование МПК, ПЛК

4. Состав АРМ оператора, щиты и пульты автоматизации, МПК,

панели управления, рабочие станции, интерфейс оператора.

 

1.1.В «старых» системах автоматизации реализация алгоритмов регулирования осуществлялась в апппаратных устройствах – промышленных регуляторах. Из «долгожителей» можно отметить среди электронных – линию регуляторов Р25, автоматических многофункциональных приборов (мосты, потенциометры) со встроенным регулятором: КС-3, -4; пневматических – прибор ПВ10 в комплекте с пневматическими регуляторами. К настоящему время они претерпели физический и моральный износ и почти полностью исчезли из систем автоматизации предприятий ХПЗ.

1.2. В современных системах управления широко используются разнообразные микропроцессорные устройства (МПУ), обеспечивающие выполнение основных функций: реализацию алгоритмов контроля и управления, представление оперативному персоналу информации о состоянии ТП и оборудования, дистанционного воздействия на ТП, связь с датчиками и ИМ, а также между микропроцессорными системами и их элементами. МПУ оснащаются библиотеками программных алгоритмов, позволяющих решать задачи управления практически любой сложности.

Современные системы управления создаются в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) оператора, диспетчера и других технических руководителей. При реализации АРМ оператора помимо датчиков, преобразователей, ИМ и РО, применяются разнообразные МПУ.

Микропроцессоры (МП) и микроконтроллеры (МПК) - гибкие программно управляемые многофункциональные логические устройства, способные принимать, хранить обрабатывать (логически или арифметически) и выдавать информацию, представленную в виде многоразрядных двоичных кодов.

Микропроцессор (МП)— программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управ­ления этой обработкой, выполненное в виде одной (или не­скольких) интегральных электронных элементов — БИС и СБИС.

Программируемость — возможность изменять алгоритм обра­ботки данных посредством программирования, т. е. за счет ис­пользования микропроцессорных БИС. Программируемость по­зволяет применять микропроцессорные БИС (МПБИС) одного типа для решения различных задач управления.

Микропроцессор по своим логическим функциям и структуре подобен процессору обычных компьютеров (Вы изучали их в курсах «ИНФОРМАТИКА…» еще в школе, затем в ВУЗе) и оперирует коротки­ми словами 2..., 16..., 32..., 64..., 128... разрядов. Основная функ­ция МП — преобразовывать информацию. Однако сам по себе МП еще не способен осуществить переработку информации, т. е. решить конкретную задачу, его необходимо соединить с запоми­нающим устройством (ЗУ) и устройством ввода-вывода (УВВ), программировать и обеспечить обмен информацией МП с эти­ми устройствами.

Микропроцессорная система(МПС) — это совокупность взаи­мосвязанных устройств, состоящая из одного или нескольких МП, ЗУ, УВВ и ряда других устройств, обеспечивающих выпол­нение определенных функций.

МикропроцессорнаяЭВМ (микроЭВМ) — это МПС, имеющая связь с внешними устройствами, панель питания, источник питания, объединенные единой конструкцией.

Микроконтроллер(МПК) — микропроцессорное устройство, ко­торое выполняет функции логического анализа и управления по заданным алгоритмам без взаимодействия с оператором.

Программируемый логический контроллер(ПЛК) — микропро­цессорное устройство, которое выполняет функции логического анализа и управления по соответствующим алгоритмам согласно требованиям технологического процесса и взаимодействует с оператором.

Программно-технический комплекс (ПТК).Структура ПТК включает следующие кемпоненты: контроллеры — УСО (устройства связи с объектом); средства для формирования ЛВС (локальных вычислительных сетей) и межсетевых взаимодействий; АРМ-станция оператора; АРМ службы АСУТП — станция инжиниринга; сервер БД, предназначенный для ведения БД РВ и БД проекта; сервер приложений, выполняющий сложные расчетные задачи; архивный сервер — станция архивирования; коммуникационный сервер, обеспечивающий связь с контроллерами, УСО, (датчиками различных фирм-производителей, с другими система­ми с помощью модемов; системы бесперебойного питания; сервисные средства для эксплуатации, поверки, контроля работы, наладки и обслуживания и др.





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:



Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 713; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.012 с.) Главная | Обратная связь