Тема 7: эвм в системах управления.
Цели: ознакомление с ЭВМ в системах управления.
Задачи: изучить цифровые системы управления и программное обеспечение систем управления предприятием.
После изучения темы Вы должны знать:
Цифровые системы управления
ЭВМ в контурах систем управления
Системы управления предприятием
Обеспечение работы систем управления
Программное обеспечение систем управления
Учебная информация: Системы управления, в состав которых входят ЭВМ или иные устройства, осуществляющее обработку цифровой информации, принято называть цифровыми системами автоматического управления.
Особенности цифровых систем. Основной особенностью цифровой системы является способ обработки информации в регуляторе (управляющей ЭВМ), который предусматривает использование только арифметических операций и позволяет реализовывать алгебраические алгоритмы управления, включая рекуррентные процедуры решения разностных уравнений.
Специализированные ЭВМ и вычислительные комплексы. Это ЭВМ, имеющие функциональные возможности и конструктивные особенности, позволяющие использовать их для эффективного решения ограниченного класса задач в определённых условиях окружающей среды. Отличия от ЭВМ общего назначения могут быть разнообразными, например, процессор со специальной системой команд.
Управляющие ЭВМ (УВМ), управляющие ВК (УВК) и промышленные ПК. УВМ и УВК характеризуются набором возможностей работы в режиме реального времени. Эти возможности касаются как подсистемы ввода-вывода, так и свойств операционной системы. Также следует отметить возможности обнаружения сбоев и быстрого восстановления после них. Промышленные (индустриальные) ПК - это специально спроектированные ПК, совместимые со стандартными архитектурно и программно, но отличающиеся конструктивным исполнением. Цель - повышение надёжности, помехозащищённости и расширения диапазона параметров окружающей среды нормального функционирования (температурный диапазон и т.п.). Преимущество таких ПК - возможность отладки программного обеспечения на обычных ПК. Рабочие станции. Обычно это персональные компьютеры, находящиеся на рабочих местах сотрудников, решающих конкретную задачу с помощью ЭВМ. Управление системами на базе ЭВМ. Использование ЭВМ контуре управления динамическими автоматическими системами связано с решением ряда проблем, вытекающих из особенностей ЭВМ как дискретной системы.
Информационная система управления предприятием (ИСУП) – это операционная среда, которая способна предоставить менеджерам и специалистам актуальную и достоверную информацию обо всех бизнес-процессах предприятия, необходимую для планирования операций, их выполнения, регистрации и анализа. Это система, несущая в себе описание полного рыночного цикла – от планирования бизнеса до анализа результатов деятельности предприятия. По характеру функционального назначения в СУ выделяется две части - обеспечивающая и функциональная. Техническое обеспечение СУ (ТО СУ) - комплекс технических средств (КТС), используемых для функционирования системы управления. Информационное обеспечение СУ (ИО СУ) — совокупность реализованных решений по объемам, размещению и формам, организации информации, циркулирующей в СУ в процессе ее функционирования. Математическое обеспечение СУ (МО АСУ) - совокупность математических моделей, методов и алгоритмов обработки информации в автоматизированной системе управления. Лингвистическое обеспечение СУ - совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц при общении персонала СУ с ЭВМ. Операционные системы реального времени. Как и всякая другая операционная система, ОСРВ выполняет следующие основные функции, необходимые при использовании средств вычислительной техники в автоматике: - обеспечение бесконфликтного взаимодействия параллельных задач (процессов) с аппаратурой; - бесконфликтное разделение ресурсов вычислительной системы (память, диски и т.п.); - обеспечение надежной передачи данных между процессами в адресных пространствах; - обеспечение стандартных средств доступа к ресурсам; - обеспечение стандартных телекоммуникаций и сетевой поддержки; - поддержание службы времени (системных и сетевых таймеров); - создание вычислительной среды повышенной надёжности. Инструменты разработки и отладки программного обеспечения. Наиболее перспективными являются интуитивно-понятные разработчику средства визуального проектирования. Визуальные средства предполагают, что проектировщик (или пользователь) не должен писать практически никакого кода программы ни на одном из языков программирования. Вместо этого он производит размещение тех или иных наглядных графических образов (пиктограмм) на рабочем поле. Сопровождение программного обеспечения - это возможность гарантировать передачу программных комплексов, их переналадку в случае необходимости, исправление обнаруженных ошибок, устранение сбоев.
Вопросы для самопроверки:
1) Цифровые системы управления: укрупненная схема; эквивалентная схема цифровой системы управления; особенности цифровых систем.
2) ЭВМ в контурах систем управления: ЭВМ общего назначения; специализированные ЭВМ и вычислительные комплексы; управляющие ЭВМ, управляющие ВК и промышленные ПК; рабочие станции; управление системами на базе ЭВМ.
3) Системы управления предприятием: основные понятия; уровни систем управления; информационный продукт; информационные системы; информационная система управления предприятием; задачи ИСУП; контроллинг; перспективы развития ИСУП и контроллинга; рынок ИСУП; ИСУП в решении задач контроллинга.
4) Обеспечение работы систем управления: техническое обеспечение СУ; информационное обеспечение; математическое обеспечение; программное обеспечение; лингвистическое обеспечение.
5) Программное обеспечение систем управления: структура программного обеспечения; системное программное обеспечение; операционные системы реального времени; обзор операционных систем реального времени; ОСРВ на основе ядра Windows; прикладное программное обеспечение для САУ; инструменты разработки и отладки программного обеспечения; сопровождение программного обеспечения.