6.2. Комп'ютер в системах автоматизації.

Не дивлячись на існуючі традиції застосування ПЛК для вирішення проблем автоматизації, багато завдань набагато ефективніше вирішуються за допомогою персональних комп'ютерів замість контролера. Комп'ютер може бути використаний також як пульт оператора (диспетчера) або виконувати одночасно функції контролера і пульта оператора. У завданнях автоматизації широко застосовують як офісні, так і промислові комп'ютери.

6.2.1. Комп'ютер як контролер.

Комп'ютер може бути перетворений на повноцінний контролер, якщо на нього встановити:

• систему програмування контролерів (CoDeSys або ISa-GRAF);

• електронний диск замість звичайного жорсткого диска;

• плати введення-виведення або зовнішні модулі введення-виведення;

• сторожовий таймер.

Електронним диском є ПЗП, що складається з мікросхем флеш-пам’яті і конструктивно виконане у вигляді корпусу звичайного жорсткого диска формату 2.5", 3.5" або 5.25" з інтерфейсами IDE і SCSI. Основною перевагою електронного диска є його висока стійкість до вібрацій, відсутність акустичного шуму, висока надійність, низьке енергоспоживання, мала вага.

Плати і зовнішні модулі введення-виведення для комп'ютера випускаються багатьма незалежними виробниками, що стало можливим завдяки наявності стандартів на конструктивного виконання і шини як промислових, так і офісних комп'ютерів.

Сторожовий таймер служить для перезавантаження комп'ютера у разі його зависання. Відмітимо, що комп'ютер має набагато більше, ніж контролер, час перезавантаження при використанні офісної операційної системи Windows.

До переваг персональних комп'ютерів (ПК) при їх використанні в якості контролерів відносяться:

• на порядок більша ємність оперативної пам'яті;

• наявність жорсткого диска з практично необмеженою ємністю;

• на порядки вища швидкодія;

• швидкий розвиток апаратного забезпечення (модернізація комп'ютерів відбувається кожні 4...6 місяця, контролерів — через 3...5 років);

• у декілька разів нижча ціна;

• наявність великого числа фахівців, що добре володіють ПК;

• підтримка комп'ютером DVD і CD-ROM дисководів, принтера, звукових карт, систем розпізнавання і синтезу мови, систем розпізнавання образів і тексту, а також інших засобів, недоступних для контролера;

• легка заміна комп'ютера на потужніший без зміни ПЗ;

• підтримка клавіатури, миші і монітора;

• можливість комплектації комп'ютера з частин, що виробляються великим числом незалежних виробників;

• можливість створення всієї системи автоматизації за допомогою SCADA-пакетів (MASTERSCADA, Trace Mode), без залучення систем програмування контролерів і засобів зв'язку контролера з комп'ютером;

• наявність стандартів на шини, що забезпечує велике число незалежних постачальників стандартних комп'ютерних плат.

Хоча промислові комп'ютери, наближаючись за умовами експлуатації до контролерів, втрачають деякі з переваг ПК (такі, як швидкодія, швидкість модернізації, низька ціна), інші перевага ПК роблять їх широко розповсюдженими і затребуваними в промисловості.

З розвитком промислових комп'ютерів і контролерів відбувається стирання відмінностей між ними. Проте залишається ряд відмінностей, які вже не можна назвати істотними, але які зустрічаються найчастіше. Типовий комп'ютер, на відміну від типового контролера, має:

• мишу, клавіатуру і монітор;

• жорсткий диск;

• вузький температурний діапазон (від 0 до +50 °С);

• операційну систему Windows (іноді використовують ОС реального часу Windows СЕ, QNX, RTOS);

• вентилятор для охолоджування процесора і блоку живлення.

У промислових комп'ютерах іноді використовують операційну систему реального часу, проте вона не завжди є необхідною навіть в системах автоматичного управління. Наприклад, системи управління мікрокліматом, що серійно випускаються, в промислових теплицях «Агротерм» фірми НІЛ АП (www.RealLab.ru) впродовж багатьох років чудово зарекомендували себе, реалізовуючи декілька десятків контурів ПІД-регулювання при одночасній архівації декількох сотень параметрів. Всі перераховані завдання вирішуються за допомогою всього одного персонального комп'ютера з ОС Windows ХР і модулів введення-виведення серії RealLab!. Недоліком комп'ютерів з ОС Windows є великий час перезавантаження системи при її зависанні.