18. Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов. Функции управления оборудованием.

Промышленные компьютеры (ПромК)– машины, используемые в составе систем управления промышленным оборудованием и производственными процессами. Применение компьютеров для автоматизации производства имеет ряд особенностей, сфера их применения разнообразна (широкий круг производственных задач).

Производственные процессы бывают:

1. непрерывные (химическая, пищевая, металлургическа Пр) – относительно небольшое число медленно изменяющихся параметров, медленное протекание процессов.

2. дискретные (машиностроение) – большое количество процессов, сложнее автоматизировать, чем непрерывные. Для автоматизации используют станки с программным управлением.

В производственных системах управления выделяют два уровня: верхний и нижний.

Устройства нижнего уровня осуществляют прямое управление процессом или оборудованием, те именно они связанны с технологическим процессом, под их воздействием находятся исполнительные механизмы. Имеют набор системы датчиков, которые дают информации о процессе. И после обработки формируются управленческие воздействия.

ПромК применяются на верхнем уровне. Компьютеры верхнего уровня должны обеспечивать сбор данных о состоянии объекта в целом, их обработку и представление в виде, удобном для оператора.

Верхний уровень охватывает те контуры, которые включают в качестве одного из звеньев человека-оператора. Оператор не оказывает прямых управляющих воздействий, а лишь следит за ходом технологического процесса. При необходимости он может изменить параметры процесса или последовательность управляющих воздействий. Такой тип управления называют супервизорным (наблюдательным).

Компьютеры верхнего уровня должны обеспечить сбор данных о состоянии объекта, их обработку в виде, удобном для оператора.

Важное требование к оборудованию всех уровней – высокая надёжность. Отказы устройств могут привести к выходу из строя оборудования, порче продукции и бесполезному расходу сырья. Выполнение этого требования усложняется из-за неблагоприятных условий эксплуатации оборудования: широкий температурный диапазон, ударные и вибрационные нагрузки, пыль и грязь, повышенная влажность и возможное попадание жидкости на корпус, химически агрессивные среды, ЭМ и радиочастотные излучения. Все это требует особой конструкции вычислительных устройств.

ПромК бывают автономные и встроенные.

Автономные имеют полный набор функциональных блоков (ЦП, память, накопители, терминал пользователя, адаптеры ПУ, блок питания, корпус). Строятся на базе стандартных шин расширения (ISA, EISA, PCI и др). Чаще всего они полностью совместимы с обычными ПК, но при этом работают с не типизованными ПУ. Обычно используются на верхних уровнях систем автоматизации для построения рабочих мест операторов. Для них разработано множество пакетов прикладных программ.

Встроенные – машины, выполненные в виде небольших блоков, которые устанавливаются в аппаратуру управляющей системы. Они выполняют те же функции, но реализуются по-другому. Устанавливаются в готовые стойки аппаратуры => не имеют своего корпуса, источника питания, может отсутствовать система отображения информации. Обязательно есть средство сопряжения с шиной управляющей системы.

Являются малогабаритными, ОЗУ меньше.

Функции управления оборудованием: время воздействия (влючение/выключение устройств во времени); поддержание параметра в заданых пределах (температура, давление, влажность) – время как параметр (значение параметра есть функция от времени).