Fox / Всякая Хуйня / от ВАНИ / ГАП / !!!Мои Рефераты / 7

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Томский политехнический университет

Кафедра ТАМП

АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАП

Реферат по предмету «Гибкое автоматизированное производство»

Выполнил: студент группы 4420

Маркова Н.

Проверил: профессор, доктор техн. наук

Мартынов А. К.

Томск 2006г.

АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАП

При создании аппаратной базы локальных информационно-вычислительных управляющих сетей и интегрированных АСУ ГАП возникает ряд серьезных трудностей. Это объясняется тем что уровень требований по гибкости, универсальности, производительности, надежности, компактности и другим техническим характеристикам, который необходим для решения задач интегрального управления ГАП, выше возможностей современных серийных средств вычислительной техники и технологической базы их производства.

При создании технических средств ИАСУ ГАП особую важность приобретают вопросы оптимизации распределения функций аппаратной и программной реализации задач управления ГАП. Известно, аппаратная реализация характеризуется высокой скоростью и малыми объемами памяти. Однако это приводит к завышенным требованиям к аппаратуре управления, увеличению сроков ее разработки, повышению стоимости, снижению уровня безотказности и уменьшению помехоустойчивости технических средств ИАСУ ГАП.

Необходимость создания технических средств возникает при решении конкретных задач, связанных с контролем или управлением производственными объектами, когда следует реализовать конкретные алгоритмы управления и схемы информационных потоков. Это приводит к появлению разнообразных по структуре технических средств, незначительно отличающихся друг от друга по функциональному назначению и техническим характеристикам.

Управление технологическим оборудованием в ГАП в смысле подключения ЭВМ может быть реализовано тремя различными способами: прямым, централизованным и децентрализованным. Анализ достоинств и недостатков этих способов приведен в таблице.

При разработке технических средств ИАСУ ГАП большое значение имеет вопрос выбора способа передачи информации в каналах связи. В настоящее время наибольшее распространение получили два способа передачи данных - параллельный и последовательный.

Анализ способов управления технологическим оборудованием в ГАП

Способ уп- равления	Достоинства	Недостатки
Прямой	Простая реализация; прямой доступ к памяти; высокое быстродействие; удобство диагностики работоспособности отдельных вычислительных устройств.	Сложность кабельных соединений; низкая надеж-ность - при выходе из строя центральной ЭВМ останав-ливается все ГАП; низкая гибкость и живучесть.
Централизо-ванный	Высокая автономность ЭВМ простое решение; управление возможно от нескольких ЭВМ.	Сложное управление передачей данных; недостаточная гибкость и живучесть - невозможность обновления средств вычислительной техники без перестройки сети
Децентрализованный	Равноправность всех ЭВМ; высокая степень автономности выполнения вычислитель-ных операций; высокая гибкость и живучесть - при замене морально устаревшей ЭВМ сеть продолжает существовать; неограниченные возможности по расширению сети	Сложное управление передачей данных.

На основе анализа принципов современного структурного построения систем управления можно сделать следующие выводы:

для управления группой агрегатов, большими поточными линиями, отдельными производственными участками и рядом участков, наиболее перспективным является децентрализованное управление с магистральным или радиально-магистральным способом связи ЭВМ и объектов управления.

В настоящее время наблюдается тенденция соизмеримости сроков проектирования и производства систем управления со сроком их морального старения. Поэтому для создания жизнеспособных систем управления ГАП необходимо сокращать сроки их проектирования и производства систем управления со сроком их морального старения. Поэтому для создания жизнеспособных систем управления ГАП необходимо сокращать сроки их проектирования и производства систем управления со сроком их морального старения. Поэтому для создания жизнеспособных систем управления ГАП необходимо сокращать сроки их проектирования за счет использования типовых проектных решений и автоматизации проектных процедур.

Для увеличения жизненного цикла систем управления ГАП необходимо в их структуру закладывать возможности эволюционного развития.

Можно выделить три основополагающих принципа, которые позволяют существенно сократить сроки создания и повысить живучесть систем управления ГАП: модульность, магистральность и микропрограммность.

Принцип модульной организации предполагает построение систем управления на основе набора модулей. Под модулем в данном случае понимается конструктивно и функционально законченное устройство, позволяющее самостоятельно или в совокупности с другими модулями решать вычислительные или управляющие задачи данного класса. Следует различать функциональные или конструктивные модули.

Применительно к аппаратурной базе ИАСУ ГАП необходимо максимальное сближение функциональных и конструктивных модулей. При проектировании модулей необходимо оптимизировать соотношения их универсальности и специализации.

При комплексировании модулей в функционально ориентированные системы и устройства управления возможны два способа организации их взаимных связей: произвольный, по принципу “каждый с каждым”, и упорядоченный (магистральный), позволяющий минимизировать число связей.

Магистральный способ обмена позволяет минимизировать количество связей между блоками, повысить регулярность операционного устройства и устройства управления, обеспечить стандартизацию интерфейсов.

Гибкость проектируемых систем управления может быть существенно повышена за счет использования микропрограммного управления.

Для создания перспективных, дешевых и “живучих” систем управления необходим стандартный интерфейс - средство сопряжения, обеспечивающее информационную, электрическую и конструктивную совместимость, а также взаимодействие систем управления и периферийной аппаратуры с ЭВМ или процессором.

За последние годы в странах Европы и России отдельными фирмами были разработаны различные стандартные интерфейсы. Комплексный многофакторный анализ стандартных интерфейсов (JMS-1, BS 4421, КАМАК, NJM, Вектор) показывает, что весьма перспективным для создания систем управления ГАП является стандарт КАМАК.

Основные особенности системы КАМАК заключаются в следующем:

- модульный принцип построения;

- конструктивная однородность системы, обеспечиваемая использованием унифицированных конструкций, включая крейт для размещения функциональных модулей;

- применение принципов программного и микропрограммного управления.

Таким образом, на основании выполненного анализа можно сделать вывод о том, что система КАМАК в наибольшей степени отвечает всем принципам создания гибких, легко перестраиваемых, “живучих” аппаратно-программных комплексов, поэтому она была выбрана в качестве базовой для разработки аппаратуры систем управления гибкими автоматизированными производствами.

Для обеспечения функционирования ИАСУ ГПС разработано свыше 60 модулей КАМАК и свыше 10 локальных систем управления. Ориентация на стандарт КАМАК позволила успешно решить задачу серийного тиражирования разработок. В настоящее время на семи заводах отрасли серийно изготавливаются около 40 модулей и 10 локальных систем управления.

Литература:

1. Мартынов А.К. Основы гибкого автоматизированного производства механообработки: Учеб. пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2000. – 104с.