Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Волжская государственная академия водного транспорта”

Кафедра радиоэлектроники

Л.С. Грошева, в.И. Плющаев

Аппаратная база и программирование

микропроцессорных систем управления

Учебно-методическое пособие

для студентов заочного обучения по специальности 18.04.04

«Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики»

Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»

Н. Новгород, 2009

УДК 681.325.5: 621.382

Г 89

Грошева Л.С., Плющаев В.И. Аппаратная база и программирование микропроцессорных систем управления. Учебно-методическое пособие для студентов заочного обучения по специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики»/ Л.С. Грошева, В.И. Плющаев. – Н. Новгород: Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. – 49с.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучения студентов академии заочного обучения специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Микропроцессорные системы управления».

Рекомендовано к изданию кафедрой радиоэлектроники. Протокол № 3 от 14.10.2008г.

© ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009

1. Архитектура систем управления и контроля

Характерной особенностью современного судостроения является создание судов с высокой степенью комплексной автоматизации, которая позволяет существенно повысить технико-экономическую эффективность эксплуатации. В настоящее время автоматизация охватывает практически все установки, агрегаты, механизмы и системы судна.

Увеличение объема автоматизации, ужесточение требований к качеству функционирования управляющих устройств, усложнение алгоритмов управления, решение задач диагностирования и прогнозирования, стремление к унификации и стандартизации оборудования предопределили широкое использование на судах различного рода микропроцессорной (МП) техники.

Архитектура системы управления есть способ организации сбора и обработки информации, а также формирования и передачи управляющих воздействий.

Различают три основных вида архитектуры систем управления:

• централизованные - вся информация о технологических объектах концентрируется в едином управляющем центре и управление любым узлом осуществляется из него;

• распределенные – для контроля и управления отдельными объектами и узлами устанавливается специальное устройство управления;

• иерархические распределенные - контроль и управление отдельными объектами и узлами осуществляется специальными устройствами управления, объединенными в единую сеть с помощью центрального узла управления и контроля.

В мировом судостроении наиболее востребованными являются иерархические распределенные (топологически и функционально) мультипроцессорные системы управления.

К преимуществам таких систем можно отнести:

• высокую надежность – при выходе из строя одного из узлов управления, все остальные продолжают функционировать в обычном режиме;

• возможность гибкого наращивания системы – без необходимости отключения управления всеми остальными объектами;

• относительную простоту разработки, внедрения и эксплуатации;

• унификацию аппаратной базы;

• обеспечение дистанционного контроля и управления объектами и т.п.

Основополагающий принцип при построении иерархических систем – на верхнем уровне принимаются общезначимые для системы решения, на нижних уровнях управляющие воздействия местного значения генерируются автономно. Возможность независимого управления местными подсистемами (нижние уровни) в случае выхода из строя верхнего уровня позволяет избежать аварийных ситуаций.