2.4.2. Уровень управления

Уровень управления, представленный локальным контроллером, является основным звеном в управлении технологическим процессом. Этот уровень реализует автоматическое управление работой объектов автоматизации посредством уровня УСО в соответствии с параметрами управления, заданными с пульта оператора (для объектов подразумевающих автоматическое управление). Также осуществляет преобразование и передачу в уровень УСО управляющих воздействий сформированных на пульте оператора (для объектов подразумевающих дистанционное управление).

Требования к прикладному программному обеспечению продиктованы, в первую очередь, необходимостью осуществлять управление в реальном масштабе времени. При этом необходимо минимизировать временные задержки необходимые для формирования управляющих воздействий.

Уровень управления должен обеспечивать взаимодействие с уровнем отображения информации, контроля и архивирования (пульт оператора) для получения параметров управления (для объектов автоматического управления) и управляющих воздействий (для объектов дистанционного управления), а также для передачи на пульт оператора текущего состояния процесса в виде совокупности технологических параметров. Уровень управления должен обеспечивать взаимодействие с уровнем устройств связи с объектами (уровень УСО) для выдачи управляющих воздействий и сбора информации о текущем состоянии технологического процесса.

Прикладное программное обеспечение уровня управления должно содержать средства диагностики модулей ADAM и формировать соответствующие сообщения в случае отказа последних.

Таким образом, необходимо сформировать прикладное программное обеспечение, функционирующее в реальном времени на уровне управления и обеспечивающее взаимодействие с уровнем отображения информации, контроля и архивирования и уровнем УСО.

2.5. Общая характеристика используемых аппаратных средств

2.5.1. Контроллеры MicroPc фирмы octagon

Начиная с 1981 года, технологическое новаторство было отличительной чертой промышленных компьютеров фирмы Octagon. В настоящее время встраиваемые компьютерные системы этой фирмы нашли широкое применение [9].

Исследования показали, что наиболее важными факторами при выборе промышленного компьютера являются:

- надежность;

- производительность системы;

- время на разработку;

- трудоемкость разработки;

- долговременная надежность поставок.

Фирма разрабатывает и производит промышленные компьютеры и вспомогательное оборудование к ним, концентрируясь на решении проблем заказчика.

Серия MicroPC представляет собой совокупность оборудования для автоматизации промышленности, способного работать на основе стандартной шины IBM PC - ISA. Набор РС-совместимых процессорных плат покрывает диапазон от 12 МГц XT до плат на базе 5x86 процессора с тактовой частотой 133 МГц. Выбор конкретной процессорной платы зависит от требований к системе по быстродействию и стоимости. Для повышения быстродействия необходимо заменить только процессорную плату. При этом монтажный каркас, блок питания и периферийные устройства остаются прежними. В настоящее время существует порядка 25 типов плат расширения. Существует возможность использовать до восьми плат расширения в одной системе. Каждой плате с помощью перемычек может быть присвоен свой уникальный адрес, что позволяет использовать в системе несколько плат одного типа. Все платы расширения могут быть вставлены в монтажный каркас MicroPС, настольный PC, в PC промышленного назначения или в пассивную объединительную плату без каких либо аппаратных или программных ограничений. Существует возможность использования стандартных PC-совместимых плат расширения половинной длины в случае применения гибридных монтажных каркасов MicroPC. Все платы расширения поставляются с драйверами, написанными на языках C и BASIC. Для быстрой разработки программного обеспечения платы расширения вставляют в настольный PC и используют его ресурсы для отладки программного обеспечения знакомыми инструментальными средствами. После отладки эти программы будут гарантировано работать и на MicroPC.

Семейство MicroPC отличает высокие надежностные характеристики. Оборудование MicroPC фирмы OCTAGON имеют среднее время наработки на отказ от 90000 до 230000 часов.

Особенности исполнения плат MicroPC обеспечивают их работу при температурах от - 40°С до +85°С, что обеспечивает повышенную надежность в реальных производственных условиях.

Кроме того, следует отметить способность MicroPC противостоять вибрациям до 5g и ударам до 20g, что делает MicroPC работоспособными в таких экстремальных условиях, где выходят из строя обычные персональные компьютеры.

100% применение компонентов КМОП сокращает энергопотребление до уровня в 10% от необходимого стандартному PC. Кроме того, важно отметить, что для MicroPC, в отличие от многих других промышленных контроллеров, охлаждающий вентилятор не нужен даже при установке в герметичном корпусе.

Все процессорные платы MicroPC имеют операционную систему DOS 6.22, записанную в ПЗУ, и могут работать с любым программным обеспечением в пределах установленной памяти. Эти платы имеют два или три электронных диска и могут работать автономно без монитора, клавиатуры, монтажного каркаса и дисковых накопителей.

Большинство входящих в семейство плат работают от одного источника питания (5В), что позволяет уменьшить стоимость системы и упростить ее установку.

Все оборудование серии MicroPC соответствует стандарту ISO 9001.