Computer Science

2023-04-22 12:02:49 Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП)

АСУ ТП - группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления Технологическим процессом. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием(АСУП).

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс.

Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, устройства управления, исполнительные устройства.

Главной особенностью АСУ ТП является периодическое либо регулярное участие человека-оператора в ее работе. Роль оператора состоит в периодическом либо регулярном контроле за системой операторского управления. Открыть/Комментировать

2023-04-21 12:02:07 Протокол SOAP

SOAP - протокол обмена структурированными сообщениями в распределённой вычислительной среде. Первоначально SOAP предназначался в основном для реализации удалённого вызова процедур (RPC). Сейчас протокол используется для обмена произвольными сообщениями в формате XML, а не только для вызова процедур.

Сообщение SOAP выглядит так:
Envelope — корневой элемент, который определяет сообщение и пространство имен, использованное в документе.
Header — содержит атрибуты сообщения, например: информация о безопасности или о сетевой маршрутизации.
Body — содержит сообщение, которым обмениваются приложения.
Fault — необязательный элемент, который предоставляет информацию об ошибках, которые произошли при обработке сообщений.

Из недостатков выделяют, что при Использование SOAP для передачи сообщений увеличивает их объём и снижает скорость обработки. В системах, где скорость важна, чаще используется пересылка XML-документов через HTTP напрямую, где параметры запроса передаются как обычные HTTP-параметры. Открыть/Комментировать

2023-04-20 12:02:40 Числовое программное управление

Числовое программное управление - область техники, связанная с применением цифровых вычислительных устройств для управления производственными процессами.

Структурно в состав ЧПУ входят:
- пульт оператора, позволяющий вводить управляющую программу, задавать режимы работы; выполнить операцию вручную.

- дисплей — для визуального контроля режимов работы и редактируемой управляющей программы/данных.

- контроллер — компьютеризированное устройство, решающее задачи формирования траектории движения режущего инструмента, технологических команд управления устройствами автоматики станка, общим управлением, редактирования управляющих программ, диагностики и вспомогательных расчетов.

ПЗУ — память, предназначенная для долговременного хранения системных программ и констант; информация из ПЗУ может только считываться.

ОЗУ — память, предназначенная для временного хранения управляющих программ и системных программ, используемых в данный момент. Открыть/Комментировать

2023-04-19 12:02:37 Распределённая система управления. Требования и задачи.

Распределённая система управления — система управления технологическим процессом, отличающаяся построением распределённой системы ввода-вывода и децентрализацией обработки данных.

Требования к современной РСУ:
- Отказоустойчивость и безопасность.
- Простота разработки и конфигурирования.
- Поддержка территориально распределённой архитектуры.
- Единая конфигурационная база данных.
- Развитый человеко-машинный интерфейс.

Задачи распределенных систем:
- Соединение пользователей с ресурсами.
- Прозрачность — свойство систем, которые представлены в виде единой компьютерной системы.
- Открытость — система, предлагающая службы, вызов которых требует стандартные синтаксис и семантику.
- Масштабируемость. Открыть/Комментировать

2023-04-18 12:02:55 Как программировать ПЛК (Программируемый логический контроллер)

Программирование ПЛК имеет отличие от традиционного программирования. Это связано с тем, что ПЛК исполняют бесконечную последовательность программных циклов, в каждом из которых:
- считывание входных сигналов, в том числе манипуляций, например, на клавиатуре оператором;
- вычисления выходных сигналов и проверка логических условий;
- выдача управляющих сигналов и при необходимости управление индикаторами интерфейса оператора.

Поэтому при программировании ПЛК используются флаги - булевые переменные признаков прохождения алгоритмом программы тех или иных ветвей условных переходов. Отсюда, при программировании ПЛК от программиста требуется определённый навык.

Например, процедуры начальной инициализации системы после сброса или включения питания. Эти процедуры нужно исполнять только однократно. Поэтому вводят булевую переменную (флаг) завершения инициализации, устанавливаемую при завершении инициализации. Программа анализирует этот флаг, и если он установлен, то обходит исполнение кода процедур инициализации. Открыть/Комментировать

2023-04-17 12:01:44 Программируемый логический контроллер(ПЛК)

Программируемый контроллер — цифровая электронная система, которая использует программируемую память для внутреннего хранения инструкций по реализации таких специальных функций, как логика, установление последовательности, согласование по времени, счет и арифметические действия для контроля посредством цифрового или аналогового ввода/вывода данных различных видов машин или процессов.

Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, без серьёзного обслуживания и без вмешательства человека.

ПЛК — устройства, предназначенные для работы в системах реального времени.

В отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы. Открыть/Комментировать

2023-04-15 12:01:39 Достоинства и недостатки промышленной сети

В сравнении с подключением периферийного оборудования к контроллеру отдельными проводами промышленная сеть имеет следующие достоинства:

- в несколько раз снижается расход на кабель и его прокладку;
- увеличивается допустимое расстояние до подключаемых датчиков и исполнительных устройств;
- упрощается управление сетью датчиков и исполнительных механизмов;
- упрощается модификация системы при изменении типа датчиков, используемого протокола взаимодействия, добавлении устройств ввода-вывода;
- позволяют дистанционно настраивать датчики и проводить их диагностику.

Из недостатков выделяют:
- при обрыве кабеля теряется возможность получать данные и управлять не одним, а несколькими устройствами.
- для повышения надёжности приходится резервировать каналы связи или использовать кольцевую топологию сети. Открыть/Комментировать

2023-04-14 12:02:12 Промышленная сеть

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП).

Устройства используют сеть для:
- передачи данных между датчиками, контроллерами и исполнительными механизмами;
- диагностики и удалённого конфигурирования датчиков и исполнительных механизмов;
- калибровки датчиков;
- питания датчиков и исполнительных механизмов;
- связи между датчиками, исполнительными механизмами, ПЛК и АСУ ТП верхнего уровня.

Промышленные сети могут взаимодействовать с обычными компьютерными сетями, в частности использовать глобальную сеть Internet. Открыть/Комментировать

2023-04-13 12:01:33 Open Platform Communications

OPC - семейство программных технологий, предоставляющих единый интерфейс для управления объектами автоматизации и технологическими процессами. Многие из OPC протоколов базируются на Windows-технологиях: OLE, ActiveX, COM/DCOM. Такие OPC протоколы, как OPC XML DA и OPC UA, являются платформа независимыми.

OPC — набор спецификаций стандартов. Каждый стандарт описывает набор функций определенного назначения. Основной и наиболее востребованный стандарт - OPC DA (Data Access). Описывает набор функций обмена данными в реальном времени с ПЛК (Программируемый логический контроллер), РСУ(Распределённая система управления), ЧМИ(Человеко-машинный интерфейс), ЧПУ(Числовое программное управление) и другими устройствами.

Стандарт OPC разрабатывался с целью сократить затраты на создание и сопровождение приложений промышленной автоматизации.

Суть OPC проста — предоставить разработчикам промышленных программ универсальный фиксированный интерфейс (то есть набор функций) обмена данными с любыми устройствами. В то же время разработчики устройств предоставляют программу, реализующую этот интерфейс (набор функций). Открыть/Комментировать

2023-04-12 14:02:13 Человеко-машинный интерфейс

Человеко-машинный интерфейс(ЧМИ) — широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека-оператора с управляемыми им машинами.

Создание систем человеко-машинного интерфейса тесно увязано с понятиями эргономика и юзабилити.

Проектирование ЧМИ включает в себя:

- создание рабочего места: кресла, стола, или пульта управления, размещение приборов и органов управления и освещение рабочего места.

- далее рассматриваются взаимодействие оператора со всеми органами управления: их доступность и необходимые усилия, эффективность и скорость доступа, согласованность управляющих воздействий, расположение дисплеев и размеры надписей на них (всё это входит в сферу юзабилити).

Одной из наиболее сложных задач является создание эффективного ЧМИ рабочих мест сложных машин с множеством органов управления, например пилотов самолёта и космических кораблей.

В промышленных условиях ЧМИ чаще всего реализуется с использованием типовых средств: операторских панелей, компьютеров и типового программного обеспечения. Открыть/Комментировать