ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение микропроцессоров в системах управления технологическими процессами из "Интенсификация процессов приготовления и переработки резиновых смесей" Микропроцессор — это устройство, предназначенное для выполнения программно-управляемых арифметических и логических операций. Появление микропроцессорной техники в производстве создает качественно новую базу комплексной автоматизации машин, оборудования и производственных процессов. [c.36] Благодаря достижениям микроэлектронной технологии в микропроцессорах удается разместить сложнейшую схему — главный блок миниатюрной ЭВМ, выполняющей практически неограниченное (до нескольких миллионов) число операций в секунду. Еще несколько подобных кристаллов образуют оперативную память емкостью в сотни тысяч машинных слов. Соединив такие микросхемы с устройствами ввода и вывода информации, формируют микро-ЭВМ, способную решать сложные задачи управления. Применение микропроцессоров существенно дешевле тех средств вычислительной техники, которые использовались до появления микро-ЭВМ. [c.36] Микро-ЭВМ по своим функциональным возможностям близки к мини-ЭВМ, но пока отличаются более низкой производительностью. Приставка микро характеризует малое или относительно дешевое вычислительное оборудование. [c.36] Достоинства микропроцессорных средств определили две крупные области их применения. Первая — встраивание микрО процессоров в станки, двигатели, роботы, транспортные средства. Решая довольно сложные задачи программного или оптимального регулирования, микропроцессоры суш.ественно улучшают технико-экономические характеристики тех изделий, в которых они установлены. Вторая область — использование микро-ЭВМ для управления взаимосвязанными технологическими комплексами, гибкими переналаживаемыми производствами, автоматизированными предприятиями. Широкое применение электронно-вычислительной техники, особенно микропроцессорной, для управления технологическими процессами, оборудованием является чрезвычайно эффективным направлением повышения производительности труда, экономии материалов, топлива, энергии. [c.37] Таким образом, широкое внедрение микропроцессорной техники для управления производственными процессами является важным фактором интенсификации и повышения эффективности общественного производства. [c.37] В шинной и резиновой отраслях промышленности как в СССР, так и за рубежом внедрение микропроцессорной техники еще не получило должного развития. [c.37] Некоторое время два направления автоматизации систем управления — технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП)—развивались независимо друг от друга даже тогда, когда разрабатывались и совершенствовались на одном и том же производственном объекте. [c.37] В последние годы выявилось преимущество сочетания этих двух систем в единые комплексы, управляемые одним согласующим центром. Преимущество заключается в том, что после ввода оперативных производственных показателей в систему обработки данных выдача исполнительных команд непосредственно автоматизированным установкам производится на основании результатов, полученных после обработки этих данных на ЭВМ. Таким образом, обеспечиваются высокая скорость реакции на возмущения, возникающие в ходе производственного процесса, и комплексное выполнение задач, присущих системам автоматического контроля, управления и учета, функционирующих на основе ЭВМ. [c.37] Принцип распределенного ума исключает необходимость применения крупной центральной электронно-вычислительной машины. Взамен последней используют ряд малогабаритных ЭВМ, каждая из которых призвана решать определенную группу задач. Эти ЭВМ связаны между собой сетью информации, обеспечивающей мгновенный обмен данными для комплексного решения задач. ЭВМ соединены между собой многоуровневой системой связи, благодаря которой обеспечивается требуемое разделение функций решения исполнительных задач и централизованного учета и обработки производственных данных. [c.38] Исполнительные задачи выполняются ЭВМ низшего уровня, предназначенными для непосредственного управления автоматическими установками и машинами. Функции центрального управления выполняются компьютерами высшего уровня, предназначенными для обработки определенной категории данных или для координирования работы определенных объектов производственного сектора. [c.38] Организованные таким образом системы обладают значительными преимуществами в отношении гибкости, надежности, модульного построения и компоновки. Преимуществом многоуровневых систем является то, что оператор может легко вмешаться в порученный ему для обслуживания оперативный сектор и в то же время при необходимости пользоваться данными, поступающими из других секторов. Основное достоинство многоуровневых систем управления состоит в наличии многочисленных локальных систем, управляющих определенными стадиями автоматизируемого производственного процесса и обладающих возможностью одновременно взаимодействовать как между собой, так и с головной системой управления данного объекта (участок, цех, завод и т. д.). [c.38] На рис. 1.7 показаны структурные схемы систем управления наиболее гибкой и совершенной является система с распределенным умом и многоуровневой взаимосвязанной конфигурацией (вариант б). [c.38] Основными преимуществами микропроцессоров (МП) по сравнению с микро-ЭВМ являются возможность построения (благодаря малым габаритам, низкой стоимости и малой потребляемой мощности) мощных микровычислительных и управляющих комплексов на микро-ЭВМ, отличающихся меньшей стоимостью, большей надежностью и мобильностью, чем существующие комплексы на больших ЭВМ автоматизации сложных технологических процессов реализации принципа распределенного управления, т. е. передачи части функций управления центральной управляющей ЭВМ на технологические микро-ЭВМ и микроконтроллеры высокая надежность микропроцессоров и микро-ЭВМ, обеспечивающая значительное повышение надежности работы системы и устройств на их основе. [c.39] Отечественная микропроцессорная техника развивается в направлении создания ряда унифицированных МП и микро-ЭВМ, удовлетворяющих по своим техническим характеристикам всевозможным требованиям областей их применения. [c.39] Несмотря на то, что отечественная микропроцессорная техника получила свое развитие недавно, уже имеется ряд серий МП, микро-ЭВМ и систем на их основе. Наибольшее применение МП находят в организации систем управления для технологических процессов. Для этой цели используют микропроцессорную технику следующих серий К 580 — основную элементную базу для микро-ЭВМ Электроника К1-Ю К 581, на базе которой создана микро-ЭВМ Электроника 60 К 536, на основе которой производится семейство программносовместных моделей Электроника С5 К 589, К 588 — базу для микро-ЭВМ второй очереди, позволяющих создавать микро-ЭВМ производительностью до 1 млн. операций в 1 с. [c.39] При оценке технического совершенства микропроцессоров учитывают следующие параметры среднее время выполнения команды (быстродействие процессора) число команд (гибкость применения МП) и регистров (вычислительная способность МП) адресуемую емкость памяти мощность рассеяния (характеристика, учитываемая при эксплуатации) число уровней питающих напряжений (упрощается схема и снижается стоимость системы) возможности системы прерываний, прямого доступа в память микропрограммирования наличие резидентного Ассемблера, управляющей программы, компиляторов с языков высокого уровня. [c.39] В настоящее время на шинных заводах реализованы системы управления на базе МП и микро-ЭВМ в основном для отдельных, технологических устройств или технологических процессов. В зарубежной практике МП находят применение при автоматизации следующих участков подготовительного производства дозирования ингредиентов в дозаторах дискретного и непрерывного действия смешения ингредиентов в смесителях дискретного действия транспортирования ингредиентов к местам дозирования и смешения хранения сырья и готовых резин. [c.39] Особое внимание уделяется качеству выполнения функций применение МП существенно повышает точность дозирования и быстродействие опроса датчиков, расширяются функциональные возможности оборудования. [c.40] Применение МП позволяет одним процессором управлять шестнадцатью весовыми дозаторами, что обеспечивает дополнительный экономический эффект. [c.40] Складские установки оборудуют системами с применением МП для управления кранами-штабелерами, которые получают задания от мини-ЭВМ, управляющих работой склада. [c.40] Вернуться к основной статье