Определение (косвенные измерения) текущих значений критериев управления выполняются автоматизированными системами управления технологических процессов (АСУТП) расчетным путем с помощью современных средств вычислительной техники по прямым и косвенным измерениям множества физических величин. При этом, АСУТП – это совокупность технических средств измерений (измерительных приборов, измерительных преобразователей, устройств связи с ЭВМ и др.), соединенных между собой каналами связи и объединенных пакетом прикладных программ (ППП) в единую управляющую систему. В современных условиях одной из основных функций такой управляющей системы - это визуализация в реальном масштабе времени процессов измерения и управления обобщенных показателей качества, т.е. функций вторичного прибора. При этом, рассматриваемый класс приборов, обычно, состоит из промышленной ЭВМ, снабженной соответствующими устройствами связи с объектом управления, функциональных контрольно-измерительных модулей (например, модуль ввода аналоговых сигналов, АЦП), первичных преобразователей (датчики измерительной информации) и соответствующего системного программного обеспечения (операционная система реального времени). Эти обязательные компоненты образуют систему, идентичную традиционным измерительным приборам. Эти приборы позволяют использовать всю вычислительную мощь, производительность, графические и сетевые возможности современных персональных и промышленных компьютеров. Таким образом, виртуальный прибор - это управляющая система с высоко развитым программным обеспечением визуализации процессов измерения и управления. Традиционные вторичные приборы, такие как осциллографы, генераторы сигналов или цифровые приборы, как правило, ориентированы на выполнение одной, в лучшем случае нескольких специфических задач, определяемых их разработчиком. Обычно пользователь не может существенно расширить функциональность своего приборного парка. Функциональность же виртуальных приборов определяется возможностями программного обеспечения. Она может быть легко адаптирована к конкретной задаче измерения и управления, которые решаются как на стадиях проектирования, так и на стадиях внедрения и эксплуатации АСУТП. Данная технология измерений позволяет проводить адаптацию приборов без замены аппаратной части, используя возможности среды программирования, операционной системы и компьютерных технологий, что оказывается невозможным в случае использования традиционных вторичных приборов. Таким образом, именно гибкость виртуальных приборов приводит к существенному расширению функциональных возможностей управляющей системы при одновременном уменьшении ее стоимости. Основой виртуального прибора является программное обеспечение, реализующее его функции. Наличие в измерительной системе вычислительной техники делает возможным не только хранение информации, но и применение алгоритмов идентификации, теории искусственного интеллекта, адаптации, а также алгоритмов обучения и организации структуры измерительной системы для обработки прямых измерений. Всё это придает процессу измерения признаки интеллектуальной измерительной системы [58]. Современные информационно-измерительные системы, наряду с классическими схемами обработки информации, такими, как аналоговая обработка информации, при которой весь процесс измерения производится с помощью аналоговых приборов, или цифровая обработка информации, которая имеет полностью цифровой тракт измерения, используют гибридные схемы обработки информации. Такие схемы обработки измерительной информации определяют класс интеллектуальных измерительных систем, метрология которых представлена в монографии [58]. Основной особенностью проектирования таких систем [57] является представление управляющей системы как виртуального прибора, измерительные каналы которого состоят из первичного преобразователя на основе микропроцессорного контроллера снабжённого программами первичной обработки измерительной информации и промышленной ЭВМ, которая снабжена программами визуализации процессов измерения и оптимального управления. При этом программное обеспечение промышленной ЭВМ является средой графического визуального программирования, позволяющей с легкостью создавать пользовательский интерфейс виртуального прибора, реализовывать управление прибором и вторичную обработку информации, использовать удобное для пользователя отображение измерительной информации. К программному обеспечению промышленной ЭВМ предъявляются жесткие требования, вытекающие из условий измерения, условий существования измеряемого объекта и технических характеристик элементной базы первичных преобразователей, выполненных с применением микропроцессорных элементов. Таким образом, основным назначением виртуального прибора является визуализация текущего состояния технологического процесса и выработка рекомендаций по оптимальному управлению технологического процесса в целом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.