Реальные программы, с помощью которых реализуется на ЭВМ структурная схема алгоритма, представленная на рис. 13.13. здесь для краткости не рассматриваются. На практике кодирование будет определяться применяемыми техническими средствами, а также программным обеспечением компилятора или ассемблера. Целью настоящей главы являлось рассмотрение концепций, позволяющих инженеру по автоматизации представить в целом подход к программированию на ЭВМ в реальном времени и применению программного обеспечения в автоматизированном оборудовании.
Выводы
ЭВМ для управления производственными процессами в реальном времени сходны с обычными ЭВМ, предназначенными для работы в режиме пакетной обработки с расширенными возможностями. Основными из этих возможностей являются считывание входной информации и «запись» или передача выходной информации, а также ответ на внешние прерывания. Автоматизация технологического процесса с помощью ЭВМ может вестись на нескольких уровнях — от обработки данных не в реальном времени до управления оборудованием с обратной связью.
ЭВМ для управления производственным процессом в реальном времени может принимать технологическую информацию в двух видах: цифровом и аналоговом. То же самое касается информации, передаваемой с выходов ЭВМ в производственное оборудование. Поскольку ЭВМ представляет собой цифровую машину, то вся аналоговая информация подлежит преобразованию (кодированию) с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровой код. Любое представление аналоговых данных является приближенным. При этом точность преобразования определяется диапазоном представления аналогового параметра и числом двоичных разрядов при цифровом представлении. Преобразование цифровых данных в аналоговый вид называется декодированием. Несмотря на широкое распространение аналоговой информации, особенно при непрерывных технологических процессах в робототехнике и производственном автоматизированном оборудовании, более существенную роль продолжают играть цифровые входы и выходы.
Опрос датчиков и формирование выходных сигналов на приводы производственного оборудования, а также таймерные прерывания являются существенными функциями программного обеспечения ЭВМ, функционирующей в реальном времени. В кризисной ситуации ЭВМ легко может оказаться перегруженной прерываниями и не сможет выполнять более важные функции. При этом становится необходимым назначение приоритетов различным прерываниям и запрещение или маскирование прерываний с более низкими приоритетами во время обслуживания прерываний с более высокими приоритетами. Анализ и назначение приоритетов прерываний являются важными функциями и в ряде случаев требуют тщательно продуманных решений. Специалист, занимающийся автоматизацией производственного оборудования, должен обладать соответствующими опытом и квалификацией.
На практике программирование ЭВМ в реальном времени сходно с программированием пакетной обработки данных с использованием дополнительных команд прерываний, а также передачи и приема данных через входы-выходы. Требования, предъявляемые к ЭВМ, функционирующим в реальном времени, в части быстродействия и высокой производительности обусловливают в ряде случаев предпочтение использования языков ассемблера, хотя с такими ЭВМ применяются языки как ассемблера, так и компилятора. Специалист по автоматизации, познакомившись с рассмотренными базовыми концепциями и с основами применения ЭВМ, обеспечивающими управление в реальном времени, должен быть подготовлен к изучению специальных языков программирования, предназначенных для пользователей систем управления производственным оборудованием — роботами и автоматизированными производственными установками.
1 Известно, что значение знака ошибки рассогласования в теории управления противоположно значению знака ошибки, принятому в производственной практике. Однако значение знака, принятое в данной книге, сделает для читателя, не знакомого с теорией управления с обратной связью, более понятными графические зависимости.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.