2. Мезонинные технологии Мезонинные технологии применяются достаточно давно: в середине 80-х не было способа запаивать на основной контроллерной плате микросхемы памяти емкостью более 64 Кбайт, и для увеличения объема памяти использовались вставные, так называемые мезонинные модули. Мезонинные технологии приобрел и новый смысл - сегодня это средство модульного наращивания функциональных возможностей контроллера.
Взяв за основу типовую плату, разработчик может добавить к ней специальные пользовательские функции, реализованные в готовом мезонинном модуле.
Таким образом, мезонинные платы представляют еще один, более низкий уровень модульности. Типичный размер мезонинных плат 50х80 мм. Они являются функционально законченными изделиями и устанавливаются на плату-носитель. Стандартные установочные габариты платы при этом не меняются, - мезонины устанавливаются поверх нее.
3. Распределенные модульные системы Схема управления процессами, по которой информационные потоки от разных объектов сходятся в один узел - контроллер, подходит для небольших технологических систем, в которых объекты расположены недалеко друг от друга. В случае, когда надо управлять объектами, разделенными большими расстояниями, такая схема становится неприемлемой по ряду причин.
Во-первых, возникают технические проблемы с передачей без искажений электрических сигналов от датчиков и сигналов управления на большие расстояния, особенно, если это аналоговые сигналы. Во-вторых, увеличиваются экономические затраты по наладке и обслуживанию протяженных кабельных трасс, содержащих значительное число кабелей.
Для управления процессами, характеризующимися размещением основного оборудования на значительных расстояниях друг от друга, используются так называемые распределенные модульные системы. В таких системах сигналы с каждого объекта или группы объектов поступают на свой модуль, находящийся в непосредственной близости от них.
Модули содержат устройство сопряжения с объектом и интерфейс последовательного обмена данными через сеть, в которую объединены все модули. Существуют несколько схем распределенных систем.
3.1 Распределенный ввод-вывод В простом случае в сети присутствует один ведущий контроллер, играющий роль устройства обработки и управления, и необходимое количество распределенных по территории предприятия пассивных устройств ввода-вывода.
Здесь устройства ввода-вывода выполняют только минимальное количество функций: сопряжение с объектом, преобразование сигналов в цифровую форму и обмен информацией по определенному протоколу через сеть. Иными словами, они являются как бы мостом между информационной сетью и объектом управления. Все прикладное программное обеспечение, реализующее алгоритмы управления процессом и обработки данных сосредоточено в ведущем контроллере.
3.2 Система распределенных контроллеров. В данном случае устройства ввода-вывода являются самостоятельными контроллерами, в которых «самостоятельность» ограничена рамками внутренних процессов, протекающих в объекте. Такой контроллер самостоятельно обеспечивает управление технологическими процессами, протекающими внутри объекта, а по сети производит обмен данными, относящимися ко всей технологической цепочке, объединяющей процессы между объектами.
Для взаимодействия контроллеров используется специальная вычислительная сеть, называемая промышленной сетью (или Fieldbus). Обычными для промышленных сетей являются расстояния между узлами (датчиками, исполнительными устройствами и контроллерами) в сотни метров, размеры сообщений - до нескольких килобайт (в сжатой форме). Опрос датчиков - периодический. Важное требование к промышленной сети обеспечение работы в реальном масштабе времени.
Для организации связи между контроллерами и рабочими станциями распределенного ввода-вывода, устройствами человеко-машинного интерфейса и приборами полевого уровня широко используется сеть Profibus (Process Field Bus - шина полевых процессов).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.