t-mar - 2009 - mĚŘenÍ - cvič.7 - regulace · optimalizace: určování výrobního sortimentu...
TRANSCRIPT
© 2015 - Ing. Václav Rada, CSc.
28.z-8.pc
počítačové řízení 5
Teorie měření
a regulace
ZS – 2015/2016
Ústav technologie, mechanizace
a řízení staveb
T- MaR
© VR - ZS 2010/2011
Další hlavní téma předmětu
se dotýká obsáhlé oblasti
logického řízení systémů………….…
…. jsou míněny systémy technologické,
pohonné, apod.
……
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
V důsledku rozvoje HW částí počítačové techniky a počítačových
sítí došlo k průniku oblasti ekonomiky a zpracování dat a oblasti
řízení technologických procesů.
Dnes je situace taková, že snad pouze s výjimkou procesních počí-
tačů napojených přímo na technologii (výrobní stroje) může jaký-
koliv počítač v síti plnit v podstatě jakékoliv funkce.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
Hlavním účelem využívání počítačových řídicích a informačních
systémů na úrovni řízení technologie a technologických pocesů je
zajistit co nejdokonalejší dodržování technologických podmínek,
maximální využití kapacity technologického zařízení a kvalitu
produkce a pokud možno co nejvíce eliminovat nespolehlivý lidský
faktor z procesu řízení.
Na úrovni řízení výroby v širším slova smyslu je účelem zajistit co
nejdokonalejší sběr, ukládání a zpracování informací pro hodnocení
výroby a pro podporu procesu rozhodování na všech úrovních.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
Hierarchická
struktura
počítačových
řídicích a
informačních
systémů
© VR - ZS 2015/2016
T- MaR
Rozhraní mezi hierarchickými hladinami nejsou ostrá. Dochází
k určitému prolínání funkcí v souvislosti s konkrétním technickým a
programovým řešením dané aplikace, ale lze specifikovat, že na
jednotlivých úrovních vykonává počítačový řídicí systém zhruba
následující funkce:
1. měření a ovládání: měření veličin v technologickém procesu a
jejich kontrola, ovládání akčních členů, ošetření možnosti ručních
operací,
2. základní řízení: regulace, logické řízení, archivace informací o
průběhu procesu, analýza procesu za účelem předvídání mezních a
havarijních situací, komunikace s operátorem technologie, sběr,
kontrola a ukládání technologických dat do databází,
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
3. nadřazené řízení: řídicí algoritmy založené na bilancích, mate-
matických modelech, aplikacích umělé inteligence (fuzzy logika,
expertní systémy, neuronové sítě,...),
4. optimalizace: určování výrobního sortimentu podle situace na
trhu, stavu zásob a úrovně cen,
5. řízení podniku: veškeré funkce podnikového managementu, tj.
nákup, prodej, skladové hospodářství atd., práce s databázemi,
vedení ekonomických agend, sledování finančních toků,
6. vrcholové řízení (např. na úrovni akciové společnosti): práce
s databázemi, vedení agend, strategické rozhodování a plánování,
marketing, výzkum a vývoj atd.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
Schéma řízení technologického procesu počítačem - řídicí počítač je
napojen na technologický proces, ze kterého získává informace mě-
řením hodnot technologických veličin a může jej ovládat prostřed-
nictvím akčních členů.
© VR - ZS 2015/2016
T- MaR
Návrh a realizace počítačového řízení moderní úrovně je záležitost
značně složitá vyžadující vysoce kvalifikované odborníky a patřičné
zázemí – stupeň náročnosti samozřejmě souvisí s rozsahem konkrét-
ní aplikace, ale souvislost není lineární - i vytváření malých aplikací
je náročné na znalosti a zkušenosti.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
Veškeré prostředky potřebné pro návrh, vybudování a provoz
komplexních počítačových řídicích systémů lze rozdělit do těchto
základních kategorií:
a) expertní znalosti,
b) technické prostředky,
c) programové prostředky,
d) projektové prostředky,
e) finanční prostředky.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
Struktura počítačového řídicího systému má části, které jsou propo-
jeny a podílejí se na plnění daných funkcí.
Z hlediska struktury rozeznáváme
centralizované řízení - používá jediného řídicího počítače pro ří-
zení celé výroby
distribuované řízení - řídicích (procesních) počítačů je více a jsou
rozmístěny přímo u jednotlivých technologických bloků - jsou
napojeny komunikačním systémem na pult operátora
distribuované hierarchické řízení - jednotlivé řídicí (procesní) po-
čítače nejsou napojeny na pult operátora, ale na nadřazený řídicí
počítač
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
Rozdíl mezi distribuovaným a distribuovaným hierarchickým říze-
ním je patrný z obrázku - TB jsou technologické bloky a MP místní
řídicí (procesní) počítače.
© VR - ZS 2015/2016
Distribuované
řízení (vlevo) a
hierarchické
distribuované
řízení (vpravo)
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
© VR - ZS 2015/2016
Moderní struk-
tura počítačo-
vého řídicího a
informačního
systému zalo-
žená na počíta-
čové síti
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
© VR - ZS 2015/2016
Blokové
schéma
technické
struktury
procesního
počítače
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
© VR - ZS 2015/2016
Struktura
moderních
řídicích a
informač-
ních sys-
témů
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
© VR - ZS 2015/2016
Ukázka
displeje
přehledové
komunikace
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
Struktura logického řízení
© VR - ZS 2015/2016
Ukázka
displeje
přehledové
komunikace
T- MaR
Využití osobních počítačů k řízení malých aplikací
Pro menší aplikace, především laboratorní a poloprovozní, a také pro
výzkumné a vývojové účely se často používají řídicí systémy tvořené
běžným osobním počítačem doplněným kartami analogových a
binárních vstupů a výstupů.
© VR - ZS 2015/2016
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
© VR - ZS 2015/2016
… a to by bylo
vše
7......
T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
T- MaR
ŘÍZENÍ
KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016