Экзаменационные вопросы по дисциплине

Экзаменационные вопросы по дисциплине

«Структура и математическое обеспечение

систем управления»

1. Классификация автоматизированных систем (АС) (по назначению, направлению деятельности и др.). Обеспечивающая и функциональная части.

2. Математическое обеспечение. Классификация математических моделей. Модели объемного планирования.

3. Модели календарного планирования.

4. Потоковые модели. Транспортная задача (метод северо-западного угла, минимальной стоимости).

5. Транспортная задача (метод потенциалов).

6. Выбор контроллерного оборудования. Классификация контроллеров.

7. Архитектура ПЛК. Схема. Модули ввода-вывода.

8. Выбор первичных преобразователей.

9. Аналоговые входы и выходы. Масштабирование.

10. Технические характеристики контроллеров (характеристики процессора, каналов ввода-вывода, коммуникационные возможности, условия эксплуатации).

11. Технологические языки программирования МЭК 61131-3 (LD, FSC, FBD, IL, ST). LD-, FBD-программы. Пример.

12. Методы проектирования программ для ПЛК (табличный, временные диаграммы, шаговые диаграммы, блок-схемы, графы переходов). Пример.

13. Средства коммуникации (по выбору).

14. Системы ПАЗ. Решаемые задачи. Стандарты. Основные определения стандарта МЭК-61508.

15. Системы ПАЗ. Архитектуры систем (1оо1, 1оо2, 2оо2, 2оо3 и др).

16. Пример системы ПАЗ (Prosafe-RS (Yokogawa), FCS (Honeywell), Delta V SIS (Emerson) и др. (по выбору)).

17. Общие характеристики РСУ. Пример РСУ (TDC-3000, TPS, (Honeywell), Centum CS3000 (Yokogawa) и др. (по выбору)).

Архитектуры систем

2оо3

Каждый из каналов содержит:

Входные модули

Логическое устройство - управляющий модуль

Выходные модули

Диагностические цепи на каждом модуле.

Пример

Архитектура QUADLOG 1oo2D аттестована на соответствие уровням безопасности SIL3. Архитектура 1oo2D включает все основные возможности архитектуры 1oo1D. Высокий уровень безопасности и отказоустойчивости в архитектуре 1oo2D достигается за счёт дублирования всех модулей - и управляющих, и ввода-вывода. Система 1oo2D - полностью резервированная архитектура с всесторонней диагностикой и дополнительным трактом безопасного отключения системы, который управляется независимым диагностическим каналом каждого модуля. В системах QUADLOG с архитектурой 1oo2D параллельно работают четыре канала - два основных и два диагностических, благодаря чему достигается наивысший для программируемых электронных систем уровень безопасности и отказоустойчивости.

Вся система разделена на две эквивалентные подсистемы, резервирующие друг друга. В том случае, когда система диагностики обнаруживает неисправность в одной из подсистем, эта подсистема отключается, и контроль и управление поддерживается другой подсистемой.

После того, как работоспособность неисправной подсистемы будет восстановлена, она включается в работу, полностью восстанавливая двойную схему резервирования архитектуры 1oo2D.

ProSafe-RS- архитектура "Дублирование + Резервирование" ("Pair & Spare)

	PFD SIF = PFD датчиков + PFD реш. устр. + PFD кон. элементов.

Архитектурой контроллера называют набор его основных компонентов и связей между ними. Типовой состав ПЛК включает центральный процессор, память, сетевые интерфейсы и устройства ввода-вывода (рис. 1).

Рис. 1

Процессорный модуль включает в себя микропроцессор (центральное процессорное устройство - ЦПУ), запоминающие устройства, часы реального времени и сторожевой таймер. Основными характеристиками микропроцессора являются разрядность, тактовая частота, архитектура, наличие операций с плавающей точкой, типы поддерживаемых портов ввода-вывода, температурный диапазон работоспособности и потребляемая мощность.

Сторожевой таймер (Watchdog Timer - WDT) представляет собой счетчик, который считает импульсы тактового генератора и в нормальном режиме периодически сбрасывается (перезапускается) работающим процессором. Если процессор "зависает", то сигналы сброса не поступают в счетчик, он продолжает считать и при достижении некоторого порога вырабатывает сигнал "Сброс" для перезапуска "зависшего" процессора.

Часы реального времени (РВ) представляют собой кварцевые часы, которые питаются от батарейки и поэтому продолжают идти при выключенном ПЛК.

Емкость памяти определяет количество переменных (тегов), которые могут быть обработаны в процессе функционирования ПЛК. В микропроцессорах время доступа к памяти является одним из существенных факторов, ограничивающих быстродействие. Поэтому память делят на несколько уровней иерархии, в зависимости от частоты использования хранящихся в ней данных и быстродействия. Основными типами памяти является постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и набор регистров.

Программирование контроллеров малой мощности выполняется с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели или с помощью переносного пульта для программирования. В качестве пульта используется компьютер формата "ноутбук". Программирование мощных контроллеров выполняется с помощью персонального компьютера, на котором устанавливается специальное программное обеспечение, например CoDeSys или ISaGRAF, выполняющее трансляцию технологического языка стандарта МЭК 61131-3 в исполняемый код процессора, который загружается в ПЗУ ПЛК, например, через порт Ethernet.

Дата добавления: 2015-08-28