Курсовая работа: Разработка аппаратных средств систем управления

РАЗРАБОТКА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Объектом разработки является управляющая вычислительная машина (УВМ) и устройства связи с объектов (УСО).

Цель – разработать УВМ и УСО в соответствии с заданным данным.

Практическая ценность заключается в использовании новейших устройств, превосходящие своих предшественников для их замены. Это позволит увеличить темпы производство и качество выполняемой работы

Результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего использования в промышленности или использования для дальнейшего улучшения в различных областях.

Содержание

Введение

Данный курсовой проект (КП) выполнен в рамках дисциплины "Микропроцессорные устройства систем управления", изучаемый на 3 курсе по специальности "Информационные системы и технологии управления технологическими процессами в промышленности" кафедры "Систем автоматизации управления " и посвящен вопросам разработки управляющей вычислительной машины (УВМ) и устройства связи с объектов (УСО).

В настоящее время отмечается бурное переоснащение СУ новейшими средствами автоматизации. Большое разнообразие объектов управления и автоматизации требует различных подходов к проектированию систем управления. Как следствие, появились распределенные, централизованные и смешанные типы СУ, которые отличаются как составом технических средств, так и принципами функционирования. На данный момент на рынке промышленной автоматики предлагаются различные конструктивно законченные компоненты и простейшие элементы систем управления. Данное обстоятельство приводит к тому, что разработчику нет необходимости самостоятельно разрабатывать отдельные модули, платы и другие компоненты системы управления. На первый план выходит грамотный выбор компонентов и их интеграция в общую СУ. Актуальность темы КП обусловлена тем, что в настоящее время для российской промышленности назрела необходимость переоснащения средств производства современными СУ на базе новейших микропроцессорных устройств систем управления (МПУСУ) с целью полной автоматизации, сокращения рабочих мест, экономии всех ресурсов, включая электроэнергию, и получение максимальной прибыли за счет снижения себестоимости.

Основными проблемами перед проектированием являлись отсутствие знаний предметной области, а также навыков проектирования МПУСУ.

Целью выполнения КП является формирование навыков проектирования аппаратных средств систем управления с использованием современной элементной базы промышленной автоматики.

Для достижений поставленной цели требуется решить следующие задачи:

- разработать техническое задание (ТЗ);

- спроектировать вычислительное устройство (ВУ);

- спроектировать модуль удалённого ввода/вывода.

Первая глава пояснительной записки (ПЗ) содержит анализ исходных данных и разработку ТЗ.

Во второй главе приведены выбор модулей ВУ и решение проектирования на уровне структурной схемы с указанием выбранных составных частей ВУ.

1 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

1.1 Постановка задачи

В ходе КП требуется разработать МПУСУ в соответствии с вариантом №9 задания. МПУСУ предназначено для управления объектом автоматизации смешанного типа (централизованного и распределённого).

Проектируемая СУ состоит из следующих подсистем:

− объект автоматизации (управления), включающий как территориально-разнесенные элементы, так и сосредоточенные элементы;

− РПВВ, предназначенная для сбора, обработки и управления территориально-разнесенными элементами объекта;

− централизованная подсистема ввода-вывода (ЦПВВ), предназначенная для сбора информации и управления сосредоточенными элементами объекта;

− управляющая вычислительная подсистема, предназначенная для организации централизованного управления подсистемами ввода вывода, выполнения вычислительных процедур обработки по заданному закону контроля, регулирования и управления.

Спецификой проектирования СУ является:

1. Объект автоматизации (управления), а также законы контроля, регулирования и управления не заданы. Описание объекта автоматизации и управления дано в виде набора входных, выходных характеристик датчиков и исполнительных механизмов.

2. В качестве ВУ задан промышленный компьютер (ПРК), устанавливаемый в шкаф 19". ПРК является универсальным средством построения МПУСУ.

Таблица 1.1 – Исходные данные для проектирования МПУСУ

Продолжение таблицы 1.1

В соответствии с заданием требуется:

− разработать ТЗ;

− спроектировать ВУ;

− разработать РПВВ.