Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace počítačové řízení 5 28.z-8.pc ZS 2015/2016 2015 - Ing. Václav Rada, CSc.
Další hlavní téma předmětu se dotýká obsáhlé oblasti logického řízení systémů.. jsou míněny systémy technologické, pohonné, apod. VR - ZS 2010/2011
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 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 počítačů napojených přímo na technologii (výrobní stroje) může jakýkoliv počítač v síti plnit v podstatě jakékoliv funkce.
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 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.
Struktura logického řízení Hierarchická struktura počítačových řídicích a informačních systémů
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 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,
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 3. nadřazené řízení: řídicí algoritmy založené na bilancích, matematických 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.
Struktura logického řízení Schéma řízení technologického procesu počítačem - řídicí počítač je napojen na technologický proces, ze kterého získává informace měřením hodnot technologických veličin a může jej ovládat prostřednictvím akčních členů.
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY Návrh a realizace počítačového řízení moderní úrovně je záležitost značně složitá vyžadující vysoce kvalifikované odborníky a patřičné zázemí stupeň náročnosti samozřejmě souvisí s rozsahem konkrétní aplikace, ale souvislost není lineární - i vytváření malých aplikací je náročné na znalosti a zkušenosti.
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 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.
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY Struktura počítačového řídicího systému má části, které jsou propojeny a podílejí se na plnění daných funkcí. Z hlediska struktury rozeznáváme centralizované řízení - používá jediného řídicího počítače pro řízení 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) počítače nejsou napojeny na pult operátora, ale na nadřazený řídicí počítač
Struktura logického řízení Rozdíl mezi distribuovaným a distribuovaným hierarchickým řízením je patrný z obrázku - TB jsou technologické bloky a MP místní řídicí (procesní) počítače. Distribuované řízení (vlevo) a hierarchické distribuované řízení (vpravo)
Struktura logického řízení Moderní struktura počítačového řídicího a informačního systému založená na počítačové síti
Struktura logického řízení Blokové schéma technické struktury procesního počítače
Struktura logického řízení Struktura moderních řídicích a informačních systémů
Struktura logického řízení Ukázka displeje přehledové komunikace
Struktura logického řízení Ukázka displeje přehledové komunikace
POČÍTAČOVÉ ŘÍDICÍ SYSTÉMY 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.
a to by bylo vše 7...
ŘÍZENÍ