Заключение 107 список используемой литературы 108 введение

Программируемые устройства логического управления относятся к числу средств информатики, т.е. к машинам, служащим для обработки информации. Их использование в управлении и при выполнении расчетов в научных целях общеизвестно. Применение программируемых устройств логического управления в технике относится к сфере промышленной информатики.

Промышленная информатика – это наука, объединяющая теорию автоматики со средствами информатики для решения производственных задач. Информатика предоставляет специалисту по автоматизации возможность альтернативного выбора вычислительных средств и открывает для него новые возможности, связанные с их высокой вычислительной мощностью и простотой сохранения информации.

Ранее, для того чтобы иметь возможность использовать указанные средства, специалист по автоматике вынужден был приобретать специальные знания и в области информатики. Примерно с 1970 г. в его распоряжении появилось специализированное устройство (программируемый контроллер), доступное для программирования неспециалисту в информатике.

Программируемый контроллер (ПК) – это электронное устройство управления от английского слова control – управлятьпоследовательными логическими процессами в условиях промышленной среды в реальном масштабе времени.

В настоящее время контроллером называют и специализированное устройство, управляющее каким-либо механизмом, и специальный модуль или плату, связывающую ЭВМ с периферийным оборудованием, и отдельную микросхему, помогающую микропроцессору выполнять вспомогательные функции, например ввода/вывода. Но все же, по совокупности функциональных возможностей и технических характеристик, микроконтроллеры ориентированы, в первую очередь, на реализацию управления одним вполне определенным объектом и являются функционально и конструктивно законченными устройствами.

Программируемые контроллеры обладают рядом преимуществ перед другими устройствами, применяемыми для управления автоматическими системами.

Это, во-первых, наличие у ПК входов и выходов, к которым непосредственно подключается объект управления. Только один этот аспект позволяет значительно уменьшить стоимость и сложность автоматических средств управления производством.

Отсутствие непосредственной связи между физическими и логическими переменными обеспечивает большую гибкость использования программируемых контроллеров.

Микропроцессоры позволяют осуществить независимое управление вводом-выводом, центральный процессор опрашивает систему входов-выходов лишь в случае необходимости или когда последняя обращается к нему.

Несомненным достоинством ПК является то, что разработка их конструкции может проводиться отдельно от оборудования, на котором он будет работать. Двойственный характер оборудования (технические средства и программное обеспечение) способствуют успешной реализации проекта благодаря возможности раздельного ведения работ по каждому типу оборудования. Поскольку технические средства имеют модульную структуру, ПК может быть легко перенастроен с учетом изменившихся требований.

ПК обладают высоким быстродействием. Отдельные операции они выполняют примерно за 1 мкс, и это в сравнении с продолжительностью производственного процесса создает впечатление, что все логические функции решаются одновременно.

Огромная номенклатура выпускаемых микроконтроллеров, их значительные функциональные возможности, высокие технические параметры, относительно низкая стоимость позволяют удовлетворить запросы широкого круга потребителей. За последние годы, с использованием значительных достижений микроэлектроники, значительно улучшились характеристики самого ПК и его составных элементов (центрального блока, пульта программирования, устройств входов-выходов). Результатом этого является быстрый рост производства и применения микроконтроллеров.

Программируемые контроллеры широко применяются в различных отраслях промышленности. В автомобильной промышленности ПК можно встретить на автоматических линиях и на сборочных конвейерах, на стендах для испытания двигателей и т.д. В химической промышленности они используются для управления технологическими установками, устройствами дозирования и смешивания продуктов, очистки отходов и т.д. В текстильной промышленности они применяются для управления операциями автоматического раскроя тканей и контроля нитей, на транспортных конвейерах. И это далеко не все случаи использования контроллеров в промышленности, так как они настолько в нее внедрены, что все перечислить невозможно.

Контроллер широко применяется и в непромышленной сфере: в медицинской и диагностической аппаратуре, локальных сетях учреждений, бытовой технике, игровых автоматах, автомобильном и других видах транспорта, системах связи, оборудовании торговой сети и спортивных учреждений, информационно-поисковых системах и многих других видах электронной аппаратуры.

Наконец, функциональные возможности и легкость внедрения позволяют использовать контроллер как учебное пособие в системе образования.

Кафедра Управления и Информатики Московского Энергетического института готовит специалистов по направлению: «Управление и информатика в технических системах». Поэтому студентам, проходящим обучение на этой кафедре необходимо обладать навыками работы со средствами управления автоматическими системами. На основание выше изложенных достоинств промышленного контроллера, становится понятной важность изучения возможности их программирования. На сегодняшний день различные фирмы предлагают на рынок огромный выбор микроконтроллеров различных моделей. Вариация их конструкции, функциональных возможностей, технических характеристик дает возможность подобрать наиболее оптимальный вариант, в соответствии с выбранными критериями.

Наибольшая эффективность изучения микроконтроллеров достигается в том случае, когда теоретические знания закреплены практическими навыками. Поскольку одна из лабораторий кафедры Управления и Информатики (лаборатория микропроцессорных технологий) оборудована ПК DL205 фирмы KOYO, то целесообразно обучать студентов программированию контроллеров на их основе.

В соответствии с выше изложенным целью данной работы является разработка программного и методического обеспечения для лабораторного практикума по теме: «Применение микропроцессоров в автоматике». Для достижения данной цели необходимо:

1. Составить описание микроконтроллера DL205, включающее в себя описание архитектуры контроллера, его центрального процессора, аппаратных средств, входных и выходных модулей, системных операций, организации памяти данных.

2. Составить описание оболочки программного пакета DirectSOFT, которое должно включать описания окна программирования, инструментальных панелей, основных возможностей редактирования программ.

3. Составить описание команд. При этом не ставится задача детального разбора всех 129 команд, функций и системных переменных, доступных микропроцессору DL240. Эти сведения можно найти в технической документации. Главное внимание уделено более важному аспекту – изучению техники программирования в среде DirectSOFT.

4. Составить лабораторные работы, содержащие наглядные примеры программ и разнообразные задания для продуктивного освоения языка программирования микроконтроллера DL205.