© 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