Разделы сайта

Вычислительная техника в автоматизированных системах

Применение вычислительной техники (ВТ) в автоматизированных системах (АС) - важнейшая черта технической инфраструктуры современного общества [3]. Бурный прогресс в области дискретной микроэлектроники вызвал резкое улучшение всех качественных показателей цифровых вычислительных машин и устройств цифровой техники - таких, как вес, габариты, потребляемая мощность, надежность и т. п. С другой стороны, повышение требований к АС привели к тому, что средствами «непрерывной» автоматики и вычислительной техники уже не могли решаться многие практические задачи. Все это привело к расширению сферы применения и к усложнению цифровых систем, имеющих в своем замкнутом контуре либо цифровые вычислительные машины, либо цифровые устройства.

Цифровые системы используются в настоящее время для связи, регулирования и управления самыми различными объектами и процессами: доменными печами, станками, самолетами, кораблями, химическим оборудованием и т. п. Сфера их использования уже велика и при этом продолжает непрерывно расширяться.

Внедрение микропроцессоров в традиционные автоматизированные системы (таким как АСТСП) связано с принципиальными изменениями к требованиям, относящимся к параметрам и характеристикам систем, таким как помехозащищенность, надежность, стабильность. Меняются так же методы и технические средства проектирования АС.

Все это связано с рядом особенностей микропроцессоров как элементов цифровых управляющих устройств, основными из которых являются программируемость и большая вычислительная мощность, сочетающиеся с высокой надежностью, малыми габаритными размерами, массой, энергопотреблением и стоимостью.

Программируемость микропроцессоров определяет возможность гибкой оперативной перестройки как алгоритма работы системы управления, так и ее структуры с целью приспособления их к меняющимся условиям работы. Данное свойство обеспечивает возможность внесения изменений в структуру и в программу работы системы на всех этапах ее проектирования - от предварительного проектирования до эксплуатации серийных образцов.

Применение микропроцессоров в АС позволяет поднять на качественно новый уровень такие важные их характеристики, как отказоустойчивость и живучесть. Отказоустойчивость, т. е. способность системы сохранять свою работоспособность при возникновении в системе разнообразных отказов, обеспечивается в микропроцессорных системах введением аппаратурной, программной и информационной избыточности.

Использование специализированных микропроцессоров требует решения целого ряда задач, специфика которых обусловлена как необходимостью работы в реальном масштабе времени, так и цифровым характером обрабатываемой информации. В связи с этим актуальными являются проблемы выбора структуры системы, обеспечивающей требуемую производительность, отказоустойчивость и живучесть системы, а также разработки высокоэффективных алгоритмов обработки данных, их хранения и выработки управляющих сигналов, удовлетворяющих заданным критериям качества функционирования системы.

К настоящему времени накоплен значительный багаж знаний и опыта по разработке и эксплуатации микропроцессоров в системах различного назначения: информационных, связных, вычислительных, управляющих.

Возрастающие потребности к функционалу систем непрерывно усложняют задачи взаимодействия разнообразных объектов и процессов. Проблемы особенно усложняются в системе «человек - машина», где наряду с задачами управления техническими объектами и технологическими процессами остро ставятся задачи эффективной работы этих систем. К таким системам относится и АСТСП, которая требует сверхвысокой точности в управлении трамвайным стрелочным переводом, так как от этого процесса зависит не только целостность технического и механического состояния вагона трамвая, но и жизни людей, являющихся соучастниками при работе системы.

Интересное из раздела

Повышение технологичности печатного узла усилителя на ОУ
Целью данного курсового проекта является повышение технологичности печатного узла усилителя на ОУ за счет применения прогрессивных методов монтажа SMD-к ...

Расчет спектральных и энергетических характеристик сигнала
В последнее десятилетие XX века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения фунд ...

Линейная антенная решетка
Антенны СВЧ широко применяют в различных областях радиоэлектроники - связи, телевидении, радиолокации, радиоуправлении, а также в системах инструмент ...