АННОТАЦИЯнаучно-образовательного материала«МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ»Погребисский М.Я.Кафедра Физики электротехнических материалов и компонентов и автоматизированных электротехнологических комплексов МЭИ (ТУ)PogrebisskiyMY@mpei.ruПостроение эффективных систем автоматического управления технологическим оборудованием является важнейшей задачей, решение которой позволяет существенно повысить производительность и качество продукции, обеспечить снижение расхода сырья, материалов и электроэнергии, увеличить ресурс оборудования, улучшить экологические показатели и условия труда персонала. С точки зрения выполняемых функций, элементы, составляющие систему автоматического управления, принято делить на исполнительные, датчики обратной связи и вычислительные (регулирующие). Датчики обратной связи определяют текущее значение регулируемой величины, исполнительные элементы осуществляют непосредственное (силовое) воздействие на объект управления, а вычислительное устройство вырабатывает управляющее воздействие как функцию разности заданного и текущего значений регулируемой величины. Каждая группа функциональных элементов включает широкий ассортимент различных по принципу действия и используемым техническим средствам устройств, особенности которых в значительной степени определяются свойствами объектов управления. Одну и ту же задачу управления, как правило, возможно решить с использованием различных технических средств. По существу, процессы управления сводятся к сбору информации о состоянии объекта и ее анализу, на основании которого принимается решение об оказании того или иного управляющего воздействия на объект. Такой подход к решению задач управления называется информационным. Информационный подход обусловил применение в системах управления таких технических средств, обладающих чрезвычайно большими возможностями обработки информации, как электронно-вычислительные машины (ЭВМ) и микропроцессорные средства управления. Весьма специфическими объектами управления являются электротехнологические установки (ЭТУ). Их специфика, в частности, заключается в трудности математического описания таких объектов на основе физических представлений об их работе. Математические модели электротехнологических процессов и установок зачастую весьма сложны, поэтому использование моделей в процессе управления требует обработки значительных объемов информации. Это делает особенно целесообразным использование для управления электротехнологическими процессами и установками систем на основе электронно-вычислительных средств. В предлагаемом научно-образовательном материале рассматриваются принципы построения систем автоматического управления электротехнологическими установками на базе микропроцессорных средств управления – персональных ЭВМ, микропроцессорных регуляторов, программируемых контроллеров; даны сведения о структуре и характеристиках микропроцессоров и микропроцессорных систем; приведен обзор рынка современных микропроцессорных средств автоматизации, даны рекомендации по их применению; отражены вопросы программирования микропроцессорных средств управления. В первой главе научно-образовательного материала рассматриваются общие принципы построения цифровых ЭВМ, приводятся общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах, анализируются основные характеристики микропроцессоров и микропроцессорных систем.^ Вторая глава посвящена рассмотрению принципов построения систем автоматического управления с ЭВМ. Приводится классификация задач автоматического управления электротехнологическими установками, рассматриваются режимы работы управляющей ЭВМ в системах автоматического управления (режим информационной системы, режим советчика оператора, супервизорный, режим прямого цифрового управления), поясняется иерархический принцип построения систем управления. Проводится сравнительный анализ централизованных и распределенных систем. Анализируются преимущества и направления развития микропроцессорных средств управления. Изучаются принципы построения устройств связи микропроцессорных средств управления с объектами, в частности, подробно рассматриваются аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. На примерах конкретных электротехнологических процессов объясняется методика выбора микропроцессорных средств управления по показателям разрядности, быстродействия и эксплуатационным показателям. Дается понятие о визуализации и протоколировании технологического процесса. В третьей главе приводится обзор микропроцессорных средств, используемых для управления электротехнологическими установками. Подробно рассматриваются принципы построения, функциональные возможности, основные технические характеристики программируемых промышленных контроллеров, микропроцессорных регуляторов, встраиваемых микро-ЭВМ (однокристальных контроллеров) ведущих производителей, даются рекомендации по их применению. Приводятся примеры микропроцессорных систем управления электротехнологическими установками, разработанных на кафедре ФЭМАЭК МЭИ или при участии ее сотрудников. В четвертой главе рассматриваются вопросы построения алгоритмов управления электротехнологическими установками и их программной реализации. Формируются подходы к программированию микропроцессорных средств управления, в том числе объектно-ориентированному программированию в специализированных средах (программирование в лестничных или логических схемах). Рис. 1. Программируемый микропроцессорный контроллер CQM1 производства OMRONРис. 2. Вид рабочего окна программы верхнего уровня управления участком термической обработки Научно-образовательный материал содержит многочисленные иллюстрации. Список рекомендуемой литературы включает 21 наименование. Контрольные вопросы в конце каждой главы облегчают освоение материала. Научно-образовательный материал предназначен для использования в качестве учебного пособия при переподготовке и повышении квалификации работников предприятий металлургии и машиностроения, малых предприятий г. Москвы в области автоматизированных электротехнологических установок и микропроцессорных средств управления, а также может быть рекомендован студентам, обучающимся по направлениям электротехники, электромеханики и электротехнологий.