УДК 621.3.049.77:681.3.06

, ,

Ставропольский технологический институт сервиса

(филиал) (ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС»), г. Ставрополь

К ВОПРОСУ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Современная техника работает под управлением микроконтроллеров и программируемых логических контроллеров (ПЛК), основой функционирования которых является программное обеспечение. Его разработка становится необходимой составляющей инженерной деятельности. Об этом убедительно и образно писал в 1984 году Ч. , профессор Оксфордского университета – ученый с мировым уровнем признания: «… программирование … подобно открытию древними греками аксиоматической геометрии – оснований для землемерной и картографической деятельности, а затем для проектирования и возведения зданий и мостов. Оно подобно открытию законов Ньютона и дифференциального исчисления – оснований для астрономии, а также для таких мирских начинаний, как навигация и управление артиллерийским огнем…» [1].

Инженер, спроектировавший машину, должен иметь возможность самостоятельно написать программу управления. Никто лучше его не знает, как должна работать данная машина [2].

Области применения микроконтроллеров многогранны. Это бытовая техника, интеллектуальные дат­чики, автомобильная электроника, биомедицинская диагностическая аппаратура, системы управления летательными аппаратами, электроэнергетика, автоматизированные системы управления технологическими процессами. Знание структуры, функциональных возможностей микроконтроллеров, методов и средств разработки устройств и систем на их основе является необходимым для каждого специалиста в области электроники, автоматики, вычислительной и измери­тельной техники [3].

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

ПЛК работают в энергетике, в области связи, в химической промышленности, в сфере добычи, транспортировки нефти и газа, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в системах обеспечения безопасности, используются на транспорте, в строительстве и т. д. Реально сфера применения ПЛК шире сферы применения персональных компьютеров.

Стратегическим направлением в области подготовки специалистов большинства инженерных профилей должно стать программирование систем управления. Современные системы управления основаны на использовании информационных технологий, в частности реализуют такие типовые функции как: сбор информации, ее хранение, переработка, передача и использование для управляющих воздействий.

На кафедре «Информационные технологии и электроника» при поддержке (бесплатно поставлены приборы) отечественной компании «НПО ОВЕН» (www.owen.ru), специализирующейся на разработке и производстве микропроцессорных приборов для автоматизации, создается лаборатория программируемых систем управления (ПСУ).

Лаборатория ПСУ предназначена для организации учебного процесса, связанного с изучением микропроцессорной техники и информационных технологий систем управления, а также для решения научных и инженерных задач.

Лаборатория ПСУ оснащена четырьмя однотипными стендами, каждый из которых содержит (рис.1): персональный компьютер (ПК); програм­мируемый логический контроллер (ПЛК150); радиомодем GSM/GPRS ОВЕН ПМ01с антенной АНТ-1; панель оператора (ИП320); модуль ввода аналоговых сигналов (МВА8); ПИД-регулятор (ТРМ101); преобразователь интерфейсов USB и RS-485 (АС4); блок питания (БП15); емко­стные датчики влажности воздуха; датчики температуры, типа ТСМ50.

Рис. 1. Структура лабораторного стенда

Лабораторный стенд позволит проводить испытания, разработанных на кафедре и запатентованных в РФ микроконтроллерных измерительных преобразователей (МИП) для емкостных и резистивных датчиков. Для сопряжения емкостных датчиков с ПЛК через его дис­кретные входы требуется МИП емкости в частоту (МИП-F). Для сопряжения этих же датчиков с ПЛК через его аналоговые входы требуется МИП емкости в напряжение (МИП-U) (рис. 1).

Для программирования ПЛК используется система CoDeSys немецкой компании 3S_Smart Software Solutions GmbH. На сегодняшний день комплекс CoDeSys занимает лидирующие позиции на рынке систем программирования ПЛК. Его применяют 190 компаний во всём мире.

Для изучения приемов практического программирования 8-разрядных микроконтроллеров AVR в состав лабораторной установки включены, дополнительно, два стенда: стенд микроконтроллерный, подробное описание которого приводится в источниках [4, 5] и стартовый набор разработчика микропроцессорных систем на базе микроконтроллеров AVR устройство STK500. Ядро микроконтроллеров семейства AVR, одного из лучших семейств 8-разрядных микроконтроллеров, было создано настолько удачно, что в течение всего периода их развития (более 15 лет) почти не изменилось.

Литература

1. как инженерная профессия // Микропроцессорные средства и системы. – 1984. – №4.

2. Петров контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. . – М.: Солон-Пресс, 2004. – 256 с.:ил. – (Серия «Библиотека инженера»).

3. , Шагурин . Архитектура, программирование, интерфейс. – М.: Издательство ЭКОМ, 1999. – 400 с.: илл.

4. Вострухин в программирование микроконтроллера AVR на языке Ассемблера: учебное пособие / , . – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Илекса, 2010. – 184 с.

5. , Вахтина стенд для изучения программирования микроконтроллеров. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. № 12. – С. 57-58.