Тема: РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА БАЗЕ ОДНОПЛАТНОГО МИКРОКОМПЬЮТЕРА

Развитие современных информационных систем и появление новых аппаратных решений стимулирует развитие новых технологических концепций, которые получают широкое распространение как в производстве, так и на этапе обучения. Еще совсем недавно, чтобы произвести сравнительно простой расчет или смоделировать определенную технологическую операцию требовались не одни сутки и довольно дорогостоящее оборудование. Но прогресс не стоит на месте и уже сейчас практически каждый человек носит с собой устройство вычислительная мощность которого больше той, что отправила человека в космос.
Благодаря развитию микропроцессорной техники стали возможны появление и распространение не просто процессоров, а SoC (System-on-a-Chip - однокристальная система), то есть электронная схема, выполняющая функции целого компьютера, но при этом размещенная на одной интегральной схеме.
Уже сегодня практически не встретить мобильного мультимедийного устройства без использования SoC в качестве основной архитектуры. Благодаря такой высокой популярности и массовости производства подобных устройств наблюдается очень сильный демпинг цен, который в свою очередь порождает рыночную асимметрию, заключающуюся в неоправданном ценовом различии электронных устройств разного назначения, но одинакового функционала. Таким образом по логическому функционалу ПЛК фирмы Siemens можно приравнять практически к любому микрокомпьютеру, коих на рынке в избытке.
Интерес данной информации заключается в том, что очень часто при выполнении типовых лабораторных работ по автоматизации и управлению технологическими процессами промышленное оборудование имеет больше созерцательное назначение, нежели практическое. Безусловно такое пренебрежение можно совершить не всегда, и работа на производственном оборудовании является очень важным этапом становления будущего специалиста. Но тем не данная ситуация имеет место быть.Использование микрокомпьютеров в подобных задачах может быть оправдана наличием сопряжения оных с программными средствами промышленной автоматизации (такими как step 7 или CX-One,). Но как правило подобные средства автоматизации выпускаются фирмами производителями промышленного оборудования и ориентируются строго под свою продукцию. Но так бывает не всегда, например codesys - это бесплатное промышленное программное обеспечение ориентированное на множество фирм производителей промышленного оборудования (ABB, Beckhoff, Kontron, Eaton, WAGO, ОВЕН).
В данной выпускной квалификационной работе рассматривается актуальность использования микрокомпьютеров общего назначения для изучения специальных знаний в области управления технологическими процессами, путем разработки лабораторного стенда.


Купить

В ходе разработки лабораторного стенда была проведена оценка актуальности использования микрокомпьютера для реализации лабораторного стенда по изучению основ управления технологическими процессами.
В первую очередь, стоит отметить, что лишь благодаря совместимости с codesys микрокомпьютер raspberry PI можно использовать для подобных задач. Именно высокая кроссплатформенность данного программного обеспечения позволяет получать схожий с производственным опыт в настройке оборудования.
В преимущества данной системы стоит записать ее многофункциональность, ведь далеко не каждый программируемый логический контроллер обладает тем количеством протоколов связи и возможностями в применении. Также при конструировании подобных стендов нельзя не отметить экономическое преимущество микрокомпьютера над своими производственными аналогами. Из данного преимущества вытекает и другое: при множественном производстве данных стендов их количество будет превосходить аналоги тех же стендов на ПЛК.
Современный мир развивается с почтительной скоростью, а значит и устаревание учебного оборудования проходит очень быстро. И те знания, которые усваивались на устаревшем оборудовании могут не соответствовать текущим реалиям. Благодаря небольшой стоимости микрокомпьютера обновление оборудования может происходить чаще.
Безусловно у каждого решения есть свои недостатки. Ресурс одноплатного микрокомпьютера невелик относительно промышленных решений, но это было бы большой проблемой на производстве, в условиях учебного проектирования ресурс окупается стоимостью.Также большим минусом является быстродействие микрокомпьютера и плавность работы. Поскольку производственные решения рассчитаны на беспрерывную работу, то качество их управления намного выше и стабильнее.
В заключении можно сказать, что плюсы данной системы намного перевешивают минусы, и частичное использование подобных устройств в обучении дает возможность экстраполировать знания на разные типы устройств, тем самым создавая более полное понимание принципов работы систем автоматизации и управления технологическими процессами.


Купить