Протокол автоматизации производства

МАР дает возможность различным устройствам (различных изготовителей) обмениваться информацией, используя этот протокол. Как и в модели ВОС в МАРе схема разделяется на 7 уровней. Каждый уровень описывается протоколом ISO. MAP был специально разработан для применения на производстве в режиме реального времени. В системах автоматизации можно выделить три функциональных уровня: общее (стратегическое) управление, управление производственной линией, участком (средний уровень), и локальное управление (рис.14.1). МАР поддерживает управление на среднем уровне. На локальном уровне управления осуществляется передача и обмен информацией между датчиком, управляющим микропроцессорным устройством и исполнительным механизмом. На этом уровне используется шина локального управления Fieldbus. Следует отметить, что пока шины локального управления Fieldbus не получили решения в виде стандартов, однако в перспективе такой протокол ожидается.

Рис.14.1 Иерархическая структура управления

Сбор данных в САУ

Периферийные процессоры или интерфейсные модули управляемого САУ получают данные о техническом процессе от датчиков. Эти процессоры управляют техническим процессом через исполнительные механизмы. Существуют три основных способа сбора данных от датчиков и передачи их к более высоким в иерархии устройствам и в центр управления.

Первый способ основан на применении метода телеметрии. Телеметрия -это прям­ой способ передачи данных от периферийных устройств к центральному процессору, когда квитирование или двунаправленная передача неудобны или во­зможны (например, в случае космических объектов). Все данные передаются непрерывно, в заранее определенном формате. После завершения одного цикла начинается новый цикл.

Вторым способом является сбор данных, который выполняется по опросу. Компьютер циклически опрашивает текущее состояние датчиков и периодически обновляет данные в своей внутренней базе данных. При опросе, периферийные устройства должны отвечать управляющему компьютеру.

Третий способ заключается в передаче только тех переменных, которые изменили свое значение по сравнению с предыдущим циклом. Цифровые переменные передаются при каждом изменении, а для аналоговых переменных задается определенная переходная зона. Новая информация поступает к центральному процессору только тогда, когда аналоговая переменная изменяется на определенный процент по отношению от предыдущего переданного значения.

Более сложные методы включают передачу данных, когда интеграл отклонения измеряемой переменной достигает некоторого значения. Этот метод основан на прерываниях, которые генерируются датчиками, когда они должны передавать информацию.

Наиболее типичные математические операции, выполняемые над данными - это фильтрация, определение минимальных, максимальных и средних значенийили других статистических параметров.

Система промышленной автоматики для передачи данных от датчиков к центральному устройству обычно используется комбинация второго и третьего способов и прерывание.