Корзина
9 отзывов
+79787626132
Разработка систем управления с элементами человеко-машинного интерфейса
Контакты
АТП-Крым, ООО
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7978762-61-32
+7978829-47-95
+7985964-08-98Viber, What's Up
Потеряхин Валерий Борисович
Республика КрымСевастопольФиолентовское шоссе 1/2, офис 215299053
Карта

Разработка систем управления с элементами человеко-машинного интерфейса

ВВЕДЕНИЕ

Применение современных средств управления технологическими процессами ставит перед разработчиками ряд вопросов. Так часто возникает проблема оптимального соотношения функциональность/стоимость системы управления. При этом под функциональностью следует понимать не только сложность алгоритма управления, но и уровень человеко-машинного интерфейса (ЧМИ). Как следует из названия, назначение этого интерфейса – обеспечить обмен информацией между оператором и технической системой [2]. Программно-аппаратная реализация этого интерфейса разнообразна, от привычных с давних пор наборов индикаторов и мнемонических панелей до решений на базе высокопроизводительных компьютеров с использованием SCADA систем. В данной статье будут рассмотрены вопросы организации ЧМИ для несложных машин и автоматов с учетом вышеупомянутого критерия. 


ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

В современных экономических условиях важным является решение технической задачи, в частности, организации системы управления в прогнозируемые сроки с заданным качеством. В данной работе представлены результаты использования универсальных или специализированных промышленно выпускаемые устройства управления. По разным источникам до 80% процентов всех процессов регулирования падает на вопросы контроля температурных параметров. Таким образом, в рассматриваемых ниже примерах, помимо логических задач, рассматриваются примеры с необходимостью индикации и регулирования температуры.
 
Пример первый. При модернизации вулканизационного пресса появилась необходимость замены двух терморегуляторов РТ-049 и релейного блока управления.
 
Помимо повышения надежности и поддержания точности технологических параметров, перед разработчиками ставилась задача расширения возможностей системы за счет быстрого перехода с изготовления одного изделия на другой, оперативного изменения режимов работы. Прямой подход к этой задаче привел бы к решению, при котором необходимы два одноканальных или один двухканальный терморегулятор, устройство логического управления, силовые коммутационные устройства. Такой подход не удовлетворяет ряду вышеприведенных технических требований, а также предполагает повышенные затраты.
 
В качестве основного устройства блока управления был применен контролер МикРА К12 [3] производства Украины (рис. 1), который реализует два канала терморегуляции, простое логическое управление и одновременное хранение до четырех программ, две строки по четыре 15 миллиметровых семисегментных индикатора.


Рис. 1. Контроллер МикРА К12. 

Такое решение позволило решить техническую часть задачи. С точки зрения организации ЧМИ удалось получить простой в плане индикации интерфейс, но достаточно сложный для оперативного управления, т.к. все шесть клавиш имеют жестко закрепленные функции. Кроме того, изменяемые параметры сопровождаются неоднозначной мнемоникой, что делает интерфейс неадекватным.
 
Пример второй. Несколько другая задача стояла при разработке блока управления станка для сварки пластиковых окон и дверей. Алгоритм управления таким оборудованием более сложен, нежели в предыдущем примере. Также ставились задачи контекстной диагностики и защиты от случайных изменений временных уставок. Был найден компромисс в виде программируемого реле Zelio SR2B201BD, производимого Schneider Electric [1]. Приложение, разработанное для данной задачи, обеспечивает постоянную выдачу текстовых сообщений о функционировании системы. Так на рис. 2 приведено одного из таких сообщений.


Рис. 2. Пример сообщения о неисправности.

Сообщения можно выдавать только английскими буквами, что является терпимым недостатком. Куда большей проблемой является невозможность организации меню, ограниченность функциональных возможностей кнопок управления, что может приводить к ошибкам оператора.


​Рис. 3. Контроллер SMH2010.

Несомненными преимуществами перед вышеприведенными решениями обладают полноценные контроллеры с интегрированными средствами ЧМИ. По существу это контроллеры и диалоговая панель в одном устройстве. На рынке Украины представлены такие контроллеры российского производства SMH2010 (рис. 3) и израильской фирмы Unitronic контроллеры М90/М91 (рис. 4). Эти устройства являются полноценными контроллерами, т.к. помимо дискретных каналов ввода/вывода имеют по несколько интегрированных каналов аналоговой обработки [4].


Рис. 4. Контроллер М90.


Также в этих контроллерах имеется возможность построения ПИД контуров регулирования, имеют встроенные сетевые средства Modbus и CANbus. Организация вывода информации на встроенные индикаторы и назначение функций, имеющихся кнопок, аналогична работе с соответствующими ресурсами операторских панелей. Их применение позволяет помимо сложных логических задач решить большинство вопросов при разработке систем с развитым ЧМИ, заменить частично технологические контроллеры. Основным препятствием внедрения этих контроллеров является относительно высокая стоимость аппаратных средств.
 
Современное производство требует внедрения передовых технологий, появление которых возможно только на основании применения нового оборудования, с возможностью максимальной адаптации к обслуживающему персоналу. Достичь этого невозможно без использования средств ЧМИ.

http://dagaz.com.ua/article/view/32