Αρχιτεκτονική & Προγραμματισμός Συστημάτων Βιομηχανικού Ελέγχου

26,50 22,53

N-id: 0826 Κατηγορίες: , , , , Ετικέτα: Σελίδες: 392 Σχήμα: 17 x 24 Xρονολογία: 2001 ISBN: 960-431-756-3 Κωδικός Ευδόξου: 11006 Εκδόσεις: Εκδόσεις Ζήτη

Η ύλη του βιβλίου διαμορφώνεται σε 10 κεφάλαια ενώ σε παράρτημα δίνεται ένα ευρετήριο όρων που πιστεύεται ότι θα βοηθήσει τον αναγνώστη να θυμηθεί έννοιες που ανήκουν στα γνωστικά αντικείμενα του κλασσικού αυτόματου ελέγχου, της αρχιτεκτονικής υπολογιστών, ηλεκτρικών κυκλωμάτων, και γλωσσών προγραμματισμού. Λόγω του μεγάλου αριθμού των εμπλεκόμενων γνωστικών αντικειμένων στη σχεδίαση και υλοποίηση συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου, η διεξοδική παρουσίαση του βασικού κορμού της ύλης αυτών των αντικειμένων σε παραρτήματα για να αποκτήσει γνωστική αυτοδυναμία το βιβλίο κρίθηκε ανεφάρμοστη και προτιμήθηκε η λύση της συνοπτικής παρουσίασης των εννοιών που χρησιμοποιούνται στο ευρετήριο όρων που αναφέρθηκε.
Η διάρθρωση της ύλης σε κεφάλαια έχει γίνει έτσι ώστε αν ο αναγνώστης δεν επιθυμεί να αποκτήσει και μια σχετική εμπειρία προγραμματισμού να μπορεί μόνο να ενημερωθεί και να αποκτήσει τις σχετικές γνώσεις σε θεωρητικό επίπεδο. Τότε πρέπει να παραλείψει τη μελέτη των κεφαλαίων 5, 6, 9 και 10.
Στα δυο πρώτα κεφάλαια γίνεται μια εισαγωγή στην αρχή της ανατροφοδότησης και του κλειστού βρόχου ελέγχου καθώς επίσης στην ορολογία που χρησιμοποιείται και στα όργανα και διατάξεις που χρειάζονται για την υλοποίηση κλειστών βρόχων ελέγχου με υπολογιστή. Ιδιαίτερα, αναλύονται τα προβλήματα που δημιουργούνται από τη διακριτοποίηση των σημάτων, όπως είναι η αναπαραγωγή σήματος διαφορετικής συχνότητας από αυτή του πραγματικού λόγω επιλογής λανθασμένου ρυθμού δειγματοληψίας και από τη μετατροπή των αναλογικών σημάτων σε διακριτά. Τέλος, καταγράφονται τα είδη υπολογισμών που πρέπει να γίνονται από τον υπολογιστή για την εισαγωγή φίλτρων στην είσοδο των σημάτων, για την εύρεση των τιμών των φυσικών μεταβλητών από τις τιμές των ηλεκτρικών σημάτων που παράγουν τα μετρητικά όργανα, για την εκτέλεση των αλγορίθμων υπολογισμού των διορθωτικών δράσεων και τέλος για τη μετατροπή των ψηφιακών τιμών των δράσεων σε τιμές αναλογικών ηλεκτρικών σημάτων.
Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται ο αλγόριθμος των τριών όρων που εδώ και δεκαετίες αποτελεί τον κυρίαρχο αλγόριθμο βασικής ρύθμισης φυσικών μεταβλητών. Ειδικά, παρουσιάζονται οι διάφορες υλοποιήσεις του αλγορίθμου που μπορούν να γίνουν με υπολογιστή και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε υλοποίησης καθώς επίσης και τα προβλήματα που μπορεί να δημιουργήσει στην ευστάθεια και τον έλεγχο των διεργασιών ο υπολογισμός από τον αλγόριθμο τιμών έξω από τα όρια λειτουργίας των μετρητικών οργάνων και των φυσικών μεταβλητών. Τέλος, αναφέρονται και άλλοι κλασσικοί αλγόριθμοι ελέγχου διεργασιών όπως είναι ο αλγόριθμος της πρόσθιας τροφοδότησης, ο αλγόριθμος του ελέγχου αναλογίας και ο αλγόριθμος του διαδοχικού ελέγχου.
Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται η αρχιτεκτονική του υλικού και του λογισμικού των κατανεμημένων συστημάτων ελέγχου κλειστής αρχιτεκτονικής. Τα συστήματα αυτά είναι τοπικά δίκτυα υπολογιστικών μέσων με λογισμικό που διαθέτει σε μορφή επανεισερχόμενου κώδικα όλους του τυποποιημένους αλγορίθμους που αναλύθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο.
Το πέμπτο κεφάλαιο περιγράφει το λογισμικό ενός εκπαιδευτικού προσομοιωτή σε προσωπικό υπολογιστή μέσω του οποίου μπορεί κάποιος να προδιαγράψει τα χαρακτηριστικά του υλικού ενός κατανεμημένου συστήματος ελέγχου, να προγραμματίσει τη στρατηγική ελέγχου μιας διεργασίας και να προσομοιώσει τη λειτουργία της διεργασίας κάτω από τον έλεγχο του κατανεμημένου συστήματος ελέγχου.
Το έκτο κεφάλαιο αφιερώνεται στη πρακτική εξάσκηση του αναγνώστη στον προγραμματισμό και στη αποσφαλμάτωση του λογισμικού ελέγχου τριών κρίσιμων μεταβλητών μιας αποστακτικής στήλης μέσω της χρήσης του εκπαιδευτικού προσομοιωτή.
Στα επόμενα δυο κεφάλαια 7 και 8 παρουσιάζονται οι βιομηχανικοί υπολογιστές τύπου προγραμματιζόμενου ελεγκτή, με τους οποίους μπορεί κανείς να δημιουργήσει κατανεμημένα συστήματα ελέγχου και των οποίων η αρχιτεκτονική τους και η ανάπτυξη του λογισμικού τους ικανοποιούν τις συστάσεις του προτύπου IEC 1131-3. Αναπτύσσονται οι αρχές του προτύπου, το μοντέλο της αρχιτεκτονικής του λογισμικού που πρέπει να ακολουθείται για την ανάπτυξή του και οι γλώσσες προγραμματισμού.
Στο κεφάλαια 9 παρουσιάζεται ένα τυπικό πακέτο εργαλείων λογισμικής μηχανικής με το οποίο μπορεί κανείς να συντάξει και να αποσφαλματώσει λογισμικό βιομηχανικών υπολογιστών που έχει συνταχθεί σύμφωνα με τις συστάσεις του προτύπου IEC1131-3. Στο κεφάλαιο 10 επιδεικνύεται η χρήση του πακέτου για τη σύνταξη και αποσφαλμάτωση του λογισμικού ελέγχου της διεργασίας παραγωγής υγρού διαλύματος με συγκεκριμένη οξύτητα (pH). Με το παράδειγμα αυτό ολοκληρώνεται και η παρουσίαση της ύλης του βιβλίου.
Για την πληθώρα των τεχνικών όρων που αναφέρονται στο βιβλίο έγινε προσπάθεια να αποδοθούν στα ελληνικά αλλά για την αποφυγή παρερμηνείας σημειώνονται και οι αντίστοιχοι όροι στην αγγλική γλώσσα.

ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ
Για το βιβλίο αυτό υπάρχει μια ιστοσελίδα μέσω της οποίας προσφέρεται η δυνατότητα στον αναγνώστη να μεταφέρει στον υπολογιστή του τον προσομοιωτή του κατανεμημένου συστήματος ελέγχου κλειστής αρχιτεκτονικής (DCS) και το εκπαιδευτικό πακέτο εργαλείων λογισμικής μηχανικής (1131 Expert V.32) της εταιρείας CJ International. Επίσης στην ιστοσελίδα αυτή θα βρει συμπληρωματικό υλικό για το βιβλίο, όπως ασκήσεις, διορθώσεις και παραλείψεις που ενδέχεται να έχουν παρεισφρήσει και σημειώσεις που συμπληρώνουν την ύλη του βιβλίου. Η διεύθυνση της ιστοσελίδας είναι:
http://indinf.ee.auth.gr
Επίσης διατηρείται για το βιβλίο μια λίστα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου στην οποία μπορεί να εγγραφεί κάθε αναγνώστης του βιβλίου και χρήστης του λογισμικού που διατίθεται με το βιβλίο. Μέσω της λίστας αυτής ο αναγνώστης του βιβλίου μπορεί να επικοινωνεί με το συγγραφέα και τους άλλους χρήστες του βιβλίου για να υποδείξει βελτιώσεις που κρίνει ότι πρέπει να γίνουν, να καταθέσει την κριτική του ή να ζητήσει διευκρινήσεις και επεξηγήσεις που θα τον βοηθήσουν να κατανοήσει καλύτερα την ύλη του βιβλίου. Αν θέλετε να εγγραφείτε στη λίστα παρακαλείσθε να στείλετε μήνυμα στην ηλεκτρονική διεύθυνση:
[email protected]
Εφιστάται η προσοχή των χρηστών στο ότι τους δίνεται η άδεια να εγκαταστήσουν το λογισμικό που διατίθεται μέσω της ιστοσελίδας του βιβλίου μόνο σε ένα υπολογιστή και για προσωπική χρήση. Σύμφωνα με τους ισχύοντες νόμους και τις διεθνείς συμβάσεις περί πνευματικής ιδιοκτησίας δεν επιτρέπεται ή διανομή και εμπορική χρήση του λογισμικού χωρίς την έγγραφη έγκριση του συγγραφέα και της εταιρείας CJ International.


Περιέχει:

Μέρος Πρώτο: Αρχές λειτουργίας και προγραμματισμού των συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου

  1. Βιομηχανικός έλεγχος
  2. Αρχιτεκτονική συστημάτων των βιομηχανικού ελέγχου
  3. Αλγόριθμοι ελέγχου

Μέρος Δεύτερο: Υλοποίηση βιομηχανικού ελέγχου με κατανεμημένα συστήματα κλειστής αρχιτεκτονικής

  1. Εκπαιδευτικό κατανεμημένο σύστημα ελέγχου
  2. Πρακτική εξάσκηση στη διαρρύθμιση και χρήση του κατανεμημένου εκπαιδευτικού συστήματος

Μέρος Τρίτο: Υλοποίηση βιομηχανικού ελέγχου με κατανεμημένα συστήματα ανοικτής αρχιτεκτονικής

  1. Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές
  2. Προγραμματισμός συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου ανοικτής αρχιτεκτονικής
  3. Γλώσσες προγραμματισμού
  4. Εργαλεία λογισμικής μηχανής
  5. Παράδειγμα ανάπτυξης του λογισμικού ελέγχου της διεργασίας παραγωγής διαλύματος υδροχλωρικού οξέος