一個計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用項目,在研制過程應(yīng)該經(jīng)過哪些步驟,應(yīng)該怎樣有條不素地倮證研锏工作順利遇行,需要每個工程技術(shù)人員認真考 慮,反復(fù)調(diào)研、討論,明確任務(wù),最后得出合理雨實用的實際施工方案。系統(tǒng)項目的研制可分為4個階段,①備階段;②設(shè)計階段;③模擬與調(diào) 試階段,④現(xiàn)場安裝詞試階段。
1.準備階段
系統(tǒng)初步設(shè)計技術(shù)文件的圭耍內(nèi)容包括;原系統(tǒng)的功能規(guī)范,目標系統(tǒng)的性能規(guī)范,系統(tǒng)的可塑性和可維擴性,系統(tǒng)的運行環(huán)境。準備階段 的設(shè)計,為工業(yè)控制計算機系統(tǒng)定義了外部規(guī)約,系統(tǒng)與外部(工業(yè)生產(chǎn)過程、環(huán)境、人等)的接口關(guān)系。
2.設(shè)計階段
設(shè)計階段的主要內(nèi)容包括,系統(tǒng)總體方案沒計,硬件慮體設(shè)計 軟件總體設(shè)計,硬件和妖件的具體設(shè) 技術(shù)途徑的選擇。
(1)硬件總休設(shè)依據(jù)合同的技術(shù)要求和已做過的初步為案,開展系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計,總體設(shè)計的方法是“黑箱”設(shè)計法,所謂“黑箱 ’設(shè)計,就是畫方塊圖的方法,用這種方法儆出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,只見方塊之問的信號輸出關(guān)系和功能要求,而不需知道“黑箱”內(nèi)的具 體結(jié)構(gòu)。
(2)軟件總體設(shè)計.依據(jù)合同的技術(shù)要球和己做過的初步方案,進行軟件的總體設(shè)計.軟件次汁的方法和硬件一樣,也是采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法,先畫出較高一級的方框圖,然后冉將大的方框分解成小的方格,直到能表達清楚為止。
(3)系統(tǒng)總體方案設(shè)計將上面的硬件總體方案和軟件總體方案合在一起構(gòu)成系統(tǒng)的總體方寨。硬件和軟件的設(shè)計是互相有機聯(lián)系的,相互往 往有髟響,因此在設(shè)計時要經(jīng)過多次的協(xié)調(diào)和反復(fù),最后才能形成合理、統(tǒng)一的總體方案設(shè)計,總體方案完成后要建立文擋。
(4)技術(shù)途徑的選擇,技術(shù)途徑是指系統(tǒng)所采用的技術(shù)水平。技術(shù)途徑大致可以分為2種;①全部自主設(shè)計。硬什和愀什令部自主設(shè)計, 其 中硬件包括板卡產(chǎn)品的設(shè)計與加該技術(shù)途徑的優(yōu)點屜節(jié)約經(jīng)費,缺點掛所插的時間比較長,因此,它適合于小型系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)汁。②硬件由 OEM產(chǎn)品組成,系統(tǒng)軟件由廠家提供或從市場上購買,應(yīng)用軟件由自己開發(fā)。這種方式的優(yōu)點是開發(fā)月期比較短,系統(tǒng)的針對性比較強。所以 大多數(shù)工業(yè)控制計箅機系統(tǒng)均采用這種開發(fā)設(shè)計方法。
(5)硬件和軟件的具休設(shè)計。在總線方案確定后,就要進入具體的硬件和軟件設(shè)計。在設(shè)計個測控系統(tǒng)時要考慮一些具體功能究竟用硬件實 現(xiàn),還是用軟件實現(xiàn)較為經(jīng)濟,用硬件義現(xiàn)-些功能的好處是可以加快處堙速率,但要嘈加都件成本,而軟件實現(xiàn)正好相反。
一般的考慮原則是視測控系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境與今后的生產(chǎn)數(shù)量而定。對于今后能批量生產(chǎn)的系統(tǒng),為了減低成本,提高產(chǎn)品競爭力,在滿足指定功 能的前提下,盡量減少硬件,多用軟件來完成相應(yīng)的功能。雖然在研制時可能要花費較多的時間或經(jīng)費,但大批量生產(chǎn)后就可降低成本。若軟 件規(guī)模不大,研制又合理的話,運行的可靠性就能保證。由于整個系統(tǒng)的部件數(shù)減少,相應(yīng)系統(tǒng)的可靠性也能得以提高。如果軟件實現(xiàn)很困難 ,而用硬件實現(xiàn)比較簡單,且系統(tǒng)的批量又不大的話則用硬件實現(xiàn)功能比較妥當。
對于選用標準微機系統(tǒng)的設(shè)計人員來說,主要的開發(fā)工作在輸人輸出接口設(shè)計上,而這類設(shè)計又往往與測控程序設(shè)計交織在一起。為了加快 研制過程,可盡量選購市場上已有批量供應(yīng)的工業(yè)化制成的模板產(chǎn)品。這些符合工業(yè)化標準的模板產(chǎn)品一般都經(jīng)過嚴格測試,并可提供各種軟件和硬件接口,包括相應(yīng)的驅(qū)動程序等。模板產(chǎn)品只要同主機系統(tǒng)總線標準一致,購回后插人主機的相應(yīng)空槽即可運行,且構(gòu)成系統(tǒng)極為方便 。所以,除非無法買到滿足自己要求的產(chǎn)品,否則絕不要隨意決定自行研制??傊?,一般盡量考慮選用廠家可提供的現(xiàn)成產(chǎn)品,以同標準的微 機系統(tǒng)配套使用。
3.模擬與調(diào)試階段
采用仿真軟件和硬件調(diào)試程序。程序調(diào)試是程序設(shè)計的最后一步,同時也是最關(guān)鍵的一步。在實際編程中,即使有經(jīng)驗的程序設(shè)計者,也需 要花費總研制時間的50%用于程序調(diào)試和軟件修改。
4.現(xiàn)場安裝調(diào)試階段
在硬件和軟件分別調(diào)試通過以后,就要進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)通常分兩步進行。首先,在實驗室里,對已知的標準量進行采集相比較,以 驗證系統(tǒng)設(shè)計是否正確和合理。如果實驗室試驗通過,則到現(xiàn)場進行實際數(shù)據(jù)采集試驗。在現(xiàn)場試驗中,測試各項性能指標,必要時,還要修 改并完善程序,直至系統(tǒng)能正常投入運行時為止。總之,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計過程是一個不斷完善的過程,設(shè)計一個實際系統(tǒng)往往很難一次就 設(shè)計完善,常常需要經(jīng)過多次修改補充才能得到一個性能良好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
以上幾個方面為實際工業(yè)控制過程建立或設(shè)計的基本步驟,它對于建立系統(tǒng)的工程化具有一定的指導(dǎo)意義。
對于工業(yè)PC來說,在實際應(yīng)用時可根據(jù)實際需求設(shè)計成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單機控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)(DCS)以及管理決策系統(tǒng)等形式。在 設(shè)計基本工業(yè)PC控制系統(tǒng)時應(yīng)注意4個問題:
(1)系統(tǒng)的構(gòu)成模式。是自成系統(tǒng)還是構(gòu)成多機系統(tǒng)(包括成為子系統(tǒng)情況),從設(shè)計方法上和開發(fā)、運行環(huán)境上是有所不同的。
(2)工業(yè)PC系統(tǒng)的選擇(配置)。包括冗余、容錯設(shè)計。
(3)工業(yè)PCI/O子系統(tǒng)的選擇。根據(jù)工業(yè)控制需求,在精度、通過率以及功能等方面進行選擇,以滿足實際需要。
(4)對一次儀表(傳感器)選擇,以及一次儀表輸出與I/O系統(tǒng)連接的匹配問題。
-
控制系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
41文章
6472瀏覽量
110303 -
微機系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
9瀏覽量
7598
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論