Анотация
Дисциплината има за цел да даде познания на студентите по проектиране и използване на специализирани компютърни системи (СКС) в областта на промишлеността, транспорта и др.
За целта в дисциплината се разглеждат принципите на организация на СКС. Изучават се основните източници на информация за СКС – датчиците, и основните системи за управление на процесите в обекта. Разглеждат се и стандартните апаратни и програмни средства на промишлени контролери от водещи в тази област фирми и стандартните интерфейси за връзка между тях. Включени са и въпроси, свързани с проектирането на СКС. Изучават се апаратните средства, вграждани в СКС, както и развойни средства, предназначени за проектиране на приложното програмно осигуряване, настройката и тестването му и документиране на проекта.
Съдържание
Тема 1. Въведение в специализираните компютърни системи (СКС).
1.1. Общи принципи на организацията на СКС.
1.2. Класификация и области на приложения.
1.3. Специфични особености на СКС и изисквания при тяхното изграждане и използване.
1.4. Задачи, решавани от СКС.
Тема 2. Връзка на СКС с околната среда – датчици и измерватели.
2.1. Класификация и общи изисквания към датчиците.
2.2. Датчици ON/OFF, инкрементални датчици, индуктивни датчици, въртящ трансформатор, ултразвукови датчици.
2.3. Датчици за следене състоянието на околната среда. Температурни датчици, тензометрични датчици, датчик на Хол, датчици за налягане.
2.4. Преобразуватели и схеми за свързване на датчиците и измервателите със специализираните компютърни системи.
Тема 3. Изпълнителни механизми.
3.1. Сервомеханизми. Класификация.
3.2. Видове сервосистеми.
3.3. Регулатори – видове, закони за регулиране.
Тема 4. Програмируеми логически контролери (промишлени контролери)
4.1. Определение, класификация, област на приложение.
4.2. Основни функции.
4.3. Обобщена типова структура.
4.4. Цикъл на работа на програмируемите контролери.
Тема 5. Функции на основните блокове в промишлените контролери.
5.1. Цифрови входове и изходи.
5.2. Аналогови входове и изходи.
5.3. Таймери, броячи, изместващи регистри.
Тема 6. Промишлени контролери с модулна организация.
6.1. Програмируеми контролери Twido. Базови конфигурации.
6.2. Възможности и средства за разширение.
6.3. Програмируеми контролери Modicon. Базови конфигурации.
6.4. Възможности и средства за разширение
Тема 7. Едночиповите микрокомпютри (ЕМК) като основен градивен елемент в промишлените контролери.
7.1. Осем и 16 битови едночипови микроконтролери на фамилиите INTEL (80С51), MICROCHIP (PIC18FXXХ, PIC24FXXХ) – блокова схема, адресно пространство, програмен модел, изводи, паралелни портове.
7.2. Работа на основните блокове – таймери/ броячи, серийни канали, система за прекъсване, аналогови вх/изх., цифрови вх/изх и др..
Тема 8. Промишлени серийни интерфейси.
8.1. I2C.
8.2. D2B.
8.3. Сериен периферен интерфейс (SPI).
Тема 9. Допълнителни възли за промишлени контролери.
9.1. Клавиатура, LED, LCD индикация,
9.2. Часовник за реално време - обслужване.
9.3. Енергонезависими памети. Flash, EEPROM- обслужване.
Тема 10.Стандартни програмни средства за изграждане на СКС.
10.1. Общи изисквания към програмното осигуряване на СКС. Езици за програмиране. Видове команди.
10.2. Начини за описание на алгоритмите за работа на СКС.
10.3. Съставяне програма чрез списък на операторите (STL) и чрез стъпаловидна диаграма (LAD).
Тема 11.Изграждане на СКС за промишлеността, транспорта и др.
11.1. Примерни варианти на технически, програмни и апаратни решения.
11.2. Документиране, експлоатация и поддръжка.
11.3. Шумозащитеност и средства за потискане на шумовете.