Systemy Czasu Rzeczywistego
(SCR)
Miejsce systemów czasu rzeczywistego
w systemach sterowania
Politechnika Gda ska
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek: Automatyka i Robotyka
Studia stacjonarne I stopnia: rok II, semestr IV
Opracowanie: dr in . Tomasz Rutkowski
Katedra In ynierii Systemów Sterowania
1
System
 przykładowa definicja (ogólna)
i i i
i i l i i
i i l l i
l i
2
Proces
- przykładowa definicja (ogólna)
= i
li l i
Ä…" i
Ä…" i
Ä…" l i
i i
l i i
Ä…"
Ä…"
Ä…"
Ä…"
l l i i i
)" = "
3
Obliczenia
- przykładowa definicja (ogólna)
i = i
l i i & &
i i+
i
"
l i l i "
i i+ i i+
i i
l "
4
Czas
- przykładowa definicja (ogólna)
i l i
i < i
i i
i < l < Ä…"
i i
("t1,t2,t3):(t1 < t2 '" t2 < t3) (t1 < t3)
i i
("t): Ź(t < t)
i
("t1,t2): t1 < t2 (" t1 > t2 (" t1 = t2
li i i
("t) ("t): t1 < t
i i i
("t1,t): t1 < t ("t3): t1 < t3 '" t3 < t2
i i
5
System Czasu Rzeczywistego
- definicja za standardem IEEE/ANSI
li i
i i i
l i i l i
i i i
i
6
System Czasu Rzeczywistego
i Sterowanie
Systemy
Czasu
Rzeczywistego
i i i i
i l i i
i i l i
7
System Czasu Rzeczywistego
i Sterowanie
i
l i
i
8
System Czasu Rzeczywistego
i Sterowanie
i
i
System
Wejścia
Czasu UrzÄ…dzenia
A/C
Rzeczywistego
pomiarowe
UrzÄ…dzenia
Wyjścia
Komunikacja
Interfejs C/A wykonawcze
(wymiana
operatora
danych)
9
Technologiczny
Proces
System Czasu Rzeczywistego
i Sterowanie
i
i
System
Wejścia
Czasu UrzÄ…dzenia
A/C
Rzeczywistego
pomiarowe
UrzÄ…dzenia
Wyjścia
Komunikacja
Interfejs C/A wykonawcze
(wymiana
operatora
danych)
10
Technologicznego
MODEL Procesu
Rzeczywistego)
(System Czasu
System Czasu Rzeczywistego
i Sterowanie
i
i
i
11
System Czasu Rzeczywistego
- systemy szybkiego prototypowania
i i
i i
i
l i l
i i li i i
i i i l i li
i li i
i i li i
i l i
l l
l li i
i i i i i i i i
12
System Czasu Rzeczywistego
- systemy szybkiego prototypowania
Zintegrowane środowisko projektowania
systemów sterowania CACSD:
" sprzęt
" oprogramowanie
" otwarta architektura
Szybkie prototypowanie Wykorzystanie modeli symulacyjnych
algorytmów sterowania obiektów / procesów
(np. sterowniki, komputery przemysłowe) działających w czasie rzeczywistym
13
System Czasu Rzeczywistego
- systemy szybkiego prototypowania
i i i
/
l / i li /
l
l l l
i
l i
l i i l / i li /
i l
i i
l
Na laboratoriach i dalszych wykładach zapoznają się Państwo z rozwiązaniami
dSpace oraz Real Time Windows Target 14
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
i
i
i i i i l
li i i i
i i
i i i li i i
l i i l i
l i i i
l
15
System Czasu Rzeczywistego
Przytoczone za [1]
- w Systemach Sterowania
i i " " "
i
i l
i i i " " "
" " " " " " " "
" " " "
" " " " " " "
" " " " " " "
" " " " " " " "
" - niskie " " - średnie " " " - wysokie
Na laboratoriach i dalszych wykładach zapoznają się Państwo z rozwiązaniami
PLC, PAC oraz systemy operacyjne czasu rzeczywistego dla komputerów przemysłowych
16
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Komputer przemysłowy
Marka ASEM
Model: WS600TE
2x Ethernet (w opcji 1 GB),
6x USB, 2x RS232, 2x PS/2, VGA,
2x SATA/150 oraz jeden ATA/100,
1x Compact Flash.
http://www.logismarket.pl
17
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Komputer przemysłowy (panelowy)
Model: Gold PC110B
dotykowa matryca SVGA TFT
mikroprocesor - Intel® CeleronTM M 1.5 GHz
pamięć - 256 MB 333MHz SDRAM
dysk twardy - standardowo 40 GB,
rozszerzalny do 80 GB
Pamięć zewnętrzna - wbudowany port
CompactFlash typ II
Port USB - 2 porty USB2.0
Klawiatura/Mysz - 2 porty MiniDIN
Audio - Wejście/Wyjście liniowe/Wejście
mikrofonowe
http://www.sterowniki-plc.pl
18
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Komputer przemysłowy (obudowa)
Model: IPC-7220
obudowa desktop/naścienna na komputer
przemysłowy
dla płyt głównych ATX
opcjonalnie zasilacz redundantny
odporny na wstrząsy stelaż do montażu
dysków twardych
złącza USB i PS/2 od frontu
zamykana klapka frontowa
http://www.elmark.com.pl
19
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Komputer przemysłowy (wbudowany)
Model: UNO-2052E
(bezwentylatorowy)
procesor AMD Geode GX2 400MHz
256 MB pamięc iDDRRAM
dwa izolowane kontrolery CAN 2.0B
sterownik 10/100 Base-T,
1 port RS-232, VGA, 1 port USB
moduł na dysk wirujący formatu 2.5 :
sterowniki dla WIN/2000/XP i LINUX
możliwość pracy z:
Windows CE 5.0 & 6.0
Windows XP Embedded SP 2
http://www.csi.net.pl
20
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Komputer przemysłowy (wbudowany)
Marka: Axiomtek
Model: eBOX611
procesor klasy Intel Celeron M 1,8GHz
odporny na wibracje
4 kanałowy systemem przechwytu video
2 kanały audio
WiFi, 10/100Base-T Ethernet
RS232, USB 2.0, VGA
7-in/7-out Digital I/O
1 x Line-out connector
PS/2
http://marketeo.com
21
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Sterowniki PLC
wielu producentów
Na przykład:
Marka: GE Fanuc
Modele: 90-30
90-70
VersaMax
http://www.gefanuc.com/
22
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania
Sterowniki PAC
wielu producentów
Na przykład:
Marka GE Fanuc
Model: RX3i
http://www.gefanuc.com/
23
System Czasu Rzeczywistego
- w Systemach Sterowania  producent a u ytkownik
i
i i i l i
i i i l
i
i i li i
l
li i i i i i i i i
li i i i i l l i
i
i i
24
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
i
i
System
Wejścia
Czasu UrzÄ…dzenia
A/C
Rzeczywistego
pomiarowe
UrzÄ…dzenia
Wyjścia
Komunikacja
Interfejs C/A wykonawcze
(wymiana
operatora
danych)
25
Technologiczny
Proces
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
l i
i l i
i
i i i
l i i
i i
i
i
26
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
Przykład obiektu  Zbiornik w procesie technologicznym
R(l)
Qwe(t)
w(t)
h(t)
hmax
T(t)
h Q (t)
min wy
I(t)
27
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
Przykład obiektu  Zbiornik w procesie technologicznym
l
l i
i i i i i
i i i i i
i i i i
i i i i ii
i i i
l i i i
i
28
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie I
R(l)
Qwe(t)
w(t)
h(t)
PLC 1 PLC 2
hmax
T(t)
h Q (t)
min wy
I(t)
29
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie I
i i
l l i
i i i i
i
i i i
i i
i i i i l
i i l
i i
li i i i l i i
i li i i
i
30
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie I
PLC 1
PLC 2
Warstwa
Sterowania
Bezpośredniego
R(l)
Obiekt
Q (t)
we
w(t)
Sterowania
h(t)
hmax
T(t)
hmin Qwy(t)
I(t)
31
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
dane
Komputer
RozwiÄ…zanie II
z pozostałej
Przemysłowy
części
R(l)
procesu
produkcji
Qwe(t)
w(t)
h(t)
PLC 1 PLC 2
hmax
T(t)
h Q (t)
min wy
I(t)
32
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie II
i i
i i i i
i i i
li i l l
l i l i i i l i
i i l
i l l l
i l i
i l i
33
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie II
i i l
i i
li i i i l i i
l l i i
i i i i
i l
li i
34
System Czasu Rzeczywistego
i jego miejsce w strukturze Systemu Sterowania
RozwiÄ…zanie II
Warstwa
Sterowania
Nadrzędnego
PLC 1 PLC 2
Warstwa
Sterowania
Bezpośredniego
R(l)
Obiekt
Qwe(t)
w(t)
Sterowania
h(t)
hmax
T(t)
hmin Qwy(t)
I(t)
35
Warstwy Systemu Sterowania
- podstawowe warstwy (rozwa ane w przykładzie)
i
i i
pomiary
sterowania
wejścia
zakłócające
wyjścia
i i
36
Warstwy Systemu Sterowania
l i i
li i
i
i i
pomiary
sterowania
wejścia
zakłócające
wyjścia
i i
37
 l
l
l
38
Dzi kuje za uwag !!!
39