Главная » 2014»Июль»29 » Скачать Повышение надежности и производительности программируемых логических контроллеров. Сердин, Олег Валерьевич бесплатно
05:48
Скачать Повышение надежности и производительности программируемых логических контроллеров. Сердин, Олег Валерьевич бесплатно
Повышение надежности и производительности программируемых логических контроллеров
Диссертация
Автор: Сердин, Олег Валерьевич
Название: Повышение надежности и производительности программируемых логических контроллеров
Справка: Сердин, Олег Валерьевич. Повышение надежности и производительности программируемых логических контроллеров : диссертация кандидата технических наук : 05.13.05 Москва, 1999 150 c. : 61 01-5/115-6
Объем: 150 стр.
Информация: Москва, 1999
Содержание:
1 Анализ методов повышения надежности и производительности программируемых логических контроллеров
12 Требования, предъявляемые к программируемым логическим контроллерам
13 Классификация программируемых логических контроллеров
14 Функциональный состав программируемых логических контроллеров
141 Системные шины
142 Промышленные сети
143 Устройства связи с объектом
144 Устройства хранения информации
15 Анализ методов повышения надежности программируемых логических контроллеров
16 Анализ методов повышения производительности программируемых логических контроллеров
17 Выводы
2 Методы повышения надежности программируемых логических контроллеров
22 Метод периодического сохранения состояния задачи
23 Увеличение надежности модулей энергонезависимых ЗУ
24 Метод периодического тестирования
25 Методика определения параметров периодического тестирования
26 Метод фиксирования несанкционированного обращения программы в заранее определенные области памяти
27 Методика определения среднего времени наработки на сбой
28 Методика определения среднего времени восстановления после сбоя
29 Программируемые логические контроллеры повышенной надежности
291 Программируемый логический контроллер средней производительности повышенной надежности
292 Производительный программируемый логический контроллер повышенной надежности
293 Высокопроизводительный программируемый логический контроллер повышенной надежности
210 Выводы
3 Методы повышения производительности
32 Повышение быстродействия энергонезависимых ЗУ
33 Оптимизация производительности контроллеров в многопроцессорных системах
34 Оптимизация системного контроллера микропроцессора
341 Контроллер шины VME
342 Режим ведущего
343 Режим ведомого
344 Режим запросчика
345 Повышение производительности путем аппаратной реализации обработчика прерываний
346 Программная модель контроллера шины VME
347 Контроллер системной памяти
348 Контроллер периферийной шины Xbus
35 Выводы
4 Аппаратно-программный комплекс для повышения надежности IBM PC совместимых программируемых логических контроллеров
42 Устройства контроля
421 Устройство контроля системной шины
422 Устройство контроля локальной шины
43 Выводы
Введение:
Актуальность. В настоящее время рынок средств промышленной автоматики в России находится в стадии формирования. Растет число компаний, которые предлагают различные компоненты систем управления и контроля промышленных объектов. Широко представлены иностранные производители, например , Texas Micro, OR, Advantech, PEP. К сожалению, отечественные производители аппаратных средств систем автоматизации представлены очень скудно. Растет число системных интеграторов - компаний, которые оказывают услуги по комплексному решению задач автоматизации (на российском рынке это прежде всего такие компании, как ProSoft и RTSoft).Надежность зарубежных образцов различных устройств автоматизации недостаточна.Одним из элементов системы автоматизации является программируемый логической контроллер (ПЛК). ПЛК - это микропроцессорное устройство, которое выполняет следующие функции: сбор данных с различных датчиков; обработка полученных данных; передача обработанных данных в компьютерный центр; выдача управляющих воздействий исполнительным устройствам.Надежность и производительность системы автоматизации в значительной степени определяется характеристиками ПЛК. Возникла необходимость разработки отечественных ПЛК повышенной надежности и производительности.Состояние вопроса.К началу исследований, описанных в диссертации, в России серийно производился целый ряд программируемых логических контроллеров (ПЛК). Наиболее известными являются: "Ломиконт", "Ремиконт", "Ш-7П", "Техноконт" [1]. Параметры данных устройств уже не соответствуют современным требованиям к ПЛК по надежности и производительности.Работа посвящена научному обоснованию технических решений, внедрение которых вносит значительный вклад в решение прикладной задачи по повышению надежности и производительности аппаратных средств промышленной автоматизации.Цели работы.1. Разработка методов повышения надежности ПЛК.
2. Разработка методов повышения производительности ПЛК. Задачи исследования.1. Усовершенствование метода периодического тестирования.2. Разработка метода фиксирования несанкционированного обращения программы по заранее определенным областям памяти.3. Обоснование расчетно-экспериментальных методик определения показателей надежности ПЛК.
4. Разработка методов повышения быстродействия контроллера ОЗУ и контроллера системной шины VME.Научная новизна.1. Усовершенствован метод периодического тестирования, который позволяет повысить надежность - увеличить среднее время наработки на сбой до 60000 часов, что на 20% больше, чем у существующих аналогов.2. Предложен метод фиксирования несанкционированного обращения программы по заранее определенным областям памяти, который позволяет повысить надежность - уменьшить среднее время восстановления после сбоя до 1 с, что в 10 раз меньше, чем у существующих аналогов.3. Разработан метод проектирования системного контроллера микропроцессора 80386ЕХ, который позволяет увеличить производительность 16разрядных ПЛК до 7142 Dhrystones, что в 2 раза больше, чем у существующих аналогов.Практические результаты работы.3. Повышена надежность ПЛК (увеличено время наработки на сбой) на 20%, производительность 16-разрядных ПЛК повышена в 2 раза.Результаты, выносимые на зашиту.1. Методы повышения надежности ПЛК: - метод периодического тестирования; - метод фиксирования несанкционированного обращения программы по заранее определенным областям памяти.2. Методики определения показателей надежности: - среднее времени наработки на сбой ПЛК; - среднее время восстановления после сбоя.3. Методы увеличения производительности ПЛК: - метод проектирования контроллера двухпортового ОЗУ; - метод проектирования контроллера системной шины VME.Апробация работы. Материалы, положенные в основу диссертации, докладывались на научно-техническом семинаре "Некоторые вопросы фундаментальных и прикладных исследований компьютерных технологий и систем, профаммное обеспечение систем реального времени" (г. Ялта, 1995 г.), на 3 Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства океанологических исследований" (г. Москва, 1998г.).Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка используемой литературы, 5 приложений. Она содержит 41 рисунок, 33 таблицы и список используемой литературы из 32 наименований. Общий объем работы составляет 150 страниц.Краткое содержание работы. В первом разделе приводится обзор литературы, который посвящен системам управления, проведена их классификация, определена архитектура и основные компоненты таких систем, а также методы повышения надежности. Во втором разделе рассмотрены методы повышения надежности и методики определения показателей надежности ПЛК. В третьем разделе рассмотрены методы повышения производительности ПЛК. В четвертом разделе рассмотрено тестирование ПЛК. и