ЭВМ в управлении производством

     При этом  должны быть разработаны средства  сопряжения с  ЛВС  широкой  номенклатуры средств вычислительной техники, имеющейся у потребителей и планируемой к освоению в производстве. Наиболее реальным направлением решения этой проблемы является организация выпуска специализированных СБИС.

     Решение  указанных проблем безусловно окажет серьезное влияние на эффективность всего народного хозяйства.

     Как известно,  главными системными применениями вычислительной техники являются автоматизированные системы управления экономико-организационного типа (ОАСУ, АСУП и т.п.) системы автоматизации проектирования и конструирования (САПР),  информационно-поисковые системы и системы управления сложными   технологическими  процессами  (АСУ ТП).

     Остановимся кратко  на последних (по перечислениях а не по важности) системах,  так как они дают наибольший социальный и экономический эффект.

     Сегодня  технологические процессы постоянно  усложняются, а  агрегаты,  реализующие   их,  делаются все более мощными. Например,  в энергетике  действуют  энергоблоки мощностью 1000-1500 МВт, установки первичной переработки нефти пропускают до 6 млн.  т. сырья в год, работают доменные печи  объемом  3.5-5 тыс.  кубометров,  создаются гибкоперестраиваемые производственные  системы  в  машиностроении.

     Человек не может  уследить за работой таких   агрегатов и  технологических   комплексов и тогда на помощь ему приходит АСУ ТП.  В АСУ ТП за  работой  технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы, изменяющие параметры технологического процесса (например, температуру и толщину прокатываемого металлического листа), контролирующие состояние оборудования (температуру  подшипников турбины) или определяющие состав исходных материалов и готового продукта.  Таких приборов в одной системе может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч.

     Датчики постоянно  выдают сигналы,  меняющиеся в соответствии с измеряемым параметрам (аналоговые сигналы), в устройство  связи с объектом (УСО) ЭВМ.  В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем  по  определенной программе обрабатываются вычислительной машиной.

     ЭВМ сравнивает полученную  от датчиков информацию  с заданными результатами  работы  агрегата  и вырабатывает управляющие сигналы, которую через другую часть УСО поступают на регулирующие органы агрегата.  Например,  если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое расстояние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст  соответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.

     Системы, в  которых  управление ходом процесса осуществляется подобно сказанному  выше  без  вмешательства человека, называются автоматическими.  Однако,  когда не известны точные законы управления человек вынужден брать управление (определение  управляющих  сигналов)  на себя (такие системы называются автоматизированными).  В этом случае ЭВМ представляет оператору всю необходимую информацию для управления технологическим процессом при помощи дисплеев,  на  которых  данные  могут высвечиваться в цифровом виде или в виде диаграмм,  характеризующих  ход процесса, могут быть представлены и технологические схемы объекта с указанием состояния его частей.  ЭВМ  может также "подсказать"  оператору  некоторые возможные решения.

     Чем сложнее  объект управления,  тем производительнее, надежнее, требуется для АСУ ТП вычислительная машина. Чтобы  избежать все  увеличивающегося наращивания мощности ЭВМ сложные системы стали строить  по  иерархическому принципу. Как правило, в сложный технологический комплекс входит несколько относительно автономных  агрегатов, например,  в  энергоблок  тепловой электростанции входит парогенератор (котел),  турбина и  электрогенератор. В  иерархической системе для каждой составной части создается своя локальная система управления, как правило, автоматическая на  базе микропроцессорной техники.  Теперь, чтобы все части работали  как  единый  энергоблок, необходимо скоординировать работу локальных систем.  Это осуществляется ЭВМ, устанавливаемой на пульте управления блоком. Для этого уже потребуется небольшая вычислительная машина.

     Перспективные АСУ   ТП имеют ряд характерных признаков.  Прежде всего это автоматические  системы,  осуществляющие автоматическое  управление  рабочим  режимом,  а также пуском и остановом оборудования (режимами,  на которые при  ручном управлении приходится наибольшее число аварийных ситуаций из-за ошибок операторов).

     В системах предусматривается  оптимизация управления ходом процесса по выбранным критериям.  Например,  можно задать такие параметры процесса, при которых стоимость себестоимость продукции  будет  минимальной,  или, при необходимости,  настроить агрегат на максимум производительности, не считаясь с некоторым увеличением  расхода сырья и энергоресурсов на единицу продукции.

     Системы должны быть адаптивными,  т.е.  иметь возможность изменять  ход процесса при изменении характеристик исходных материалов или состояния оборудования.

     Одним из  важнейших свойств АСУ ТП является обеспечение безаварийной  работы   сложного   технологического комплекса. Для  этого в АСУ ТП предусматривается возможность диагностирования технологического оборудования. На основе показаний  датчиков  система  определяет  текущее состояние агрегатов и тенденции к аварийным ситуациям  и может дать команду на ведение облегченного режима работы или остановку вообще.  При этом  оператору  представляют данные о характере и местоположении аварийных участков.

     Таким образом, АСУ ТП обеспечивают лучшее использование ресурсов производства, повышение производительности труда,  экономию сырья, материалов и энергоресурсов, исключение тяжелых аварийных ситуаций, увеличение межремонтных периодов работы оборудования. Вот несколько примеров.

     АСУ ТП  электролиза  алюминия  позволяет экономить примерно 250 кВтч.  электроэнергии на каждую тонну выплавленного металла. Этой энергии достаточно, для питания всех электроприборов  в двухкомнатной квартире в течение месяца.

     Автоматизация  с применением ЭВМ установок  первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ6 обеспечивает увеличение  выхода светлых нефтепродуктов (бензина,  керосина, дизельного топлива) на 30 тыс.т. в год за счет оптимизации ведения технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Структура и состав персонального компьютера

 

Введение

 

Компьютер — это универсальное устройство для хранения, обработки и передачи информации. Он способен делать массу полезного и, тем самым, облегчать жизнь пользователю — работающему за компьютером человеку.

Каждый компьютер состоит  как бы из двух частей, образующих единое целое. Материальная, видимая его часть называется аппаратным обеспечением. А другая, невидимая его часть, — программным обеспечением или просто программами. В зависимости от стоящих перед пользователем задач на одном и том же компьютере могут использоваться разные программы.

Компьютер —  это автомат, решающий задачу, то есть выполняющий алгоритм по программе. При этом надо помнить, что, даже если вам кажется, будто компьютер творчески и изобретательно решает поставленные перед ним проблемы, это лишь иллюзия.

Компьютер — это универсальный автомат, в котором в принципе может быть использовано неограниченное количество программ. Поэтому нельзя сказать, что компьютер — это автомат, предназначенный для обработки текстов или сортировки записей в базе данных или статистических данных. О компьютере правильнее говорить так: сколько программ — столько и автоматов.

Компьютер —  это машина, обладающая таким разнообразием способностей, что сегодня еще не придуманы и наверняка не использованы все возможные варианты ее практического применения. Надо хорошенько поломать голову, чтобы придумать, где бы еще с пользой для дела поставить быстрый и неутомимый компьютер. А если подключить различные дополнительные периферийные устройства, способности компьютера существенно возрастут. Благодаря разнообразным универсальным и специальным программам и многочисленным периферийным устройствам, предназначенным для  ввода информации извне и для вывода готовой информации или выполнения иных действий, создается компьютерная система.

В связи с  «бездонными» способностями компьютера у людей даже появилась новая современная специальность — системный аналитик. Специалисты в этой области занимаются тем,  что придумывают новую работу для компьютеров. Для этого они' изучают труд людей разных специальностей, анализируют их недостатки, потребности и возможности повышения производительности труда, а затем предлагают, где на производстве* или в учреждении было бы наиболее целесообразно и экономически эффективно применение компьютерных систем — то есть конкретных моделей ПК, программного обеспечения и периферийного оборудования. Таким образом, системные аналитики, хотя обычно сами не являются инженерами или программистами, из готовых компонентов создают новые сложные автоматы — компьютерные системы, автоматизирующие многие рутинные операции и облегчающие труд человека.

 

 

Дисплеи. Клавиатуры

 

Дисплей является внешним  устройством вывода визуальной информации.

Дисплеи (мониторы) по своим  характеристикам делятся на следующие  типы: EGA, CGA, VGA, SVGA. В силу того, что мониторы EGA, CGA, VGA морально устарели и больше не выпускаются, не имеет смысла их рассматривать.

SVGA – разрешающая способность и цветовая палитра определяются как возможностями самого монитора, так и возможностями контроллера SVGA. Качество изображения, получаемого на экране монитора, зависит от параметров ЭЛТ и управляющих ею электронных схем. К основным параметрам относятся: размеры экрана и «зерна» и связанное с ними оптическое разрешение, определяющее количество отображаемой информации и возможную степень ее детализации; скорость обновления изображения (частота кадровой развертки), определяющая степень подавления мерцания. На восприятие изображения оказывает существенное влияние и то, насколько экран черный (от этого зависит контрастность) и плоский (выше естественность, шире угол обзора, меньше бликов).

Размер экрана подразделяется на 14-дюймовый (36см), 15-дюймовый (39см), 17-дюймовый (44см), 19-дюймовый (49см) и 21-дюймовый (54см). Эти цифры указывают размер ЭЛТ  по диагонали. Следующим фактором, определяющим качество изображения – размер зерен его экрана (0.22, 0.26, 0.28, 0.29, 0.31). Чем меньше зерно, тем лучше изображение.

Подавляющее большинство  современных мониторов обладает довольно высокими электрическими характеристиками. За последнее время существенно выросли скорости вертикальной развертки (не менее 75-85Гц при максимальных рекомендованных разрешениях и намного больше при более низких). Увеличилось количество регулировок, что позволяет в большинстве случаев снизить всевозможные нелинейности.

В последнее время  в продаже появились мониторы с жидкокристаллическим экраном  – LCD мониторы. Их преимущества перед обычными – абсолютно плоский экран, отсутствие геометрических искажений. Недостаток – очень высокая цена и относительно малый угол обзора.

Клавиатура является внешним устройством ввода информации в ПК.

Как известно, клавиатура пока является основным устройством  ввода информации в компьютер. Это  устройство представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определённую электрическую цепь.

Сначала использовались 83-х клавишные клавиатуры, затем  вместе с АТ появилась 84-х клавишная. Подавляющее большинство современных IBM PC совместимых используют расширенную  клавиатуру. Основные улучшения по сравнению с АТ-клавиатурой касается общего числа (101 и выше) и расположения клавиш. Наиболее стандартным является расположение QWERTY: порядка 60 клавиш с буквами, цифрами, знаками пунктуации и другими символами и ещё около 40 функциональных клавиш.

В настоящее время  наиболее распространены два вида клавиатур: с механическим и мембранным переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Несмотря на то, что эта технология используется уже несколько десятилетий, фирмы- производители постоянно работают над её модификацией и улучшением. Стоит отметить, что в клавиатурах известных фирм контакты переключателей позолоченные, что значительно улучшает электрическую проводимость.

Технология, основанная на мембранных переключателях, считается  более прогрессивной, хотя особых преимуществ  не даёт.

Наиболее удобными в  использовании являются эргономичные клавиатуры, используемые профессиональными  операторами. Также удобны в использовании беспроводные клавиатуры, связанные с ПК с помощью инфракрасных лучей.

 

Гибкие диски. Жесткие диски

 

Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы  и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жёстком диске.

Существуют два типа дисководов: дисковод, рассчитанный на дискеты размером 3,5 дюйма и устаревшая модель рассчитанная на дискеты 5,25 дюйма.

Сейчас в компьютерах  используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма (89 мм) и ёмкостью 0,7 и 1,44 Мбайта. Эти дискеты заключены в жёсткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их надёжность и долговечность. Поэтому дискеты 5,25 дюйма практически вытеснены.