Составители:
3
ВВЕДЕНИЕ
Повышение надежности, быстродействия и функциональной
насыщенности, а также уменьшение габаритов современной вычислительной
техники и потребляемой ею электроэнергии привело к широкому ее
использованию для управления сложными технологическими объектами с
большим количеством датчиков физических величин и управляемых агрегатов
[1].
Но системы управления, в случае построения их на базе персональных
компьютеров, как
наиболее универсальных средств вычислительной техники,
имеют ряд существенных недостатков.
Во-первых, возникает необходимость оснащения компьютеров
специальными дополнительными устройствами, позволяющими подключать к
ним технологическое оборудование и соответствующим образом
преобразовывать сигналы, как поступающие на компьютер, так и
вырабатываемые компьютером для управления технологическими объектами.
Во-вторых, в большинстве случаев однажды настроенный компьютер на
управление
конкретным технологическим объектом длительное время не
требует вмешательства оператора, а поэтому нет необходимости иметь такие
компоненты, как дисплей и клавиатуру, приводы дисков и сами диски.
В-третьих, принцип управления из единого центра (от одного
компьютера) подразумевает наличие общего алгоритма управления, что
отрицательно может сказаться в процессе модернизации отдельных
составляющих технологического
оборудования при непрерывном
технологическом процессе.
Для устранения вышеуказанных недостатков применения компьютеров в
системах управления технологическим оборудованием было разработано
специальное устройство−микроконтроллер. Первый микроконтроллер был
разработан в 1976 г. [2] и представлял собой большую интегральную схему
(БИС), выполненную на одном кристалле. Микроконтроллер включал как
основные элементы системной платы компьютера, так и устройств ее
сопряжения с технологическим оборудованием: микропроцессор, генератор
тактовых импульсов, постоянное и оперативное запоминающие устройства,
порты ввода/вывода информации, таймеры, аналого-цифровые и цифро-
аналоговые преобразователи, каналы широтно-импульсной модуляции
сигналов и т. д.
Микроконтроллеры нашли широкое применение для интеллектуального
управления различными объектами на транспорте, в машиностроении,
энергетике и других отраслях промышленности.
Микроконтроллер
можно рассматривать как миникомпьютер,
оснащенный периферийными устройствами, позволяющими сочленять его с
технологическим оборудованием, но лишенный дисплея и клавиатуры.
Микроконтроллер может производить сбор информации о состоянии
технологического оборудования, обработку собранной информации по
