Příklady použití systému s procesorem. Procesorová technika se využívá v mnoha oblastech jako na příklad : Výpočetní technika  počítače  řízení inteligentních.

Prezentace na téma: "Příklady použití systému s procesorem. Procesorová technika se využívá v mnoha oblastech jako na příklad : Výpočetní technika  počítače  řízení inteligentních."— Transkript prezentace:

1 Příklady použití systému s procesorem

2 Procesorová technika se využívá v mnoha oblastech jako na příklad : Výpočetní technika  počítače  řízení inteligentních terminálů  řízení přenosových linek  řízení sběru dat  řízení hlasového vstupu a výstupu počítače atd.

3 Elektronika a strojírenství  řízení výrobních procesů v reálném čase  řízení a měření v telekomunikacích - řízené měřící přístroje  spektrální analýza signálů  diagnostika elektrických strojů  číslicové řízení strojů (textilních, obráběcích) atd. Lékařství pro výrobu protéz

4 Doprava  řízení dopravy  řízení spalování motorů  ABS v automobilové i vlakové dopravě atd. Domácnost  automatické pračky  šicí stroje  elektrické sporáky Raketová technika Vojenská technika atd.

5 Mikropočítače při řízení technologických procesů

6 Automatizace výroby probíhá v krocích, které jsou dány technicko-ekonomickými podmínkami. To znamená, že mimo okamžité technické úrovně závisí i na ceně pracovní síly. V současné době je možno pomocí hierarchicky uspořádaných mikropočitačových systémů vytvářet plně automatizované linky, provozy a podobně až do úrovně závodů. Princip tohoto uspořádání spočívá v tom, že mikropočítače každé úrovně zpracovávají určitý díl souhrnného množství informací vznikajících při výrobě a na vyšší úroveň předávají pouze informaci o splnění určitých úkolů.

7 Každý stroj, robot či jednodušší část linky má svůj jedno či víceprocesorový systém, který zajišťuje jeho činnost. Nadřazenému mikropočítači předávají podřízené procesory informace o počátku, dílčích operacích a jejich ukončení a o konci. Nadřazený mikropočítač koordinuje činnost robotů, strojů či linek tak, aby do každého stroje byl založen včas materiál, provedeny přesuny mezi jednotlivými roboty, odebrán hotový výrobek atd.

8 Systém CNC

9 Jednoprocesorový systém Tradiční struktura číslicově řízených systémů byla jednoprocesorová. Na dalším obrázku je blokové schéma takovéhoto systému. Obsluha komunikuje s CNC systémem přes ovládací panel, který je připojen na procesorovou sběrnici přes rozhraní. Procesor získává většinu informací ze čtečky děrných pásků či z disketové jednotky. Tyto informace se nahrají do operační paměti. Paměť ROM slouží pouze k inicializaci počítače.

10 Jednoprocesorový systém

11 Výstup ze systému je zapojen buď na paměť či tiskárnu a slouží k záznamu průběhu výroby. Procesor získává informace o činnosti stroje jednak ze snímačů polohy ajednak z dvoupolohových (koncových) snímačů. Výstupy ze snímačů je vždy nutno upravit do tvaru, který je zpracovatelný procesorem. Například signály z resolverů (selsynů) či induktosynů (pravítka založeného na principu podobnému selsynu) jsou signály založené na principu natáčení fáze a je nutno je zpracovat, zajistit proti zarušení a převést do vhodné číslicové formy. Signály z dvoupolohových snímačů je nutno zabezpečit proti rušení a převést na požadovanou napěťovou formu zpracovatelnou procesorem.

12 Výstupy z procesoru, kterými je stroj ovládán jsou signály pro řízení servopohonu a logické výstupy. Signály pro řízení servopohonu musí být přivedeny na D/A převodník a zesíleny. Logické výstupy musí zajistit ochranu proti zpětnému zarušení a převod úrovně na úroveň potřebou pro stroj (ovládání stykačů atd) Odměřování a servopohony jsou často potřebné pro všechny tři souřadnice.

13 Tyto 8bitové procesorové systémy jsou však pro svou rychlost určeny pro řízení jednoduchých strojů jako jsou ovíjecí automaty, vrtačky plošných spojů a podobně. Jedná se o stroje s lineární dráhou bez složitých výpočtů (kategorie pravoúhlých systémů) nebo pro řízení pomalých systémů, kde lze zvládnout přímkovou i kruhovou interpolaci. Další použití je u jednoduchých souvislých strojů jako jsou malé soustruhy, frézky a podobně, kde je rychlost posuvu malá. Následují pak grafická zařízení jako zapisovač či kreslící stroje.

14 Pro rozšíření použití na všechny stroje je nutno použít procesorový systém s 16bitovým mikroprocesorem. Vývoj však spěje k víceprocesorovým systémům.

15 Víceprocesorový systém Víceprocesorový (multiprocesorový) systém je na dalším obrázku. Na tomto obrázku je vidět zásadní změna. Celý víceprocesorový systém má celou řadu podsystémů jako je interpolační podsystém, který slouží jen ke generaci potřebných křivek. Pohybový podsystém pro každou osu obsahuje odměřovací systém a servopohon řízený vlastním procesorem. Jako poslední je zde logický podsystém ošetřující logické vstupy a výstupy opět se svým vlastním procesorem. Procesor CPU 1 je ve funkci Master, který koordinuje veškerou činnost. Ostatní procesory jsou ve funkce Slave.

16 Víceprocesorový systém

17 Mikropočítač v automobilu V automobilech se v současné době používá řada jednoúčelových mikropočítačů z větší části založená na jednočipových mikroprocesorech (mikrokontrolerech) z nichž každý řídí a optimalizuje určitou funkci v automobilu. Vzhledem k velkým seriím vyráběných automobilů je tato výroba jednoúčelových mikropočítačů laciná.

18 Mikropočítače se používají na příklad pro :  řízení ABS (antiblocking system) - to je řízení brzdového systému za účelem odstranění smyku  optimalizace spalování paliva z hlediska hospodárnosti a ekologie  palubní počítač pro sledování všech důležitých funkcí včetně spotřeby, počtu ujetých kilometrů, předpovědi tvorby námrazy

19 Mikropočítače v domácnosti V domácnosti jsou mikropočítače používány na příklad v řízení šicích strojů, v automatických pračkách, pro řízení elektrických sporáků, v televizních přijímačích a dalších zařízeních. K tomuto rozmachu dopomohl výrazný pokles cen součástek nezbytných pro sestavení mikropočítače. Velké série vyráběných zařízení pro domácnost pak zaručují lacinou produkci.

20 V lékařství pro výrobu protéz Na řadě lékařských a vědeckých pracovišť se připravují náhrady lidských organismů nebo i smyslů. Takovým příkladem může být například implantát sluchu, což není ještě klasický případ pro obvody s mikropočítačem.

21 Na zvířatech se provádí pokusy s implantátem zraku, kdy již velkým kladem by bylo, kdyby šlo pomocí něj rozlišit alespoň hrubé obrysy objektů. Takovýto implantát z oka krávy je na obrázku vedle.

22 Největším problémem je připojení snímače na vlastní nerv. Zde skoro nepřekonatelné problémy vytváří i atomové vzdálenosti mezi vlastním nervem a snímačem při jejích spojování. Na obrázku je porovnání velikosti zápalky a snímače.

23 Na obrázku je elektronická protéza řízená mikropočítačem ovládané snímanými povrchovými bioproudy. Funguje tak, že s ní lze provádět i relativně jemnou pracovní činnost. Je to umožněno tím, že je vybavena řadou různých snímačů.

24 Činnost této protézy je odvozená od zesílených a digitalizovaných signálů bioproudů, které jsou zpracovány v mikroprocesoru. Při čemž jako zpětná vazba slouží různé snímače polohy, síly (tenzometry) a zrychlení. Protéza obsahuje i vlastní zdroj (akumulátor) a motory s převody