Научная статья на тему 'Автоматизоване робоче місце (АРМ) студента для вивчення замкнутих систем керування'

Автоматизоване робоче місце (АРМ) студента для вивчення замкнутих систем керування Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
98
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Валерій Федорейко, Микола Рутило

Стаття присвячена розробці автоматизованого робочого місця (АРМ) студента на базі контролера та персонального комп'ютера з відповідним програмним забезпеченням для дослідження режимів роботи замкнутих систем керування. Створена імітаційна модель системи засобами Simulink (MATLAB). Показана можливість дистанційного доступу до контрольованих параметрів системи та налаштування її через локальну комп'ютерну мережу із будь-якого ПК, а також надсилання контрольованих параметрів через e-mail.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Автоматизоване робоче місце (АРМ) студента для вивчення замкнутих систем керування»

виконання практичних робгг та професiйних проб piBeHb його готовносп до побудови та реалiзацil кар'ери.

Програма передбачае реалiзацiю змюту в обсязi одше1 години на тиждень. Змiстове наповнення модулiв курсу «Побудова кар'ери» та змiни у погодинному розподш вивчення окремих тем може бути уточнене навчальним закладом з урахуванням особливостей регюну, типу закладу та iндивiдуальних освiтнiх потреб учня у межах 20% вщ загально! кiлькостi видiлених годин. Таю змши рекомендуеться проводити пiд час вивчення модулю свгг професiй залежно вiд профiлю навчання.

Документами планування навчально-виховного процесу в загальноосвiтньому навчальному закладi з основ побудови кар'ери учнями 10-11 класiв е: навчальна програма; навчальний план загальноосв^нього навчального закладу; графiк розподiлу навчального матерiалу; робочий план реалiзацil навчально! програми на рш або ж на пiврiччя; план-конспект уроку або системи урокiв.

Отже, програма курсу «Побудова кар'ери» для 10-11 класiв мае складатися з орiентовноl штки розподiлу навчальних годин за темами програмового матерiалу, змiсту навчального матерiалу (знання, вмiння i навички з основ побудови професшно! кар'ери), орiентовних критерив оцiнювання стану пiдготовленостi учня та додатюв (критерп оцiнювання навчальних досягнень учшв, перелiк рекомендовано1 лтератури, орiентовний змiст «Щоденника вибору майбутньо1 професи»). Сконструйований у такий спошб змiст стане системоутворюючою основою тдготовки учнiв 10-11 класiв до побудови та реалiзацil кар'ери в умовах ринку пращ. Крiм того це дозволить виршити комплекс навчальних i виховних завдань професiйного самовизначення особистосп, активiзувати процеси самопiзнання й самоощнки та актуалiзувати потребу у самовдосконаленш.

Л1ТЕРАТУРА

1. Бех I. Д. Особиспсно ор1ентований шдх1д: Теоретико-технолопчш засади. - К.: Либвдь, 2003. -Кн. 1. - 280 с.

2. Климов Е. А. Путь в профессию. - Л., 1974. - 190 с.

3. Педагопчш основи трудового становлення i професшного самовизначення учшвсько1 молодо Монограф1я / За ред. М. П.Тименка. - Бердянськ: 1нститут педагопки АПН Укра1ни, 1996. - 268 с.

4. Професшне самовизначення старшокласник1в: Методичний пос1бник // Д. Закатнов, О. Мельник, О. Осипов, О. Морш, Л. Гуцан, О. Скалько / За ред. Д. Закатнова. - К.: Вид. д1м «Шшльний свгг»: Вид. Л. Галщина, 2006. - 128 с.

5. Пряжников Н. С. Профессиональное и личностное самоопределение. - Москва - Воронеж, 1996. -256 с.

6. Ретивых М. В., Формирование у старшеклассников готовности к профессиональному самоопределению. - Брянск: БГПИ, 1994. - 125 с.

7. Рибалка В. В. Особистюний шдхвд у проф1льному навчанш старшокласнишв: Монограф1я / За ред. Г. О. Балла. - К., 1998. - 160 с.

Валерш ФЕДОРЕЙКО, Микола РУТИЛО

АВТОМАТИЗОВАНЕ РОБОЧЕ М1СЦЕ (АРМ) СТУДЕНТА ДЛЯ ВИВЧЕННЯ

ЗАМКНУТИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ

Стаття присвячена розробцi автоматизованого робочого мкця (АРМ) студента на 6a3i контролера та персонального комп'ютера з вiдповiдним програмним забезпеченням для до^дження pe:MUMie роботи замкнутих систем керування. Створена iмiтацiйна модель системи засобами Simulink (MATLAB). Показана можливiсть дистанцтного доступу до контрольованих параметрiв системи та налаштування ii через локальну комп'ютерну мережу iз будь-якого ПК, а також надсилання контрольованих параметрiв через e-mail.

При розробщ автоматизованих систем на стадп проектування виникае необхщшсть в оптимiзацil !х режимiв i на цш основi визначення параметрiв, реалiзацiя яких дае змогу найбшьш рацюнально керувати технолопчними процесами. Анал^ичне конструювання

електромеханiчних систем у таких випадках не забезпечуе достатньо! точностi через значнi допущення, яю приймаються при вирiшеннi поставленоъзадачi.

1мгащя режимiв роботи електромеханiчних систем на фiзичних моделях мае також наближений характер, який пов'язаний зi складною фiзичною реалiзацiею випадкових функцiй навантаження [1]. Тому найбшьш ефективним методом оптишзацл електромеханiчних систем з будь-яким збуренням по 1х каналах е математичне моделювання.

Широке впровадження в останш роки у практику науково-дослщних розробок мiкропроцесорних систем i персональних комп'ютерiв (ПК) зумовило подальший розвиток цифрового моделювання електромехашчних систем [2].

Моделювання режимiв роботи електромеханiчних систем пов'язане iз створенням фiзичноl моделi електропривода. Для багатофакторних дослiджень електроприводiв нами спроектовано i випробувано ушверсальний автоматизований стенд, що об'еднуе комплекс пристро1в та приладiв для дослщження статичних та динамiчних режимiв роботи електроприводу [3]. Крiм того, устшно пройшов адаптацiю i широко використовуеться для моделювання пакет МЛТЬЛБ iз вмiщеним у ньому iнструментом вiзуального моделювання 8тиПпк, засобами якого створена вiртуальна модель установки для дослщження електричного кола змiнного струму з послщовно ввiмкненими И, Ь, С навантаженнями [2, 4].

З метою поеднання переваг фiзичного та математичного (комп'ютерного) моделювання, а також модершзаци циклу лабораторних робiт з курсу «Автоматизащя технологiчних процешв» для студенев iнженерно-педагогiчних спецiальностей при кафедрi машинознавства та комп'ютерно! шженери Тернопiльського нацюнального педагогiчного унiверситету iменi Володимира Гнатюка розроблено, впроваджено i випробувано автоматизоване робоче мюце (АРМ) студента, що об'еднуе комплекс апаратних та програмних засобiв з використанням ПК для дослщження замкнутих систем. Структурна схема АРМ подана на рис.1.

АРМ дозволяе проводити дослщження та отримувати даш для побудови графшв перехщних процесiв, регулювальних характеристик, зокрема системи забезпечення мiкроклiмату, контролювати основнi технолопчш параметри (частота обертання електродвигуна, температура, концентращя газiв (амiак, двоокис вуглецю), збер^ати данi в архiвi та надсилати 1х за потребою оператора до будь-якого персонального комп'ютера, що знаходиться в локальнш мережа

Рис. 1. Структурна схема АРМ

АЦП - аналого-цифровий перетворювач; ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач; ПЧ -перетворювач частоти; АД - асинхронний двигун; НГ - навантажувальний генератор; ЕК -

електронний комутатор; В - вентилятор; НЕ - на^вний елемент; ДТ - датчик температури;

ДА - датчик амiаку; ДЧО - датчик частоти обертання.

Головним елементом системи е контролер на базi центрального процесора (ЦП) ТМ8320С31. 1нтерфейс контролера забезпечуе можливiсть отримувати даш з декiлькох аналогових i цифрових периферiйних пристро1в (датчики температури, концентраци газу та частоти обертання) та водночас керувати виконавчими мехашзмами через цифровi та аналоговi вихщш канали.

Така система з допомогою пакетiв програмних засобiв дозволяе забезпечити реалiзацiю алгоритмiв керування i регулювання, а також автоматично! реестраци експериментальних даних. Крiм того, виконуеться поточний контроль за системою загалом. Засоби вiзуального спостереження вiдображають значення фiзичних величин у будь-який момент часу.

Для оргашзацп зручного та швидкого доступу до вимiрювальних ресурсiв, налаштувань конкретних модулiв, задання робочих режимiв роботи i законiв регулювання, а також забезпечення зв'язку з оператором, система оснащена додатковим БШетй-контролером з вщповщним програмним забезпеченням. З допомогою кабельно! лши зв'язку контролер тд'еднуеться до персонального комп'ютера або локально! мереж1. Це створюе можливiсть доступу до системи з будь-якого комп'ютера, що знаходиться в локальнш мереж1. Для цього достатньо в iнтернет-браузерi вказати потрiбну 1Р-адресу Е1Ьегпе1>контролера та викликати сторшку налаштувань або контролю основних параметрiв системи (рис. 2).

Рис. 2. Сторгнка контролю параметргв системи

При необхщносп даш вимiрювань можуть вщправлятись по е-mail на заздалепдь вказану адресу iдентифiкованих користувачiв. Система також додатково оснащена резервним штерфейсом RS-232 (послiдовний СОМ-порт), який використовусться у випадку вiдсутностi в ПК мережевого адаптера.

Одночасно з розробкою фiзичноi моделi АРМ, засобами Simulink (MATLAB) [1, 2] була створена ii iмiтацiйна модель (рис. 3). Вона дозволяе проводити комплексний аналiз побудованоi автоматичноi системи, вiзуалiзацiю результатiв моделювання у числовiй формi -iнструмент «display», а також у виглядi графiкiв залежностей рiзних величин - вiкна «Scope» та «XY Graph» (рис. 4). Результати моделювання показали високу достовiрнiсть вщтворення нею поведiнки реальноi системи.

Рис. 3. Ьптацтиа модель замкнуто! автоматично! системи.

*) п, об/хв

^ Температура

к 10

\

.5 2 4 х 10

Рис. 4. Результати моделювання перех1дних процеав

_ПРОБЛЕМИ nPQOECMHQÏ ОР1СНТАЦП_

Висновки. Розроблено, впроваджено i випробувано автоматизоване робоче мюце (АРМ) студента, яке дозволяе дослщжувати замкнутi системи та отримувати даш для побудови графшв перехщних процесiв, регулювальних характеристик, контролювати основнi параметри технологiчних процесiв, збершати данi в архiвi та надсилати ïx за потребою оператора до будь-якого персонального комп'ютера, що знаходиться в локальнiй мережi. Створена iмiтацiйна модель АРМ засобами Simulink (MATLAB), яка дозволяе проводити комплексний аналiз замкнутих системи, вiзуалiзацiю результат моделювання у числовiй формi та у виглядi графiкiв.

Перспективи подальших дослiджень. В подальшому дослiдження будуть присвяченi розробцi автоматизованого електропривода вентиляцшних систем та систем енергозабезпечення iз використанням нетрадицiйниx джерел енергiï.

Л1ТЕРАТУРА

1. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс - СПб: Питер, 2000. -432 с.

2. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с.

3. Федорейко В. С. Понятишин В. З. Рутило М. I. Ф1зичне моделювання енергозбер1гаючих режим1в роботи електропривод1в сшьськогосподарських машин. Вюник Тернопшьського державного техшчного ушверситету, - Тернопшь: ТДТУ, 2001. Том 6, - число 3, - С. 62-66.

4. Федорейко В. С. Рутило М. I. Використання обчислювально! техшки при вивченш загально-техшчних дисциплш. Науков1 записки Тернопшьського державного педагопчного ушверситету. Сер1я: Педагопка. - 2004. - №3. - С. 147-151.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.