CC BY
0
УДК 62.51
ПРОТОТИПИРОВАНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ НА
БАЗЕ ARDUINO И SIMINTECH
М. А. Ластовка Научный руководитель - В. Г. Сидоров
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
*Е-шаП: victiumora@mail.ru
Рассмотрены возможности среды моделирования SimInTech и инструмента для проектирования электронных устройств - платформы Arduino в области прототипирования систем автоматизированного управления.
Ключевые слова: прототип, прототипирование, быстрое прототипирование, Arduino, SimInTech, программно-аппаратный симулятор, симуляция объекта управления.
PROTOTYPING OF AUTOMATED CONTROL SYSTEMS BASED ON ARDUINO AND
SIMINTECH
M. A. Lastovka Scientific supervisor - V. G. Sidorov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
*Е-mail: victiumora@mail.ru
The possibilities of the SimInTech modeling environment and the Arduino platform, a tool for designing electronic devices, in the field of prototyping automated control systems are considered.
Keywords: prototype, prototyping, rapid prototyping, Arduino, SimInTech, hardware and software simulator, control object simulation.
Прототипирование - это процесс изготовления первоначального (чернового) варианта изделия (отдельной детали, механизма или целой системы) для проверки работоспособности, испытания, отладки и последующей презентации изделия перед запуском его серийного производства [1].
Прототипирование систем автоматизированного управления позволяет в первую очередь определить - соответствуют-ли характеристики системы автоматизированного управления характеристикам, заданным в техническом задании, определить, насколько надёжна и эффективна данная система, а также выявить ряд различного рода ошибок, допущенных на этапе проектирования данной системы. Это позволяет повысить качество изделия, уменьшить себестоимость изделия, а также сократить время производства изделия.
Однако для проведения полноценной проверки прототипа необходимо оборудование, оснащённое специальным программным обеспечением, которое в свою очередь обладает нужным функционалом.
Для проведения полноценной проверки прототипа необходимо специальное программное обеспечение, которое обладает нужным функционалом. Одним из вариантов является среда
Секция «Автоматика и электроника»
динамического моделирования 81ш1пТесЬ, предназначение которой - расчётная проверка сложных технических объектов и систем управления [2].
Рассмотрим функции, 81ш1пТесЬ, которые понадобятся непосредственно при прототипировании [3]:
- проверка алгоритмов управления путем моделирования, в том числе совместно с моделью объекта управления;
- отображение работы алгоритма в режиме отладки;
- автоматизация контроля внесения изменений в алгоритмы управления;
- сохранение и повторное использование готовых проектных решений и разработок. Данная среда предоставляет возможность смоделировать модели различной сложности,
например модель САУ на рис.1, а также проверить работоспособность модели и в результате улучшить её без существенных затрат времени.
Рис. 1. Виртуальная модель САУ в БтТпТвск
Однако одного программного обеспечения недостаточно, необходимо также специальное оборудование, на борту которого и будет установлено данное программное обеспечение. Такое оборудование называется машиной реального времени.
В свою очередь сам прототип системы автоматизированного управления можно выполнить на аппаратной платформе Агёшпо.
Агёшпо является аппаратно-программным средством для построения и прототипирования систем и моделей в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехнике.
Агёшпо - одна из наиболее гибких и разнообразных аппаратных платформ, данная платформа обладает широкой номенклатурой различных деталей, датчиков, сенсоров и т.д., что позволяет реализовать огромное количество различных систем и механизмов, например на рис.2 изображена система автоматизированного управления домом «Умный дом».
Рис. 2. Система автоматизированного управления «Умный дом» реализованная на платформе
Ardшno
По совокупности вышеперечисленных качеств Arduino прекрасно подходит для прототипирования системы автоматизированного управления.
Таким образом среда динамического моделирования SimInTech и аппаратная платформа Arduino имеют обширную сферу применения в различных отраслях промышленности в целом и представляют собой наиболее оптимальный тандем при прототипировании систем автоматизированного управления в частности.
Библиографические ссылки
1. Прототипирование [Электронный ресурс]. URL: https://4brain.ru/design/prototipirovanie.php (дата обращения 28.03.2021)
2. Б.А. Карташов, Е.А. Шабаев, О.С. Козлов, А.М. Щекатуров Среда динамического моделирования технических систем SimInTech: практикум по моделированию систем автоматического регулирования. М.: Издательский центр «ДМК Пресс», 2017 - 424с.
3. Тимофеев К. А., Козлов О.С., Петухов В.Н Использование технологии SimInTech для проектирования и создания АСУ ТП // Семинар «Технологии QNX в России». URL: https://www.kpda.ru/upload/iblock/37a/petuhov 3v servis.pdf (дата обращения 28.03.2021)
© Ластовка М. А., 2021
