Цифровой мир производства и интеллектуальные здания - Контрольная работа

В истории человечества столетия принято именовать в соответствии с наиболее значимым технологическим прорывом, который имел место в это время. Прошедшее столетие называют Индустриальным веком, а век настоящий претендует стать Информационным. Потом "первую скрипку" играл капитал в виде денег, недвижимости и машин, а сегодня "материальный капитал" уступает место "капиталу интеллектуальному", лежащему в основе "информационной экономики". Почему знания и так тесно связанная с ними информация составляют основу современной экономики? Рассмотрим, например, такой продукт, как микросхемы (чипы), без которых сегодня уже мало какая индустрия обходится.Недавно с автоматизацией "на уровне конторы", вроде бы, все начало более-менее проясняться, так как с применением персональных компьютеров связаны АСУП. Это связано с тем, что возможности цифровых средств измерения и управления на порядок выше, чем у аналоговых: - более точное представление измеряемых величин; Все эти возможности обеспечивают ускорение работы операторов системы управления, экономию финансовых ресурсов, повышение качества и корректности решений, принимаемых операторами, уменьшение потерь продукции. К функциям среднего уровня (уровня производственного участка) относятся; сбор информации от датчиков нижнего уровня, ее обработка и хранение, выработка управляющих сигналов на основе анализа информации и передача информации о производственном участке на более высокий уровень. На верхнем уровне в АСУТП (уровне управления) осуществляется контроль за производством продукции через центр управления производством, который может состоять из трех взаимопроникающих частей: - операторской части (отвечает за связь между оператором и процессом на уровне управления, выдает информацию о процессе и позволяет в случае необходимости вмешательство в ход автоматического управления, обеспечивает диалог между системой и операторами);До последнего времени роль контроллеров в АСУТП в основном исполняли (PLC Programable Logic Controllers - программируемые логические контроллеры), SOFTPLC и DCS (Distribution Control System). Контроллеры DCS работают с распределенными устройствами на уровне датчиков и исполнительных устройств, имеющих свой встроенный "интеллект". Контроллеры с "централизованным интеллектом" (PLC) содержат процессор, обрабатывающий данные от датчиков и выдающий сигналы управления для управления исполнительными устройствами. 1 приведены средства программирования контроллеров PLC. В последнее время в производстве в качестве контроллеров начали появляться миниатюрные PC-совместимые компьютеры.Как было отмечено выше, типовые архитектуры АСУТП, как правило, включают в себя три уровня: - датчики и исполнительные механизмы; Между собой устройства этих уровней связаны различными интерфейсами, отражающими нынешнее состояние промышленных сетей. Объединение интеллектуальных контроллеров, датчиков и исполнительных устройств в единую информационную сеть осуществляется благодаря Fieldbus (полевая шина, или промышленная сеть). Это жесткая предсказуемость поведения, поддержка функций реального времени, повышенная надежность передачи данных, наличие высоконадежных механических соединительных компонентов. Структура такой сети всегда включает один ведущий (Master) узел и до 249 ведомых (Slave) узлов.Промышленные компьютеры работают в пыли и грязи, в условиях вибраций и ударных нагрузок, бросков напряжения и других "неудобств" внешней среды. Модульность и исключительные возможности расширения облегчают техническое обслуживание промышленных компьютеров и позволяют быстро заменять модули в случае их отказов. Так как промышленному компьютеру часто приходится взаимодействовать с большим количеством датчиков и исполнительных устройств, то количество разъемов в нем может достигать 20. Среди других отличительных особенностей промышленных компьютеров от персональных можно отметить малую потребляемую мощность, жесткие условия эксплуатации (температура-40 85 °С, удары, вибрация), "усиленное" конструктивное исполнение, отсутствие дисковых накопителей (вместо них - память на полупроводниковых элементах) и стандартных устройств ввода-вывода данных и более низкая производительность. Существует несколько шин, применяемых в промышленных компьютерах.Применение SCADA-технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации о технологических процессах (рис. SCADA-пакеты состоят из нескольких программных модулей: доступа и управления, сигнализации, базы данных реального времени, базы данных, ввода-вывода и аварийных ситуаций (табл. SCADA-система Trace Mode 5 FACTORYSUITE 2000 Wonderware www.wonderware.com Функционирует под управлением ОС Windows NT. Клиентская часть может работать под управлением QNX Windows, Photon/QMX и WindowsЭти системы имеют явные отличительные особенности от ОС общего назначения, которые из

Содержание

Введение

1. Средства промышленной автоматизации

2. Контроллеры

3. Промышленные сети

4. Промышленные компьютеры

5. SCADA-системы

6. ОС реального времени

7. Прозрачное предприятие

8. Здания с интеллектом

9. Концепция построения "интеллектуальных" зданий

10. Принцип построения

11. Стандарты интеграции

12. Поставщики решений

Заключение

Литература

Тема контрольной работы "Цифровой мир производства и интеллектуальные здания".

В истории человечества столетия принято именовать в соответствии с наиболее значимым технологическим прорывом, который имел место в это время. Конечно, все слышали о Бронзовом, Железном и Золотом веках. Прошедшее столетие называют Индустриальным веком, а век настоящий претендует стать Информационным.

Еще 15-20 лет назад мировая экономика имела дело исключительно с материальными ресурсами. Именно изза них в прошлом веке произошли две мировые войны, множество локальных конфликтов, гражданских войн и революций. Земля и природные ресурсы (нефть, уголь, руда, минералы, лес), а также труд людей и мощь машин были необходимыми условиями роста национального валового продукта во всех странах мира. Это же составляло и суть основных фондов корпораций и предприятий.

100-200 лет назад природные ресурсы были главными источниками национального богатства. Потом "первую скрипку" играл капитал в виде денег, недвижимости и машин, а сегодня "материальный капитал" уступает место "капиталу интеллектуальному", лежащему в основе "информационной экономики".

В наше время знания и информация стали первичным сырьем экономики и ее важнейшей продукцией. Умение управлять интеллектуальным капиталом становится основной экономической задачей бизнеса.

Почему знания и так тесно связанная с ними информация составляют основу современной экономики? Отбросив множество доводов, остановимся лишь на некоторой цифровой интерпретации.

Рассмотрим, например, такой продукт, как микросхемы (чипы), без которых сегодня уже мало какая индустрия обходится. То, что стоимость всех продаваемых микросхем превышает стоимость выплавленной за такой же период той же стали, говорить не приходится. Если, например, Украина зарабатывает на производстве стали $5-6 млрд. в год, то доходы Тайваня на производстве чипов на порядок больше. Но суть даже не в этом. Если рассмотреть те чипы, которые изготавливаются из обыкновенного песка, то дороже всего обходится их проектирование и создание производящих их конвейеров, т. е. ценится интеллектуальное, а не материальное или физическое содержимое.

Каждые $6 из 9, затрачиваемых при производстве пары джинсов, тратятся на информацию, а не на покраску куска ткани, покрой и пошив "штанов". Адвокат или эксперт берут сотни долларов за час своей работы, оплачивая не свой стол, бумагу или компьютер. Это плата за их профессионализм (знания). Примеров эффективного использования знаний и информации можно приводить бесчисленное множество.

Сегодня даже деньги теряют свою физическую осязаемость, превращаясь в виртуальные купюры. Как это ни печально, знания воплощаются и в "умные бомбы", и в другие средства уничтожения людей.

Все современные компании стремятся быть интеллектуальными. Это уже неоспариваемый факт. Скептики скажут: "Без еды, одежды, домов, автомобилей не обойтись, и их не заменит никакая информация и знания о них". Конечно, нет. Крупнейший капиталист наших дней, председатель правления Microsoft Билл Гейтс тратит огромные средства на содержание роскошного особняка и модных автомобилей. Кстати, стал он таким именно благодаря производству интеллектуальной продукции. Значит, потребность в ней есть.

Индустриальная революция, начавшая индустриальный век, не отменила сельское хозяйство, потому что людям просто нужна пища. Информатизация не отменит легкую и пищевую промышленности, так как нам по-прежнему нужны джинсы, банки с пивом и колбаса. Не отменит и тяжелую промышленность, и автомобили, и самолеты. К сожалению, не отменит и производство вооружений.

Но новая (информационная) экономика и не ставит своей целью покончить со старой индустриальной экономикой, она только неузнаваемо изменит свою предшественницу.