Prozeßautomatisierung I: Aufbau Und Programmierung Von Prozeßrechensystemen

ISBN-13: 9783540075028 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 264 str.

R. Lauber

Opis

ProzeBdatenverarbeitung, ProzeBinformatik, ProzeBautomatisierung - dies sind Be griffe, die aus verschiedenem Blickwinkel ein neues Fachgebiet der Ingenieurwissen schaften umschreiben. Es befaBt sich sowohl mit der Gerate- und Programmierungs technick des ProzeBrechners als auch mit den Verfahren seines Einsatzes bei der Au tomatisierung technischer Prozesse. In diesem Buch wird der ProzeBrechner unter dem Blickwinkel des anwendenden Ingenieurs als Automatisierungs-Hilfsmittel gesehen. Da her wurde bewuBt der Titel "ProzeBautomatisierung" gewahlt. Mit dem Siegeszug des ProzeBrechners, der gegenwartig durch den Ubergang zu de zentralen Strukturen mit Mikroprozessoren in ganz neue Anwendungsbereiche vorst6Bt, hat die Erarbeitung einer methodischen Lehre des neuen Fachgebiets nicht Schritt ge halten. In Ermangelung einer solchen Lehre sind die bisherigen "ProzeBrechner-Ex perten" als Autodidakten anzusehen, die sich ihr "Know-How" teils durch das Studium weitgehend produktabhangiger Ver6ffentlichungen (in F achzeitschriften und F achbii chern), teils durch eigene Erfahrungen erworben haben. Dieses Buch will hier einen Wandel schaffen. Es versteht sich als Lehrbuch mit dem Ziel, ein solides Fundament an Grundwissen und gesicherten Methoden zu vermit teln. Der gesamte Stoff wird in zwei Banden dargeboten werden. Band I behandelt den Aufbau und die Wirkungsweise des ProzeBrechensystems. Ein spater folgender Band II wird den Verfahren beim Einsatz von ProzeBrechnern zur Uberwachung, Steuerung, Rege lung, Optimierung und Sicherung technischer Prozesse gewidmet sein."

Spis treści

A: Einführung in die Prozeßautomatisierung.- 1. Von der Steuerungs- und Regelungstechnik zur Prozeßautomatisierung.- 1.1 Die Prozeßautomatisierung als Weiterführung und Verallgemeinerung der herkömmlichen Steuerungs- und Regelungstechnik.- 1.2 Grundtypen technischer Prozesse.- 1.3 Stufen des Einsatzes von Prozeßrechnern.- 1.4 Die Verknüpfung von Teilprozessen bei der Prozeßautomatisierung.- 2. Struktureller Aufbau von Prozeßautomatisierungssystemen.- 2.1 Dezentrale Struktur der Automatisierungssysteme bei der Einzelgerätetechnik.- 2.2 Prozeßautomatisierungssysteme mit zentraler Informationsverarbeitung.- 2.3 Prozeßautomatisierungssysteme mit dezentraler Informationsverarbeitung.- 3. Die Bestandteile eines Prozeßautomatisierungssystems.- 3.1 Übersicht über die Teilsysteme eines Prozeßautomatisierungssystems.- 3.2 Das Prozeßrechner-Gerätesystem (Einrechnersystem).- 3.3 Verbindungsglieder zwischen dem Prozeß und dem Prozeßrechensystem.- 3.4 Das Prozeßrechner-Programmsystem.- 4. Entwurf von Prozeßautomatisierungssystemen.- 4.1 Der “Lebenslauf” eines Prozeßautomatisierungssystems.- 4.2 Tätigkeiten und Ergebnisse der Entstehungsphasen.- 4.3 Beschreibungsebenen.- B: Gerätetechnischer Aufbau von Prozeßrechensystemen.- 5. Die Prozeßrechner-Zentraleinheit.- 5.1 Informationsdarstellung.- 5.2 Funktionseinheiten der Zentraleinheit.- 5.3 Arbeitsweise der Zentraleinheit.- 5.4 Programmunterbrechung.- 5.5 Arbeitsweise des E/A-Werks.- 5.6 Kennwerte von Prozeßrechner-Zentraleinheiten.- 6. Prozeßperipheriesysteme.- 6.1 Informations-Anpassung.- 6.2 Prozeßperipherie-Strukturen.- 6.3 Prozeßperipheriesysteme mit zentraler Struktur.- 6.4 Prozeßperipheriesysteme mit dezentraler Struktur und Sammelleitung (Bus).- 6.5 Prozeßperipheriesysteme mit Datenübertragung.- 7. Funktionseinheiten zur Ein- und Ausgabe von Prozeßsignalen.- 7.1 Arten von Funktionseinheiten zur Prozeßsignal-Ein/Ausgabe.- 7.2 Digitaleingabe.- 7.3 Digitalausgabe.- 7.4 Analogeingabe.- 7.5 Analogausgabe.- 7.6 Impulseingabe und Zeitgeber.- 7.7 Impulsausgabe.- 8. Störsichere Signalübertragung zwischen Prozeß und Prozeßeinheit.- 8.1 Arten der Signaldarstellung.- 8.2 Entstehung von Störbeeinflussungen.- 8.3 Maßnahmen gegen Störbeeinflussungen.- 8.4 Maßnahmen zur nachträglichen Beseitigung von Meßwertverfälschungen.- C: Programmierung von Prozeßrechensystemen.- 9. Grundbegriffe der Echtzeit-Programmierung.- 9.1 Problemstellung.- 9.2 Echtzeit-Programmierungsverfahren.- 9.3 Rechenprozesse (Tasks).- 10. Echtzeit-Betriebssysteme.- 10.1 Begriffsbestimmung.- 10.2 Organisationsaufgaben eines Echtzeit-Betriebssystems.- 10.3 Beispiel für die Lösung der Organisationsaufgaben (“Mini-Betriebssystem”).- 10.4 Erweiterung des exemplarischen Mini-Betriebssystems.- 10.5 Gliederung von Prozeßrechner-Betriebssystemen in anwendungsbezogene Programmbausteine.- 10.6 Beschreibung von Prozeßrechner-Betriebssystemen durch ein Schichtenmodell.- 11. Echtzeit-Programmiersprachen für Prozeßrechner (Prozeßprogrammiersprachen).- 11.1 Grundbegriffe.- 11.2 Höhere Programmiersprachen für Prozeßrechner.- 11.3 Die Verfahren-orientierte Prozeßrechner-Programmiersprache PEARL.- 11.4 Beispiel für die Anwendung von PEARL.- 12. Prozeßprogrammiersysteme.- 12.1 Problemstellung.- 12.2 Verfahren-orientierte Prozeßprogrammiersysteme.- 12.3 Anwendungsspezifische Prozeßprogrammiersysteme.- 12.4 Programmiersysteme mit Entwurfs- und Entwicklungsunterstützung.- Anhang: Grundzüge der Prozeßrechner-Programmiersprache PEARL.- A1. Aufbau eines PEARL-Programms.- A2. Syntax des Systemteils.- A3. Datenelemente.- A4. Operatoren und Ausdrücke.- A5. Anweisungen.- A6. Anweisungsgruppen.- A7. Anweisungen zur Vereinbarung und zur Steuerung von Tasks.