6.3. Struktura počítačových řídicích systémů

6.3.1  Struktura počítačových řídicích systémů

Strukturou počítačového řídicího systému rozumíme jaké má části, jak jsou propojeny a jak se podílejí na plnění daných funkcí. Z hlediska struktury rozeznáváme

·         centralizované řízení,

·         distribuované řízení,

·         distribuované hierarchické řízení.

Centralizované řízení používá jediného řídicího počítače pro řízení celé výroby. Ten je napojen na všechny části technologického procesu, přijímá z něj veškeré informace a vydává veškeré povely. Tento způsob řízení byl obvyklý v počátcích používání řídicích počítačů, kdy počítač byl náročný na umístění, velký a drahý. Dnes se používá jen při malých aplikacích, např. k samostatnému řízení jednotlivých aparátů.

Princip distribuovaného řízení spočívá v tom, že řídicích (procesních) počítačů je více a jsou rozmístěny přímo u jednotlivých technologických bloků nebo u jednotlivých aparátů. Jsou napojeny komunikačním systémem  na pult operátora, kam se přenášejí informace ze všech počítačů a odkud se všem počítačům vydávají povely.

Distribuované hierarchické řízení se od pouhého distribuovaného řízení liší tím, že jednotlivé řídicí (procesní) počítače nejsou napojeny na pult operátora, ale na nadřazený řídicí počítač, na kterém jsou rovněž provozovány některé řídicí algoritmy. Rozdíl mezi distribuovaným a distribuovaným hierarchickým řízením je patrný z obr. 6.3, kde TB jsou technologické bloky a MP místní řídicí (procesní) počítače.

V dnešní době se používá prakticky výhradně hierarchické struktury. Základní úroveň bývá osazena programovatelnými automaty a procesními počítači a jako nadřazené počítače se používají podle potřeby pracovní stanice na bázi PC, technologické verze PC, nebo větší a výkonnější počítače. Hierarchických hladin může být několik. Co se týče topologie prvků distribuovaného hierarchického řízení, tak v současné době je zcela volná, protože jako komunikační systém slouží podniková počítačová síť, popřípadě Internet. Rozhraní mezi jednotlivými hierarchickými úrovněmi tu nejsou patrná, umístění prvku do určité hladiny není dáno propojením, ale jeho programovým vybavením a funkcí v celém systému. Tato struktura je naznačena na obr. 6.2.

6.3.2  Způsoby připojení počítače k technologickému procesu

Co se týče způsobu připojení procesního počítače k technologickému procesu na základní úrovni, rozeznáváme dvojí: přímé číslicové řízení (DDC - Direct Digital Control))  a dohlížecí řízení (DSC - Digital Supervisory Control). Oba způsoby jsou znázorněny v blokových schématech na obr. 6.5.

Při přímém číslicovém řízení probíhají všechny řídicí operace v procesním počítači, který přímo měří všechny veličiny a do procesu přímo vysílá všechny ovládací signály na akční členy. Při dohlížecím řízení je regulační obvod osazen lokálním regulátorem a procesní počítač mu nastavuje žádanou hodnotu. Oba způsoby mají své výhody i nevýhody a oba se v praxi využívají.