УДК 621.3.049.77:681.3.06 Вострухин А.В., Хабаров А.Н., Ядыкин В.С. Ставропольский технологический институт сервиса (филиал) (ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС»), г. Ставрополь К ВОПРОСУ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Современная техника работает под управлением микроконтроллеров и программируемых функционирования логических которых контроллеров является (ПЛК), программное основой обеспечение. Его разработка становится необходимой составляющей инженерной деятельности. Об этом убедительно и образно писал в 1984 году Ч.А.Р. Хоар, профессор Оксфордского университета – ученый с мировым уровнем признания: «… программирование … подобно открытию древними греками аксиоматической геометрии – оснований для землемерной и картографической деятельности, а затем для проектирования и возведения зданий и мостов. Оно подобно открытию законов Ньютона и дифференциального исчисления – оснований для астрономии, а также для таких мирских начинаний, как навигация и управление артиллерийским огнем…» [1]. Инженер, спроектировавший машину, должен иметь возможность самостоятельно написать программу управления. Никто лучше его не знает, как должна работать данная машина [2]. Области применения микроконтроллеров многогранны. Это бытовая техника, интеллектуальные биомедицинская датчики, диагностическая автомобильная аппаратура, системы электроника, управления летательными аппаратами, электроэнергетика, автоматизированные системы управления технологическими процессами. Знание структуры, функциональных возможностей микроконтроллеров, методов и средств разработки устройств и систем на их основе является необходимым для каждого специалиста в области электроники, автоматики, вычислительной и измерительной техники [3]. ПЛК работают в энергетике, в области связи, в химической промышленности, в сфере добычи, транспортировки нефти и газа, в жилищнокоммунальном хозяйстве, в системах обеспечения безопасности, используются на транспорте, в строительстве и т.д. Реально сфера применения ПЛК шире сферы применения персональных компьютеров. Стратегическим направлением в области подготовки специалистов большинства инженерных профилей должно стать программирование систем управления. Современные системы управления основаны на использовании информационных технологий, в частности реализуют такие типовые функции как: сбор информации, ее хранение, переработка, передача и использование для управляющих воздействий. На кафедре «Информационные технологии и электроника» при поддержке (бесплатно поставлены приборы) отечественной компании «НПО ОВЕН» (www.owen.ru), специализирующейся на разработке и производстве микропроцессорных приборов для автоматизации, создается лаборатория программируемых систем управления (ПСУ). Лаборатория ПСУ предназначена для организации учебного процесса, связанного с изучением микропроцессорной техники и информационных технологий систем управления, а также для решения научных и инженерных задач. Лаборатория ПСУ оснащена четырьмя однотипными стендами, каждый из которых содержит (рис.1): персональный компьютер (ПК); программируемый логический контроллер (ПЛК150); радиомодем GSM/GPRS ОВЕН ПМ01с антенной АНТ-1; панель оператора (ИП320); модуль ввода аналоговых сигналов (МВА8); ПИД-регулятор (ТРМ101); преобразователь интерфейсов USB и RS-485 (АС4); блок питания (БП15); емкостные датчики влажности воздуха; датчики температуры, типа ТСМ50. Рис. 1. Структура лабораторного стенда Лабораторный стенд позволит проводить испытания, разработанных на кафедре и запатентованных в РФ микроконтроллерных измерительных преобразователей (МИП) для емкостных и резистивных датчиков. Для сопряжения емкостных датчиков с ПЛК через его дискретные входы требуется МИП емкости в частоту (МИП-F). Для сопряжения этих же датчиков с ПЛК через его аналоговые входы требуется МИП емкости в напряжение (МИП-U) (рис. 1). Для программирования ПЛК используется система CoDeSys немецкой компании 3S_Smart Software Solutions GmbH. На сегодняшний день комплекс CoDeSys занимает лидирующие позиции на рынке систем программирования ПЛК. Его применяют 190 компаний во всём мире. Для изучения приемов практического программирования 8-разрядных микроконтроллеров AVR в состав лабораторной установки включены, дополнительно, два стенда: стенд микроконтроллерный, подробное описание которого приводится в источниках [4, 5] и стартовый набор разработчика микропроцессорных систем на базе микроконтроллеров AVR устройство STK500. Ядро микроконтроллеров семейства AVR, одного из лучших семейств 8-разрядных микроконтроллеров, было создано настолько удачно, что в течение всего периода их развития (более 15 лет) почти не изменилось. Литература 1. Хоар Ч.А.Р. Программирование как инженерная профессия // Микропроцессорные средства и системы. – 1984. – №4. 2. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В.П. Дъяконова. – М.: Солон-Пресс, 2004. – 256 с.:ил. – (Серия «Библиотека инженера»). 3. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс. – М.: Издательство ЭКОМ, 1999. – 400 с.: илл. 4. Вострухин А.В. Введение в программирование микроконтроллера AVR на языке Ассемблера: учебное пособие / А.В. Вострухин, Е.А. Вахтина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Илекса, 2010. – 184 с. 5. Вострухин А.В., Вахтина Е.А. Лабораторный стенд для изучения программирования микроконтроллеров. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. № 12. – С. 57-58.