Корзина пуста
Вход на сайт

Регистрация

Восстановление пароля

8 (929) 555-68-04
Консультации с 9:00 до 19:00
по общим вопросам
8 (929) 555-68-04
Консультации с 9:00 до 19:00
по техническим вопросам

Микропроцессоры в умных домах

Тарасов А.С.



Микропроцессоры в умных домах


С момента появления в 1971 г. первого микропроцессора стала стремительно развиваться новая область управления оборудованием - встраиваемые микропроцессорные системы управления. Рост степени интеграции и удвоение вычислительных ресурсов микропроцессоров каждые 8-10 месяцев на протяжении уже более чем 30 лет, сопровождаемые снижением габаритов, энергопотребленияи цены, а также дополнительная интеграция на кристалл процессора памяти и периферийных устройств, привели к созданию микроконтроллеров широкого назначения, ориентированных на встраивание непосредственно в оборудование. Встраиваемая система управления обеспечивает прямое цифровое управление всеми компонентами объекта, например, силовыми ключами инверторов или регуляторов, интерфейс с датчиками, человеком оператором и системой управления верхнего уровня.

Под прямым цифровым управлением сегодня понимается непосредственное сопряжение системы управления со всеми элементами объекта управления и датчиками различных типов без какого-либо дополнительного оборудования, или с минимальным дополнительным оборудованием, функции которого сводятся преимущественно к преобразованию уровней сигналов и гальванической развязке. Таким образом,эффективное решение заключается в интеграции всей специализированной периферии непосредственно на кристалл процессора, что в свою очередь обретает название микроконтроллер.

Такая реализация в сочетании с высокопроизводительным процессорным ядром предусматривает решение большинства вычислительных функций системы управления - регуляторов, фильтров, блоков преобразования координат - исключительно программным путем. Это можно обеспечить только за счет достаточных вычислительных ресурсов и специальной архитектуры построения центрального процессора, ориентированной на решение задач управления в реальном времени.

С 1995 г. по 1998 г. Texas Instruments разработали первую серию специализированных DSP-микроконтроллеров для встраивания в системы управления с невиданной для того времени производительностью и совершенной периферией. Кроме на порядок большей производительности по сравнению с микроконтроллерами традиционной архитектуры, DSP-микроконтроллеры имеют улучшенную периферию, в частности - менеджер событий со встроенной поддержкой широтно-импульсной модуляции базовых векторов и встроенный контроллер локальной CAN-сети.Заметно возросло число каналов АЦП, уменьшилось время преобразования (на порядок). Для мелко- и средне-серийного производства систем управления с частым обновлением программного обеспечения предназначены микроконтроллеры со встроенной Flash-памятью.

На базе DSP-микроконтроллеров, была разработана серия новейших высокопроизводительных управляющих свободно программируемых контроллеров. Данные контроллеры позволяют не просто полностью автоматизировать все инженерные системы в доме, а еще обеспечить их полную автономность работы не зависимо от человека.Каждая инженерная система снабжается своим управляющим контроллером с индивидуальным программным обеспечением, предназначенным для решения локальной задачи управления, будь то вентиляция, водоснабжение, освещение и т.д.

В результате чего все инженерные системы в доме разбиваются на отдельные узлы, которые объединяются в последствии в общую локальную сеть по средством промышленного CAN-интерфейса. Эффективность данной системы возрастает многократно, поскольку при выходе из строя одного из узлов остальные инженерные системы продолжают работать независимо от него.

А наличие в микропроцессоре большого количества периферии ввода-вывода позволяет подключать соответствующее количество датчиков и нет необходимости наращивать локальную систему множеством модулей, выход из строя одного из которых как правило приводит к сбою всей локальной системы. Новейшая микропроцессорная система, а с ней и контроллер обладают системой самодиагностики и при выходе из строя одного из каналов управления или входа датчика, система немедленно переводит эту часть локального узла в безопасный режим. При этом узел продолжает дальше работать в режиме ограниченной функциональности до устранения неисправности.

Также современные микропроцессорные системы и соответственно управляющие контроллеры на их основе позволяют адаптировать систему умного дома под любое инженерное оборудование. А наличие стандартных функций или алгоритмов управления никогда не позволяют оптимально управлять всем инженерным оборудованием, а часто управляет им некорректно. Таким образом, подход к проектированию системы умного дома является индивидуальным.



Добавить комментарий