ВУЗ: Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Категория: Задание
Дисциплина: Системы реального времени
Добавлен: 15.11.2018
Просмотров: 427
Скачиваний: 7
Ст. преп. каф. ИТАС Фёдоров Андрей Борисович
версия документа 2017-11-24
1
Системы реального времени
Курсовая работа
Разработка системы реального времени
Задание:
1) В соответствии с вариантом задания разработать структурную схему системы
реального времени.
2) Выполнить обзор необходимых датчиков и исполнительных устройств, а также,
если нужно, устройств нормирования сигнала, преобразователей, усилителей, и
пр.
3) Провести сравнение и анализ для выбора наилучших вариантов датчиков,
исполнительных устройств. На основании сравнения и анализа выбрать наиболее
подходящие датчики и исполнительные устройства.
4) Выбрать контроллер (средний уровень):
а) устройство управления (контроллер, например, Arduino Uno/Nano/Mega,
Raspberry Pi/Malina, TI LaunchPad) или
б) ПЛК/ПЛР.
5) Выбрать ОС, под управления которой будет работать ПО верхнего уровня с
интерфейсом пользователя/оператора (например, MS Windows, Linux, Android):
а) ОС РВ или
б) расширение реального времени для ОС общего назначения или
в) доказать, что она не нужна.
6) Выделить перечень и типы задач СРВ.
7) Выполнить планирование задач и задать (или расчитать) крайний срок
исполнения каждой задачи и время цикла функционирования системы в целом.
8) Разработать алгоритм программ верхнего и нижнего уровней.
9) Написать:
а) программы верхнего (прикладное ПО) и среднего уровня (контроллер) или
б) реализовать модель системы и код в SCADA-системе.
10) Выполнить тестирование разработанной СРВ (получилась СЖРВ, СМРВ или же
система, не работающая в режиме реального времени).
Варианты:
1) Разработка системы реального времени управления освещением в здании
(включение/выключение, регулирование яркости, переключение режимов,
удалённое управление).
2) Разработка системы реального времени автоматизированного управления
колонкой АЗС (выбор марки бензина, включение/выключение насоса, подсчёт
Ст. преп. каф. ИТАС Фёдоров Андрей Борисович
версия документа 2017-11-24
2
выданного объёма, информирование о низком уровне топлива в подземном
хранилище, отключение подачи топлива при переполнении бака, отображение
информации).
3) Разработка системы реального времени измерения и предотвращения развития
вибраций на объекте (измерение, сохранение и анализ повышенных и опасных
вибраций, предупреждение о повышенном и опасном уровне вибраций, аварийное
отключение).
4) Разработка системы реального времени управления охранной сигнализацией
(анализ состояния датчиков движения, датчиков звука, дыма, горючего газа,
открытия дверей/окон, выдача сигнализации на сирену, мобильный пульт,
ведение статистики срабатывания датчиков).
5) Разработка системы реального времени управления электромобилем (управление
скоростью, тормозным усилием, поворотом колёс, измерение скорости и
пройденного пути, а также заряда аккумулятора, предотвращение аварийных
ситуаций).
6) Разработка системы реального времени управления микроклиматом помещения
(измерение
температуры
и
влажности,
атмосферного
давления,
включение/выключение нагревателя, охладителя, вентилятора, увлажнителя и
осушителя воздуха для поддержания оптимальных условий).
7) Разработка системы реального времени управления входом в помещение (пропуск
по электронным картам, открытие/закрытие электрозамка, автоматическое снятие
и постановка на сигнализацию, включение/отключение света, подсчёт числа
людей в помещении, информирование об открытых окнах).
8) Разработка системы реального времени управления освещением (установка
яркости осветительных приборов в зависимости от наличия человека в
помещении, освещения на улице, времени года и суток, поддержание
оптимального уровня освещённости помещения).
9) Разработка системы реального времени управления конвейером на производстве
(движение заготовки, проведение сборочных операций, контроль качества и
отбраковка, подсчёт готовых изделий, индикация на пульт оператора).
10) Разработка системы реального времени управления пожарной сигнализацией
(обработка сигналов с датчиков дыма, открытого огня, горючего и угарного газа,
выдача информации о степени опасности возгорания, месте возгорания,
температуре в помещении, степени насыщения дымом и угарным газом,
включение системы дымоудаления).
11) Разработка системы реального времени контроля и управления проходом судов
через шлюз (выбор направления, управление насосами, управление переборками,
световая и звуковая сигнализация, отображение процесса работы системы).
12) Разработка системы реального времени учета электрической энергии (измерение
и выявление пиковой нагрузки, средней нагрузки, включение аварийного
источника питания, аварийное отключение, выдача статистики).
Ст. преп. каф. ИТАС Фёдоров Андрей Борисович
версия документа 2017-11-24
3
13) Разработка системы реального времени управления освещением загородного дома
(автоматическое включение/выключение, имитация присутствия хозяев дома,
задание программы работы освещения в зависимости от времени года и суток,
изменение яркости).
14) Разработка системы реального времени автоматической балансировки
двухколёсной платформы (восстановление равновесия после воздействия,
движение вперёд/назад/поворот/разворот).
15) Разработка системы реального времени управления централизованным
водоснабжением и питьевой водой (измерение объёма потреблённой
горячей/холодной воды, температуры воды, давления, оповещение о протечках,
аварийное отключение водоснабжения).
16) Разработка системы реального времени управления охранной сигнализацией
административного здания (пропуск по электронным картам, автоматическое
снятие и постановка на сигнализацию, контроль датчиков движения, контроль
открытия окон, выдача информации на рабочем месте охраны).
17) Разработка системы реального времени управления теплицей (измерение
температуры в различных секторах, влажности почвы, измерение освещенности,
управление вентиляцией, управление поливом, выдача информации).
18) Разработка системы реального времени транспортировки горючего газа (проверка
давления, проверка исходящего потока, проверка входящего потока, проверка
утечки, выдача сигнализации).
19) Разработка системы реального времени учета водоснабжения на объекте
(управление подачей воды в зависимости от времени суток, измерение объёма
потреблённой горячей/холодной воды, температуры воды, оповещение о
протечках, аварийное отключение водоснабжения, выдача информации об
аварийных ситуациях).
20) Разработка системы реального времени автоматического пожаротушения в здании
(опрос датчиков пламени и задымления, отключение электроэнергии, включение
аварийной подсветки и пожарной сигнализации, активация системы
пожаротушения, открытие аварийных выходов).
21) Разработка системы реального времени управления гидропоникой (измерение
уровня воды, управление насосами циркуляции воды, управление освещением,
управлением температурой помещения и воды).
22) Разработка системы реального времени стабилизации летательного аппарата
(выравнивание после крена, измерение заряда аккумулятора, автоматическая
посадка, удерживание над поверхностью).
23) Разработка системы реального времени контроля поля мишени в тире (контроль
попадания в мишень, подъем мишени, опускание мишени, выдача результата о
попаданиях).