52.3. Техническое обеспечение управления ГПС

 

Каждый уровень управления ГПС характеризуется соответствующей спецификой форм представления данных, сложностью функций и их вы­числений, скоростью обработки поступающей информации. В связи с этим типы и характеристики ЭВМ различных уровней управления ГПС должны быть сбалансированы с задачами управления по объему и скорости перера­ботки данных, требованиям по возможности их сопряжения с оборудова­нием и надежности функционирования.

Аппаратурно система управления ГПС состоит из ЭВМ, интерфейса вво­да-вывода сопряжения внешних устройств с ЭВМ и периферийных уст­ройств (см. рис. 5.7,6).

Центральная часть (ядро) ЭВМ состоит из процессора оперативной памяти и средств ввода-вывода (см. рис. 5.7, б). Через интерфейс ввода-вы­вода к ядру ЭВМ подключаются внешние запоминающие устройства (нако­пители на магнитных лентах и дисках) для хранения больших объемов дан­ных и периферийные устройства.

В качестве периферийных устройств используются терминалы, обеспе­чивающие взаимодействие оператора с ЭВМ, устройства сопряжения с уп­равляемыми объектами (преобразователи "аналог-код" и "код-аналог", датчики линейных и угловых перемещений и других физических величин) , устройства передачи по линиям связи. Периферийные устройства и ВЗУ соп-. рягаются с интерфейсом ввода-вывода ЭВМ через контроллеры К, которые используются для преобразования и согласования сигналов интерфейса с подключаемыми устройствами (см. рис. 5.7, б).

ЭВМ является основной частью системы управления [20] .

Характеристики ЭВМ задаются рядом показателей (системой команд, ¹. емкостью оперативной памяти, быстродействием, надежностью, стоимостью и др.) , которые определяют применимость ЭВМ для решения информацион-' ных, управленческих и других задач. В связи с указанным ЭВМ делятся на классы общего назначения, проблемно ориентированные и специализиро­ванные .

ЭВМ общего назначения используются для решения задач САПР, АСТПП, АСУ и ряда инженерных задач. Проблемно ориентированные ЭВМ (мини- и микро-ЭВМ) предназначены для решения ограниченного круга задач, связанных, как правило, с управлением объектами, регистрацией их функционирования или проведением относительно несложных расчетов. Микро-и мини-ЭВМ (табл. 5.1) наиболее хорошо приспособлены для вы­полнения функций управления оборудованием, модулями и ячейками ГПС.

Специализированные ЭВМ (микропроцессоры и др.) предназначены для реализации строго определенного класса задач. В ГПС специализированные ЭВМ используются в программируемых контроллерах, служащих для реа­лизации команд управления оборудованием, сопряжения ЭВМ с исполни­тельными устройствами автоматического оборудования для задач обработ­ки информации, формирования осведомительных сигналов и сигналов ти­па "включить-выключить".

Исполнительный комплекс ГПС представляет собой систему, распре­деленную в пространстве, которая управляется системой ЭВМ, объединен­ных локальной вычислительной сетью с использованием организации кана­лов связи между ними и средств управления передачей данных, включаю­щих устройства сопряжения интерфейсов.

Каналы связи между сопрягаемыми ЭВМ осуществляются на основе параллельного и последовательного интерфейсов (или) ввода-вывода ЭВМ и с использованием аппаратуры передачи данных (АПД).

Параллельный интерфейс обеспечивает передачу данных со скоростью 10⁵ — 10⁷ байт/с и предназначен для связи с объектами на расстояниях до десятков метров, осуществляемую через устройство согласования кана­лов — адаптер.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1. Характеристики мини- и микро-ЭВМ

 

Характеристика	Мини-ЭВМ
	СМ-3	СМ-4	"Электроника-100-25"	"Электроника-79"
Система
команд	ДЕС-РДР-11	ДЕС-РДР-11	ДЕС-РДР-11	ДЕС-РДР-11
Разрядность
слов, бит	16	16	16	16,52
Количество
команд	81	81	89	137
Число способов
адресации	12	12	12	12
Максимальная
емкость памя-
ти, к/ байт:
оператив-
ной	56	256	256	2048
постоян-
ной
Максимальное
быстродействие ,
тыс./операц./с	250	830	770	3300
Интерфейс	Унибас	Унибас	Унибас	Унибас
Внешние
устройства
Накопите-
ли на маг-
нитной
ленте	ИЗОТ-5003	СМ 5 301 .09	ИЗОТ-5003	_
		СМ 5 308
Накопите-
ли на маг-
нитных
дисках	ИЗОТ-1370	CMS 402.08	ИЗОТ-1370	ИЗОТ-1370
		СМ 5603		ГМД-70
Дисплеи	ВТА-2000	ВТА-2000	Кварц-3	15ИЭ-002
Печатающие
устройства	ДЗМ-180	ДАРО-1 156	ДЗМ-180	ДАРО-1156

 

X арактеристик а	Микро-ЭВМ
	' 'Электроника-60"	СМ1800	"Электроника НЦ-8020/3"	"Электроника "НЦ-80-ЗГ"
Система
команд	ДЕС-РДР-11	lntell-8080	ДЕС-РДР-11	ДЕС-РДР-1 1
Разрядность
слов, бит	16	8	16	16 (32)
Количество
команд	81	78	81	81
Число способов
адресации	12	4	12	12
Максимальная
емкость памя­ти, к/байт;
оператив-
ной	56	64	56	56
постоян-
ной Максимальное	56	64	8	8
быстродействие ,
тыс./операц./с	250	500	500	500
Интерфейс	-	И41	ИР ПР,	ТЛГ-каналы
внешние			ИР ПС
устройства
Накопите-
ли на маг-
нитной
ленте	ИЗОТ-5003	СМ5400	_	_
Накопите-
ли на маг-
нитных
дисках	ГДМ-70	ГДМ-70	ГДМ-70	_
Дисплеи	ВК-40,	ВТА-2000	_	Дисплей
I еч зтдюгпи g	ВК-50
устройства	ДАРО-1156	ДАРО-1156
	ДЗМ-180	ДЗМ-180	Термо-
			печать

 

Последовательный интерфейс, как правило, состоит из одной цепи (витой пары, коаксиала или световода), передачи информации, по которой осуществляются в последовательном коде со скоростью 10⁶ — 10⁷ бит/с (для витой пары и коаксиала) на расстояние до 10³ м, а с использованием ретрансляторов - до нескольких километров. Последовательный интер­фейс сопрягается с интерфейсом ввода-вывода ЭВМ с помощью специаль­ного устройства — контроллера (адаптера) последовательного интерфейса, который обеспечивает обмен и передачу данных до 9600 бит/с и более.

АДП обеспечивает передачу информации по проводным и широко­полосным линиям связи и радиоканалам на расстояния свыше десятков километров.

В ГПС для комплексирования ЭВМ чаще всего используется после­довательный интерфейс по линиям телефонной связи (до 1000 бит/с) или высокоскоростным линиям (от 2400 до 9600 бит/с).

Важными средствами АСУ ГПС являются устройства наглядного отображения информации в ходе технологического процесса, такие как пе­чатающие устройства, пульты ввода и вывода информации. Эти устройства должны обеспечивать двустороннюю автоматическую связь с оператором, диспетчером, мастером и с ЭВМ вычислительного центра.

Для связи операторов с АСУ ГПС служат пульты индикации инфор­мации, которые разрабатываются в зависимости от уровня управления: пульт оператора, пульт диспетчера цеха и др., на которые подается информа­ция, соответствующая уровню управления. Обычно пульты оснащаются устройствами ручного ввода необходимой информации в АСУ ГПС и авто­матического приема команд управления.

Табло служб предназначено для индикации информации о простоях оборудования, величины планового задания и фактического выполнения. Информация вводится на табло автоматически с ЭВМ или непосредственно с технологического оборудования.

Оповещение об аварийных ситуациях осуществляется с помощью све­товых и звуковых сигналов, подаваемых на пульты разных уровней и не­посредственно на технологическое оборудование.

Применение АСУ ГПС предъявляет определенные требования к разра­батываемому оборудованию по оснащенности его датчиками информации о технологических режимах и параметрах изделия; наличие необходимых исполнительных механизмов, обеспечивающих передачу управляющих воздействий на технологический объект управления, организацию средств отображения информации и связи с человеком-оператором.

Характеристики остальных классов устройств КТС обладают широким разнообразием; они детально рассмотрены в [18,20] .