• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Типа данних 16 розрядна

Рисунок Структура клерувального комплексу

Структура керувально обчислювального комплексу.

Особливістю структури КОК є:

1. наявність пристрою зв´язку з об´єкту, за допомогою якого вхідна

інформація про стан об´єкта надходить до центрального процесора

2. значна потужність центрального процесора, що дозволяє розраховувати

і видавати клерувальні впливи на об´єкт в реальному масштабі часу . Тобто зі швидкістю, що дорівнює швидкості протікання керованого технологічного процесу. Таким чином клерувальні промислові комп´ютери для управління швидкоплинних процесів повинні мати високу швидкодію, що перевищує швидкодію звичайних офісних комп´ютерів

ПЗЦУВР– пристрій зв´язку з центром управління верхнього рівня

ЦП- центральний процесор

ПС – пристрій стеження

ПРЧ – пристрій реального часу

ПВВ – пристрій введення і виведення

ПЗП – пристрій зовнішніх переривань

ПЗО – пристрій зв´язку з об´єктом

ПЗОТ – пристрій зв´язку з оператором – технологом.

ЦПмає таку ж структуру і функцію, як і в комп´ютері офісного призначення . Для підвищення надійності роботи він може резервуватися, тобто складатися з кількох центральних обчислювальних частин до чотирьох, які вирішують одну і ту ж оперативну задачу і тому надійність досягає кількох тисяч годин безперервної роботи до відмови з ймовірністю 95,5%. ЦП обладнаний стандартними шинами розширення для офісних комп´ютерів ISA, PCI, а також промисловими шинами розширення РС /104, ПИ 41, спряження типу 2к…

ПЗО призначений для управління введенням або виведенням вимірювальної інформації від датчиків . Виведенням аналогової і дискретної інформації на виконавчий механізм і сигнальні пристрої.

ПРЧ –призначений для організації служби реального часу представляє собою набір таймерів , що відраховують проміжки часу опитування датчиків

ПЗП – призначенний для введення сигналів переривання для позачергової обробки аварійних ситуацій об´єкта. Від дискретних датчиків звичайно.

ПВВ – всі пристрої перелічені для комп´ютерів загального призначення і спеціальні пристрої для видачі графічної інформації оператору – технологу

Спеціальні пристрої :

1.Екрани великого розміру, що утворюють відео стіни, на які виводяться технологічні схеми і стан обладнання

2.Традиційні мнемосхеми з зображенням теплових схем і світлових табло на них.

Загальна вимога до пристроїв введення:

1.підвищена надійність

2.спроможність до тривалої ціледобової роботи

3.спроможність працювати у важких умовах

Тому ці пристрої виконуються за стандартами ІР 54 та вище.

ПЗОТ – спеціалізований пристрій для введення ручного управління і представлення інформації у вигляді, що легко зрозуміє оператор – технолог. До них відносяться на АЕС комплекс «Оріон - М», що зараз замінюється на нагорні діаграми. За порадами МАГАТЕ впроваджена нова конструкція ПЗОТ, що подає інформацію в концентрованому графічному вигляді під назвою «полярна діаграма».

Види полярних діаграм:

1. вузька

2. широка

3. холодна зупинка

За порадами МАГАТЕ впроваджено нову конструкцію ПЗОТ , що подає інформацію в концентрований графічний вигляд під назвою полярна діаграма .

Таким чином можна провести відмінності структури і конструкцій керувально обчислювальних промислових комп´ютерів .

a. конструкція промислових комп´ютерів передбачає захист від агресивного впливу навколишнього середовища як корпусу так і складових частин

Для опису ступеня захисту використовується стандарт ІР

b. В складі керувально – обчислювального комплексу використовуються пристрої зв´язку з об´єктом управління , як зазвичай складається з приладів вводу аналогових та дискретних сигналів.

А також модулі виведення цифро – аналогових перетворювачів, цифро – дискретні , цифро – імпульсні комутатори та нормалі затори сигналів

c. Центральний процесор КОС повинен бути потужним для роботи в реальному масштабі часу.

Тобто введення сигналів , їх обробка , розрахунок управляючих впливів, виведення повинні виконуватися зі швидкістю , щоб більше або дорівнює швидкості протікання технологічних процесів в ОУ.

Таким чином , якщо об´єкт має швидку динаміку, то не потрібний промисловий комп´ютер.

§Вимоги до керувально – обчислювальних машин, що входять до складу інформаційних і обчислювальних систем.

1. Мати спроможність до двостороннього обміну між всіма керувально – обчислювальними машинами, що входять до інформаційних та обчислювальних систем.

2. Мати спроможність до тривалої беззупинної роботи основного обладнання.

3. Надійність промислових клерувальних обчислювальних машин повинна бути такою , щоб час напрацювання на відмову складав не менше 10 тисяч годин.

Тобто промисловий комп´ютер повинен працювати майже півтора року

4. Мати підвищену надійність до збою та відмовлення.

ЗБІЙ – це короткочасна ситуація неправильного розрахунку за якоюсь програмою.

ВІДМОВА –ситуація,при якій всі програмні продукти працюють неправильно внаслідок непрацездатності технічної або програмної частини комплексу.

Для ліквідації збою можна або повторити розрахунок або неправильний результат проігнорувати . Для ліквідації відмови потрібно зупиняти і ремонтувати весь програмний комплекс.

5. Мати можливість виконання широкого кола задач управління.

Таким чином для задоволення всіх 5 вимог характеристики керувально – обчислювальної системи розраховуються в кожному конкретному випадку.

Історично в енергетиці використовувались наступні керувально – обчислювальні комплекси і машини:

1. 70-80 роки

Серійні промислові комп´ютери серії АСВТ – агрегатна система вичислювальної техніки. До них них відносились машини і комплекси з елементарною базою на мікросхемах серії К – 155, К – 561 і т.д. Це логіка мікросхем АЛУ, зсувні регістри мікросхем пам´яті (0 – 0,5В 0 – 2,5В;1 – 2,5В 1 – 10В).

Енерго операційна система була найпростіша, монохроматичні; інтерфейс «спряження 2К», що являється аналогом «CENTRONIX»

2. 80 – 90 роки

Машини і комплекси , що називались СМ і ЕВМ (СМ1,СМ2,СМ3,СМ4)

З появою мікропроцесорів з´явились : СМ 1800 і ряд потужніших . Останнє поповнення СМ і ЕВМ називається ПС2000,ПС3000 і т.д. в них використовувались багатопроцесорні центральні процесори.

Перші дві моделі СМ1, СМ2 мали той же самий інтерфейс спряження 2К , це давало змогу в дуже короткий час модернізувати АСУТП, а пристрої зв´язку з об´єктом залишились ті самі.

На апаратному блоці до 2000 датчиків і до 1000 ВМ, кабелі. Таким чином лише до 4000 кабеля потрібно замінити, щоб поміняти пристрій зв´язку з об´єктом.

Сучасна модернізація АСУТП передбачає ІВМ сумісних промислових комп´ютерів і розподіленої системи збору інформації з використанням мікропроцесорних мікро контролерів типу ADAM, об´єднаних у комп´ютерну мережу.

§ Класифікація та визначення керувально – обчислювальних машин і комплексів.

Керувально – обчислювальною машиною називається комплекс технічних засобів обчислювальної техніки, що має одну центральну частину.

Для підвищення роботи ,центральна частина може мати кілька паралельно працюючих процесорів

Керувально – обчислювальний комплекс – це комплекс технічних засобів обчислювальної машини, що має кілька центральних обчислювальних частин.

Центральний процесор – це мікропроцесор з пристроями формування потужної системи , ці пристрої типні формувачі і буферні регістри.

Центральна обчислювальна частина клерувального комплексу зв´язана з системною магістраллю для обміну інформацією і тестування.

А у випадку появи несправності для передачі управління і пристроїв вводу, виведення справній центральній частині комплексу.

Класифікація

В загальному випадку електронно – обчислювальні машини поділяються на дві групи :

1.Загального призначення: офісні і персональні

2. Спеціалізовані , до яких відносяться промислові та інші.

Відрізняються ці комп´ютери одна ггрупа від іншої і архітектурою і структурою, тобто по архітектурі – це загальне призначення, а по структурі – по будові, по функціям.

Спеціалізовані комп´ютери призначені для вирішення обмеженого кола задач або для обмеженої сфери застосування.

Спеціалізовані поділяються на 2 підгрупи

1.ЕВМ з обмеженим програмним забезпеченням

2.Керувально – обчислювальні машини і комплекси

Всі комп´ютери з обмеженим програмним забезпеченням називаються контролерами ,що не мають своєї операційної системи і виконують одну програму записану в постійному запам´ятовуючому пристрої.

Промислові комп´ютери , в залежності від потужності і призначення класифікуються на:

1.мікро ЕВМ – це електронно – обчислювальна машина, ЦП якої реалізований на мікропроцесорі і призначена ця ЕВМ для вбудування в побутову та промислову апаратуру.

Один із варіантів мікроЕВМ – це однокристальні мікроЕВМ, хоча в загальному випадку – це плата.

2.малі ЕВМ – це електронно – обчислювальнаі машини більшої потужності , призначена для управління технологічними процесами .

3.середні ЕВМ - це ЕВМ загального призначення , що застосовується на обчислювальних центрах і АСУ виробництвом.

4.великі ЕВМ – потужні ЕВМ загального призначення , що застосовується в АСУ найвищого рівня.

До цих середніх і великих ЕВМ відноситься машиний ЕС .

Примітка: Середні і великі ЕВМ мають майже однакові параметри , тому поділ умовний. ( ВМ 6000 – 3 клавіатури і 3 монітори)

В залежності від комплектації і складу промислово – керувальних комп´ютерівтеж поділяються на 3 групи:

1.фазовий комплекс

2.типовий комплекс

3.спеціалізований комплекс

Промислові клерувальні комплекси – це проектно розраховувальні комплекси, комплектація яких розраховується для кожного проекту АСУТП для виконання потрібних функцій.

Це означає , що різні АСУТП відрізняється складністю типами датчиків ВМ

Базовим комплексом – промисловий комп´ ютер, називається мінімально – необхідний набір пристроїв, що використовуються в якості ядра при побудові промислового комп´ютера .

Мінімальний склад ядра :

Центральний процесор , клавіатура, накопичувач на гнучкому або жорсткому диску , монітор, миша.

Типовий комплекс – це промисловий комп´ютер, побудований на основі базового комплексу і доповнений стандартними пристроями введення, виведення інформації, пристроями зв´язку з об´єктом і стандартним приладним програмним забезпеченням для виконання типових задач АСУТП

Звичайно випускалось біля 30 типових комплексів

АСВТ,СМ,ЕВМ.

Зараз склад типових комплексів визначається із каталогів фірм виробників.

Спеціалізований комплекс –промисловий комп´ ютер побудований на основі 2 попередніх різновидів і доповнений нестандартними технологічними засобами або нестандартним програмним забезпеченням для виконання спеціальних задач управління.

Тобто використовує якісь унікальні додаткові модулі, плати прилади і відповідне програмне забезпечення.

Приклад -нестандартний промисловий комплекс для космічного управління, ракетнопусковими установками.

ТЕМА №3 Керувально – обчислювальні комплекси в АСУТП

В АСУТП використовуються 2 різновиди КОК, відносно до історії розвитку обчислювальної техніки:

1.комплекс АСВТ (агрегатна система обчислювальної техніки)- з 60х років після винайдення інтегральних мікросхем.

Використовуються мікросхеми з малою та великою кількістю інтеграції.

10 – 10 тисяч транзисторів , К155 – ТТЛ, К561 – МОИ

Процесори випускалися у вигляді модулів із декількох плат

Пр = АЛП+БУ+НОЗП

Де АЛП – арифметико – логічний пристрій

БУ - блок управління

Ці комплекси споживали значну потужність 5 – 25 кВт енергії, що потребувала потужних систем сходження

Надійність була недостатньою, тому вони працювали в інформаційному режимі або в режимі порадника. Для підвищення надійності , процесори дублювались.

Перевагою цих комплексів являлось:

1. Використання типового паралельного інтерфейсу комп´ютера «спряження 2К»

2. типовий інтерфейс – інтерфейс, що працює в комплексному режимі ( двоспрямована передача інформації) , тобто від процесора і до процесора

Кількість рівнів квантування

2^16 = 65536

3.Обмін інформацією виконаний з підтвердженням правильності одержаної інформації .

4.Передача даних не одиночних , а - масивів.

Випускались однопроцесорні ЕВМ типу М 6000 і двопроцесорні М 7000 і обчислювальні комплекси.

У 30 типових варіантах в залежності від запросу проектувальника:

1.Їх відмінність заклечається в модульній конструкції, тобто вони виконані з бистрозмінних модулів(модуль пам'яті, модуль процесора).

2.В них була примітивна операційна система. ДОСРВ( дискова оперативна система реального часу)

3.Програмування виконувалось на Асемблері , трохи пізніше на мовах більш високого рівня Фортран, Бей сік та ін..

4.Оперативна пам'ять не перевищувала 32кБ

5.Швидкодія – 1МГц

Ці комп 'ютери розташовувались на шафах зверху, знизу знаходилось по 8 вентиляторів

2.У 80х роках з винайденням мікропроцесорів комп'ютери АСВТ були замінені на СМ ЕВМ(сімейство малих ЕВМ), які мали на порядок більшу пам'ять , більш потужні процесори і 2 різних інтерфейса

1. 2К – для простоти заміни

2. «загального типа», що відповідають технічній мікропроцесорній лінії.Тобто працюють в напівдуплексному режимі

§ Інформаційно – обчислювальний комплекс М 60

Цей комплекс відноситься до агрегатної системи обчислювальної техніки. Експлуатується до сих пір . За цей час багато разів модернізувався, оновлювався.

Цей комплекс відноситься до комплексів зосередженого збору інформації, тобто всі датчики і ВМ, де б вони не знаходились підключені до інформаційно – обчислювального комплексу.

На потужному блоці їх – 20 тисяч, середня відстань – 150м і більше.

На кожен датчик потрібно подати напругу живлення і передати інформацію, тому вартість кабельного обладнання майже дорівнює вартості іншого обладнання АСУТП. Найбільш розповсюдженою модифікацією базового комплексу М 60 є типовий комплекс М 64 для АЕС

Функції М 64:

1. збирання і обробка інформації від 4086 датчиків технологічного параметру.

2.сигналізація 512 відхилень технологічного параметру від граничних значень, які називаються уставки.

3. контроль технологічних параметрів за викликом оператора – технолога на 384 аналогових і 120 цифрових приладів одночасно.

4. реєстрація і друк технологічних параметрів за викликом

5. контроль і реєстрація результатів розрахунків отриманих від керувально – обчислювального комплексу.

6. передача регулюючих впливів на 200 виконавчих механізмів, тобто відкривання і закривання регулюючого органу.

Читайте також:

1. Призначення, конструкція і принцип дії карданних передач

Переглядів: 897