Программное обеспечение
Сформированное программное обеспечение позволяет выполнять задачи многоканального сбора данных физического эксперимента, предварительной обработки 2D/3D численного и аналитического моделирования в реальном времени, отображения графической информации, управления ходом эксперимента, изменения условий физического эксперимента на основе численного и аналитического моделирования в реальном времени прохождения эксперимента:
Описание работы системы
Управление и администрирование системы делятся на несколько уровней. На уровне измерительной системы управление процессом измерений и предварительной обработки данных (специализированный цифровой процессор в VXI мэйнфрэйме) осуществляется с помощью прикладного программного обеспечения, разработанного с использованием графических инструментариев VEE TEST и LabView на втором и третьем компьютерных уровнях. Процесс управления потоком передачи данных из VXI модуля на второй и третий компьютерные уровни осуществляется тем же прикладным программным обеспечением. Визуализация хода эксперимента и расчетных данных в реальном времени осуществляется на графической станции и Х терминалах. Расчеты по 3х мерному моделированию и обработке результатов эксперимента в реальном времени ведутся как на графической RISC станции, так и на многопроцессорной системе CONVEX. В ходе обработки экспериментальных данных и математического моделирования рассчитываются параметры управления ходом эксперимента по заданным критериям, которые управляют дальнейшим процессом проведения эксперимента.
Экспериментальные данные и данные математического записываются в базу данных для последующего математического анализа с помощью разработанного прикладного программного обеспечения. В зависимости от необходимой вычислительной мощности дальнейшая обработка данных и математическое моделирование ведется на соответствующем компьютерном уровне: втором, третьем или четвертом, - управление этим процессом может осуществляться с любого рабочего места второго и третьего компьютерных уравнений с помощью прикладного программного обеспечения.
Одновременно с процессом проведения эксперимента и обработки экспериментальных и расчетных данных система позволяет вести разработку, отладку и тестирование прикладного программного обеспечения на свободных от визуализации хода эксперимента и результатов математического моделирования рабочих местах. Этот процесс обеспечивается тем, что операционные системы SPP-UX, HP-UX, WindowsNT являются многозадачными и позволяют осуществлять одновременную независимую работу различных групп пользователей в различных режимах работы. Управление ресурсами вычислительной системы, администрирование процессов, сетевой менеджмент, активизируемых различными пользователями, осуществляется с помощью стандартных функций операционных систем в автоматическом или интерактивном режиме.
Одновременно с этими процессами на первом, втором и третьем компьютерных уровнях может идти процесс подготовки, оформления и распечатки отчетов, предварительных результатов и других выходных материалов.
Данная система реализована и успешно работает в лаборатории физических средств исследования флюидов научно-исследовательского института природных газов (ВНИИГАЗ) с различными экспериментальными установками, предназначенными для систематического изучения физико-химических свойств веществ различных классов - это природные газы, газовые конденсаты, нефть, нефтепродукты, минеральные смазки, газогидраты, гидратообразующие смеси, парафины широкого состава и многие другие вещества.
В настоящий момент производится доработка программных средств данной системы для использования в виброакустических измерениях.
Система автоматизации экспериментов электрофизической установки токамак (САЭ)
САЭ предназначена для контроля и управления технологическими процессами основных и вспомогательных систем токамака во всех режимах его работы с целью получения высокотемпературной плазмы регламентных параметров и ее удержания. Проектирование системы было завершено в 2006 г., с 2007 по 2010 г. проведены работы по изготовлению нестандартных узлов, комплектации и поставке оборудования САЭ на площадку строительства токамака КТМ в городе Курчатов (Республика Казахстан). Монтаж и пуско-наладка САЭ проводится поэтапно совместно со специалистами Национального ядерного центра и Института Атомной Энергии Казахстана (http://www.nnc.kz).
СТРУКТУРА КТС, ЭКРАНЫ МНЕМОСХЕМ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
Количество уровней в системе, шт................. |
3 |
Тип используемого промышленного контролле- ра.............................................................. |
PC-based и VME, модульный |
Количество вычислительных узлов, шт............ |
40 |
Типы интерфейсов системной интеграции....... |
RS-485, Ethernet |
Количество входных/выходных параметров, шт. |
1600/512 |
Тип измеряемых и контролируемых физических величин....................................................... |
• температура, • расход, • давление, • положение клапанов/задвижек, • ток, • напряжение, • параметры плазмы |
Количество каналов синхронизации, шт.......... |
48 |
Количество контуров управления параметрами плазмы, шт.................................................. |
5 |
Количество экранов мнемосхем/визуальных форм и окон ввода/вывода, шт....................... |
95/7500 |
Максимальное количество отображаемых па- раметров на пультах, шт............................... |
250025002500250 2500 |
Количество поддерживаемых команд операто- ра, шт........................................................ |
920 |
Время реакции на сигналы аварийных событий, мкс............................................................ |
20 |
Общая пропускная способность, Мб/с............ |
более 50 |
Общая производительность серверов САЭ, Мфлопс...................................................... |
более 1600 |