8.4. Процессорный модуль централизации

8.4.1.Аппаратные средства пмц

Аппаратная компановка ПМЦ приведена на рис.8.3. ПМЦ состоит из модулей, установленных в 19-ти дюймовый корпус, содержащий пассивную объединительную плату для межмодульной связи и распределения питания. ПМЦ занимает как левую, так и правую половины корпуса. Модули устанавливаются парами, что соответствует основному и резервному комплекту.

В состав процессорного блока входят следующие модули:

• модуль питания (PSM).

• дисковый и сетевой модуль(DEM),

• модуль центрального процессора(CPM),

• модуль ввода/вывода (IOM),

Модуль питания формирует напряжение для функционирования ПМЦ:+5В/10А; +12В/3.0А; -12В/0.5А, а также обеспечивает защиту от короткого замыкания, индикацию пропадания выходного напряжения, сохранение в течении 30мс выходного напряжения при пропадании входного.

Дисковый и сетевой модуль DEM состоит из двух отдельных подсистем: подсистемы сетевого интерфейса и подсистемы жесткого диска. Подсистема сетевого интерфейса предназначена для подключения ПМЦ к различным внешним устройствам, например, к АРМ ШН, а на этапе разработки - в общую сеть предприятия. Разъем может также использоваться для подключения к системе АРМа ДСП.

Подсистема жесткого диска содержит SCSI контроллер, внутренний жесткий диск и внешний SCSI разъем, к которому можно подключить до 5 различных SCSI-совместимых устройств, например жесткие диски, CD-устройства и ленточные накопители.

Модуль центрального процессора состоит из трех одинаковых процессоров Motorola 68030 с тактовой частотой 32МГц с межмодульной шиной и двух интерфейсов двойного канала.

Три процессора на плате CPM называются, соответственно, безопасный процессор А (FSPA), безопасный процессор B (FSPB) и сервисный процессор (SPU).

Безопасные процессоры выполняют все правила централизации, а сервисный процессор отвечает за операции ввода/вывода и управления.

Модуль ввода/вывода обеспечивает связь с объектными контроллерами. Для этих целей в состав каждой платы входят:

• COS порт (RS232).

• два возможных типа порта для связи с концентраторами. Оба типа могут устанавливаться на одном модуле IOM в любой комбинации и конфигурируются в проектных данных.

• внутреннее соединение для чтения/записи данных в/из модуля CPM.

В каждом модуле может быть максимально четыре порта. Каждая половина IPU950 может содержать максимум три модуля IOM, в зависимости от количества напольного оборудования. Платы IOM работают парами, так что в системе должно быть необходимое количество плат, то есть количество плат IOM в левой половине IPU950 должно соответствовать количеству IOM, установленных в правой половине.

8.4.2.Структура аппаратных средств процессорного модуля

Структура аппаратных средств процессорного модуля представлена на рис.8.3. Процессорный модуль централизации Interlocking Processing Unit (IPU) - содержит два синхронно работающих процессорных блока централизации: один функционирует в рабочем режиме (on-line), а другой - в резервном (stand-by). Резервный процессор не влияет на функционирование рабочего, но к нему непрерывно поступает информация со стороны системного программного обеспечения о состоянии рабочего процессора. В случае сбоя рабочего процессора, резервный берет на себя всю обработку информации.

Сервисное или связевое процессорное устройство- Service Processing Unit (SPU) - выполняет все асинхронные функции, например, операции по вводу/выводу данных и команд. Работа устройства происходит под управлением UNIX- совместимой операционной системы реального времени DNIX.

Внутри каждого процессорного модуля находятся по два обособленных друг от друга безопасных процессорных модуля- Fail-Safe Processing Unit FSPU (FSPA, FSPB). Каждый из них выполняет собственную программу (А и В соответственно) по проверке всех зависимостей централизации параллельно с другим. Каждый блок имеет собственный микропроцессор, память и высокоскоростной двунаправленный канал, что позволяет отсылать обработанные данные в резервный комплект системы. Разные версии алгоритма работы (А и В программы) обеспечивают корректность выполнения зависимостей в системе централизации.

В случае обнаружении неисправности в работе основного модуля ПМЦ по каналу происходит переключение на резервный процессорный блок.

Каждый блок IPU использует собственную коммуникационную подсистему (COU), подсоединенную к общему интерфейсному адаптеру- Common Interface Adapter (CIA) и служащую для связи с концентраторами и с автоматизированным рабочим местом дежурного по станции.

Рассматривать работу компьютера централизации лучше всего на взаимодействии трех основных составляющих блока IPU: SPU, FSPA, FSPB. Обработка логики централизации в FSPU происходит циклически. На каждый цикл отводится примерно 0.3 секунды. В течение цикла происходят следующие события:

собирается информация, отражающая состояние всех станционных объектов;

происходит обработка информации;

формируются приказы на объектные контроллеры;

информация о состоянии объектов централизации передается для индикации на дисплей дежурного.

Для обеспечения достоверности вычислительного процесса в вычислительных каналах ПМЦ реализованы следующие мероприятия:

- использованы диверситетные версии программного обеспечения в каналах А и B,

- в каждом цикле производится:

- перекрёстное сравнение входных, промежуточных и выходных данных,

- контроль версии, используемого ПО, и целостности ПО,

- контроль динамики и актуальности обрабатываемой информации,

- контроль временных параметров программы и последовательности выполнения программных модулей,

- контроль памяти программ и оперативной памяти.