51. Общая структура современных асу тп
При построении средств современной промышленной автоматики (обычно в виде АСУ ТП) используется иерархическая информационная структура с применением на разных уровнях вычислительных средств различной мощности.
Общая современная структура АСУ ТП:
Рис.1.2.Типовая функциональная схема современной АСУ ТП.
Обозначения: ИП - измерительные преобразователи (датчики), ИМ - исполнительные механизмы, ПЛК - программируемый логический контроллер, ПрК - программируемый (настраиваемый) контроллер, ИнП- интеллектуальные измерительные преобразователи, ИнИМ - интеллектуальные исполнительные устройства, Модем - модулятор/демодулятор сигналов, ТО - техническое обеспечение (аппаратная часть, «железо»), ИО - информационное обеспечение (базы данных), ПО - программное обеспечение, КО - коммуникационное обеспечение (последовательный порт и ПО). ПОпл - программное обеспечение пользователя, ПОпр - программное обеспечение производителя, Инд - индикатор.
В настоящее АСУ ТП обычно реализуются по схемам:
1-уровневой (локальная система), содержащей программируемый логический контроллер (ПЛК), или моноблочный настраиваемый контроллер (МНК) обеспечивающие индикацию и сигнализацию состояния контролируемого или регулируемого ТП на передней панели,
2-уровневой (централизованная система), включающих:
на нижнем уровне несколько ПЛК с подключенными к ним датчиками и исполнительными устройствами,
на верхнем уровне – одна (возможно несколько) операторских (рабочих) станций (автоматизированных рабочих мест (АРМ) оператора).
Обычно рабочая станция или АРМ - это ЭВМ в специальном промышленном исполнении, со специальным программным обеспечением, – системой сбора и визуализации данных (SCADA-системы).
Общая структура современной промышленной автоматизации:
Уровень предприятия. Верхний уровень системы автоматизированного управления называют АСУ предприятия (АСУП) (по содержанию он являются бизнес-уровнем управления целым предприятием или его отдельным структурным элементом).
Уровень управления (диспетчерский). Диспетчерский уровень управления обеспечивает интеграцию АСУ ТП в АСУП.
Полевой уровень (АСУТП)
Уровень ввода/вывода (сенсорный) (АСУТП)
52. Операционные системы потоковой обработки, мультизадачные ос, сетевые ос и ос реального времени. Их особенности.
Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, то есть это совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.
ОС потоковой обработки данных.
В разработке используются в основном 2 приема обработки данных: либо загрузка всех данных в оперативную память, либо обработка небольшими порциями по мере чтения. Первый способ прост и годится для небольших объемов, второй - сложнее, но является единственным решением при обработке больших объемов данных.
Мультизадачные ОС
Под мультизадачными ОС понимается способ организации вычислений, когда на однопроцессорной вычислительной системе создается видимость одновременного выполнения нескольких программ. Любая задержка в решении программы (например, для осуществления операций ввода-вывода данных) используется для выполнения других (таких же либо менее важных) программ.
Сетевые ОС
Сетевая операционная система — операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях. К таким возможностям можно отнести:
поддержку сетевого оборудования
поддержку сетевых протоколов
поддержку протоколов маршрутизации
поддержку фильтрации сетевого трафика
поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети
поддержку сетевых протоколов авторизации
наличие в системе сетевых служб позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера
Примеры сетевых операционных систем:
Novell NetWare
LANtastic
Microsoft Windows (NT, XP, Vista, 7)
ОС реального времени
Основной особенностью операционных систем реального времени (ОСРВ) является обеспечение обработки поступающих заданий в течение заданных интервалов времени, которые нельзя превышать. Поток заданий в общем случае не является планомерным и не может регулироваться оператором (характер следования событий можно предсказать лишь в редких случаях), то есть задания поступают в непредсказуемые моменты времени и без всякой очередности. В то время как в ОС, не предназначенных для решения задач реального времени, имеются некоторые накладные расходы процессорного времени на этапе инициирования задач (в ходе которого ОС распознает все пожелания пользователей относительно решения своих задач, загружает в оперативную память нужную программу и выделяет другие необходимые для ее выполнения ресурсы), в ОСРВ подобные затраты могут отсутствовать, так как набор задач обычно фиксирован, и вся информация о задачах известна еще до поступления запросов.