4.7.5.3. Локальная вычислительная сеть (лвс)

В УРСУ используется множество вариантов локальной вычислительной сети (ЛВС). Ее преимущество заключается в повышенной скорости соединения и возможности принимать большие слова с переменной длиной.

Стандартная ЛВС, используемая в распределенных системах управления, поддерживает скорость соединения 5 МГц (5 миллионов бит в секунду) и информационные слова с переменной длиной от 100 до 1024 бит. Такая система может работать со 128 адресами на ЛВС и обрабатывать около 25000 точек. ЛВС представляет собой 75-омный высококачественный коаксиальный кабель, который можно проложить на большие расстояния с помощью специальных усилителей и оптоволоконных кабелей.

Теперь пульт оператора вместо ИМ можно подключить к ЛВС. Очевидно, что для обслуживания различных систем связи потребуются особые электронные устройства. Проблема заключается в соединении всех устройств на различных ИМ с модулями ЛВС, где пульт оператора определен как модуль на ЛВС. Эта ситуация решается с помощью шлюзов.

4. Шлюзовый модуль (шм)

Шлюзовый модуль является преобразователем формата связи, он расположен между ЛВС с одной стороны и ИМ с другой стороны. Шлюзовый модуль дает возможность модулям на ЛВС (пульт оператора) обмениваться данным с информационной магистралью путем преобразования содержимого трафика ЛВС (100 - 1024 битные слова на частоте 5 МГц) в форму, совместимую с ИМ (31-битные слова при частоте 250 кГц). Преобразование выполняется в двух направлениях, обеспечивая обмен данными между двумя системами.

Можно видеть, что с помощью шлюзового модуля все точки на любой секции ИМ теперь могут быть доступны для станции оператора, расположенной на ЛВС. Обращение к точке с операторской станции инициирует сообщение с адресом данной точки на ЛВС. Шлюзовый модуль, 'владеющий' указанной точкой, принимает сообщение от ЛВС, преобразует его и передает на информационную магистраль для получения устройством, в котором находится адресуемая точка.

Сообщения от устройств информационной магистрали преобразуются шлюзовым модулем и передаются в ЛВС для их приема адресуемым модулем, например пультом оператора.

5. Структура системы

На РИС. 10.1 показана структура усовершенствованной распределенной системы управления. В системе есть два ясно выраженных уровня.

СИСТЕМА НИЗКОГО УРОВНЯ

Система низкого уровня – это система информационной магистрали. Все полевые входные и выходные сигналы заводятся на оконечные панели устройств ИМ, базовых, усовершенствованных контроллеров и блоков обработки. В этот уровень включаются все данные с полевых устройств, все выходные сигналы на регулирующие клапаны, соленоиды и т.д.

РИС. 10.1. Структура усовершенствованной распределенной системы управления

Преимущество такой системы заключается в том, что если на установке уже существует система ИМ, ее модернизация заключается просто в установке ЛВС поверх системы низкого уровня. Расширение существующей ИМ или же установка новой РСУ с информационной магистралью на низком уровне предусматривает использование готовых устройств с проверенной надежностью, и во многих случаях для такого оборудования дополнительного обучения персонала не требуется.

Отсутствует необходимость в пульте оператора на ИМ низкого уровня, хотя для проведения пуско-наладочных работ и настройки процесса его можно подключить. Для таких целей используются портативные версии.

К информационной магистрали можно не подключать контроллер связи, поскольку шлюз ЛВС может выполнять все функции такого контроллера, кроме функции предпочтительного доступа для устройств ИМ. В связи с этим, при необходимости прямого подключения к ИМ компьютера (в качестве устройства с предпочтительным доступом), на информационную магистраль необходимо установить контроллер связи. На РИС. 1 показана схема информационной магистрали, для которой требуется наличие трех секций; здесь контроллер связи нужен для повтора сообщения на всех трех секциях ИМ.

Все сообщения на низком уровне представляют собой 31-битные слова на частоте 250 кГц, командные и информационные, посылаемые и принимаемые устройствами информационной магистрали.

СИСТЕМА ВЫСОКОГО УРОВНЯ

Система высокого уровня представляет собой ЛВС с высокой скоростью обмена данными. Пульт оператора подключен в системе высокого уровня, откуда он может связываться с несколькими информационными магистралями на низком уровне.

К системе высокого уровня можно подключить и другие устройства. Сюда рекомендуется подключать компьютерные системы, чтобы обеспечить им доступ ко всем данным систем низкого уровня (всеобщий доступ к точкам), а не ограничивать их доступом к точкам только одной ИМ. Для обеспечения высокого уровня управления можно использовать мини-компьютеры, при этом центральные (универсальные) компьютеры используются для регулирования высшего уровня. Для сбора и хранения информации о точках системы можно предусмотреть архивные модули, которые формируют эту информацию в отчеты за различные периоды времени.

Устройства сопряжения с системами других заводов-изготовителей также можно предусмотреть в системе высокого уровня, чтобы оператор со своей станции мог, к примеру, связываться с блоками управления программируемых логических контроллеров (ПЛК). На ПЛК можно посылать сигналы пуска и останова и получать с него данные. Кроме того, для просмотра необходимых данных большим преимуществом является подключение к системе внешних персональных компьютеров.