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

2.Типа данних 16 розрядна

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.

М 64

Від ТОУ До ВМ

Структурна схема інформаційно – обчислювального комплексу М64

Інформаційно – обчислювальний комплекс М64 не має центрального процесора у звичайному розумінні. Його роль виконує пристрій управління з мікропроцесорним управлінням, тобто в постійній пам'яті містяться жорстко – зашиті підпрограми введення, виведення інформації, підпрограми з інших комп'ютерів та інші службові підпрограми.

Таким чином М 64 фактично являється контролером і виконує жорстко – встановлені підпрограми.

ПЗО –пристрій зв'язку з об'єктом

Складається з :

1.ПКНП – пристрій комутації нормалізації і перетворення аналогових сигналів. Звичайно це 16 канальні блоки розміщені в шкафних стінах, близько 10ПКНП в 1 шафі. Звичайно в приміщенні ІВС(інформаційно – обчислювальних систем) розташовано близько 30 – 60 шаф з ПКНП.

2. ПКДД – пристрій комутації дискретних датчиків

3. ПВАВ – пристрій вироблення аналогових впливів.

4. ПВПОзВ – пристрій вироблення позиційних впливів.

До внутрішньої системної шини підключені:

ПЗВК – пристрій зв'язку з комплексом вищого рівня, за допомогою якого узгоджуються інтерфейси різних комп'ютерів, що одержують інформацію від М 64.

ПВПВ – пристрій вироблення параметрів відхилення поточних значень технологічних параметрів від граничних. Ці сигнали відхилення можуть використовуватись для сигналізації та захисту обладнання.

РПАП – реєструючи пристрої з адресним способом друку. Це спеціалізований принтер, який роздруковує вибрані параметри в спеціальні таблиці.

ПЦКГР – пристрій комутації нормалізації перетворення

Складається з:

1. пристрій перетворення струмових сигналів у сигнали за напругою. Цей пристрій складається з резистора високої

точності iU

Uвх = I*Rвх

Напруга на цьому резисторі зв'язана зі струмом.

2. підсилювач напруги з фільтром високих частот. Підсилювач напруги має призначення підсилювати сигнали термопар від рівнів мВ до В.

Ці підсилювачі також являються високоточними термонезалежними

Кп = 1000+1

3. комутатор на 16 каналів

4. прецизійний 12 розрядний АЦП.

Сигнали низького рівня комутуються релейними комутаторами. Сигнали високого рівня (0….10В)комутуються звичайним мікросхемним комутатором в інтегральному виконанні.

ПКНП – виготовлені у вигляді кількох плат, що містяться в корпусі

ПКДД – 16 канальний пристрій , що призначений для формування потужних дискретних сигналів, що мають 2 рівня : «0» «1».

Ці потужні сигнали формуються за допомогою механічних реле. Тобто на вході є контакт, коли замикається, якщо «1». Такий тип контакту називається сухий контакт:

Дискретні сигнали також формуюються напівпровідниковими вихідними каскадами на тиристорах.

ПВАВ складається з одного цифро – аналогового перетворювача

ЦАП 16мм канального комутатора, 16 схем виборки та зона п'ятовування(зберігання).

Таким чином цей пристрій призначений для формування 16 аналогових регулювальних впливів , що надходять в каскадних схемах, як завдання підлеглим регулятором в каскадних схемах або як регулюючі впливи на ВМ пропорційні дії.

ПВПОзВ – пристрій для вироблення позиційних впливів виробляє регулювальні сигнали на ВМ постійної швидкості.

Для кожного механізму потрібно 2 сигнали «<» і «Е».. Кожний такий блок формулює 16 каналів.

М64- відноситься для системи централізованого контролю, в яких інформація надходить з будь – якої відстані в М64 і потребує великої кількості кабельної продукції і має низьку спроможність до модернізації, тому і досі експлуатується на АЕС.

Сучасна тенденція побудови інформаційних систем – протилежна, тобто використовуються децентралізовані інформаційно – обчислювальні системи, в яких використовується контролер нижнього рівня АСУТП, в тому числі і АДАМ.

Зараз цей комплекс замінюється на:

1. мікропроцесорні комплекси УЛУ2

2. комплекси розподіленого збору на видачі інформації фірми «Вестрон»