3. Типовые структуры шиус.

Наибольшее распространение получила структура ШИУС (рис.3,а), которая предусматривает использование для объекта контроля (очистная лава, подготовительный забой, конвейерный штрек и т.п.) одного или нескольких устройства обработки и управления, которые выполняет функции концентраторов сигналов и могут быть реализованы как на аналоговой, так и на микропроцессорной технике. К таким устройствам подключаются все источники (датчики технических и технологических параметров) и приемники информации (исполнительные механизмы и устройства, устройства сигнализации). Типовое подземное вычислительное устройство оборудовано дисплеем, клавиатурой, имеет от 6 до 14 искробезопасных релейных выходов, от 8 до 16 аналоговых и от 16 до 32 дискретных входов. В состав ШИУС, кроме датчиков и источников питания, входят световые и звуковые устройства сигнализации и промежуточные реле, позволяющие с помощью искробезопасных релейных выходов управлять искроопасными цепями. Такая структура ШИУС минимизирует состав оборудования, но требует использования большого количества линий связи, предполагает значительные затраты при их монтаже и обслуживании и оказывается неоптимальной при организации контроля в протяженных горных выработках.

структура ШИУС, которая свободна от перечисленных недостатков и которая объединяет в себе черты промышленных компьютерных систем второго и третьего поколений. В ней мощные подземные вычислительные устройства, к которым могут подключаться приемники и источники информации, формируют и поддерживают работу полевых шин. К полевым шинам могут подключаться "интеллектуальные" источники и приемники информации и маломощные вычислительные устройства, к которым подключаются источники и приемники информации, лишенные "интеллекта". Маломощные источники информации, имеющие до 8 аналоговых и дискретных входов и до 4 искробезопасных релейных выходов и при необходимости дисплей и клавиатуру, используются для первичной обработки информации, выработки и осуществления локальных управляющих воздействий.

Такие устройства обычно имеют модульное исполнение, позволяющее оптимизировать набор технических средств (входы, выходы, отображение и т.д.) для реализации необходимого перечня функций и, следовательно, минимизировать их стоимость. Мощные подземные вычислительные устройства, которые также могут быть оборудованы аналоговыми и дискретными входами и релейными выходами, предназначены для связи с наземными вычислительными средствами и для управления не отдельными агрегатами и установками, но целыми участками. Такие ШИУС, объединяя средства автоматизации, реализованные на аналоговой и микропроцессорной технике, являются технически оправданным и целесообразным компромиссом при переходе от ШИУС второго поколения к третьему. Следует отметить, что уже в подобных структурах разработчики вынуждены использовать специализированные кабельные линии связи, соединители и технологию монтажа, что свидетельствует о сложности реализации высокоэффективных полевых шин для шахтных условий.

ШИУС третьего и четвертого поколения вызывает значительные технические сложности, связанные с необходимостью повышения скорости обмена данными в подземной сети на 1...3 порядка, и в настоящее время представляется экономически нецелесообразным.

Основные структуры сети передачи информации (топологии).

До настоящего времени используются две основные структуры сети передачи: "звезда" и "моноканал"

Принципы построения.

В основу построения современных ШИУС должны быть положены следующие системо - технические принципы:

- соответствие государственным стандартам и требованиям безопасности;

- многофункциональность;

- многоуровневость и распределенность;

- работа в реальном времени;

- повсеместное использование методов цифровой обработки и передачи информации;

- максимально возможное приближение вычислительных средств к объектам контроля и управления;

- высокая надежность технических и программных средств;

- обеспечение взрывобезопасности за счет использования искробезопасных уровней электрических сигналов и низкого энергопотребления;

- совместимость вниз с существующими техническими средствами;

- совместимость вверх с существующими и перспективными информационными системами (включая глобальные информационные сети);

- использование стандартных аппаратных и программных средств, интерфейсов и протоколов связи;

- использование программных средств, гарантирующих переносимость и быструю адаптацию;

- простота и непрерывность аппаратного, алгоритмического и программного расширения и модернизации;

- возможность оперативного и интерактивного создания и изменения службой эксплуатации основных характеристик ШИУС;

- использование стандартного графического пользовательского интерфейса.