3. Принципы организации распределенных сАиУ на базе пкк

ПКК, использующие в качестве базового принципа модульность и наращиваемость, могут быть применены для построения системы управления практически любой сложности: от простой системы логико-командного управления до сложной комплексной распределенной системы, включающей в себя и элементы человеко-машинного интерфейса. Следует отметить, что распределенность системы управления определяется не только размерами объекта управления (ОУ), но и функциональной структурой. В связи с этим разделяют топологическую и функциональную распределенность (децентрализованность САиУ). Даже относительно небольшие системы иногда могут быть реализованы только с использованием распределенной модели.

Таким образом, важными характеристиками программируемого контроллера являются его коммуникационные и сетевые возможности, а также локальная масштабируемость. Рассмотрим основные принципы построения децентрализованных САиУ на примере ПКК B&R SYSTEM 2000.

3. 1. Локальное расширение шины ввода-вывода

Локальная масштабируемость обеспечивается возможностью наращивания шины ввода/вывода дополнительными сегментами. При локальном расширении контроллер расширения располагается, как правило, рядом с главным ПКК (обычно в одном управляющем шкафу), т.к. длина кабеля локального расширения шины ввода/вывода должна быть не более двух метров.

Локальная шина ввода/вывода системы 2003 не имеет возможности расширения.

Локальное расширение шины ввода-вывода возможно только для систем 2005 и 2010. Они могут разделяться на несколько шинных сегментов. Организованы локальные расширения в них несколько по-разному.

Для системы 2005 применена одноуровневая модель сегментирования (рис. 3.1), где только главный контроллер может иметь локальное расширение шины ввода/вывода. Главный контроллер содержит процессорный модуль (ЦПУ). Контроллеры расширения содержат модули блоков питания со встроенной поддержкой расширения локальной шины. До четырех контроллеров расширения могут работать с одним главным ПКК.

Рис. 3.1

Для системы 2010 использована многоуровневая модель сегментирования, при которой процессорные модули необходимы в узлах расширения (рис. 3.2).

На шине ввода-вывода системы 2010 могут быть адресованы до 99 модулей (модули ввода/вывода, модули питания, модули расширения). Эту шину ввода-вывода можно разделить на несколько шинных сегментов, используя модули расширения. Следовательно, при размещении модулей ввода/вывода вы всегда можете использовать максимальное количество мест для них, не задумываясь о необходимом месте (кроме места для главного узла расширения, подчиненного узла расширения и модулей питания).

При разделении локальной шины ввода-вывода на несколько разделов необходимо учитывать следующее:

• 

  Рис. 3.2

  Главный узел расширения может эксплуатироваться где-нибудь на уровне 1 или 2 шинного сегмента в любом месте шины ввода-вывода.

• Подчиненный узел расширения всегда должен быть расположен в крайней левой позиции шинного сегмента.

Для подчиненного узла расширения необходим отдельный модуль базовой платы.

3. 

   Рис.3.3

   2. Распределенные системы

При построении системы с большим количеством различных входов и выходов, а также при необходимости располагать отдельные группы входов/выходов в непосредственной близости от объектов управления, можно использовать две возможности. Первая - построение сети и, вторая - применение удаленного сегментирования шины ввода-вывода, называемого кратко "удаленным вводом/выводом" (Remote I/O).