ИВС и АСУТП. Гаспер Б.С - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

16
2.2. Аппаратные средства (техническое обеспечение)
Представляется возможным разделить аппаратные средства современных
АСУТП на две большие группы: 1) управляющие вычислительные комплексы
(УВК) и 2) датчики и исполнительные органы.
Наиболее широко применяемые на практике УВК выпускаются специализи-
рованными предприятиями в виде законченных конструктивов, которые при соз-
дании АСУТП требуют выделения определенной производственной площади или
отдельного помещения. В отличие от средств УВК датчики и исполнительные ор-
ганы чаще всего являются конструктивными элементами технологического обо-
рудования, связанными с УВК с помощью линий (физической среды) передачи в
виде двух или более проводов или волоконно-оптических кабелей.
Следует отметить, что в связи с развитием микропроцессорной вычислитель-
ной техники
на нижнем иерархическом уровне все чаще применяются микроУВК
или микроконтроллеры, которые также могут встраиваться в технологическое
оборудование, для чего они имеют соответствующее конструктивное исполнение,
например в виде одноплатного электронного модуля. Деление на микроУВК и
микроконтроллеры достаточно условно. Под последними чаще всего понимают
специализированные на выполнение в автоматическом режиме определенных
функций микроУВК
. Назначение микроконтроллеров, как правило, не требует ис-
пользования устройств связи с оперативным персоналом.
В общем случае в состав УВК входят: ЭВМ (одна или несколько), комплек-
туемые необходимым набором стандартных внешних устройств, различные типы
устройств связи с объектом (УСО), точнее, устройств связи с датчиками и испол-
нительными органами, и устройства связи с оперативным персоналом (УСОП).
УСО и УСОП часто объединяют, называя их устройствами ввода-вывода инфор-
мации (УВВИ).
Как показывает отечественный и зарубежный опыт, подсистемы связи с дат-
чиками и приемниками (исполнительными органами) информации в АСУТП со-
ставляют большую часть аппаратуры нижнего уровня УВК и во многих случаях
превышают по объему и стоимости электронное оборудование для обработки ин-
формации (микроЭВМ). Разнообразие технологических процессов и технологиче-
ского оборудования обусловило наличие обширной номенклатуры датчиков и ис-
полнительных органов, что повлекло за собой разработку относительно широкой
номенклатуры устройств, обеспечивающих автоматический обмен информации с
микроЭВМ.
Поскольку количество датчиков и исполнительных органов для сложного
ТОУ может исчисляться сотнями и даже тысячами, а номенклатура - десятками, то
возникает задача агрегатирования УСО в виде электронных модулей, при этом
стремятся наиболее экономичным способом удовлетворить системные требова-
ния. Нахождению для конкретной АСУТП близкой к оптимальной (по критерию
экономичности) конфигурации подсистемы сопряжения с датчиками и исполни-
тельными органами в известной степени противоречит стремление к сокращению
числа вариантов разрабатываемых подсистем путем их типизации и стандартиза-
ции, что, как правило, увеличивает среднюю избыточность аппаратуры для каж-
дой АСУТП.
На рис.2.1 показаны три базовые блок-схемы, из которых могут быть построе-
ны любые конфигурации иерархических УВК. Здесь 1,5 - технологические про-
цессы; 2,4 - УВК сложных технологических процессов; 3,6 - кардинирующие УВК
на уровне цеха; 7-9, 15-17 - микроУВК; 10-13 - последовательно связанные техно-
             2.2. Аппаратные средства (техническое обеспечение)

   Представляется возможным разделить аппаратные средства современных
АСУТП на две большие группы: 1) управляющие вычислительные комплексы
(УВК) и 2) датчики и исполнительные органы.
    Наиболее широко применяемые на практике УВК выпускаются специализи-
рованными предприятиями в виде законченных конструктивов, которые при соз-
дании АСУТП требуют выделения определенной производственной площади или
отдельного помещения. В отличие от средств УВК датчики и исполнительные ор-
ганы чаще всего являются конструктивными элементами технологического обо-
рудования, связанными с УВК с помощью линий (физической среды) передачи в
виде двух или более проводов или волоконно-оптических кабелей.
    Следует отметить, что в связи с развитием микропроцессорной вычислитель-
ной техники на нижнем иерархическом уровне все чаще применяются микроУВК
или микроконтроллеры, которые также могут встраиваться в технологическое
оборудование, для чего они имеют соответствующее конструктивное исполнение,
например в виде одноплатного электронного модуля. Деление на микроУВК и
микроконтроллеры достаточно условно. Под последними чаще всего понимают
специализированные на выполнение в автоматическом режиме определенных
функций микроУВК. Назначение микроконтроллеров, как правило, не требует ис-
пользования устройств связи с оперативным персоналом.
    В общем случае в состав УВК входят: ЭВМ (одна или несколько), комплек-
туемые необходимым набором стандартных внешних устройств, различные типы
устройств связи с объектом (УСО), точнее, устройств связи с датчиками и испол-
нительными органами, и устройства связи с оперативным персоналом (УСОП).
УСО и УСОП часто объединяют, называя их устройствами ввода-вывода инфор-
мации (УВВИ).
    Как показывает отечественный и зарубежный опыт, подсистемы связи с дат-
чиками и приемниками (исполнительными органами) информации в АСУТП со-
ставляют большую часть аппаратуры нижнего уровня УВК и во многих случаях
превышают по объему и стоимости электронное оборудование для обработки ин-
формации (микроЭВМ). Разнообразие технологических процессов и технологиче-
ского оборудования обусловило наличие обширной номенклатуры датчиков и ис-
полнительных органов, что повлекло за собой разработку относительно широкой
номенклатуры устройств, обеспечивающих автоматический обмен информации с
микроЭВМ.
    Поскольку количество датчиков и исполнительных органов для сложного
ТОУ может исчисляться сотнями и даже тысячами, а номенклатура - десятками, то
возникает задача агрегатирования УСО в виде электронных модулей, при этом
стремятся наиболее экономичным способом удовлетворить системные требова-
ния. Нахождению для конкретной АСУТП близкой к оптимальной (по критерию
экономичности) конфигурации подсистемы сопряжения с датчиками и исполни-
тельными органами в известной степени противоречит стремление к сокращению
числа вариантов разрабатываемых подсистем путем их типизации и стандартиза-
ции, что, как правило, увеличивает среднюю избыточность аппаратуры для каж-
дой АСУТП.
    На рис.2.1 показаны три базовые блок-схемы, из которых могут быть построе-
ны любые конфигурации иерархических УВК. Здесь 1,5 - технологические про-
цессы; 2,4 - УВК сложных технологических процессов; 3,6 - кардинирующие УВК
на уровне цеха; 7-9, 15-17 - микроУВК; 10-13 - последовательно связанные техно-


                                                                        16