Автоматизированные системы управления. Введение и нормативные документы. Назначение, состав и структура АС. Производственное предприятие как объект управления. Технологический процесс как объект управления, страница 7

Обрабатываемые в АСУ данные представлены набором переменных (описаний), который образует словарь переменных системы. В АС управления ТП словарь переменных содержит прежде всего описания для контролируемых параметров и управляющих воздействий.

При описании переменных используется набор атрибутов. Состав атрибутов определяется назначением переменной. Каждой переменной назначается имя и тип.

В процессе обработки переменных, и, прежде всего переменных ввода/вывода (В/В), их значения изменяются от исходных (входных), до конечных (выходных). При этом может иметь место и ряд промежуточных значений одной переменной.

В АСУ обработка данных выполняется с заданной периодичностью – в реальном времени. При этом состав переменных и их значения, изменяемые в цикле расчета образуют базу данных реального времени (БДРВ) или базу данных процесса.

Описание переменных АС и алгоритмы их обработки составляют основу любой системы автоматизации технологического процесса и производства.

Интерфейсы последовательной связи

Интерфейсы последовательной связи широко используются как для организации обмена данными на уровне контроллеров (горизонтальный обмен), так и между рабочими станциями и контроллерами (вертикальный обмен). При этом организуется как множественный обмен, так и обмен между двумя узлами («точка» - «точка»).

Интерфейсы последовательной связи основаны на использовании универсального асинхронного приемопередатчика УАПП, называемого последовательным портом (СОМ). При этом обеспечивается дуплексная (одновременный прием и передача) передача данными со скоростью до одного мегабита в секунду. Микропроцессорные средства могут обслуживать до 32-х СОМ портов. При этом типовым является наличие двух встроенных СОМ портов. Расширение числа портов осуществляется использованием соответствующих аппаратных средств (плат), называемых мультиплексорами СОМ портов (Digiboard).

Интерфейс RS-232 обеспечивает обмен данными между двумя СОМ портами, реализуя тем самым связь «точка» - «точка». Интерфейс обеспечивает множественный обмен не более чем с 32-мя портами последовательной связи.

На интерфейсе RS-232 организуют радиальный обмен по 32-м каналам со скоростью до 115 Кбит в каждом канале. На интерфейсе RS-485 реализуют обмен по одному каналу последовательной связи. При этом скорость обмена уменьшается пропорционально числу используемых портов. Применяя преобразователи интерфейсов (шлюзы) можно организовывать систему радиально-последовательного обмена данных. При этом число портов не должно превышать 256.

Использование интерфейсов последовательной связи для реализации множественного обмена обуславливает необходимость управления обменом (переключения режимов работы портов), так как в текущий момент времени в системе обмена должен быть только один передатчик. Логическая (число заданных узлов) и физическая (число подключенных узлов) конфигурация должны совпадать. Это требует проведение перенастройки системы в соответствующих условиях. В противном случае вновь подключенные узлы не будут опрашиваться, а при отключении узлов будет затрачиваться время на попытки связи с ними. Сети на стандарте Ethernet

Полевые шины

Применение сетевых технологий для обмена данными между техническими средствами АСУ позволяет увеличить скорость доступа, сделать независимой логическую конфигурацию сети от ее физической реализации, значительно сократить количество используемых проводов.

Сети передачи данных в АСУ должны обеспечивать детерминированность передачи данных – гарантированность получения данных за заданный период времени. Исторически сложилось, что сетевые технологии для задач АСУ ТП создавались крупными создателями систем управления «под себя». Распространение таких сетей определяется прежде всего доступностью соответствующих сетевых компонентов. В настоящее время имеется восемь открытых промышленных сетей (ПС) и еще множество закрытых (фирменных). Все ПС объединяются понятием «полевая шина» (Fieldbus).