Структура и основные функции увм. Иерархическая структура асу ТП.

Иерархическая структура АСУ ТП.

Рис. 1.1. Типичная трехуровневая иерархическая структура АСУТП

При уп­равлении по иерархическому принципу система управления под­разделяется на отдельные уровни, или ранги. Общее управление осуществляется центральной управляющей вычислительной ма­шиной (ЦУВМ), которая считается УВМ высшего (первого) ран­га. Однако ЦУВМ при иерархическом управлении управляет ТО не непосредственно, а только через промежуточные, локальные, управляющие вычислительные машины (ЛУВМ).

Все ЛУВМ, управляемые непосредственно от ЦУВМ, называ­ются УВМ второго ранга (второго уровня управления). Если име­ются ЛУВМ, управляемые не от ЦУВМ, а от УВМ второго ранга, то такие ЛУВМ называются ЛУВМ третьего ранга.

ЛУВМ могут строиться на базе компьютеров, программируемых логических контроллеров и микроконтроллеров в зависимости от сложности решаемых задач управления.

Современная управ­ляющая вычислительная машина — это управляющее устройство, построенное на базе микроЭВМ и их комплексов.

Рис. 1.2. Структура УВМ в составе АСУТП

Кон­структивно УВМ выполняется в виде пульта управления (ПУ) и процессорного (системного) блока (ПБ). На рис. 1.2 показано, что

УВМ управляет технологическим объектом (ТО) с параметрами У посредством управляющих сигналов X.. Через ПУ поступает исходная информация в виде управляющих программ (УП), считываемых с магнитных дисков и дискет внешнего запоминающего устройства (ВЗУ). Обмен информацией в УВМ осуществляется через стандартные устройства ввода-вывода (УВВ).

Основным устройством, осуществляющим переработку посту­пающей информации в УВМ и выдачу управляющих сигналов, является центральный процессор (ЦП), состоящий из арифмети­ко-логического (АЛУ) и управляющего (УУ) устройств. АЛУ осу­ществляет арифметическую и логическую обработку информации с выработкой управляющих сигналов, а УУ определяет, какие арифметико-логические операции и в каком порядке должно реализовать АЛУ в соответствии с заданной программой.

Специфи­ческими устройствами, отличающими УВМ от обычных ЭВМ, являются устройства связи с объектом (УСО) и модули обработ­ки технологической информации (МОТИ).

УСО — это модули прямой связи управления. Они преобразуют приходящие с процессора управляющие сигналы, чтобы согласо­вать их с входными цепями ТО, в то время как МОТИ преобразу­ют приходящие с ТО сигналы обратной связи (сигналы Y) о па­раметрах ТО.

Основные функции модулей УСО в составе ЛУВМ:

• усиление управляющих сигналов с соответствующим преоб­разованием их по уровню и виду;

• преобразование кодов цифровых управляющих сигналов (па­раллельного кода в последовательный и др.);

• цифроаналоговое преобразование сигналов перед подачей их на аналоговые управляющие устройства;

• потенциальное разделение цепей управления.

В ЛУВМ МОТИ должны совершить обратное преобразование сигналов обратной связи, идущих от управляющих устройств ниж­него уровня управления и от технологического оборудования, к виду, приемлемому для системы сигналов, циркулирующих в УВМ.

Функции МОТИ:

• согласование уровней дискретных сигналов обратной связи и УВМ;

• аналого-цифровое преобразование аналоговых сигналов об­ратной связи, поступающих от аналоговых управляющих устройств и исполнительных механизмов;

• преобразование кодов цифровых сигналов обратной связи (пос­ледовательного в параллельный и др.);

• потенциальное разделение цепей управления.