В) Особливості технічної структури та програмного забезпечення

Технічні засоби, що виконують (спільно із засобами програмного забезпечення) перерахований вище набір функцій, утворюють технічну структуру АСУ ТП (рис. 4.25). До її складу входять датчики і первинні перетворювачі, локальні системи автоматичного управління, локальні вимірювальні системи, оперативно-диспетчерське устаткування постів управління та обчислювальна підсистема. Технічна структура побудована на базі серійних засобів ГСП і АСВТ-М, за винятком окремих пристроїв, розроблених спеціально для досягнення необхідних метрологічних характеристик.

АСУ ТП містить ряд локальних систем автоматичного управління (САУ), уставки яких можуть задаватися як від обчислювальної системи, так і з ручних задатчиків, а саме САУ становищем кисневої фурми, САУ витратою кисню, САУ дозуванням сипких матеріалів.

Локальні вимірювальні системи забезпечують отримання, первинну переробку, передачу та (в необхідних випадках) подання інформації про стан окремих ділянок об'єкта. Використання деяких локальних систем дозволяє додатково ущільнити інформацію, підвищити рівень сигналів. Так, вимірювальні тензометричні системи включають в свій склад перетворювачі, які компенсують гістерезис і температурні похибки тензорезисторних датчиків і передають інформацію в ЕОМ відразу в цифровому коді. Вимірювальні системи кранових ваг забезпечені прийомнопередающою апаратурою для безконтактної передачі інформації про масу з рухомих об'єктів (кранів) в обчислювальну систему. Складні вимірювальні системи являють собою мас-спектрометри, що дозволяють проводити аналіз газів, що відходять, кожного конвертора по шести компонентів (,,,,,) та аналіз змісту аргону в кисні дуття. У мас-спектрометрах передбачено періодичне еталонування шляхом автоматичної корекції показань при подачі проб еталонного газу. Еталонування може проводитися за сигналом від ЕОМ або з ініціативи обслуговуючого персоналу.

Обчислювальна підсистема (ВС) АСУ ТП функціонує в реальному масштабі часу і здійснює збір інформації за локальних вимірювальних систем і датчиків, переробку зібраної інформації і видачу повідомлень і керуючих впливів на власні пристрої індикації та реєстрації, виконавчі механізми, локальні САУ та оперативно-диспетчерське устаткування. Підсистема (рис. 4.25) є багатомашинною дворівневою, нижній рівень якої складають три обчислювальних комплексу (ВК1, ВК2, ВК5), що здійснюють безпосередній зв'язок з об'єктом і виконують роль ущільнювачів інформаційних каналів. Обчислювальний комплекс ВК5 встановлюється в квантометричної лабораторії і забезпечує автоматичне надходження результатів хімічних аналізів та формування журналу роботи квантометричної лабораторії. Обчислювальні комплекси ВК1 і ВК2 здійс-

  Рис. 4.25. Технічна структура АСУ ТП. ККЦ – киснево-конверторний цех; Д – датчики; ИМ – виконавчі механізми; ЛИС – локальні вимірювальні системи; ЛСАУ – локальні системи автоматичного управління; РСО – розширювач зв'язку з об'єктом.

Нюють централізований збір аналогової і дискретної інформації з об'єкта як за зовнішніми ініціативним сигналам, так і за ініціативою самої ЕОМ, стиснення зібраної інформації в спеціально організовані інформаційні масиви і передачу їх на верхній рівень ВС, прийом інформації з верхнього рівня ВС та видачу її на об'єкт (табло, мнемощит, задатчики локальних САУ, виконавчі механізми).

Для досягнення необхідної надійності функціонування каналів зв'язку ВС з об'єктом передбачено повне дублювання функцій ВК1 резервним обчислювальним комплексом ВК2 (холодний резерв). Зв'язок ВК1 (ВК2) з машинами верхнього рівня здійснюється через канали швидкої передачі даних.

Верхній рівень ВС складають обчислювальні комплекси ВК2 і ВК4, пов'язані як з машинами нижнього рівня, так і між собою, що дозволяє організувати їх взаєморезервування. Кожен з ВК верхнього рівня виконує комплекс завдань по одному з працюючих конверторів. При виході з ладу одного з комплексів інший приймає на себе частину обчислювального навантаження відмовив ВК, скорочуючи власний список завдань при паралельній роботі двох конверторів. Обчислювальні комплекси ВКЗ і ВК4 здійснюють зв'язок з машинами нижнього рівня ВС, виконання набору завдань (інформаційних, оцінювання, управління) та діалог ВС з технологічним персоналом через машини нижнього рівня, пульти оператора і станції індикації даних (дисплей).

Для забезпечення надійності та достовірності функціонування АСУ ТП технічна структура передбачає контроль і резервування перетворювачів, їх еталонування і тарування, резервування і взаєморезервування частин ЗС, резервування функцій системи, діагностування працездатності окремих функцій АСУ ТП і обчислювальної підсистеми, видачу операторам сигналів про відмови функцій, а також формування документів як для оперативного контролю за станом технічних засобів, так і для подальшого аналізу характеру функціонування АСУ ТП за певні періоди (плавка, зміна, доба).

Верхній рівень ВС будується на базі ВК М-6000 з максимальним об'ємом ОЗУ, що включає зовнішні накопичувачі на магнітних дисках і швидкісні пристрої широкій пресі. Обчислювальні комплекси верхнього рівня з'єднуються між собою через дуплексні регістри (ДР) і канали прямого доступу в пам'ять (КПДП). Склад ВКЗ і ВК4 дозволяє організувати паралельне виконання ряду завдань на кожному ВК.

Все програмне забезпечення системи поділяється на три групи програм: прикладні, керуючі і забезпечуючі. Прикладні програми виконують обробку вхідних повідомлень, розрахунок рекомендацій і прогнозування технологічного процесу, а також визначення керуючих впливів.

Розподіл прикладних програм по ВК системи визначається її технічною структурою. У ВК першого рівня розміщуються програми введення і виведення інформації на об'єкт управління. Обчислювальні комплекси другого рівня містять всі основні прикладні програми обчислення, вироблення рекомендацій та управляючих впливів на хід процесу.

Прикладні програми оформлені у вигляді програмних модулів, виконання яких координується керуючими програмами. До них відносяться операційна система, яка забезпечує мультипрограмної роботи ВК в реальному масштабі часу, і програма-диспетчер. Остання аналізує технологічний стан процесу і відповідно до цього ставить програмні модулі в чергу на виконання. Вона управляє також обміном інформацією між

Дата добавления: 2015-07-18