RU2004123926A

RU2004123926A - Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами "пассат"

Info

Publication number: RU2004123926A
Application number: RU2004123926/09A
Authority: RU
Inventors: кишев Дмитрий Владимирович М (RU); Дмитрий Владимирович Мякишев; Юрий Андреевич Тархов (RU); Юрий Андреевич Тархов; ров Константин Алексеевич Стол (RU); Константин Алексеевич Столяров
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2006-02-27
Also published as: RU2279117C2

Claims

1. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами "ПАССАТ", содержащий объединенные через локальную вычислительную сеть (ЛВС) Ethernet аппаратные средства верхнего блочного уровня (СВБУ): рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ); средства системной интеграции: шкафы, коммутирующие устройства, сетевые средства; средства обработки сигналов и управления: контроллеры и функциональные модули, а также средства электропитания: преобразователи сетевого напряжения и блоки подвода питания и программные средства: общесистемные, автоматизированного проектирования и СВБУ, отличающийся тем, что каждый контроллер содержит модуль центрального процессора (МЦП) и модули функциональные (МФ) с конфигурируемой структурой, соединенные через системную шину VME-bus, модуль функциональный МФ с конфигурируемой структурой содержит схему интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода переменного количества и структуры, соединенные через первую группу разъемов со схемой обработки сигналов и управления, а через вторую группу разъемов - с внешними входами и выходами модуля функционального соответственно для подключения соответственно внешних датчиков и исполнительных механизмов.

2. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что в конфигурации для работы в режиме централизованного управления (например, объекта атомной энергетики) комплекс содержит модуль центрального процессора МЦП и модули функциональные МФ с конфигурируемой структурой, соединенные через системную шину VME-bus, модули функциональные содержат схемы интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода, соединенные со схемой интерфейса VME-bus через первую группу выходов и входов, а через разъемы и вторую группу входов и выходов модуля функционального - для подключения соответственно внешних датчиков и исполнительных механизмов.

3. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что в конфигурации локального управления (например, объекта атомной энергетики) модуль функциональный с конфигурируемой структурой содержит схему интерфейса VME-bus, схему логического управления, соединенные между собой, схемы мезонинов ввода и мезонинов вывода, соединенные через первую группу выходов и входов соответственно со схемой логического управления, а через вторые группы входов и выходов с группой входов и выходов модуля функционального для подключения соответственно внешних датчиков и исполнительных механизмов.

4. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что в конфигурации распределенного управления (например, объекта атомной энергетики) комплекс содержит модуль центрального процессора (МЦП) и модули функциональные (МФ) с программируемой структурой, соединенные через системную шину VME-bus, причем каждый модуль функциональный содержит схему интерфейса VME-bus, соединенную со схемой логического управления, и схемы мезонинов ввода и мезонинов вывода, соединенные через первые группы выходов и входов соответственно с входами и выходами схемы логического управления, а через вторые группы входов и выходов соответственно с группой входов модуля функционального для подключения внешних датчиков и группой выходов для подключения исполнительных механизмов.

5. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что модуль центрального процессора содержит одноплатный компьютер формата РС/104, имеющий входы-выходы СОМ (RS-232C), KEYB (клавиатура), VGA (монитор) и Ethernet (ЛВС), ПЛИС Xilink преобразователь интерфейса РС/104 в интерфейс VME, имеющий внешние дискретный вход, выход ОК (открытый коллектор) и вход-выход на шину интерфейса VME и соединенный по второму входу-выходу с шиной управления одноплатного компьютера формата РС/104, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭНЗУ), соединенное по третьему входу-выходу с ПЛИС Xilinx преобразователя интерфейса РС/104 в интерфейс VME.

6. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин ввода аналоговый (МВА) содержит программируемые усилители, входы первых двух являются входом U (I) мезонина, преобразователь напряжение/частота, соединенный входами V1 и V4 с выходами третьего и четвертого операционных усилителей, элемент оптогальванической развязки, соединенный по входу с входом управления мезонина, а по выходу - с управляющим входом преобразователя напряжение/частота, выходной транзисторный каскад, соединенный с выходом преобразователя напряжение/частота, второй элемент оптогальванической развязки, соединенный по входу с выходным транзисторным каскадом, а по выходу - с цифровым выходом мезонина, источник опорного напряжения, соединенный с операционными усилителями и преобразователем напряжение/частота.

7. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин вывода аналоговый (МВВА) содержит цифро-аналоговый преобразователь ЦАП, два входа которого соединены соответственно с входом данных и тактовой частоты Fтакт мезонина, операционный усилитель ОУ, вход которого соединен с выходом ЦАП, и выходной каскад, вход которого соединен с выходом операционного усилителя ОУ, а выход является выходом для подключения нагрузки к мезонину.

8. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин ввода цифровой (МВЦ) содержит входную мостовую схему выпрямителя преобразователя сигнала из цифровой в аналоговую форму, соединенную с входом Ubx мезонина, сглаживающий RC фильтр, элемент оптогальванической развязки, подключенные к выходу мостовой схемы выпрямителя преобразователя, и выходной инвертор, соединенный по входу с выходом элемента оптогальванической развязки, а выходом - с TTL-выходом мезонина.

9. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин вывода цифровой (МВВЦ, МВВЦ РЕЛЕ1, МВВЦ РЕЛЕ2) содержит входной инвертор, вход которого соединен с TTL-входом мезонина, согласующий транзистор, соединенный с выходом входного инвертора, релейную схему с демпфирующим диодом, соединенную с выходом согласующего транзистора, сглаживающий выходной каскад, подключенный к контактам релейной схемы и через предохранитель к выходу мезонина.

10. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин вывода цифровой (МВВЦ 24 В) содержит входной усилитель, вход которого соединен с TTL-входом мезонина, оптический ключ, вход которого соединен с выходом входного усилителя, преобразователь напряжения 5 В/24 В, вход которого соединен с выходом оптического ключа, а выход - с выходом 24 В мезонина, и защитные диоды, соединенные с выходом преобразователя напряжения 5 В/24 В и выходом мезонина.

11. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин ввода цифровой импульсный (МВЦИ) содержит входную ограничительную диодную схему, соединенную с входом Uc мезонина, элемент оптогальванической развязки, соединенный с выходом ограничительной диодной схемы, и выходной инвертор, вход которого соединен с выходом элемента оптогальванической развязки, а выход - с TTL-выходом мезонина.

12. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин позиционирования (Мпоз) содержит две входные схемы преобразования цифровых сигналов в аналоговые, соединенные соответственно с двумя входами Ubx мезонина, два элемента оптогальванической развязки, соединенные с соответствующими выходами входных схем преобразования, два выходных инвертора, соединенные входами соответственно с выходами элементов оптогальванической развязки, а выходами - с TTL-выходами мезонина, третий инвертор, соединенный с TTL-входом мезонина, транзисторный каскад преобразования, соединенный с выходом третьего инвертора, оптический ключ, вход которого соединен с выходом транзисторного каскада преобразования, ограничительную выходную схему, вход которой соединен с выходом оптического ключа, а выход - с третьим выходом мезонина.

13. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин последовательного интерфейса (ММПИ) MIL-STD 1553В содержит кодер, соединенный с TTL-входом мезонина, декодер, соединенный с TTL-выходом мезонина, приемопередатчик, соединенный с выходом кодера и входом декодера, согласующий трансформатор, соединенный с приемопередатчиком и выходом на шину манчестер мезонина.

14. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что мезонин вывода с открытым коллектором/эмиттером (МВВОК) содержит инвертор, соединенный с TTL-входом, согласующий транзисторный каскад, вход которого соединен с выходом инвертора, элемент оптогальванической развязки, вход которого соединен с выходом согласующего транзисторного каскада, и выходные ключевые схемы, соединенные по входу с коллектором и эмиттером транзисторного элемента оптогальванической развязки, а по выходу через предохранительные и ограничительные элементы с выходом мезонина.

15. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления по п.1, отличающийся тем, что программные средства комплекса дополнительно содержат общесистемные программные средства (643.05749271.00002) и средства автоматизированного проектирования (643.05749271.00003).