БАСҚАРУ ОБЪЕКТІСІМЕН ЭВМ ІЛЕСУІ

184 
1)
технологиялық  жабдықтарда  немесе  оның  жанында  тікелей 
орналасатын құралдар; 
2)
жабдықтарды  техногиялық  процестен  жоюға,  олардың  қасында 
немесе  бақылау  мен  басқару  қызметінің  орынжайда  орналасатын 
құралдар.  
Бірінші  топқа  датчиктер  мен  атқарушы  механизмдер  жатады,  екінші 
топқа  –  ЭВМ  және  белгілерді  қайта  түзудің  электрондық  құрылғылар. 
Олардың  арасындағы  байланысатын  буын  ауыспалы  құрылғы  болып 
табылады.  
Осымен  қарайды,  техникалық  құралдар  мен  технологиялық 
процестермен  бақылау  және  басқару  ЭВМ  жүйелерінің  қолданыстағы 
алуан түрлілігі кезінде жалпы ережелер бойынша әрекет ететін және бір 
ізді  жасалған  бірыңғай  организмді  ұсынуы  тиіс.  Осындай  жүйелерді 
құрудың  аса  ұтымды  жолы  өнеркәсіппен  шығарылатын  және  келесі 
талаптарды  қанағаттандыратын  стандартты  құрылғыларды  пайдалануда 
болады.  
1. 
Жүйелі  талаптар.  Датчиктердің  кең  номенклатурасымен  (вакуум
қысымы 10
7
 
Па-ға дейін; температура -270 -дан 3 000°С-ға дейін; айналу 
жиілігі  10-ден  300  000  об/мин-ға  дейін  және  т.б.)  және  атқарушы 
механзимдер  (тұрақты  және  ауыспалы  тоқ  электр  қозғалтқыштары, 
жібергіш электр клапандары, электрмагниттері және 12-ден 380 В дейінгі 
кернеумен реле және т.б.) қарастырылуы мүмкін. 
2. 
ЭВМ-мен қосылу талаптары. Олар ЭВМ-ге техникалық құралдарды 
қосу  ыңғайлығымен,  ЭВМ-мен  белгілердің  алмасуымен,  ЭВМ-мен 
байланыс арналарын қорғаумен және т.б. байланысты.  
3. 
Конструктивті  талаптар.  Олар  АСУ  техникалық  құралдардың 
конструкцияларын пайдалау үшін ыңғайлы құруымен байланысты. 
ЭВМ-мен  бақылау  және  басқару  жүйелерінің  техникалық  құралдары 
байланысын  ұйымдастыру  технологиялық  процестермен  ЭВМ-мен 
ілесуі деп аталады.  
Алдында  аталған  талаптар  АСУ  электрондық  құралдарын  салудың 
магистралды-модульдік принциптерін қолдану кезінде қанағаттандырады.  
Осы  принципке  сәйкес  электрондық  құрылғылардың  әрбіреуі 
(күшейткіштер, АЦП, ЦАП, кіріс және шығыс регистрлер, соның ішінде, 
атқарушы механизмдерді басқаруға арналған күштік құрылғылар) немесе 
біртипті  құрылыстардың  топтары  өзінің  кіріс  және  шығыс 
ажыратқыштармен  жеке  әмбебап  моделін  білдіреді.  Бұл  өнеркәсіп 
компьютерінің  еркін  слоттарының  (ажыратқыштардың)  біріне  кіретін 
немесе  әмбебап  каркаста  (крейтте)  орналасқан  аяқталған  әмбебап 
блогында жеке плата болуы мүмкін.  

185 
Барлық модульдер  (жеке платалар да,  сондай-ақ,  бірегейлік блоктар) 
бірегей стандартты магистральға қосылады, ол бойынша ТП параметрлері 
туралы деректерінің екілік кодына қайта ауыстыратын ЭВМ беріледі, ал 
ЭВМ-нен  атқарушы  механизмдері  үшін  басқарушы  белгілер  келеді 
(сондай-ақ, екілік кодтар түрінде). Барлық модульдердің жұмысын, жеке 
модуль  ретінде  де,  сондай-ақ,  бірегей  конструктивті  ресімдеуде 
орындалған бақылаушы үйлестіреді.  
САМАС (Computer Application to Measurement And Control — өлшеу 
мен  басқару  үшін  компьютердің  қолдануы)  алғашқы  магистралды-
модульдік жүйесі АҚШ-да ХХ ғасырда 70-жылдарда әзірленетін болады. 
Бұл ядролық медицина саласында күрделі эксперименталды зерттеулерді 
өткізу үшін ақпараттық-өлшеу жүйелері болады, бірақ, олар медицинада, 
өнеркәсіпте және ауыл шаруашылығында пайдаланылады.  
Ресейде  КМТБМЖ  ұқсас  жүйесі  (көп  машиналы  талдаудың  бірегей 
модульдері  жүйесі)  Жоғары  энергия  физика  институтында  1970-
жылдарының  соңында  пайда  болды  (Протвино  қ.),  ал  1980-жылдары 
«Вектор»  магистралды-модульдік  жүйесі  ретінде  Дубнада  кеңінен 
шығарылған.  
«Вектор»  және  САМАС  жүйелерінің  принципі  бірдей  «Вектор» 
жүйесіндегі модульдер көлемі миллиметрлерде, ал САМАС жүйесінде – 
дюймдерде  өлшенетіндігінен  басқа,  конструктивті  шешім  жағынан 
бірдей. Екі жүйеде де стандартты:  
■
модульдер  түрлері  (блоктар):  кіріс  және  шығыс  регистрлері, 
күшейткіштер,  АЦП,  ЦАП,  коммутаторлар,  есептегіштер,  қысым 
өлшегіштер,  температуралар, вакуумдар;
■
конструктивті элементтер көлемдері: плат, ажыратқыштар, каркастар, 
тіректер;
■
тоқ  көзі:  кернеу  +5,  -5, +12, -12, +24, -24  Тұрақты  тоқта,  220  В
ауыспалы тоқ 50 Гц жиілігімен;
■
датчиктерден белгілер параметрлері: тоқ — 0-ден  5 –ке дейін немесе 
20 мА-ға дейін, кернеу — 0-ден 10 В-ға дейін;
■
құрамалардың электр схемасы;
■
құрылғылар арасында деректердің алмасу қағидалары.
Екі  жүйенің  негізгі  конструктивті  элементі  –  тірек,  онда  модульмен 
және тоқ көзімен үш каркасына дейін орнатасады. Әрбір каркаста бірегей 
енінің 25 модуліне дейін белгіленеді («Вектор» жүйесі үшін 20 мм және 
САМАС үшін шамамен 2/3 дюйм  
 
(17,2  мм))  артқы  панельде  99-байланыс  ажыратқыштар.  Өз  кезегінде, 
каркастың артқы қабырғасында  

186 
магистральға  қосылған  25  стандартты  90-байланысты  ажыратқыштар 
қосылған.  
Модульдар мен ЭВМ арасында деректерді алмасу магистралі барлық 
ажыратқыштардың  барлық  бір  атаулы  шығыстарына  параллельді 
қосылатын  сымдардың  үлкен  мөлшерін  білдіреді  (жеке  сымдар  немесе 
баспа  плата  жолдары  түрінде)  (тоқ  көзінің  ажыратқыштарынан  басқа, 
онда құрамалардың өз схемасы бар). Біркелкі белгілерді беретін немесе 
бірдей  функцияларды  орындайтын  магистральдар  сымдарының  тобы 
шиналар  деп  аталады:  деректер  шиналар,  тоқ  көзі  шиналары  және  т.б. 
арнайы  бағыттаушылар  бойынша  әрбір  модуль  ажыратқышты  толық 
қосылғанға  және  жалпы  магистральға  қосылуға  дейін  каркасқа 
қойылған.  
Модуль микросхемалармен платасын ұсынады және ережеге сай, көп 
арналы құрылғылармен (16, 32, 64, 128 арналарға регистрлер; 16 арнаға 
температура  өлшегіштер  және  т.б.)  болып  табылады.  Бірнеше  әр  түрлі 
құрылғылардың бір платасында орналасуы мүмкін (мысалы, АЦП, ЦАП, 
күшейткіш). 
Әрбір  модульдің  алдыңғы  панелінде  ажыратқыштар  орнатылған, 
олардың  көмегімен  ол  датчиктермен  және  атқарушы  механизмдермен 
қосылады. Бұл, ережеге сай, көпбайланысты ажыратқыштар бар.  
Егер  технологиялық  процестерді  басқару  үшін  каркаста  орналасқан 
модульдердің санына жеткіліксіз болса,(яғни,  
7.7-
сурет. Магистраль құрылымы магистрали 

187 
датчиктер  мен  атқарушы  механизмдер  көп),  онда  тірекке  модульдердің 
өзіндік  жинағымен  екінші  каркаста,  ал  қажет  болған  кезде  –  үшінші 
каркаста орналасады.  
Модульдер мен ЭВМ арасындағы ақпаратпен алмасу бақылаушының 
барлық  тірегі  үшін  бірегейлікті  қамтамасыз  етеді.  Оның  құрамына 
белгілердің  күрделі  өңдеуін  жетектейтін  және  оларды  басқа 
модульдермен  өңдеу  кезектілігін  басқаратын  микропроцессор  кіруі 
мүмкін.  Бірінші  кезекте,  апаттық  белгілер  өңделеді,  кейін  –  қорғау 
тізбегіндегі белгілер, одан әрі – тез өзгеретін белгілер және т.б.  
Бақылаушылардың  микропроцессоры  белгілерді  алдын  алып  өңдеу 
және тірек модулінен ақпаратты жинақтауды орындайды, ол басқарудың 
барлық жүйесінің жұмысын тездетеді. 
Бақылаушы  каркастың  барлық  модульдерімен  магистральмен 
байланысты.  Магистральдың  ерекшелігі  ақпаратты  кезекті  беру 
режимінде  жұмыс  болып  табылады,  яғни,  әрбір  сәтте  магистраль  бір 
модульмен  айналысты,  одан  ақпарат  алады  немесе  ол  арқылы  беріледі. 
Бақылаушының  өзі,  модульдердің  қайсысына  әрбір  нақты  сәтте 
магистральді  ұсынуымен  анықталады.  Магистральда  келесі  құрылымы 
бар (7.7-сурет):  
■
мекенжайлар  мен  операция  шиналары,  олар  бойынша  модуль 
магистраліне  бақылаушыға  жіберілетін  код  және  жасалатын 
операциялардың шартты коды беріледі (мысалы, ЭВМ-нен модульден 
таңдалған №2 құрылғылардан деректерді беру);
■
деректер  шинасы,  ол  бойынша  ЭВМ-де  модульден,  технологиялық 
параметрлер  туралы  ақпаратты  алады  және  басқарушы  белгілер 
кодының модулінде ЭВМ-нен сандық түрінде беріледі;
■
қызметтік белгілер шиналары, мысалы, үзу белгілері, апаттық жағдай 
белгілері,  жұмысқа  модульдердің  дайындық  белгісі  мен  магистраль 
модульдері сұранысы және т.б.
Бақылаушы  микропроцессор  жадысында  модульдерді  сұрату 
бағдарламасы  сақталады.  Мысалы,  датчиктердің  бірінен  технологиялық 
параметрлердің  мәні    туралы  ақпарат  алу  қажет.  Қандай  модульмен 
датчик  шығысы  қосылғандығы  белгілі.  Бақылаушы,  кодқа  сәйкес 
логикалық белгі 1 болуы тиіс шиналардан кернеу көзімен қосылып, осы 
модульдің екілік коды мекенжайларының шинасына шығады. Бұл екілік 
код  магистральға  қосылған  барлық  модульдерге  түседі.  Бірақ,  бір 
модульде  дешифратор,  осы  модульде  орналасқан  құрылғыларға 
бақылаушымен  көрсетілген  операцияларды  орындауға  рұқсат  беретін, 
мысалы, екілік кодта қажетті датчиктен белгілерді қайта түзу қажет. Осы 
дешифратор  деректер  шинасында  нәтиженің  екілік  коды  модульдерінің 
шығыс  тізбектеріне  рұқсат  береді,  ол  бойынша  микропроцессорға  және 
ЭВМ-ге одан әрі талдау үшін түседі.  

Технологиялық жабдықтармен микропроцессорды басқару үшін модуль 
кодының  мекенжайлар  шинасына  береді,  олармен  қажетті  атқарушы 
механизмдері  қосылған,  ал  деректер  шинасында  –  басқарушы  белгінің 
екілік коды.  
Қалыпты  жағдайда  осы  код  сандық  ұқсас  қайта  түзуші  модулі 
қабылдайды, онда атқарушы механизмдері үшін ұқсас бақсарушы белгісін 
қалыптастырады.  
Әр  түрлі  құрылғылар  арасында  ақпаратты  беруді  ұйымдастырудың 
магистральды-модульдік 
принципі 
технологиялық 
процестерді 
бақылаудың  және  басқарудың  заманауи  жүйелерінде  кеңінен 
қолданылады.  

жүктеу/скачать 4,68 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: