Введение
ГЛАВА 1. Обзор и анализ положения в области разработки современных контроллеров 15
1.1 Определение границ и области работы 15
1.2 Основные требования к средствам автоматизации крупных энергетических объектов 18
1.2.1 Соответствие средств автоматизации функционально-технологической структуре объекта 19
1.2.2 Повышенные требования по надежности 23
1.2.3 Быстрое восстановление функций 24
1.2.4 Повышенные требования к устойчивости функционирования 24
1.3 Обзор и анализ существующих направлений и тенденций развития ПТК для крупных энергообъектов 25
1.4 Обзор существующих «открытых» контроллеров 26
1.4.1 Магистрально-модульные контроллеры VME и CompactPCI 26
1.4.1.1 Анализ характеристик VMEbus 28
1.4.1.2 Анализ CompactPCI 31
1.4.2 Мезонинные технологии 33
1.4.3 Технология последовательной передачи данных для внутрисистемных соединений 34
1.4.4 Полевые шины 36
1.5 Обзор и анализ существующих специализированных контроллеров..38
1.6 Анализ структур контроллеров 40
1.6.1 Традиционные магистрально-модульные контроллеры 40
1.7 «Открытые» и «закрытые» системы 45
1.8 Выводы 46
ГЛАВА 2. Анализ и реализация основных требований к разрабатываемому контроллеру 48
2.1 Поиск архитектуры контроллера, адекватного объекту автоматизации 48
2.1.1 Анализ архитектур контроллеров с параллельной шиной 48
2.1.2 Недостатки классической параллельной шины 53
2.2 Контроллер с адекватной задаче архитектурой на базе последовательной шины 55
ГЛАВА 3. Разработка контроллера 64
3.1 Результаты разработки и реализации контроллера с последовательной шиной 64
3.2 Основные решения, использованные в MIF-контроллере 64
3.2.1 Внутренняя последовательная шина MIF-контроллера 64
3.2.2 Решения по организации ввода/вывода 66
3.2.3 Сопряжение с «полевым» уровнем 68
3.2.4 Выбор элементной базы MIF-модуля 69
3.3 Описание структуры MIF-контроллера и его характеристик 71
3.3.1 Структура MIF-контроллера 71
3.3.2 Структура MIF-модуля и его отличие от модуля VME 75
3.4 Сравнение расчетной надежности MIF-контроллера и контроллера с традиционной архитектурой 78
3.4.1 Основные определения и расчетные формулы 78
3.4.2 Оценка вероятности «критического» отказа контроллера VME...82
3.4.3 Оценка вероятности «критического» отказа MIF-контроллера .84
3.4.4 Выводы 89
3.5 MIF-контроллеры в иерархической структуре программно-технических комплексов 89
Заключение 93
Литература 95
Приложение
