ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Суть нетрадиционного для датчикового уровня систем АСУ ТП матричного способа ввода-вывода дискретных параметров в том, чтобы по одному и тому же каналу (строке) вводить-выводить дискретную информацию сразу о нескольких параметрах, разделяя их по времени (по столбцам). Очевидно, что затраты при данном методе обратно пропорциональны количеству параметров подключенных к одному каналу-строке. На рисунке представлена схема соединения по матричным каналам связи.

Способ соединения по матричным каналам связи

Для реализации данного способа требуется следующее дополнительное оборудование:

-развязывающие элементы по строкам;

-коммутаторы по столбцам.

Развязывающие элементы, как видно из названия, выполняют функцию разделения сигналов по столбцам, чтобы исключить влияние сигналов с соседних строк. В качестве развязывающих элементов по строкам вполне применимы электрические диоды с соответствующими характеристиками.

Коммутаторы развязывают сигналы по строкам и предназначены для временного разделения сигналов. Они представляют собой ключи, которые могут управляться как аппаратно, с помощью таймерных устройств, так и программно. В качестве данных коммутаторов можно применить штатные устройства ввода, предоставляемые производителями оборудования.

Ввод информации осуществляется путем сканирования входов по строкам и занесением полученной информации в соответствующую часть запоминающего устройства и выдачи на выходные устройства по строкам. Алгоритм ввода-вывода информации должен работать синхронно с коммутацией столбцов входов-выходов.

Разумеется, увеличивая информационную плотность, необходимо учитывать, что при отказе одной строки матрицы или одного канала ввода-вывода искажается информация по всем параметрам, подключенным к данному каналу. Поэтому, необходимо принимать дополнительные меры по проверке данных на достоверность. Но сейчас, с появлением на рынке автоматизации надежной аппаратуры ввода-вывода, имеющей время наработки на отказ в сотни тысяч часов, эта проблема легко решается.

Традиционно на датчиковом уровне в системах АСУ ТП применяются следующие способы ввода-вывода дискретной информации: по индивидуально изолированным каналам связи и по групповым каналам связи с общим проводом. Для сравнения традиционных способов ввода-вывода дискретной информации и матричного способа рассматривается распространенная в диспетчерских системах задача ввода-вывода дискретной информации - мнемонический щит, который предназначен для отображения поступающей из системы информации о состоянии контролируемых объектов и задания диспетчером-оператором в систему управляющих воздействий, например, квитирования приходящих сигналов. Вывод мнемощита осуществляется на лампы сигнализации, а ввод производится с ключей квартирования, имеющих "сухой контакт". Подобные устройства содержат информацию от 100 до 100000 объектов и требуют для своей реализации больших затрат. В таблице приведен пример расчета затрат по трем вышеперечисленным вариантам для небольшого щита на 100 объектов.

Таблица

Расчет затрат на создание мнемощита на 100 объектов

Как видно из расчета, матричный способ ввода-вывода позволит сократить прямые затраты на кабельную продукцию и оборудование примерно в 5 раз, во столько же раз снизятся затраты на монтаж. Привлекательность данного способа еще и в том, что экономический эффект возрастает с увеличением количества контролируемых объектов. Так для 256 объектов при применении матрицы 16x16 затраты снизятся в 8 раз. Стоимость же дополнительного оборудования для матричного способа не столь значительна в сравнении с затратами на кабельную продукцию и на оборудование ввода-вывода. Таким образом, применение матричного способа ввода-вывода дискретной информации на уровне базовой автоматизации позволяет получить как можно больше информации с наименьшими затратами.