Вопрос 18 Архитектура системы управления и контроля. Классификация средств переработки информации.
Управляющие сигналы х1..хn передаются на объекты управления через исполнительные устройства, которые необходимы для преобразования энергии и, как правило, неотделимы от объектов управления. Средства измерения служат для контроля параметров объектов управления (y1…yk) и чаще всего представляют собой аналого-цифровые преобразователи. Контроль состояния объектов может осуществляться путём введения дискретной информации, получаемой с помощью пороговых датчиков или реле. Широкими стрелками показаны пути передачи потоков информации.
Переработка информации осуществляется с помощью микропроцессорного комплекса (ЭВМ), который имеет средства отображения информации и средства управления. Оператор имеет возможность вмешиваться в процесс управления, поэтому он должен получать необходимую информацию в удобной для восприятия форме и иметь удобные для управления средства.
Наряду с информационным контуром в системе существует и энергетический контур, в который входят: источник, преобразователи и линии передачи энергии.
В зависимости от исходных требований (в основном – ограничения по времени решения задачи управления, заданной надёжности и достоверности решения, времени обмена данными) структура средств переработки информации может быть различной. В настоящее время в управляющих вычислительных машинах могу применяться однопроцессорные, многопроцессорные и многомашинные вычислительные комплексы. Многомашинные системы в свою очередь могут быть сосредоточенными в одном месте и быть распределёнными в пространстве. Вторые в свою очередь могут представлять собой сеть ЭВМ или иметь удалённый доступ к ЭВМ, входящим в систему управления.
Вопрос 19 Однопроцессорная система обработки информации.
На этом рисунке показаны: ЦУУ – центральное управляющее устройство; АЛУ – арифметическо-логическое устройство; ООЗУ– основное оперативное запоминающее устройство; СОЗУ – сверхоперативное запоминающее устройство; Т – набор таймеров; ПЗУ – постоянное запоминающее устройство; БУ – блок управления; СК, МК – селекторные и мультиплексные каналы связи; МПУ – местный пульт управления, ИУ – исполнительные устройства; ИИ – источники информации; СОИ – средства отображения информации; СУ – средства управления; СПД – средства передачи данных.
Обработка данных производится арифметическо-логическим устройством (АЛУ) под управлением центрального управляющего устройства (ЦУУ). АЛУ производит арифметические и логические операции над данными. Центральное управляющее устройство вырабатывает необходимые управляющие сигналы для выборки очередной команды из памяти, дешифрации кодов команды, формирования адресов операндов, выборки операндов из памяти, передачи их в АЛУ, выполнения в АЛУ операции, предусмотренной кодом команды, передачи полученного результата в память. Кроме того, ЦУУ инициирует работу внешних устройств по обмену информацией, обеспечивает работу процессора при запросе прерывания. Вырабатываемые ЦУУ последовательности управляющих сигналов вызывают выполнение в процессоре соответствующих микроопераций, а в оперативной памяти и устройстве обмена – соответствующих процедур, управляемых местными устройствами управления.
Для повышения быстродействия выполнения некоторых команд в процессоре устанавливается адресуемая местная память СОЗУ (КЭШ – память). Процессор обычно снабжается местным пультом управления, используемым для настройки и диагностики системы, и набором таймеров для тактирования вычислений.