РЕАЛИЗАЦИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ СИСТЕМЫ ТРЕЙС МОУД.

Шимко Евгений Владимирович

Научный руководитель: Байструков Константин Иванович старший преподаватель кафедры 24 ФТФ ТПУ

Томский Политехнический Университет, г.Томск, Россия

В настоящее время благодаря появлению широкой номенклатуры специализированных микропроцессорных управляющих устройств, практически все эксплуатируемые и разрабатываемые АСУТП являются распределенными.

Существуют различные подходы к построению распределенных АСУТП. Обычно системы являются двухуровневыми, причем их различия определяются в основном архитектурой сети передачи данных, которая обеспечивает интеграцию устройств в системе. Архитектуру сети при этом определяют такие параметры как топология, метод доступа, тип среды передачи. Примером такой системы является распределенная АСУТП на основе магистральной топологии. Таким образом во всех системах выделяются:

1. Общесистемный ресурс, в данном случае магистраль передачи данных – физическкий и канальный уровни сети.

2. Локальный ресурс (контроллеры, ЭВМ оператора, ЭВМ технолога).

Наиболее актуальным на практике, особенно на этапах проектирования автоматизированных систем, является определение средней и максимальной временной задержки (tсист). Наличие общего ресурса с ограниченой производительностью является причиной случайной задержки обусловленной прохождением пакета данных по сети. Кроме этого информация на пути от объекта к оператору проходит через множество устройств, причем каждый элемент того или иного устройства контроллера или ЭВМ, входящего в систему, вносит вклад в суммарное время задержки, и может быть выделено как составляющая tлок обусловленное задержкой в локальных ресурсах сети.

Следует отметить, что преимущество использования метода имитационного моделирования обусловлено спецификой моделируемой системы, в частности наличием детерминированных (локальный ресурс) и случайных (общесистемный ресурс) составляющих потока информации, а также сложной логикой работы системы. Применение других методов определения задержки не позволит получить желаемой точности решения. Применяя имитационную модель можно за счет усложнений достичь полного совпадения с объектом, а также провести эксперимент с широким диапазоном изменения входных параметров.

Задачей представленной модели является расчет задержки пакетов данных в локальном и общесистемном ресурсе. Расчет локальных задержек (tлок) в контроллерах и операторских станциях производится на основе микроанализа, расчет задержек tсист на основе теории массового обслуживания.

В соответствии с различными топологиями сетей образующих АСУТП разработано несколько алгоритмов расчета задержек. Согласно разработанным алгоритмам время задержки складывается из: передачи запроса на контроллер, формировании ответного пакета данных об объекте (если контроллером произведен цикл измерений), передачи пакета данных по магистрали на операторскую станцию, регистрации и обработки данных операторской станцией с последующей визуализацией. Разработанные алгоритмы реализованы на языке Си.

Предлагаемая модель может использоваться как в научных (исследование характеристик системы), так и в учебных целях, для иллюстрации недостатков или преимуществ одних вариантов построения автоматизированных систем перед другими.

e-mail: asf@asf.e-burg.ru