Организация обмена информацией в ИИС

Элементами типовой структуры распределенных ИИС являются:

• ? Станции — функционально и конструктивно законченные, автономные составные части распределенной системы, подключенные к локальной сети;
• ? Периферийное оборудование — средства получения информации (датчики, преобразователи), исполнительные устройства, усилители, электрокоммутирующая аппаратура и т. п.

Важнейшую роль играет способность составных частей взаимодействовать друг с другом; с этой целью они, в первую очередь, должны обмениваться информацией между собой.

Взаимодействие (обмен данными) между элементами происходит через разделяющую их границу. Эти границы часто обозначают термином интерфейс.

Интерфейс — граница, через которую осуществляется взаимодействие между элементами (составными частями) ИИС.

Типовая техническая структура распределенной ИИС.

В более узком смысле интерфейс определяют как правила информационного обмена между составными частями через разделяющую их границу.

В типовой распределенной ИИС. Можно выделить такие границы (интерфейсы):

А — интерфейс ИИС с технологическим оборудованием (технологический интерфейс);

В — интерфейс ИИС с другими системами (смежными ИИС и/или с системами вышестоящего уровня);

С — интерфейс станций локального и координирующего уровня с локальной сетью передачи данных (сетевой интерфейс);

D — интерфейс локальных технологических станций с периферийным оборудованием (интерфейс ввода/вывода);

Е — интерфейс станций локального и координирующего уровня с оперативным персоналом (операторами-технологами О, диспетчерами Д, эксплуатационным персоналом Э), (операторский интерфейс, иногда его называют интерфейсом «человек-машина»).

Интерфейсы А, В определяют границы системы (распределенной ИИС) с ее окружением, интерфейсы С, D, Е — границы между составными частями системы.

Основными общесистемными требованиями к ИИС являются способность к развитию и «открытость». Способность к развитию — это возможность наращивания комплекса новыми модулями или замены одних модулей на другие для расширения функций ИИС или их изменения. «Открытость» — свободное взаимодействие ИИС с другими системами аналогичного назначения, выход в сеть или некую иерархическую систему, что расширяет сферу приложения ИИС.

Магистрально-модульное построение ИИС (Магистраль — шина, модуль — узлы системы) в наилучшей степени отвечает эти двум требованиям.

Большие возможности мощных ЭВМ и сравнительно низкие потребности первых этапов автоматизации измерений и управления привели к идее одновременного использования одной ЭВМ для разных целей, решения разных задач. Подобные централизованные системы нашли широкое применение в ИИС.

С появлением микропроцессорной техники акценты сместились в пользу так называемого распределенного управления, характеризующегося выполнением функции обработки данных и управления непосредственно в местах получения информации. Появились ИИС с распределенными вычислительными и управляющими ресурсами, а также многоуровневые ИИС.

На каждом уровне иерархии ИВК и для пространственно распределенных частей ИИС используются самостоятельные вычислительные и управляющие средства (МикроЭВМ, контроллеры, микропроцессоры).

Встраивание автономных СИ В ИИС повышает измерительный потенциал в направлении расширения его функциональных возможностей. СИ могут объединяться на приборном интерфейсе даже если они конструктивно несовместимы.

Распределенные системы имеют следующие преимущества:

• * ниже стоимость аппаратных и программных средств, ремонта и обслуживания;
• * выше помехоустойчивость;
• * выше гибкость;
• * выше устойчивость функционирования.

Распределенное управление можно продемонстрировать следующей схемой.