ЖУРНАЛ СТА 4/2011

● гарантированное соблюдение усло- вий жёсткого реального времени, ● расширенные графические возмож- ности, ● поддержка инструментов разработки, ● поддержка современного оборудова- ния, ● наличие квалифицированной техни- ческой поддержки и рабочей доку- ментации, ● обучение специалистов методам работы в новой программной среде. С учётом всех характеристик надёж- ности, производительности, масштаби- руемости, а также исходя из анализа графических возможностей различных операционных систем, в качестве новой программной платформы алмазных сепараторов НПП «Буревестник» была выбрана ОС реального времени (ОС РВ) QNX Neutrino. Микроядерная архитектура и техно- логия обмена сообщениями данной операционной системы позволяют соз- давать надёжные и отказоустойчивые системы. Все компоненты QNX Neut- rino, в том числе драйверы, представле- ны как внешние приложения и поэтому могут быть добавлены, удалены или перезапущены динамически, не нару- шая работу других компонентов, не тре- буя остановки или перезагрузки систе- мы. Учитывая особенности PЛ-сепара- тора (работа с рентгеновским излучени- ем), а также сферу его применения (алмазодобыча), соблюдение условий работы в реальном времени позволило обеспечить безопасность оператора и эффективность переработки руды. Мощная графическая оболочка Pho- ton microGUI и средства построения человеко-машинного интерфейса (Pho- ton Application Builder) позволяют быст- ро и с минимальными усилиями созда- вать современные полнофункциональ- ные пользовательские интерфейсы. Значимым фактором выбора в пользу данной платформы стал также опыт компании SWD Software – российского дистрибьютора QNX Software Systems, предоставившего помимо самой плат- формы квалифицированные консульта- ции на всех этапах реализации проекта, а также услуги в области технической поддержки и обучения специалистов. С ИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СЕПАРАТОРОМ НА ОСНОВЕ ОС РВ QNX Выбор архитектуры системы С учётом возросшей вычислительной мощности программно-технических средств первоначально планировалось обеспечить возможность обслуживания всех подсистем (табл. 1) в одной рабо- чей станции одним процессором, рабо- тающим в среде QNX. После анализа возможных альтернатив был выработан комбинированный вариант, где опера- торский интерфейс и цифровая обра- ботка сигналов, а также связь с внеш- ней АСУ замыкались на современный мощный процессор, а обслуживание исполнительной и транспортной под- систем выполнял отдельный неслож- ный контроллер (ПЛК). Таким образом удалось решить проблемы, связанные с необходимостью обработки большого числа асинхронных процессов, исполь- зования мощных выходных элементов для исполнительной системы, органи- зации на задней панели рабочей стан- ции коммутационного поля из множе- ства разъёмов, через которое система управления и регистрации связывалась бы с сортировочной машиной. Упрощённая структурная схема сис- темы управления сепаратором на осно- ве ОС РВ QNX показана на рис. 4. Система построена на базе двух основных блоков: блока человеко-ма- шинного интерфейса (ЧМИ) и блока управления, связанного с периферий- ными блоками на основе локальных контроллеров. Блок ЧМИ, структурная схема кото- рого показана на рис. 5, выполнен в виде рабочей станции WS-843GS с ЖК- монитором и программируемой сенсор- ной панелью. В станцию установлена пассивная объединительная плата HPE8S0 с интерфейсной шиной PCI Express (PICOe – 1, PCI Express x1 – 2, PCI 32 бит – 4). В качестве устройств сбора данных были выбраны платы фирмы ADLINK (DAQe-2502 – ЦАП и DAQe-2204 – АЦП). Эти платы имеют хорошие функциональные характери- стики: широкий амплитудный диапазон 74 СТА 4/2011 РАЗ РА БОТ КИ / ДОБЫВ АЮЩА Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru Сигналы обнаружения к БУ Аналоговые датчики Сигнал и управление (к фотоприёмнику) ADC 16 каналов 12 бит L783M БР DAC 8 каналов 10 бит AO16V16 CPU PCA-6189 Compact- Flash RAM PICMG 1.0 ISA RS-232 IRQ5 (LPT) RS-485 (АСУ) G UNIO-96-5 2 кГц БУ ADC 16 каналов 10 бит ISO 813 Compact- Flash RAM DI UNIO-96-5 DO UNIO-96-5 Гальваническая развязка TBI 0/24 Операторский интерфейс: дисплей (4 × 20); клавиатура (24) Усилители мощности TBI 24/0 4 COM C104H COM CPU PCA-6751 COM RS-232 (дистанционный пульт) Цифровые датчики Исполнительные механизмы Рис. 3. Структурная схема прототипной системы управления сепаратором (операционная система MS-DOS) © СТА-ПРЕСС