Будем понимать под АПК совокупность программно-технических средств, предназначенных для решения целевой задачи.

Шлюз (gateway) – ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействие информационных сетей.

Рис. 9.10 Структура шлюза

Шлюз является наиболее сложной ретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семи уровней. В свою очередь, наборы протоколов могут опираться на различные типы физических средств соединения.

В тех случаях, когда соединяются информационные сети, то в них часть уровней может иметь одни и те же протоколы. Тогда сети соединяются не при помощи шлюза, а на основе более простых ретрансляционных систем, именуемых маршрутизаторами и мостами.

Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру. Например, шлюз приходится использовать для соединения сети с протоколом TCP/IP и большой ЭВМ со стандартом SNA. Эти две архитектуры не имеют ничего общего, и потому требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами.

В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер, на котором запущено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети. Другой функцией шлюзов является преобразование протоколов. При получении сообщения IPX/SPX для клиента TCP/IP шлюз преобразует сообщения в протокол TCP/IP.

Шлюзы сложны в установке и настройке. Шлюзы работают медленнее, чем маршрутизаторы.

Будем понимать под АПК совокупность программно-технических средств, предназначенных для решения целевой задачи.

Примером АПК может служить ПК. Целевая задача ПК может быть кратко сформулирована как представление результатов обработки исходных данных. Для решения такой задачи ПК должен обладать определенной архитектурой (набором аппаратных и программных средств). Итак, ПК имеет вычислительную задачу, которая тесно связана с задачей представления результатов решения первой задачи в виде, удобном для пользователя.

Однако существует большое количество информационных систем, которые принципиально отличаются от системы в виде ПК. Такие системы предполагают, что исходные данные и результаты их обработки попадают в компьютер и выводятся из него с помощью специализированных средств. Вид таких средств во многом определяется параметрами источника информации и приемника сформированных выходных воздействий, т.е. объектом исследования и управления. Поэтому их называют устройствами сопряжения с объектом (УСО). В качестве объектов могут выступать прокатные станы металлургических заводов, мощные судовые установки, подвижные объекты, летательные аппараты, магистральные газо- и нефтепроводы, монорельсовые дороги, ТЭЦ, системы обеспечения жизнедеятельности и т.п. Следовательно, задачами УСО являются сбор данных об объекте и выдача необходимых управляющих воздействий на механизмы, изменяющие состояние объекта.

Для комплексного решения целевой задачи требуются адекватные ее требованиям АПК. В настоящее время у нас в стране и за рубежом имеется широкий круг компаний, выпускающих АПК, ориентированные на решение целевых задач в отмеченных отраслях. В дальнейшем мы познакомимся с их продукцией, с принципами ее построения, особенностями реализации в ней новых ИТ.

АПК могут выступать не только как традиционные ПК, но и в виде промышленных рабочих станций, панельных компьютеров, АРМ специалистов, ИВК, УВК, промышленных контроллеров и компьютеров, системы интеллектуальных модулей, встраиваемого в объекты оборудования. Сетевые технологии расширяют возможности АПК, позволяя создавать распределенные в пространстве структуры информационных систем. АПК различаются также быстродействием, условиями своего применения и массогабаритными показателями. Различают комплексы с условно низким, средним и высоким быстродействием. Первые рассчитаны на медленное промышленное производство, при которой темп поступления сигналов с датчиков или выдачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы не превышает нескольких десятков Гц. АПК среднего быстродействия характеризуются темпом поступления данных от названной нижней границы до единиц десятков КГц. Наконец, АПК с высоким быстродействием обладают темпом преобразования сигналов с частотами от 100 КГц и выше. Их сферы применения – регистрация и анализ быстропротекающих физических процессов, контроль за состоянием вращающихся с высокими скоростями рабочих органов различных агрегатов (турбины, валы, двигатели и т.п.), робототехника, системы технического зрения и др.

Условия применения характеризуются:

1) рабочей температурой, в которой функционирует АПК. Приняты три градации исполнения аппаратуры:

E0 à 0 ~ +60 °C (Иногда оставляют две градации:

E1 à -25 ~ +75 °C Standard (E0) и Industrial (E2))

E2 à -40 ~ +85 °C

2) ударами и вибрациями или их отсутствием.

3) воздействием на аппаратуру твердых частиц или жидкости. Степень защищенности АПК характеризуется показателем IP (International Protection), например, IP20.

Соответственно говорят об АПК, рассчитанных на жесткие условия или на стандартные условия эксплуатации.

Массогабаритные показатели и связанное с ними энергопотребление могут стать лимитирующими факторами при выборе АПК. Для аппаратуры, встраиваемой в объект эти показатели, наряду с другими требованиями по скорости и противостоянию среде могут стать решающими. К таковым следует отнести АПК, размещаемые на вращающихся и аэрокосмических объектах, в робототехнике, станочном и другом специфическом оборудовании.