Архитектура вычислительных систем для ГАП

Информационные связи в ГАП имеют древовидную структуру подобно АСНИ и АСУ ТП. Главной характерной особенностью таких систем являет­ся автоматизированное управление процессами в реальном масштабе вре­мени, особенно на нижних уровнях управления.

Исследования показывают, что для верхних уровней ГАП с характер­ным объемом данных 10⁶—10¹⁰ бит/с можно использовать ЛВС со скоро­стью 1—10 Мбит/с и длиной 1—5 км. Однако для нижних уровней ГАП характерны следующие параметры:

большое число элементов управления, распределенных по группам;

интенсивность обмена 10²—10³ бит/с;

время выработки управляющего воздействия 10—1000 мс;

размещение элементов управления групп оборудования на расстоянии
20—200 м.

Поэтому применение традиционной техники локальных сетей связи на нижних уровнях ГАП экономически не оправдано. На этих уровнях исполь­зуют малые локальные сети связи типа 1²С и D²B фирмы «NV PHILIPS».

Малая локальная сеть типа 1²С длиной до 10 м служит для объединения интегрально-схемных сборок в небольшие модульные микросхемы. Малая локальная сеть типа D²B длиной до 150 м имеет более эффективной прото­кол передачи данных и характеризуется высокой помехоустойчивостью. Она позволяет объединить до 50 терминалов, причем каждый может быть построен на базе ЛВС типа 1²С.

Технология создания ЛВС позволяет сформулировать требования к сети:

гибкость структуры с возможностью наращивания;

подключение разнообразных терминалов и соответствующие средства
согласования протоколов;

средства сопряжения с ЛВС и ИВС;

надежность не хуже телефонной сети;

небольшая стоимость.

Количественные значения характеристик ЛВС (скорость передач, на­дежность и др.) определяются областью ее применения и могут изменяться в широком диапазоне. Например, скорость передачи для диалогового поис­ка информации — 20 К бит/с, для передачи файлов — 10М бит/с, для взаи­модействия прикладных ЭВМ в распределенной вычислительной системе — 20 М бит/с.

В настоящее время созданы ЛВС с разной топологией (шина, кольцо, дерево и др.), с разными методами доступа (передача права, случайный и др.), с разными средствами передачи (витые пары, коаксиальные кабели и др.). Большое разнообразие вариантов вызывает появление разных несо­вместимых ЛВС с мало отличающимися характеристиками.

В рамках Международной организации по стандартизации (ISO) ведут­ся работы по стандартизации ЛВС. Проекты ISO базируются на стандартах ЕС МА. Анализ первых разработанных стандартов на ЛВС позволяет выде­лить две базовые топологии — типы и кольца. При этом в качестве прото­типов для топологии шины используется сеть ETHERNET, а для топологии кольца сеть — CAMBRIDGE RING.

ГАП создаются на базе ЛВС различных типов. Автоматизированное моделирование и проектирование ГАП, при которых требуется большой объем разноплановой информации, частые обращения к автоматизирован­ным БД и библиотекам, требуют пересылки информации длинными пакета­ми. Для таких систем целесообразно применение ЛВС ETHERNET.

Автоматизированное управление и оперативное планирование круп­ным производством не требует пересылки информации крупными недели­мыми блоками. Хотя объемы передаваемой информации велики, ее источ­ники располагаются в ограниченном регионе. Для таких подсистем ГАП целесообразно применение сетей типа CAMBRIDGE RING.

На нижнем уровне автоматизации управление стационарными и мо­бильными роботами, станками с ЧПУ и другими автоматическими установ­ками — наиболее целесообразно применение малых ЛВС.