Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания

Полезная модель относится к информационно-управляющим системам и может быть использована для управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания специализированного вооружения корабля.

Задачей полезной модели является расширение возможностей информационного обмена с внешними системами при обеспечении высокой надежности функционирования и отказоустойчивости аппаратуры.

Сущность полезной модели заключается в том, что в аппаратуре управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания, содержащей центральный прибор управления и связи с внешними системами и, по меньшей мере, два периферийных прибора связи с объектами управления, в состав каждого из которых входит периферийная ЭВМ, к системной шине которой подключены периферийный адаптер мультиплексного канала информационного обмена и периферийное устройство цифрового ввода-вывода, соединенное с периферийным блоком релейных элементов и с первым устройством обработки сигналов датчика температуры, при этом в состав центрального прибора управления и связи с внешними системами входят первая ЭВМ, видеовыход которой соединен с первым устройством отображения графической информации, вторая ЭВМ, к системной шине которой подключен первый блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами, а к входу-выходу последовательного интерфейса подключен первый преобразователь последовательных интерфейсов, третья ЭВМ, к входу-выходу последовательного интерфейса которой подключен второй преобразователь последовательных интерфейсов, а также клавиатура, координатно-указательное устройство, устройство цифрового ввода-вывода центрального прибора и блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с периферийными приборами, соответствующие входы-выходы которого соединены с периферийными адаптерами мультиплексного канала информационного обмена, в центральный прибор управления и связи с внешними системами введены второй блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами, соединенный с системной шиной третьей ЭВМ, второе и третье устройства отображения графической информации, соединенные с видеовыходами второй и третьей ЭВМ, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, через которое последние связаны с соответствующими входами первой, второй и третьей ЭВМ, и коммутатор локальной вычислительной сети, соответствующие входы-выходы которого соединены с входами-выходами интерфейсов локальной вычислительной сети первой, второй, третьей и периферийных ЭВМ, при этом к системной шине первой ЭВМ подключены блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с периферийными приборами и устройство цифрового ввода-вывода центрального прибора, соединенное с блоком релейных элементов, которые образуют группу входов и выходов релейных каналов связи центрального прибора, при этом соответствующие входы-выходы первого блока мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами образуют входы-выходы двух каналов связи с системой единого времени, а также каналов связи с корабельной автоматизированной системой управления и с системой сбора информации, входы-выходы второго блока адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами образуют входы-выходы каналов связи с системой измерения глубины и с системой документирования, а входы-выходы первого и второго преобразователей интерфейсов образуют соответственно технологический вход-выход и вход-выход канала обмена с системой электропитания, кроме этого, в состав каждого из периферийных приборов связи с объектами управления введены второе устройство обработки сигналов датчика температуры, соединенное с периферийным устройством цифрового ввода-вывода, а также два периферийных преобразователя последовательных интерфейсов, подключенных к соответствующим входам-выходам последовательных интерфейсов периферийной ЭВМ и образующих входы-выходы последовательных каналов обмена с объектами управления.

Полезная модель относится к информационно-управляющим системам и может быть использована для управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания специализированного вооружения корабля.

Известна вычислительная система для обработки данных [1], содержащая центральные процессоры, блоки памяти, периферийные процессоры, образующие группу устройств с высокой общей производительностью и внешние унифицированные устройства обмена информацией с исполнительным внешним оборудованием.

Недостатком этой системы является отсутствие возможности обмена информацией между всеми процессорами, что снижает эффективную производительность системы, кроме того, невозможно производить одновременный обмен с внешними абонентами.

Известна также вычислительная система [2], состоящая из нескольких микропроцессоров, соединенных посредством системной шины с общей памятью, через которую осуществляется обмен информацией между всеми процессорами. Управление обменом осуществляется распределителем системной шины.

Недостатком этой системы является низкая пропускная способность обмена информацией через общую память, а также отсутствие контроля состояния каждого микропроцессора, что ограничивает функциональные возможности и надежность рассмотренной системы.

Известна также вычислительная система [3], содержащая микропроцессорные модули, внешнее оперативное запоминающее оперативное (ОЗУ), устройство связи с памятью, блок коммутации и генератор импульсов для синхронизации работы всей системы.

Система имеет ограниченные функциональные возможности и недостаточную надежность в случае отказа отдельных элементов системы.

Известна также многопроцессорная вычислительная система [4], состоящая из нескольких процессоров со своими резидентными оперативными запоминающими устройствами (ОЗУ) и постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ), портами ввода-вывода, подключенными к единой системной шине, к которой подключены системное устройство ввода-вывода, системное ОЗУ и ПЗУ.

Недостатком указанной системы является отсутствие средств обеспечения логико-временных диаграмм управления устройствами.

Известна также корабельная боевая информационно-управляющая система [5], содержащая пульт оператора, оснащенный тремя электронно-вычислительными машинами (ЭВМ), подключенными соответственно к первой, второй и третьей системным интерфейсным магистралям (СИМ) и объединенным в сеть посредством основной и резервной интерфейсных магистралей информационного обмена и соответствующих адаптеров локальной сети. К первой ЭВМ подключены основная клавиатура, один из выходов демультиплексора координатно-указательного устройства, ОЗУ и устройство документирования, которое при необходимости может быть подключено и ко второй ЭВМ. К СИМ первой ЭВМ подключены два ДЗУ, видеоадаптер, соединенный с устройством отображения графической информации, адаптер дополнительной клавиатуры и адаптер цифрового ввода-вывода, к которому подключена панель контроля и управления. Вторая ЭВМ выполнена в виде одноплатной PC-совместимой ЭВМ с видеовыходом, к которому подключено другое устройство отображения информации, интерфейсом внешней клавиатуры, входами для подключения ОЗУ и двух ДЗУ, входами для подключения внешних ДЗУ и накопителей информации на гибких магнитных дисках, входами-выходами последовательного и параллельного интерфейсов и входом для подключения ко второму выходу демультиплексора координатно-указательного устройства. К СИМ третьей ЭВМ подключены два ДЗУ и три адаптера резервированных мультиплексных каналов, через которые осуществляется связь пульта с системами оружия и другими техническими средствами.

Достоинством этой системы является ее универсальность, обеспечивающая возможность одновременной работы с различными внешними обеспечивающими системами с использованием двух клавиатур и двух устройств отображения информации, большие ресурсы памяти и возможность их наращивания за счет внешних систем.

Недостатком является аппаратурная избыточность системы при необходимости ее использования для решения задач управления специализированными видами вооружения (объектами управления), требующими определенного регламента предстартовой подготовки и выполнения залпа.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип предлагаемой аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания, является корабельная автоматизированная система управления [6], содержащая центральный прибор управления и связи с внешними системами и, по меньшей мере, один периферийный прибор связи с объектами управления.

В состав центрального прибора входят первая ЭВМ, к которой подключены клавиатура, координатно-указательное устройство, устройство отображения графической информации (УОГИ) и два адаптера локальной вычислительной сети, вторая ЭВМ, к входу-выходу последовательного интерфейса которой подключен блок преобразования последовательных интерфейсов, а к системной шине подключены устройство цифрового ввода-вывода (УЦВВ), два адаптера ЛВС, и блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО) с внешними системами, а также третья ЭВМ, к входу-выходу последовательного интерфейса которой подключен второй преобразователь последовательных интерфейсов, а к системной шине подключены два адаптера ЛВС и адаптер МКИО для связи с периферийными приборами.

Каждый из периферийных приборов связи с объектами управления содержит периферийную ЭВМ, к системной шине которой подключены два адаптера ЛВС, адаптер МКИО для связи с центральным прибором, двухканальный адаптер МКИО для связи с объектом управления и периферийное УЦВВ, соединенное с устройством обработки сигналов датчика температуры и с блоком релейных элементов, одна группа входов-выходов предназначена для выдачи команд на исполнительные устройства объекта управления и приема ответных сигналов отработки команд, а вторая группа соединена с модулем питания бортовой аппаратуры.

Вышеуказанные адаптеры ЛВС центрального и периферийных приборов соединены с резервированной магистралью ЛВС Ethernet (витая пара), а соответствующие адаптеры МКИО центрального и периферийных приборов подключены к межприборной магистрали МКИО.

Недостатком прототипа является, с одной стороны, аппаратурная избыточность и нерациональная организации связей между вычислительными устройствами комплекса, а с другой - недостаточно развитая структура связей для взаимодействия с внешними системами.

Задачей полезной модели является расширение возможностей информационного обмена с внешними системами при обеспечении высокой надежности функционирования и отказоустойчивости аппаратуры.

Сущность полезной модели заключается в том, что в аппаратуре управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания, содержащей центральный прибор управления и связи с внешними системами и, по меньшей мере, два периферийных прибора связи с объектами управления, в состав каждого из которых входит периферийная ЭВМ, к системной шине которой подключены периферийный адаптер мультиплексного канала информационного обмена и периферийное устройство цифрового ввода-вывода, соединенное с периферийным блоком релейных элементов и с первым устройством обработки сигналов датчика температуры, при этом в состав центрального прибора управления и связи с внешними системами входят первая ЭВМ, видеовыход которой соединен с первым устройством отображения графической информации, вторая ЭВМ, к системной шине которой подключен первый блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами, а к входу-выходу последовательного интерфейса подключен первый преобразователь последовательных интерфейсов, третья ЭВМ, к входу-выходу последовательного интерфейса которой подключен второй преобразователь последовательных интерфейсов, а также клавиатура, координатно-указательное устройство, устройство цифрового ввода-вывода центрального прибора и блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с периферийными приборами, соответствующие входы-выходы которого соединены с периферийными адаптерами мультиплексного канала информационного обмена, в центральный прибор управления и связи с внешними системами введены второй блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами, соединенный с системной шиной третьей ЭВМ, второе и третье устройства отображения графической информации, соединенные с видеовыходами второй и третьей ЭВМ, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, через которое последние связаны с соответствующими входами первой, второй и третьей ЭВМ, и коммутатор локальной вычислительной сети, соответствующие входы-выходы которого соединены с входами-выходами интерфейсов локальной вычислительной сети первой, второй, третьей и периферийных ЭВМ, при этом к системной шине первой ЭВМ подключены блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с периферийными приборами и устройство цифрового ввода-вывода центрального прибора, соединенное с блоком релейных элементов, которые образуют группу входов и выходов релейных каналов связи центрального прибора, при этом соответствующие входы-выходы первого блока мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами образуют входы-выходы двух каналов связи с системой единого времени, а также каналов связи с корабельной автоматизированной системой управления и с системой сбора информации, входы-выходы второго блока адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена для связи с внешними системами образуют входы-выходы каналов связи с системой измерения глубины и с системой документирования, а входы-выходы первого и второго преобразователей интерфейсов образуют соответственно технологический вход-выход и вход-выход канала обмена с системой электропитания, кроме этого, в состав каждого из периферийных приборов связи с объектами управления введены второе устройство обработки сигналов датчика температуры, соединенное с периферийным устройством цифрового ввода-вывода, а также два периферийных преобразователя последовательных интерфейсов, подключенных к соответствующим входам-выходам последовательных интерфейсов периферийной ЭВМ и образующих входы-выходы последовательных каналов обмена с объектами управления.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг.1 - функциональная схема аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания;

на фиг.2 - функциональная схема прибора связи с объектами управления.

На чертежах обозначено:

1 - первая ЭВМ,

2 - первое устройство отображения графической информации (УОГИ);

3 - блок адаптеров мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО) для связи с периферийными приборами;

4 - системная информационная магистраль (СИМ) первой ЭВМ;

5 - устройство цифрового ввода-вывода (УЦВВ) центрального прибора;

6 - блок релейных элементов;

7 - вторая ЭВМ;

8 - второе УОГИ;

9 - первый преобразователь последовательных интерфейсов (ППИ);

10 - первый блок адаптеров МКИО для связи с внешними системами;

11 - СИМ второй ЭВМ;

12 - третья ЭВМ;

13 - третье УОГИ;

14 - второй ППИ;

15 - второй блок адаптеров МКИО для связи с внешними системами;

16 - СИМ третьей ЭВМ;

17 - клавиатура;

18 - координатно-указательное устройство (ККУ);

19 - устройство коммутации сигналов клавиатуры и КУУ;

20 - коммутатор локальной вычислительной сети (КЛВС);

21₁,,21_N - периферийные приборы связи с объектами управления с 1-го по N-й;

22 - первый технологический вход-выход;

23 - второй технологический вход-выход;

24 - вход-выход первого канала связи с системой единого времени;

25 - вход-выход второго канала связи с системой единого времени;

26 - вход-выход канала связи с корабельной автоматизированной системой управления;

27 - вход-выход канала связи с системой сбора информации;

28 - вход-выход канала связи с системой электропитания;

29 - вход-выход канала связи с системой документирования

30 - вход-выход канала связи с системой измерения глубины;

31 - группа входов и выходов релейных каналов связи;

32₁,,32_N - группа входов и выходов релейных каналов связи с объектами управления периферийных приборов с 1-го по N-й;

33₁,,33_N - вход-выход первого последовательного канала связи с объектом управления периферийных приборов с 1-го по N-й;

34₁,,34_N - вход-выход второго последовательного канала связи с объектом управления периферийных приборов с 1-го по N-й;

35₁,,35_N - первый вход сигнала датчика температуры периферийных приборов с 1-го по N-й;

36₁ ,,36_N - второй вход сигнала датчика температуры периферийных приборов с 1-го по N-й;

Согласно фиг.1 в состав аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания входят центральный прибор управления и связи с внешними системами, выполненный на основе ЭВМ 1, 7, 13, и, по меньшей мере, два (в общем случае - N) периферийных приборов 21 связи с объектами управления, соединенных посредством соответствующих магистралей МКИО с блоком 3 адаптеров МКИО для связи с периферийными приборами, который подключен к системной интерфейсной магистрали 4 первой ЭВМ 1. Кроме этого, ЭВМ 1, 7, 12 центрального прибора и периферийные ЭВМ приборов 21₁ ,,21_N (вход-выход lan)объединены в локальную вычислительную сеть посредством КЛВС 20.

К СИМ 4 первой ЭВМ подключено также устройство 5 цифрового ввода-вывода центрального прибора, соединенное с блоком 6 релейных элементов, а к видеовыходу ЭВМ 1 подключено первое устройство 2 отображения графической информации.

К видеовыходу второй ЭВМ 7 подключено второе УОГИ 8, а к входу-выходу последовательного интерфейса подключен первый преобразователь 9 последовательных интерфейсов, образующий второй технологический вход-выход аппаратуры, используемый для загрузки программ и отладки аппаратуры. К СИМ 11 второй ЭВМ 7 подключен первый блок 10 адаптеров МКИО для связи с внешними системами.

К видеовыходу третьей ЭВМ 12 подключено третье УОГИ, а к входу-выходу последовательного интерфейса подключен второй преобразователь 14 последовательных интерфейсов. К СИМ 16 третьей ЭВМ 12 подключен второй блок 15 адаптеров МКИО для связи с внешними системами.

Клавиатура 17 и координатно-указательное устройство 18 связаны с ЭВМ 1, 7, 12 через устройство 19 коммутации клавиатуры и координатно-указательного устройства.

На фиг.2 структурной схемы периферийного устройства связи с объектами управления обозначены:

37 - периферийная ЭВМ;

38 - периферийный адаптер МКИО;

39 - первый периферийный ППИ;

40 - второй периферийный ППИ;

41 - СИМ периферийной ЭВМ;

42 - периферийное УЦВВ;

43 - блок релейных элементов прибора связи с объектами управления;

44 - первое устройство обработки сигналов датчика температуры;

45 - второе устройство обработки сигналов датчика температуры;

К СИМ 41 периферийной ЭВМ 37 прибора 21 подключен периферийный адаптер 38 МКИО, образующий интерфейсный вход-выход МКИО прибора 21, а также периферийное устройство 42 цифрового ввода-вывода, соединенное с периферийным блоком 43 релейных элементов и с устройствами 44, 45 обработки сигналов датчика температуры. К интерфейсным входам-выходам последовательных каналов ЭВМ 37 подключены преобразователь 39, 40 последовательных интерфейсов, входы-выходы которых образуют входы-выходы последовательных каналов (rs1, rs2) информационного обмена с объектом управления.

Первая, вторая, третья ЭВМ 1, 7, 12 центрального прибора и периферийные ЭВМ 37 приборов 21₁,,21_N связи с объектами управления представляют собой одноплатные ЭВМ, содержащие процессор, системную интерфейсную магистраль, оперативное запоминающее устройство, долговременное запоминающее устройство, выполненное на основе перепрограммируемой энергонезависимой памяти (flash-памяти), адаптер локальной сети. Также эти ЭВМ могут содержать адаптер последовательных интерфейсов, адаптер интерфейса клавиатуры, адаптер параллельного интерфейса, адаптер интерфейса дисковода гибких магнитных дисков, адаптеры интерфейсов долговременных запоминающих устройств (накопителей на жестких магнитных дисках и накопителей на основе перепрограммируемой энергонезависимой памяти).

Первая, вторая, третья ЭВМ 1, 7, 12 также содержат видеоконтроллер, который имеет выходы аналогового видеосигнала (RGB-интерфейс) или выход цифрового видеоинтерфейса. К выходу видеоконтроллеров первой, второй и третьей ЭВМ 1, 7, 12 подключены соответственно первое, второе и третье УОГИ 2, 8, 13.

СИМ 4, 11, 16, первой, второй и третьей ЭВМ, а также СИМ 41 периферийных приборов 21 ₁,,21_N связи с объектами управления выполнены в виде магистралей ISA или PCI.

Первое, второе, третье УОГИ 2, 8, 13 могут быть выполнены например, в виде жидкокристаллических дисплеев. Третье УОГИ 13 является сенсорным дисплеем и имеет выход данных сенсорного устройства, через который в третье ЭВМ 12 передаются данные о координатах точки касания оператора к экрану сенсорного дисплея. Выход данных сенсорного устройства может быть выполнен в виде выхода последовательного интерфейса, например, интерфейса RS-232.

В качестве КУУ 18 могут использоваться манипуляторы типа "HulaPoint", "Trackball" или "Мышь" и т.д.

Устройство 18 коммутации сигналов клавиатуры и КУУ предназначено для обеспечения возможности передачи сигналов от клавиатуры 17 и КУУ 18 или в первую ЭВМ 1, или во вторую ЭВМ 7, или в третью ЭВМ 12, что позволяет использовать клавиатуру 17 и КУУ 18 как с первой ЭВМ 1 и первым УОГИ 2, так и со второй ЭВМ 7 и вторым УОГИ 8 или с третьей ЭВМ 12 и третьим УОГИ 13. Устройство 18 коммутации сигналов клавиатуры и КУУ содержит два коммутатора, один из которых является коммутатором сигналов клавиатуры, а второй является коммутатором сигналов КУУ, а также содержит орган управления коммутаторами, который может представлять собой механический переключатель, или кнопки связанные с электронным блоком управления коммутаторами.

В качестве входов сигналов клавиатуры и сигналов КУУ первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 12 могут использоваться входы-выходы последовательных интерфейсов, таких как RS-232, PS/2 или USB.

Первый, второй, третий блоки адаптеров 3, 10, 15 МКИО представляют собой набор адаптеров МКИО. Каждый адаптер МКИО может быть как одноканальным нерезервированным, одноканальным резервированным или многоканальным адаптером МКИО. Эти адаптеры МКИО и адаптеры 38 МКИО приборов 21₁,,21_N связи с объектами управления являются адаптерами, выполненными в соответствии с ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553 В).

УЦВВ 5 центрального прибора и УЦВВ 43 периферийных приборов 21₁,,21_N обеспечивают ввод и вывод по отдельным линиям связи дискретных сигналов, выходы УЦВВ 5 и УЦВВ 43 представляют собой набор выходов дискретных сигналов. Входы УЦВВ 5 и УЦВВ 43 представляют собой набор входов дискретных сигналов. УЦВВ 5 и УЦВВ 43 могут иметь гальваническую развязку на всех своих входах и выходах или на некоторых своих входах и выходах.

Блоки 6 реле представляет собой набор электромагнитных реле или твердотельных реле, которые управляются дискретными сигналами, поступающими от УЦВВ. Реле блока 6 реле обеспечивают выдачу релейных сигналов или замыкание и размыкание соответствующих цепей дискретных каналов связи центрального прибора.

Входы-выходы интерфейса ЛВС первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 12, а также периферийных ЭВМ 37 приборов 21₁,,21_N выполнены в соответствии со стандартами и протоколами сети Ethernet (IEEE Std 802.3). Локальная вычислительная сеть реализована при помощи КЛВС 20 и линий связи, выполненных, например, в виде кабелей "витая пара". КЛВС 20 может быть реализован в виде нескольких соединенных между собой КЛВС, количество которых определяется количеством входов-выходов на каждом КЛВС и количеством необходимых входов-выходов, которое в свою очередь, определяется количеством приборов 21₁ ,,21_N связи с объектами управления (еще три входа-выхода необходимы для подключения первой, второй, третьей ЭВМ 1, 7, 12 и один вход-выход образует первый технологический вход-выход).

Первый и второй ППИ 9 и 14, центрального прибора, а также первый и второй периферийные ППИ 39 и 40 приборов 21 ₁,,21_N преобразуют сигналы напряжения в токовые сигналы и обеспечивают гальваническую развязку, то есть осуществляют преобразование сигналов интерфейса RS-232 в сигналы интерфейсов RS-485 и RS-422 для передачи этих сигналов по протяженным линиям связи.

Через входы-выходы 24, 25 первого и второго каналов связи с системой единого времени поступает информация о годе столетия, числе месяца, часе московского времени, часе поясного времени, минуте, секунде и долях секунды. При этом при обмене по МКИО система единого времени выполняет функцию контроллера, а аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания выполняет функцию оконечного устройства, а обмен осуществляется в режиме групповой передачи.

Вход-выход 26 канала связи с корабельной автоматизированной системой управления (КАСУ) предназначен для получения управляющих команд от КАСУ и выдачи данных о выполнении этих команд, а также данных об исправности аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания и исправности всех каналов связи аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания с подключенными к ней приборами и системами, а также данных, получаемых от объектов управления по релейным и аналоговым каналам. При взаимодействии КАСУ выполняет функции контроллера канала, а аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания - функции оконечного устройства.

Через вход-выход 27 канала связи с системой сбора информации осуществляется выдача в систему сбора и обработки информации для регистрации в ней информации о признаках "начало выравнивания давления", "щит открыт", "крышка открыта", "крышка закрыта". Информация передается с частотой 1 Гц.

Через вход-выход 28 канала связи с системой электропитания осуществляется выдача команд в систему электропитания и прием данных о статусе электропитания и результатах контроля изоляции питаемых устройств. В систему электропитания выдаются команды на включение питания каждого питаемого устройства (приборов аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания и объектов управления). От системы электропитания поступает информация о состоянии электропитания каждого питаемого устройства, об исправности источников питания, входящих в систему электропитания, а также о результатах контроля сопротивления изоляции цепей питания всех питаемых устройств.

Через вход-выход 29 канала связи с системой документирования осуществляется выдача информации из аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания в систему документирования. Перед началом работы аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания выдает в систему документирования команды на включение системы документирования, и после получения подтверждения исправности системы документирования начинается выдача данных, предназначенных для сохранения в системе документирования. При этом аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания выполняет функции контроллера канала, а система документирования - функции монитора, работающего в безадресном режиме. Данные выдаются в виде массивов циклически с частотой 20 Гц.

Через вход-выход 30 канала связи с системой измерения глубины осуществляется получение информации о глубине погружения и о достоверности параметра глубины погружения, которая сопровождается командным словом и служебными словами. Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания при этом работает в режиме оконечного устройства, а система измерения глубины - в режиме контроллера канала. Передача осуществляется в режиме групповой передачи с частотой 10 Гц.

Через группу 31 входов и выходов релейных каналов связи производится выдача команд на приведение в действие исполнительных систем аппаратуры, принимаются сигналы, характеризующие положение механизмов, и сигналы отработки команд.

Первый и второй входы 35₁,,35_N и 36₁,,36_N сигналов датчиков температуры предназначены для приема сигналов от датчиков температуры, установленных на объектах управления. При этом осуществляется контроль нахождения температуры в объектах управления в заданных пределах, и в случае падения температуры ниже заданно предела аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания выдает по соответствующему релейному каналу связи (через соответствующую группу 32₁,,32_N входов и выходов релейных каналов связи с объектами управления) команду на включения подогрева объекта управления.

Первое и второе устройства 44 и 45 обработки сигналов датчиков температуры обеспечивают усиление и нормализацию сигналов, преобразование в цифровую форму сигналов, поступающих от датчиков температуры через входы 35₁ ,,35_N и 36₁,,36_N сигналов датчиков температуры.

Каждое из устройств 44 и 45 обработки сигналов датчиков температуры выполнено на основе преобразователя напряжение-ток с выводами для подключения первого и второго выводов терморезисторов, а также источника опорного напряжения, повторителей напряжения, весового сумматора-вычитателя, инвертирующего масштабного усилителя и аналого-цифрового преобразователя. Примером схемной реализации устройств 44 является, устройство для измерения температуры [7].

Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания работает следующим образом.

После включения питания первой, второй и третьей ЭВМ 1, 7 и 12 эти ЭВМ производят самотестирования, тестирование входящих в них и подключенных к ним устройств (контроллеров, адаптеров, УОГИ и т.д.) и осуществляют загрузку из своих долговременных устройств системного и пользовательского программного обеспечения (ПО).

По окончании тестирования через вход-выход 26 осуществляется прием данных и команд от КАСУ, на основании которых осуществляется выбор режима работы и начинается выполнение соответствующих этому режиму операций взаимодействия с объектами управления и внешними системами. Для этого в систему электропитания через вход-выход 28 выдаются соответствующие команды на включение электропитания объектов управления и приборов 21₁,,21_N связи с объектами управления. Система электропитания осуществляет необходимые проверки исправности питания и осуществляет контроль сопротивления изоляции всех цепей питания. Информация о результатах проверок передается в центральный прибор, где соответствующая информация выводится на экраны первого и второго УОГИ 2 и 8, а также выдается в КАСУ через вход-выход 26.

Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания также осуществляет прием данных от системы единого времени (через входы-выходы 24 и 25), системы измерения глубины (через вход-выход 30), а также от объектов управления через соответствующие входы и выходы приборов 21₁,,21_N связи с объектами управления. Данные от приборов 21₁,,21_N связи с объектами управления передаются в первую, вторую и третью ЭВМ 1, 7 и 12 по МКИО и по каналам ЛВС. Взаимодействие между первой, второй и третьей ЭВМ 1, 7 и 12 осуществляется по каналам ЛВС.

Управление работой аппаратуры управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания осуществляется оператором при использовании первого, второго, третьего УОГИ 2, 8, 13, клавиатуры 17 и КУУ 18. При этом для ввода данных и команд, а также задания режимов работы аппаратурой управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания и режимов отображения данных на экранах УОГИ оператор использует клавиатуру 17, КУУ 18, а также сенсорный экран третьего УОГИ 13, который используется в качестве электронной панели контроля и управления. При помощи органов управления устройства 19 коммутации сигналов клавиатуры и КУУ оператор может подключать клавиатуру 17 и КУУ 18 или к первой, или ко второй, или третьей ЭВМ 1, 7 или 12.

Таким образом, предлагаемая аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания обладает широкими функциональными возможностями, повышенной надежностью функционирования и отказоустойчивостью. Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания также позволяет наращивать функциональные возможности за счет подключения дополнительных приборов связи с объектами управления.

Представленные чертежи и описание позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить аппаратуру на базе известного оборудования и комплектующих изделий и использовать для управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания.

Источники информации

1. Пат. США 4065809, кл. G06F 15/16, 1977 г.

2. Пат. США 3959775, кл. G06F 15/16, 1976 г.

3. А.С. СССР 742943, кл. G06F 15/16, 1980 г.

4. А.С. СССР 907551, кл. G06F 15/16, 1982 г.

5. Пат. РФ 2163392 на изобретение, кл. G06F 15/16, опубл. 20.02.2001 г.

6. Свид. РФ 27871 на ПМ, кл. G06F 19/00, G06F 171:00, G06F 15/16, опубл. 20.02.2003 г., прототип

7. Свид. РФ 26127 на ПМ, Кл. G01K 7/00 опубл. 10.11.2002 г.

Аппаратура управления корабельными системами повседневного и пускового обслуживания, содержащая центральный прибор управления и связи с внешними системами и, по меньшей мере, два периферийных прибора связи с объектами управления, в состав каждого из которых входит периферийная ЭВМ, к системной шине которой подключены периферийный адаптер мультиплексного канала информационного обмена (МКИО) и периферийное устройство цифрового ввода-вывода (УЦВВ), соединенное с периферийным блоком релейных элементов и с первым устройством обработки сигналов датчика температуры, при этом в состав центрального прибора управления и связи с внешними системами входят первая ЭВМ, видеовыход которой соединен с первым устройством отображения графической информации (УОГИ), вторая ЭВМ, к системной шине которой подключен первый блок адаптеров МКИО для связи с внешними системами, а к входу-выходу последовательного интерфейса подключен первый преобразователь последовательных интерфейсов (ППИ), третья ЭВМ, к входу-выходу последовательного интерфейса которой подключен второй ППИ, а также клавиатура, координатно-указательное устройство, устройство цифрового ввода-вывода центрального прибора и блок адаптеров МКИО для связи с периферийными приборами, соответствующие входы-выходы которого соединены с периферийными адаптерами МКИО, отличающаяся тем, что в центральный прибор управления и связи с внешними системами введены второй блок адаптеров МКИО для связи с внешними системами, соединенный с системной шиной третьей ЭВМ, второе и третье УОГИ, соединенные с видеовыходами второй и третьей ЭВМ, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, через которое последние связаны с соответствующими входами первой, второй и третьей ЭВМ, и коммутатор локальной вычислительной сети, соответствующие входы-выходы которого соединены с входами-выходами интерфейсов локальной вычислительной сети первой, второй, третьей и периферийных ЭВМ, при этом к системной шине первой ЭВМ подключены блок адаптеров МКИО для связи с периферийными приборами и УЦВВ центрального прибора, соединенное с блоком релейных элементов, которые образуют группу входов и выходов релейных каналов связи центрального прибора, при этом соответствующие входы-выходы первого блока МКИ для связи с внешними системами образуют входы-выходы двух каналов связи с системой единого времени, а также каналов связи с корабельной автоматизированной системой управления и с системой сбора информации, входы-выходы второго блока адаптеров МКИО для связи с внешними системами образуют входы-выходы каналов связи с системой измерения глубины и с системой документирования, а входы-выходы первого и второго преобразователей интерфейсов образуют соответственно технологический вход-выход и вход-выход канала обмена с системой электропитания, кроме этого, в состав каждого из периферийных приборов связи с объектами управления введены второе устройство обработки сигналов датчика температуры, соединенное с периферийным УЦВВ, а также два периферийных преобразователя последовательных интерфейсов, подключенных к соответствующим входам-выходам последовательных интерфейсов периферийной ЭВМ и образующих входы-выходы последовательных каналов обмена с объектами управления.