20 Организация и технические средства микропроцессорных УЧПУ 20.1 Организация программного обеспечения В этом разделе кратко рассматриваются общие вопросы программного обеспечения УЧПУ локальными объектами, которые имеют средства общения с оператором и внешними устройствами, ввода информации управления и ее преобразования в технологическую программу управления, тестирования и диагностирования. Эти средства реализуются совокупностью электронных, электромеханических устройств и программного обеспечения. Удельный вес аппаратуры и программного обеспечения в проекте УЧПУ определяется в процессе проектирования УЧПУ. Но стремление к унификации УЧПУ удешевляет аппаратную часть УЧПУ и увеличивает удельный вес стоимости программного обеспечения в стоимости проекта. Как правило, средства общения с оператором и внешними устройствами — источниками управляющей технологической информации, устройствами диагностики, ввода управляющей технологической информации и преобразования ее в управляющую программу работают в режимах, предшествующих технологическому процессу на этапах подготовки к нему, а само управление технологическим процессом, выполняемым локальным оборудованием, происходит в режимах исполнения в реальном времени. Однако некоторые УЧПУ позволяют выполнять задачи подготовки к следующему технологическому процессу, а также задачи диагностики и прогнозирования в процессе выполнения текущего технологического цикла. Такие системы требуют большой вычислительной мощности и развитого ПО. Достижения вычислительной техники привели к широкому толкованию термина «Программное обеспечение». Прежде чем говорить о ПО, необходимо выяснить, на какие категории оно подразделяется, и уяснить основные понятия и термины. Программа — это последовательность команд или операторов, которая воспринимается вычислительной машиной, в результате чего машина выполняет некоторую работу. Как сопоставить между собой понятия программа и ПО? Программа имеет жесткие связи между модулями и подпрограммами, ПО — свободно связанная группа программ. Однако четкую границу между большой программой и ПО провести не удается, но понимание разницы между программой и ПО необходимо и полезно. Программное обеспечение — это тот «предмет», который выполняет работу. Однако ГОСТ 20523—80 относит сюда же еще и документацию, получаемую на стадии проектирования программ. Многие авторы этого не делают. Разработка программного обеспечения может быть разбита на шесть этапов: определение требований и заданий; проектирование; написание команд — программирование; компоновка; тестирование; документирование. Любая программная система при ее реализации обычно проходит три стадии: проектирование, использование и сопровождение (продолжающегося проектирования). Большая система ПО никогда не может быть отлажена до конца, даже после нескольких лет тестирования и использования. Поэтому разработка ПО весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс. Современное ПО становится все более сложным, находит все более широкое применение и в то же время превращается в «обыкновенную» продукцию для пользователя. Программное обеспечение состоит из множества программ различных типов, поэтому говорить о нем можно, только употребляя уточняющие слова: ПО проекта УЧПУ, ПО, работающее в реальном времени или диалоге, инструментальное, системное или прикладное. Каждая из этих категорий обладает характерными только для нее чертами. Основным инструментом создания нового ПО является вычислительная машина и ее ПО, которые являются «инструментом для создания инструмента». Но при работе над проектом нового ПО руководителю разработки необходимо быть компетентным в общих инженерных вопросах, а также во всех областях знаний. Программное обеспечение используется при обработке данных» решении научных задач, в информационных системах, в диалоговых системах решения задач, при управлении процессами. Для УЧПУ характерно использование таких ПО, которые предполагают соответственно вычисления, специально организованное хранение и использование информации, диалог с пользователем при разработке управляющих технологических программ, тестировании и прогнозировании, управление работой локального оборудования в реальном времени. Управляя процессами, машина должна успевать выполнять свою работу за отведенное время. При этом любые сбои могут привести к полному нарушению управляемого процесса и непредсказуемым последствиям, проявляющимся в авариях и браке часто дорогостоящих изделий. Поэтому ПО, использующееся при управлении процессами, должно иметь высокую степень помехозащищенности и надежности, что приводит к необходимости разрабатывать один из самых сложных видов ПО. Все ПО могут быть разделены на три типа: прикладное, системное, инструментальное. Первые два типа ПО работают на стадии использования, а последние два — на стадии разработки. Прикладное ПО — это программы, непосредственно выполняющие поставленную перед ними задачу, например диагностику или траекторную задачу. Прикладные программы обычно составляются специалистами по автоматизации процессов управления. Системное ПО — это программы, которые взаимодействуют о прикладными или инструментальными программами, облегчая работу пользователя. Такое ПО использует вычислительную машину для управления ею самой и ее окружением. ПО, известное под названием операционных систем и систем управления базами данных (СУБД), также попадает в эту категорию. Разработка системного ПО — задача системных программистов. Размеры денежных вложений на создание и модификацию операционных систем очень велики. Но так как они выполняют огромное число функций, их используют там, где только это допустимо. Системы управления базами данных выполняют функции формирования и ведения баз данных, отражающих информационные модели конкретных объектов. От обоснованности, точности и достоверности этих моделей во многом зависит эффективность управления этими объектами. Системы управлений базами данных позволяют значительно облегчить процесс внесения изменений в прикладное ПО, экономить пространство памяти и повысить достоверность информации благодаря уменьшению общего числа файлов, облегчить доступ к данным. Однако далеко не все управляющие комплексы работают с операционными системами. В системах реального времени стандартные операционные системы работают слишком медленно. Кроме того, в стадии использования ПО операционные системы занимают часть памяти и для выполняемой ими работы требуется машинное время. Эти обстоятельства вынуждают разрабатывать специальное системное ПО для управления в реальном времени объектами с быстро изменяющимися процессами и событиями, свойственными и для УЧПУ. Системное ПО может быть выполнено фирмой по производству ПО, либо изготовителями аппаратуры УЧПУ, либо может быть разработано пользователями. Системное ПО управляет процессами и ресурсами вычислительной системы: оперативной памятью, центральным процессором или процессорами, внешними устройствами, файлами и вычислительной системой. Инструментальное ПО — это программы, используемые программистами для создания ПО стадии использования. К ним относятся ассемблеры, трансляторы, интерпретаторы, редакторы, оптимизаторы и другие программы. Для повышения мощности и производительности вычислительной системы, особенно при решении задач в реальном времени, применяют мультипроцессорные вычислительные системы, процессоры которых обладают различными вычислительными возможностями. При мультипроцессорной обработке к общей памяти или к нескольким общим блокам памяти подключается сразу несколько центральных процессоров, которыми управляет одна операционная система. В этом случае используется метод мультипрограммирования, при котором переключение с одной программы на другую происходит без загрузки в оперативную память и удаления из нее какойлибо из программ. Если процессоры обладают не одинаковыми возможностями, то один из них может быть ведущим, а другие — вспомогательными. Но при этом используются разные операционные системы и нет мультипроцессорной обработки. В мультипроцессорных УЧПУ, как правило, каждый процессор ориентирован на выполнение конкретной задачи или нескольких задач, таких, как обслуживание дисплея, приводов, управления системой, решение траекторных задач, ввода—вывода и др. Такой метод часто называют методом присоединенного вспомогательного процессора. Производительность мультипроцессорной системы ниже суммы производительностей отдельных микропроцессоров из-за конфликтов, возникающих при обращении к общим ресурсам. Кроме повышения мощности вычислительной системы, мультипроцессорные системы могут обеспечивать бесперебойную работу при отказах блоков системы, исключая из нее отказавшие блоки и часть функций. Общие проблемы системного ПО, часто возникают при проектировании систем реального времени УЧПУ. Существует множество различных ограничений реального времени, которые необходимо учитывать при разработке ПО УЧПУ. Рассмотрим с этих позиций требования к организации вычислительного процесса в однопроцессорном УЧПУ с учетом ограничений на быстродействие процессора. К этим требованиям относятся обеспечение непрерывности обработки и постоянства контурной скорости, обеспечение устойчивой работы исполнительного устройства и удовлетворительного сглаживания им заданной траектории, представляющей обычно ее аппроксимацию прямыми или дугами окружности, интерполированными по способу прямоугольника. Устойчивая работа исполнительного устройства и удовлетворительное сглаживание скачков сигнала задания при заданной полосе пропускания обеспечивается при замыкании контура положения с постоянным циклом, не превышающим 8—16 мс. Постоянство контурной скорости предусматривает постоянство цикла расчета программы интерполяции, и этот цикл не может существенно превышать указанную цифру 8—16 мс, так как именно дискретный характер интерполяции приводит к необходимости сглаживания сигнала задания. Наконец, непрерывность обработки достигается в результате записи данных в буферную память. Пока УЧПУ совместно с объектом управления отрабатывает текущий кадр УП, в фоновом режиме выполняются расчеты, связанные с подготовкой информации следующих кадров; полученные данные записываются в буферную память, и после получения сигнала конца отработки текущего кадра УЧПУ уже готово к отработке следующего кадра. Совершенно очевидно, что для программ такого типа особенно важна модульная структура. Модули должны тестироваться отдельно друг от друга вместе с обслуживаемыми ими устройствами, используемыми модулями обработки, модулями данных или используемыми модулями управления и моделями объектов. Для тестирования ПО в полном объеме может потребоваться моделирование всего процесса или реальная система, эксплуатируемая на стадии отладки ПО. Иногда ПО, работающее в реальном масштабе времени, испытать заранее на реальном оборудовании невозможно, что приводит к тестированию ПО на модели. На стадии эксплуатации ПО выявляется расхождение между существующим состоянием работы системы и желаемым, что приводит к необходимости иметь группу лиц сопровождения ПО, занимающуюся на стадии сопровождения (продолжающегося проектирования) следующими вопросами: исправлением ошибок; включением новых функций, связанных с непредусмотренными на стадии разработки изменениями среды; модификацией функций (их изменением и расширением); модификацией ПО в связи с модификацией оборудования. Следует отметить, что системное ПО УЧПУ, используемое на стадии подготовки к управлению объектом, часто не может быть использовано на стадии управления им. Поэтому существует задача совместимости системного ПО этих стадий и увеличения ресурсов УЧПУ. Таким образом, создание ПО проекта УЧПУ, обладающего широкими возможностями, является сложной задачей. Для ее решения необходимы глубокое понимание сущности и особенностей проекта в целом, наличие соответствующих задач технологии и инструмента, а также времени. Стоимость ПО проекта УЧПУ может доходить до 90 % общей стоимости проекта. Стоимость же ПО УЧПУ, если их выпускается много, может быть мала по сравнению со стоимостью аппаратных средств УЧПУ. 20.2 Информационный обмен между ЭВМ и СПУ Одновременная работа в системе управления ГПС различных УЧПУ станками, роботами и СПУ транспортно-складскими системами, которые обмениваются с ЭВМ большими массивами информации, требует унификации аппаратных средств и стандартизации ПО, связанного с обменом информации между ЭВМ и СПУ. В настоящее время при обмене информацией на расстоянии до 500 м, т. е. в пределах участка, линии, цеха, используются аппаратные средства стандартных каналов последовательного обмена, рассмотренные выше. Наиболее перспективным решением в области стандартизации обмена информацией является разработка протокола связи в автоматизированном производстве (MAP), базирующегося на эталонной модели соединения открытых систем. Эта модель в самом общем случае включает в себя семь уровней связи: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представительский и прикладной. В работе функции этих уровней определяются следующим образом: 1. На физическом уровне MAP определены физические среды передачи данных: коаксиальный кабель, витая пара проводов, оптоволоконная линия. 2. На канальном уровне определены топологии сетей (шина и кольцо) и способы обращения к каналам передачи с использованием маркерного метода. Определены в общей форме услуги, обеспечиваемые концептуальным интерфейсом, между канальным и физическим уровнями, а также специфицированы временные и размерные параметры канального уровня. 3. На сетевом уровне разрабатываются стандарты и межсетевые протоколы для связи различных сетей ГПС. 4. На транспортном уровне определяется стандарт, обеспечивающий единый протокол транспортирования данных для соединения нескольких сетей, и описывается межсетевой пакет, обеспечивающий транспортирование данных между несколькими сетями. Этот пакет (датаграмма) передается между сетями с помощью буферных коммутирующих узлов (межсетевых шлюзов). 5. На сеансовом уровне определяются следующие функции: управление началом и концом сеанса связи; управление взаимодействием пользователей в ходе сеанса; контроль ошибок и их корректировка в ходе сеанса. 6. Представительский уровень включает в себя: синтаксические функции и форматные преобразования текстовых и управляющих символов, типов данных, строк и страниц; структурные преобразования синтаксического и семантического типа, необходимые для доступа к файлам и массивам данных; структурные преобразования синтаксического и семантического типа, необходимые для получения отображения данных на терминалах. 7. Прикладной уровень охватывает функции: подключения (отключения) пользователя от системы, проверки права доступа к ресурсам системы и справочнику сетевых услуг и т. д.; передачи файлов, ввода заданий, формирования и адресования пакетов, текстовой обработки и т. д.; проблемноориентированные функции, такие как информационный поиск, генерация ответов, управление базами данных. Создание средств связи производственных систем с протоколами по типу MAP является перспективой развития СУ ГПС. В настоящее время для СУ управления производственными участками используются более простые системы связи, обеспечивающие радиальную топологию со стандартизованным физическим и канальным уровнем. Общими характеристиками канала являются: соединение СПУ и ЭВМ типа «точка—точка»; последовательная асинхронная передача информации; разделение цепей приема и передачи; полудуплексный тип передачи; отсутствие коммутации канала. Физический уровень в таких системах связи обеспечивается витой парой проводов или коаксиальным кабелем, канальный уровень — программно-аппаратными средствами в соответствии с описанными в ГОСТ 23675—79 стандартами на стык С2—ИС и интерфейс ИРПС. Аппаратные средства поддерживают старт-стопную передачу и прием восьмибитовых знаков и символов. Программная поддержка передачи и приема осуществляется специальными программами (драйверами) канала связи, обеспечивающими обмен данными в соответствии с этими стандартами. При соединении типа «точка—точка» сетевой и транспортный уровни отсутствуют, сеансовый уровень поддерживается драйвером канала связи, фактически объединяясь с канальным уровнем. Представительский уровень реализуется с использованием специального языка обмена между ЭВМ и СПУ. Язык предусматривает две модификации: первая ориентирована на связь с УЧПУ станка или робота, а вторая — на связь с СПУ транспортно-складских систем. При связи с УЧПУ от ЭВМ передаются: управляющие программы, модули программного обеспечения, программы диагностики, данные о коррекциях, параметрах станка и инструменте. От УЧПУ передаются отредактированные УП и модули ПО, запросы на передачу УП, данные о состоянии технологического оборудования и УЧПУ, подтверждение выполнения команд. Передача данных по инициативе приемника называется запланированной, а по инициативе передатчика — незапланированной. Для проведения незапланированной передачи необходимо подтверждение готовности приема. Фраза языка обмена информацией между ЭВМ и УЧПУ, ЭВМ и СПУ имеет следующую структуру. Шесть полей фразы языка разделяются запятыми. В языке предусмотрены передачи типа А, С, D, Е, N, U: А — используется передатчиком для извещения о прекращении текущей передачи, уже переданная информация не должна использоваться; С — передаваемое сообщение является командой; D — передаваемое сообщение содержит данные; Е — передается последний блок данных; N — отрицательный ответ, говорящий о невозможности выполнить команду; U — запрос на незапланированную передачу Подтипами передачи в модификации, обеспечивающей связь ЭВМ с УЧПУ, являются: NAM, STA, MSG, ЕХЕ. От ЭВМ к СПУ передаются команды и задания, текстовые сообщения, приоритеты и состояния рабочих позиций, запросы на передачу информации. В обратном направлении пересылаются запросы на выполнение заданий, сообщения о выполненных командах и о состоянии, массив приоритетов, данные о выполнении задания. В рассматриваемой модификации языка типы передачи те же, что и рассмотренные выше, отметим, однако, и отличия. Например, тип N используется без расширений, а некоторые наиболее распространенные причины отказов описываются расширениями подтипа STA. Тип U используется только для незапланированной передачи длинных сообщений (подтипов STA или DAT). Если длина незапланированного сообщения не превышает одного блока, то оно передается типом С. Подтип MSG используется для передачи текстовой информации с типами С, D, U Расширение DSP означает, что сообщение выводится на дисплей, PRT — вывод на АЦПУ ЭВМ, D1R — передача от ЭВМ в форме директивы оператора. Подтип DAT используется для передачи массивов данных с типами С, D, U Расширения данных означают: DAT — массив состояния датчиков, DNN — состояние указанного датчика, PRI — массив приоритетов, PR1—PR4 — варианты задания. Подтип STA используется для передачи данных о состоянии ТСС с типами С, D. Расширения данных означают: CYC, p — готовность СУ ТСС (p = 1 — готова, p = 0 — нет); DNR, код — транспортное средство неисправно; ERR, код — ошибка в задании; FLR, текст — сбой при выполнении шага программы; PWR — сбой по питанию; WRN — предупреждение об отказе системы сигнализации. Подтип ЕХЕ используется для передачи и подтверждения выполнения команд с типами С, D. Используются расширения: CMD, код команды — заданная или выполненная команда; PRG, p — режим работы (p = 1 — работа по заданию, p = 0 — автономная). 20.3 Принципы построения и структуры Микропроцессорное устройство ЧПУ является вычислительной системой, которая строится с использованием универсальных средств вычислительной техники и специализированных схем или блоков, обеспечивающих связь с объектом управления. Введем некоторые определения для аппаратных средств микропроцессорных УЧПУ. Микропроцессор (МП) — программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление этим процессом и построенное на одной или нескольких БИС. Микропроцессорная система (МПС) — вычислительная система, включающая в себя процессор, запоминающее устройство (ЗУ), расширители арифметических функций (РА), объединяемые термином вычислитель (ВЧС), и контроллеры внешних устройств. Обмен информацией между блоками МПС осуществляется по специальному каналу обмена (системной магистрали). Контроллер внешнего устройства (КВУ) — устройство, включающее в себя схемы сопряжения внешнего устройства (ВУ) с системной магистралью (интерфейс) и схемы преобразования входных и выходных данных внешнего устройства. Во многих устройствах ЧПУ КВУ выполняются с использованием специализированных, так называемых «потребительских» БИС, ориентированных на выполнение определенной функции, например преобразования сигналов датчика положения в код. Зачастую функции КВУ достаточно сложны и требуют такой степени адаптации к объекту и пользователю, что КВУ выполняется на базе специализированной МПС. Расширители стандартных функций микропроцессорных УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций, входящих в базовый набор арифметических функций. Наиболее часто выполняемая в микропроцессорных УЧПУ арифметическая функция — умножение слов длиною в 16 и 32 разряда, как правило, требует такого расширителя. Микропроцессор, память, расширители стандартных функций, объединенные системной магистралью, составляют вычислительное ядро, или вычислитель микропроцессорной системы (рис. 20.1), с которым сопрягаются внешние устройства, необходимые для управления объектом и связи с оператором. При использовании однопроцессорного вычислителя возможны две основные структуры. В структуре с общей магистралью (рис. 20.1, а) все контроллеры внешних устройств сопрягаются с вычислителем через эту магистраль. В этой структуре нагрузочная способность системной магистрали (СМГ) ВЧС ограничивает возможности расширения системы из-за ухудшения помехоустойчивости. Для улучшения этих характеристик нередко используется вариант однопроцессорной структуры с двумя магистралями (рис. 20.1, б), сопряжение между которыми осуществляется через специальное устройство согласования магистралей — адаптер. В этой структуре КВУ оператора (дисплея и клавиатуры) сопрягаются обычно с магистралью ВЧС, а КВУ объекта (электроприводов, датчиков состояния объекта, устройств управления электроавтоматикой) сопрягаются с магистралью УЧПУ (СМГ УЧПУ). Рис. 20.1 Структуры однопроцессорных УЧПУ Использование однопроцессорной структуры двумя магистралями оказывается эффективным потому, что КВУ объекта для связи несколькими однотипными внешними устройствами обычно выполняется на одной плате и является по отношению к магистрали одной единицей нагрузки. Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ, обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в случае отказа. К их числу относятся: принцип программно-аппаратной реализации функций управления, в соответствии с которым основными функциями аппаратных средств КВУ являются функции преобразования информации вычислителя в сигналы управления объектом и обратное преобразование сигналов состояния объекта в машинную форму, а обработка информации производится программными средствами вычислителя магистрально-модульный принцип построения аппаратных средств, в соответствии с которым аппаратные средства, входящие в состав базовой конфигурации микропроцессорного УЧПУ, выполняются в виде унифицированных по конструкции модулей и имеют унифицированные средства сопряжения с системными магистралями; принцип «встроенной» диагностики аппарата УЧПУ, в соответствии с которым каждый блок, входящий в ВЧС или КВУ, имеет свои аппаратные диагностические средства, что позволяет быстро локализовать неисправности и снизить время восстановления устройства в случае отказа. Однопроцессорные УЧПУ накладывают ограничения на количественное и качественное расширение функциональных возможностей и надежность управления локальными устройствами ЧПУ, обусловленные следующими причинами: 1. Ограничение вычислительной мощности процессора. Даже чисто количественное увеличение выполняемых МПС одинаковых функций, например числа управляемых осей исполнительных устройств объекта, имеющее место в тяжелых и уникальных станках с ЧПУ, приводит к недопустимому увеличению загрузки процессора. 2. Ограничение возможностей привязки микропроцессорного УЧПУ к объекту. Эти ограничения связаны с проблемой управления устройствами электроавтоматики. Если схема ЭЛА является сравнительно простой, то обработка дискретных входных сигналов и управление дискретными выходами ЭЛА возлагаются на МПС устройства ЧПУ. Однако для объектов со сложной схемой ЭЛА такое решение обычно неэффективно. В этом случае функции привязки осуществляются специальным командоаппаратом. Если такой командоаппарат выполняется на базе МПС, то он называется программируемым контроллером (ПК). В настоящее время ПК является наиболее универсальным средством автоматизации устройств автоматики во многих отраслях промышленности. В области систем управления ГПС на основе этих контроллеров строится управление транспортнонакопительными системами. 3. Ограничение, связанное с тем обстоятельством, что локальный объект автоматизации в ГПС по природе своей является пространственно-распределенным объектом. В большей или меньшей степени это справедливо для станков, роботов и ТСС. Естественным является стремление выполнять отдельные компоненты УЧПУ в виде функционально и конструктивно завершенных модулей, имеющих минимальное число линий связи с другими модулями и максимально приближенных к управляемому объекту. Но это выполнимо только в том случае, если каждый из модулей будет иметь свою локальную МПС (ЛМПС), обладающую возможностью обмена с другими ЛМПС, входящими в общую мультимикропроцессорную структуру. 4. Ограничение, связанное с конечной нагрузочной способностью системной магистрали. Увеличение вычислительной мощности процессора целесообразно, если можно расширять Число модулей, подключаемых к СМГ без снижения надежности обмена данными. На практике это условие оказывается значительно более жестким, нежели ограничение вычислительной мощности процессора. Из сказанного следует, что переход к мультимикропроцессорным структурам УЧПУ является объективной тенденцией развития этого класса устройств. В настоящее время распространены мультимикропроцессорные (ММПС) УЧПУ, в которых увеличение функциональных возможностей достигается в результате применения в качестве ЛМПС однородных по элементной базе функционально законченных микропроцессорных модулей, каждый из которых решает собственную вычислительную задачу. Различие функций, выполняемых модулями, определяется различием ПО, занесенного в ЗУ ВЧС, входящих в состав этих модулей. Такой подход позволяет создавать модульные микропроцессорные УЧПУ, расположенные в одном блоке или же распределенные по конструктивным блокам системы управления. При расположении микропроцессорных модулей ММПС в одном блоке агрегатирование отдельных вычислителей осуществляется с использованием двухпортовых блоков общей памяти (БОП) в соответствии с рис. 20.2. Центральный вычислитель (ВЧС) УЧПУ связан через системную магистраль СМГ с КВУ (ими могут быть контроллер дисплея и клавиатуры пульта) и локальными вычислителями (ВЧС1—B4CN), имеющими собственные системные магистрали ЛСМГ и решающими конкретные функциональные задачи, например управления приводами и ЭЛА. Связь через двухпортовые БОП обеспечивает наименьшие потери производительности ММПС, обусловленные конфликтами при одновременном обращении вычислителей к БОП. Учитывая сравнительно малую интенсивность обмена данными между локальными ВЧС и центральным ВЧС, БОП может быть совмещен с оперативным запоминающим устройством локального вычислителя. При использовании параллельного обмена в рассмотренной структуре потери производительности, обусловленные временем обмена, становятся пренебрежимо малыми. Большая пропускная способность требуется от канала обмена данными, при использовании структуры ММПС, способной обеспечить функциональные возможности, аналогичные тем, которые обеспечивает структура на рис. 20.2, но в распределенном по конструктивным блокам варианте. Вариант структуры «распределенного» УЧПУ приведен на рис. 20.3. Рис. 20.2 Структура многопроцессорного УЧПУ с обменом через БОП Рис. 20.3 Структура многопроцессорного УЧПУ с обменом через адаптеры связи В отличие от предыдущей в этой структуре микропроцессорные вычислители имеют равные возможности обмена данными. Обмен осуществляется через адаптеры связи АС1 — АСЗ, подключенные к системным магистралям соответствующих вычислителей и имеющие выходы на два последовательных канала обмена. Несомненным достоинством рассмотренной структуры является конструктивная автономность локальных ВЧС, возможность их встраивания в аппаратуру, расположенную в различных местах общей системы управления при минимальном числе линий обмена и хорошей, а в перспективе при использовании оптических каналов обмена — идеальной помехозащищенности. Недостаток структуры — ограниченная пропускная способность последовательно канала обмена. Комбинируя принципы построения мультимикропроцессорных структур, можно получить оптимальную по выбранному критерию структуру, удовлетворяющую требованиям использования в конкретном УЧПУ.
