Современное имитационное оборудование для автоматизированных систем управления

Приведены основные понятия имитационного моделирования. Рассмотрено имитационное оборудование на примере устройства ARP670. Указаны технические характеристики устройства. Рассмотрена схема применение имитационного оборудования ARP670 для взаимодействия с ИАСУ.

Ключевые слова: имитационное оборудование, моделирование, системы и комплексы

The basic concepts of simulation. We consider the example of simulation equipment ARP 670. The device indicated technical characteristics of the device. The scheme ARP670 use of simulation equipment to communicate with the IACS.

Keywords: simulation equipment, simulation systems and complexes

Введение

При создании интегрированной автоматизированной системы управления (ИАСУ) часто требуется использовать дополнительное вспомогательное оборудование, которое бы позволило имитировать внешнюю среду (внешние источники информации), отвечающие за адекватность ее функционирования.

Например, для выполнения некоторых требований, предъявляемых к программному обеспечению ИАСУ, необходимы исходные данные от смежных систем управления, таких как обеспечение единого времени во всех АСУ, чтобы обеспечить точность выходных характеристик (параметров) при решении функциональных задач (ФЗ), навигационные данные, чтобы построить (спрогнозировать) маршруты. Все перечисленные исходные данные требуются для решения определенных математических алгоритмов программным обеспечением ИАСУ.

В роли вспомогательного оборудования, которое могло бы обеспечить ИАСУ исходными данными, предлагается использовать имитационное оборудование.

Пример комплекса имитационного моделирования

Рис. 1. Модель корпуса ARP 670

Имитационное оборудование состоит из аппаратной и программной части.

ARP670 модель корпуса имеет две модификации для установки материнской платы ATX(ARP670–17) со слотами ISA, PCI, PCI-X, PCI-E или их сочетанием или объединительной платы типа PCIMG 1.0, 1.2 и 1.3 со слотами ISA, PCI, PCI-X, PCI-E или их сочетанием.

Корпус позволяет установить до 7-ми полноразмерных по высоте или длине карт. Корпус имеет встроенную 17.3” (формата 16:9 или 4:3) ЖК-панель с подсветкой и разрешением до 1920х1080 пикселей. Корпус имеет различное количество отсеков: для установки устройств хранения информации или специальных устройств, а также отсек для установки оптического привода. Корпус снабжен пристегивающейся клавиатурой с «touchpad», что дополнительно обеспечивает защиту экрана при транспортировке.

Программная часть включает в себя:

‒ Операционную часть;

‒ Необходимого комплекта драйверов, в зависимости от используемого модульного состава в имитационном оборудовании;

‒ Специального программного обеспечения, которое позволяет сымитировать внешние источники, необходимые для функционирования ИАСУ.

В данном примереARP 670 используется для имитации систем и комплексов по каналу МПИ, например, таких систем как навигационный комплекс (НК), системы единого времени (СЕВ), комплекса управления техническими средствами (КУТС) и др.

Рис. 2. Применение имитационного оборудования ARP670 для взаимодействия с ИАСУ

Современное имитационное оборудование имеет относительно небольшие размеры (габаритные размеры ARP670 433х346х227, мм и вес 12 кг), в то время как целый навигационный комплекс состоит из пультовых приборов, серверов, приборов питания и т. д. Имеет большую вычислительную мощность. Способно обеспечивать взаимодействие по разным интерфейсам, таким как RS485, Ethernet, МПИ. В настоящее время оно может имитировать несколько комплексов одновременно. А так же в современном имитационном оборудовании появилась возможность изменять его конфигурацию, например, изменяя его модульный состав.

Таким образом, имитационное оборудование при создании ИАСУ позволяет:

‒ Обеспечить правильное функционирование, благодаря имитированию внешних источников (системы, комплексы);

‒ Значительно сократить расходы, так как ориентировочная стоимость рассматриваемого имитационного оборудования 200 тыс. рублей, когда сам навигационный комплекс в полном приборном составе может достигать до нескольких сотен миллионов;

‒ Проводить автономную отладку;

‒ Разрабатывать специальное программное обеспечение.

Литература:

1. Строгалев В. П., Толкачева И. О. Имитационное моделирование. — МГТУ им. Баумана, 2008. — С. 697–737
2. Хемди А. Таха. Глава 18. Имитационное моделирование // Введение в исследование операций = OperationsResearch: AnIntroduction. — 7-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 697–737.
3. Демин А. А., Карпунин А. А., Ганев Ю. М. Методы верификации и валидации сложных программных систем // Программные продукты и системы. 2014. № 4 (108). С. 229–233.
4. Карпунин А. А., Ганев Ю. М., Чернов М. М. Методы обеспечения качества при проектировании сложных программных систем // Надежность и качество сложных систем. 2015. № 2 (10). С. 78–84.
5. Андрусенко В. В., Солод А. Г., Лавров А. В., Курносенко А. Е. Использование динамических стендов при полунатурном моделировании систем управления беспилотных летательных аппаратов // Технологии инженерных и информационных систем. 2016. № 2. С. 15–24.
6. Леонидов В. В., Гуляев И. Б., Колчин Г. С. Программно-аппаратная платформа автоматизированного измерения параметров электронных модулей и полупроводниковых приборов // Электронная техника. Серия 2: Полупроводниковые приборы. 2011. № 1. С. 89–97.
7. Григорьев В. П., Нестеров Ю. И., Черепанов Д. В. Информационные технологии в конструировании и технологии микроэлектроники. «Применение имитационного моделирования для прогнозирования и оценки работоспособности изделия при разработке микроэлектронных интегральных структур» — Москва, Изд-во МГТУ им.Н. Э.Баумана. 2000. 39 с.