3. Процессорное устройство централизации IPU 950

3.1 Общие сведения

Основу МПЦ составляет центральное процессорное устройство IPU950 (компьютер обработки зависимостей) с тремя процессорами, один из кото­рых служит для выполнения небезопасных функций и два - для выполнения безопасных функций (см. рис. 3.1). К безопасным функциям относятся:

-   управление входными данными;

-   обработка зависимостей;

-   управление выходными данными.

Для повышения коэффициента готовности системы, компьютер горячего резерва может заменить рабочий компьютер в случае обнаружения его не­исправности.

 

Структура процессорного устройства IPU950 (см. рисунок 3.2) включает в себя: системные аппаратные средства (ILC951), системное программное обеспечение (OS950), программное обеспечение сервисного процессорного устройства (SPU950), программное обеспечение безопасного процессорно­го устройства (FSPU950), программное обеспечение модуля ввода/вывода (ЮМ950), программное обеспечение для конфигурирования и настройки центрального процессора IPUTools950 и программное обеспечение для тес­тирования и отладки центрального процессора IPUTestEnv950.

Логика централизации представляет собой пакет программного обеспе­чения, содержащий правила централизации и специфический для каждой из станций состав оборудования и таблицу маршрутов.

3.2 Описание процессорного устройства

3.2.1 Конструктивные параметры

На рисунке 3.3 схематически показан вид шкафа спереди с аппаратурой Ebilock 950 (комплектация: 2 комплекта Ebilock 950).

 

Параметры:

-   вес:

центральное процессорное устройство - 16 кг, полностью укомплектованный шкаф - 200 кг.

-   размеры: ширина 600 мм, глубина 600 мм,

высота для внутреннего монтажа 1800 мм, высота 2000 мм. Передняя часть шкафа закрывается дверью. Ввод кабелей в шкаф - через низ шкафа.

Напряжение питания: 220 В; 50 Гц - одна фаза 3-х фазного напряжения 380 В (в шкаф подаётся 3 фазы+0+РЕ).

Потребляемая мощность - 500 Вт. (2 комплекта).

 

Все блоки, размещаемые в шкафу, соединяются с общей точкой зазем­ления гибким медным проводом (типа «экран») сечением не менее 10 мм². Общая точка заземления шкафа соединяется медным проводом сечением не менее 25 мм² с общей заземляющей магистралью здания.

Для обеспечения функционирования системы Ebilock 950 необходима подводка и подключение следующих внешних кабелей:

-    сеть переменного тока 380 В (ЗФ+О+РЕ), 50 Гц (например, кабель типа ВРГ сечением 2,5мм²);

-     постовые кабели петель связи с объектными контроллерами (типа КВПЭФ 4x2x0,5);

-   связь с АРМ дежурного по станции;

-   связь с АРМ дежурного электромеханика.

Связь с АРМ ДСП осуществляется по асинхронному, последовательному каналу с использованием интерфейса RS-232C. Физически это четырёхпро- водный кабель. При этом существует ограничение по дальности связи - не более 15м. Связь с АРМ ДСП возможно осуществить с помощью локальной сети ETHERNET. При этом дальность связи составляет не более 100м.

Кроме того должна быть предусмотрена возможность подключения АРМ дежурного по станции к локальной вычислительной сети.

Связь с АРМ дежурного электромеханика осуществляться по локальной вычислительной сети. Ограничения по дальности связи определяются топо­логией локальной вычислительной сети.

3.2.2 Технические характеристики

 

 

3.2.3 Аппаратные средства центрального процессора

ILC951

PSM DEMCPMIOMIOM ЮМ ЮМ ЮМ ЮМ СРМ DEM PSM

 

Аппаратные средства системы IPU950 являются отдельным продуктом под названием ILC951.

На рисунке 3.4 приведена компоновка системы ILC951 с максимальным количеством модулей, которые могут быть использованы. Описание моду­лей приведено ниже.

3.2.3.1    Корпус

ILC951 состоит из модулей, установленных в 19-ти дюймовый корпус, содержащий пассивную объединительную плату для межмодульной связи и распределения питания. IPU950 занимает левую и правую половины кор­пуса. Модули устанавливаются парами, и каждый модуль является частью IPU950. Максимальный вес IPU950 составляет 16 кг.

3.2.3.2    Объединительная плата

Объединительная плата, схема которой показана на рис. 3.5, состоит из двух отдельных плат. Одна используется для безопасности, синхронизации по двойному каналу, межмодульной связи, подводке питания и заземления, а также для одной из трех связей между платами ЮМ. Вторая плата исполь­зуется для двух оставшихся связей между платами ЮМ.

 

3.2.3.2.1 Функции объединительной платы

-   распределение питания между модулями;

-   раздельное питание левой и правой половины IPU950;

-   распределение сигналов в пределах каждой половины IPU950;

-   внутренняя шина;

-   соединения между платами ЮМ;

-   распределение сигналов между половинами IPU950;

-   индикация работа/горячий резерв;

-   синхронизация реального времени;

-   взаимодействия двойного канала;

-   линия идентификации;

-   идентификатор положения плат.

 

Модуль питания имеет следующие характеристики:

Позиции размещения: С1/С2 (левая половина),

С13/С14 (правая половина);

Входное напряжение: 110-240 В; 50 Гц (85-265 В/42-62 Гц);

Выходное напряжение: +5В/10 А; +12 В/3.0 А; -12В/0.5 А.

Выходное напряжение имеет защиту от короткого замыкания. Индициру­ется пропадание выходного напряжения. Имеется согласующий резистор на межмодульной шине. Имеется защита от высокой температуры и электро­магнитного воздействия. Поддержка в течение ЗОмс выходного напряжения при пропадании входного.

3.2.3.3.1    Индикация

Три зеленых светодиода на лицевой панели горят, если система работает, и показывают, что напряжения +5В, +12В и -12В находятся в заданных пределах.

3.2.3.3.2    Разъемы

I'OWKH

Рисунок 3.7. Разъем модуля питания

Для изменения подающегося напряжения необходимо убедиться, что ка­бель питания отсоединен, и в маленьком окошке на разъеме посмотреть на текущую установку, которая может быть 115 или 230 вольт. Для изменения установки напряжения нужно осторожно открыть крышку, используя тонкую отвертку, и поднять ее вверх. С помощью отвертки повернуть селектор так, чтобы была видна необходимая величина напряжения. Аккуратно закрыть крышку, и убедиться, что в окошке видна правильная величина напряжения. Для второго модуля питания должна быть повторена та же операция.

3.2.3.4 Дисковый и сетевой модуль (DEM)

DEM состоит из двух отдельных подсистем: подсистема сетевого интер­фейса и подсистема жесткого диска. Эти подсистемы не могут работать в расширенном диапазоне температур, выходящем за пределы +5°С-+40°С. Подсистемы контролируются сервисным устройством IPU950.

Позиции размещения: СЗ (левая половина), С12 (правая половина).

 

Рис. 3.8. Дисковый и сетевой модуль (DEM)

3.2.3.4.1 Подсистема сети

В DEM включена микросхема сетевого контроллера.

Разъем AUI (15-ти контактный) предназначен для подключения систе­мы с помощью, например, витой пары к различным внешним устройствам. Разъем BNC используется для подключения с помощью коаксиального ка­беля устройств, расположенных в том же помещении.

В одно и тоже время может использоваться только один из разъемов.

Сетевой разъем используется для подключения к системе IPU950 АРМа ШН (FEU), а на этапе разработки - в общую сеть предприятия. Разъем мо­жет также использоваться для подключения к системе АРМа ДСП (COS).

3.2.3.4.2 Подсистема жесткого диска

DEM также содержит SCSI контроллер, внутренний жесткий диск и вне­шний SCSI разъем, на который можно подключить до 5 различных SCSI- совместимых устройств, например: жесткие диски, CD-устройства и лен­точные накопители.

3.2.3.5 Модуль центрального процессора (СРМ)

Позиции размещения: С4 (левая половина), С11 (правая половина). СРМ состоит из трех одинаковых процессоров Motorola 68030 с тактовой частотой 32 МГц с межмодульной шиной и двух интерфейсов двойного канала.

Три процессора на плате СРМ называются: безопасный процессор А (FSPA), безопасный процессор В (FSPB) и сервисный процессор (SPU).

Безопасные процессоры выполняют все правила централизации, а сервис­ный процессор отвечает за операции ввода/вывода и управления.

 

о

Рис. 3.9. Модуль центрального процессора (СРМ)

3.2.3.5.1 Индикаторы

На передней панели расположены четыре индикатора:

-   RUN (система работает) - зеленый. Указывает, что сервисный процес­сор работает;

-     ONL (эта половина в рабочем режиме) - зеленый. Горит, когда данная половина находится в рабочем режиме. Не горит при загрузке программ;

-    SRV (сервисный режим работы) - желтый. Показывает, что этот мо­дуль работает в сервисном режиме;

- ERR (сбой/неисправность) - красный. Этот индикатор горит в том слу­чае, когда один или более процессоров в модуле не работает в данный момент. Следовательно, если индикатор горит, то какой-то процессор обнаружил сбой/неисправность.

3.2.3.5.2    Переключатели и кнопки

RST/SERV

Данный переключатель имеет три позиции:

1.  Верхняя, необходимо удерживать для горячей перезагрузки половины IPU950.

2.   Центральная - нормальный режим работы.

3.   Нижняя - сервисный режим работы.

NMI (немаскируемое прерывание) кнопка. При нажатии на нее одновре­менно с ПЕРЕЗАГРУЗКОЙ или включением питания, IPU950 начнет рабо­тать в тестовом режиме. Кнопка может использоваться для перезагрузки системы в процессе работы. После перезагрузки IPU перейдет в нормальный режим работы, если переключатель не будет переведен в положение сервис­ного режима в течение 2 секунд.

3.2.3.5.3    Разъем

AUX 1: 9-ти контактный типа DE9P. Используется для локального подсо­единения терминала VT-100 или компьютера АРМ ШН для изменения про­грамм или конфигурирования системы.

 

3.2.3.6 Модуль ввода/вывода (ЮМ)

Рис. 3.11. Модуль ввода/вывода (ЮМ)

Позиции размещения: С5-С7 (левая половина), С8-С10 (правая половина).

Каждый модуль ЮМ имеет:

-   COS порт (RS232);

-  два возможных типа порта для связи с концентраторами. Оба типа могут устанавливаться на одном модуле ЮМ в любой комбинации и конфигуриру­ются в проектных данных;

-   внутреннее соединение для чтения/записи данных в/из модуля СРМ;

-   преобразование уровней сигнала внутренней логики уровням интерфей­са связи (RS232).

В каждом модуле может быть максимально четыре порта.

Возможна связь как с объектными контроллерами, так и с имитаторами в одном и том же модуле ЮМ - конфигурируется в проектных данных.

Каждая половина IPU950 может содержать максимум три модуля ЮМ в зависимости от количества напольного оборудования. Платы ЮМ работают парами, то есть количество плат ЮМ в левой половине IPU950 должно со­ответствовать количеству плат ЮМ, установленных в правой половине.

Данная информация используется проектировщиками и для построения системы. Ближайшие к середине платы определяются как пара 0. Следую­щая пара - 1, и платы около модулей СРМ - 2.

Каждый ЮМ имеет фиксированный 10-контактный разъем RJ45 с че­тырьмя последовательными портами, использующимися для связи с АРМ ДСП. Информация на АРМ ДСП приходит только с той платы ЮМ, которая находится в активной половине IPU950.

Номера портов для АРМ ДСП не меняются и имеют номера 0-11 в кон­фигурационных файлах. Порты 0-3 расположены на нулевой паре, 4-7 - на первой и 8-11 на второй паре ЮМ.

3.2.3.6.1 Разъем для АРМ ДСП.

На рис. 2.13 показан разъем RJ45 для связи с АРМ ДСП. Каждый разъем имеет два канала связи с одним АРМом (всего - четыре).

 

3.2.3.6.2 Модуль порта V.24/V.28 HDLC (PMHDLC)

Данный модуль предназначен для подключения к внешнему модему, ра­ботающему на скорости 19200 бод по протоколам HDLC или RS232. Его можно также использовать для межмашинной связи при подключении к объектным контроллерам или имитатору напольного оборудования, если расстояние до этих устройств не превышает 15 метров.

 

3.2.3.6.3 Модуль порта HDLC с встроенным модемом (PMHDLC-MDM 19.2)

Для связи с системой объектных контроллеров на расстоянии более 15 метров используется модуль порта с интегрированным модемом 19.2 Кбод. Максимальное расстояние зависит от сечения используемого кабеля. При использовании кабеля 0.9 кв. мм максимальное расстояние составит 20 км.

 

3.2.3.7 Кабели

Типы используемых кабелей и их спецификация приведены ниже в таблице. На рис. 3.16 представлена схема типового использования кабелей. Номера кабелей (от С1 до Р2) в таблице соответствуют рисунку.

 

Примечание: Последние четыре цифры в номере кабеля соответствуют его длине в дециметрах, т.е. 3NSS001412-0100 является кабелем длиной 10 метров. Максимально возможная длина кабеля составляет 15 метров.