摘要:設(shè)計(jì)淺談本文從計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的幾種構(gòu)成形式進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)出電氣化鐵道牽引變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案,并對(duì)其進(jìn)行了分析比較。

關(guān)鍵詞:電氣化鐵道牽引變電所監(jiān)控系統(tǒng)方案
隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)水平的不斷提高,人們構(gòu)成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的隨意性不斷加大。目前,基本上可以按照各種測(cè)量、控制功能的要求,構(gòu)成各種類型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)
1計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成形式
在實(shí)際應(yīng)用中,由于各種控制環(huán)境和功能要求不盡相同,因此,為了與之相適應(yīng),計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不僅在規(guī)模上,而且在結(jié)構(gòu)上存在著很大的差別。但按照硬件的組合方式,計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)大致分為通用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和混合計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
2牽引變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
牽引變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)從根本上講,就是一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)形式不外乎以上三種。因此,必須根據(jù)牽引變所的特點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)行狀況以及監(jiān)控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能,合理地選擇系統(tǒng)的硬件配置,力爭(zhēng)達(dá)到以較小的成本代價(jià),高質(zhì)量地完成各種測(cè)控功能的目的。
2.1牽引變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)的功能
從實(shí)際應(yīng)用來看,作為牽引變電所集控系統(tǒng)應(yīng)該具備以下幾個(gè)主要功能
(l)數(shù)據(jù)采集和處理功能;
(2)通信功能;
(3)當(dāng)?shù)乜刂?
(4)自檢功能。
可見微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所完成的功能不是單一的,而是綜合性的,顯然單機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已很難滿足牽引變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求。
2.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
根據(jù)功能要求以及單機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不足之處,變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)采用如下的方案設(shè)計(jì)。
2.2.1采用主從式多機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
目前,多機(jī)系統(tǒng)存在著許多結(jié)構(gòu)形式,主要分為分布式和主從式兩大類。在分布式多機(jī)系統(tǒng)中,各計(jì)算機(jī)具有平等的地位,其結(jié)構(gòu)和功能基本上相同,而主從式結(jié)構(gòu)的多機(jī)系統(tǒng)則由一臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)負(fù)責(zé)專門測(cè)、控功能的從機(jī)構(gòu)成。雖然分布式多機(jī)系統(tǒng)也能克服單機(jī)系統(tǒng)的缺點(diǎn),但構(gòu)成比較復(fù)雜,且由于本系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的測(cè)、控任務(wù)主要是由模擬量輸人、數(shù)字量輸人/輸出、脈沖量輸人等功能子系統(tǒng)構(gòu)成,而各個(gè)功能子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)無論是硬件結(jié)構(gòu)上還是在軟件設(shè)計(jì)上都存在著很大的差別,再加上系統(tǒng)的通信和人機(jī)聯(lián)系等功能,使得各個(gè)計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)和功能上不盡相同,因而也不會(huì)具備平等的地位。顯然,這種系統(tǒng)不適合采用分布式多機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。相比之下,采用主從式多機(jī)系統(tǒng),以一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為主機(jī),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制各從機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),承擔(dān)通信和人機(jī)聯(lián)系等任務(wù),而各個(gè)專門的測(cè)、控子系統(tǒng)則分別由一個(gè)獨(dú)立的從機(jī)來實(shí)現(xiàn),這樣構(gòu)成的系統(tǒng)主次分明,功能劃分明確。由于實(shí)現(xiàn)了功能分布,因此,不僅可以大大減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān),使系統(tǒng)的各個(gè)功能實(shí)現(xiàn)較高的智能水平,而且這種結(jié)構(gòu)的多機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成比較簡(jiǎn)單,很利于系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展。
2.2.2主、從機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成采用混合型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)形式
在主、從式多機(jī)系統(tǒng)中,由于從機(jī)所負(fù)擔(dān)的功能相對(duì)比較單一,無須很強(qiáng)的系統(tǒng)軟、硬件支持。如果主、從機(jī)系統(tǒng)均采用通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),則勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大材小用之嫌,造成極大的浪費(fèi),大大提高了系統(tǒng)的成本開支。而另一方面,由于專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般都不具備很強(qiáng)的操作系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系手段,并且開發(fā)比較困難。因此,如果主、從機(jī)都采用專用計(jì)算機(jī)則又將減弱系統(tǒng)對(duì)主機(jī)的功能要求,而且將大大延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)周期;谏鲜鲈,我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí),主機(jī)采用功能較強(qiáng)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),以充分利用其現(xiàn)有的良好人機(jī)接口和操作功能,而從機(jī)部分則根據(jù)其完成的專門測(cè)、控功能要求,進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和配置,以提高系統(tǒng)的硬、軟件應(yīng)用/配置比。顯然,以混合形式構(gòu)成的主從機(jī)系統(tǒng)不僅能滿足系統(tǒng)的功能要求,而且具有較高的性能/價(jià)格比。
2.2.3主、從機(jī)系統(tǒng)間采用串行總線方式連接
在主從式多機(jī)系統(tǒng)中,如何解決各主、從計(jì)算機(jī)之間的通訊連接是一個(gè)非常重要的問題。
從目前情況來看,主要有串行總線和并行總線兩種連接方式,并行總線傳輸速度快,但其連接距離較短,連接線較多,接口比較復(fù)雜,其穩(wěn)定性和可靠性較差,而串行總線的主要不足之處是數(shù)據(jù)的傳輸速度慢。由于本系統(tǒng)中,從機(jī)數(shù)量不是很多,且各從機(jī)都具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能主從式多機(jī)系統(tǒng)。因此,采用串行總線不僅可以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,節(jié)省許多接口設(shè)備和電纜開支,而且可以保證系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)功能分布的前提下,盡可能實(shí)現(xiàn)位置上的分布,以減少布線的難度,提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。
總之,采用開方式的模塊化結(jié)構(gòu)來構(gòu)成一個(gè)主從式多機(jī)系統(tǒng),主、從計(jì)算機(jī)間為串行總線式的松力,從而減少了主、從機(jī)間的通訊禍合連接方式,其方案設(shè)計(jì)使用靈信息傳輸量,大大地緩和了通訊速活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于擴(kuò)展、高度可靠率較低時(shí)出現(xiàn)的矛盾。另外,串行性和實(shí)時(shí)性、維護(hù)方便為目標(biāo),采總線連接距離較遠(yuǎn),適合多位數(shù)據(jù)用板級(jí)設(shè)計(jì)和元件設(shè)計(jì)相結(jié)合的傳輸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,系統(tǒng)配置靈設(shè)計(jì)原則,以提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)活、方便,比較適合于功能分布的比。系統(tǒng)的硬件配置如圖1。
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以除錳、亞硝酸鹽為主攻關(guān)目標(biāo),將亞硝酸根離子濃度控制在0.02mg/l,錳離子濃度0.lmg/l,鐵離子濃度0.3mg/l。
將進(jìn)一步加強(qiáng)全面質(zhì)量管理知識(shí)學(xué)習(xí),并針對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié),繼續(xù)開展攻關(guān)活動(dòng);認(rèn)真研究,掌握凈水工藝,力求進(jìn)一步提高運(yùn)用水平;加強(qiáng)值班人員標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)管理,繼續(xù)完善有關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn):
【11陳宇輝,余健,謝水波.地下水除伙除住研究的問題與發(fā)展〔J〕.工業(yè)用水與度水,34(3)2003.06
【2]劉爛生,黃毅桿,陳枚民.關(guān)于地下水除鐵,除錳機(jī)理的討論【JJ.給水排水,1996.(10):17一20
【3]李圭白,劉超.地下水除鐵除住(第二版)tM].能京:中國(guó)建筑出版社,1989
【4]張杰,找鎮(zhèn)生.地下水康鐵除錳現(xiàn)代觀[J].給水橋水.1996,22(10):13一16