пояснительная_Дудин (1205445), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Основной и резервный шлюзы периодически или по синхронизирующему событию считывают кадры новой информации из суточных файлов обмена, расположенных в активном файловом сервере под управлением ОС Windows NT. Из новых кадров в шлюзах формируются пакеты: основная и резервная копии. Пакеты с кадрами отправляются каждым шлюзом соответственно по основному и резервному кольцу. ЛП принимает пакет, извлекает кадры входной информации, включает в пакет кадры выходной информации и передает пакет дальше. Выходная информация от ЛП также имеет две копии, которые отправляются по основному и резервному кольцам. Основной и резервный шлюзы принимают пакеты, сопоставляют копии, если пришли две, и дописывают кадры новой информации в суточные файлы обмена активного и пассивного файловых серверов. Вторая копия – контрольная.

Для обмена шлюза с файловым сервером используется ServerMessageBlock (SMB) – протокол, предоставляющий доступ к разделяемым файлам на удаленной системе. Для работы SMB используются протоколы TCP/IP и Ethernet IEEE 802.3.

2.2.4 Программное обеспечение ЦП

Загрузка и инициализация программного обеспечения на ПУ осуществляется автоматически, после включения электропитания аппаратных средств.

Работа программной среды пользователя на компьютерах основного и резервного комплектов АРМ ДНЦ организована в графической среде и полностью идентична.

Оперативная информация о состоянии устройств СЦБ в виде сетевых широковещательных пакетов постоянно поступает от КТС «Тракт-ЦП» и записывается в буфер, эта информация является базовой для задач, решаемых подсистемой. Для расшифровки поступающей информации используются файлы нормативных данных. Файлы составляются на основании таблицы распределения импульсов сигналов ТС данного участка.

Исходной информацией для отображения текущего поездного положения служат данные, находящиеся в буфере драйвера ввода. На основе исходных данных и нормативной информации по изображению станций и участков на экран выводится оперативное поездное положение. Обновление информации о поездном положении происходит синхронно с изменением содержания буфера драйвера ввода, т.е. с приходом сигналов ТС, несущих новую информацию.

Комплекс предоставляет диспетчеру возможность анализировать поездное положение по данным архивных файлов каналов ДЦ с выдачей времени записи и возможностью пошагового просмотра архивных файлов.

Файлы конфигурации позволяют системе настроится на определенный объект.

Работа программной среды пользователя АРМ ШЧД организована в диалоговом режиме посредством кнопочного меню. После загрузки и инициализации программного обеспечения на экране появляется изображение главного меню, имеющего следующие разделы:

• интегрированная информация о приеме сигналов ТС всеми каналами системы;

• оперативная информация о состоянии сигналов по подключенным каналам ТС системы ДЦ;

• оперативная поездная информация по контролируемому участку;

• архивная информация о сигналах каналов ТС, представленная в виде таблицы импульсов;

• архивная информация о поездной информации на контролируемом участке и станциях;

• программный осциллограф каналов;

• архив ТУ;

• администрирование сети;

• справочная информация пользователя.

Выбор раздела осуществляется нажатием соответствующей функциональной клавиши, переход в другой режим возможен в любой момент времени.

2.3 Подсистема линейного пункта

2.3.1 Принцип построения подсистемы ЛП «Тракт»

Подсистема ЛП «Тракт» изображена на втором листе графического материала.

Характеристика подсистемы контролируемого пункта «Тракт–ЛП»:

• возможное количество двухпозиционных объектов управления на одном КП – 112;

• возможное количество двухпозиционных объектов ответственного управления на одном КП – 32;

• возможное количество двухпозиционных контролируемых объектов на одном КП – 1280.

Основой контролируемых пунктов служит комплекс технических средств (КТС) «Тракт-ЛП», состоящий из следующих элементов:

• ведущий управляющий модуль «Мастер»;

• модуль вывода дискретной информации;

• модуль ввода дискретной информации;

• модуль вывода ответственных команд;

• модули сопряжения с объектами управления, контроля и аппаратурной связи;

• модуль цифровой обработки сигналов или модуль коммутатора кабельных линий;

• система электропитания;

• общее и специальное программное обеспечение.

КТС «Тракт-ЛП» (для одного контролируемого пункта) состоит из:

• шкафа защищенного исполнения;

• помехоустойчивой локальной сети;

• блока питания первичного;

• блока питания вторичного;

• модуль коммутатора линий;

• модуль «Мастер»;

• модуль УСО ввода;

• модуль УСО вывода;

• модуль УСО вывода ответственных команд;

• модуль УСО связи;

• модуль ввода дискретной информации;

• модуль вывода дискретной информации;

• модуль вывода ответственных команд.

2.3.2 Комплекс технических средств «Тракт-ЛП»

Комплекс технических средств (КТС) «Тракт-ЛП» входит в состав системы диспетчерской централизации «Тракт». КТС «Тракт-ЛП» необходим для обеспечения функционирования аппаратно-программных средств на линейных пунктах (ЛП) железных дорог в неблагоприятных природных условиях, таких как грозовых разрядов, электромагнитных полей.

КТС взаимодействует с центральным постом (ЦП) с помощью кольцевой топологией связи. Имеется возможность использования линий связи и протоколов, эксплуатирующихся в настоящее время других систем железнодорожной автоматики.

Комплекс технических средств состоит из пяти систем, каждая из которых включает в себя аппаратно-программный компонент:

• центральный вычислитель (Мастер);

• периферийные модули ввода-вывода;

• контроллерная локальная сеть;

• внешняя коммуникационная система;

• система электропитания.

Также в КТС «Тракт-ЛП» включены сервисные средства для конфигурации, обслуживания и ремонта, интегрированные в оборудование и ПО модулей ЛП.

2.3.3 Организация программного обеспечения центрального вычислителя (Мастер)

Программное обеспечение (ПО) делится на четыре части:

• технологическое ПО;

• инструментальное ПО;

• системное ПО;

• прикладное ПО.

Технологическое программное обеспечение необходимо для загрузки программ в Мастер, тестирования и отладки на этапе производства, а также во время проведения пуско-наладочных и ремонтных работ. В его состав входят:

• набор текстовых прошивок для FLEX логики;

• набор рабочих прошивок для FLEX логики;

• набор тестовых прошивок для FLASH 386EX и AM186CC;

• набор рабочих прошивок для FLASH 386EX и AM186CC;

• программатор JTAG.

Инструментальное ПО обеспечивает разработку и корректировку прикладного и системного ПО Мастера. Включает с себя:

• инструментальный монитор для инструментальной ЭВМ;

• инструментальный монитор для Мастера;

• компилятор;

• программатор JTAG.

Системное ПО предназначено для обеспечения безопасной и надежной работы прикладной программы. В состав системного ПО входят:

• система контроля загрузки FLEX логики;

• система контроля правильности массивов во FLASH памяти;

  • система рестарта при сбоях;

  • система восстановления программы после сбоя;

  • система запоминания состояния системы при сбое;

  • система контроля питания;

  • система контроля чтения/записи в ОЗУ МАСТЕРА;

  • система контроля работоспособности 386EX;

  • драйвер CAN;

  • драйверы синхронного и асинхронного каналов;

  • драйверы RTC;

  • драйвер инженерной консоли;

  • система ON-LINE диагностики и ведения протокола во FLASH памяти.

Прикладное ПО состоит из модулей связи с периферийными контроллерами и модуля анализа команд.

2.3.4 Операционная система МАСТЕРА для основного процессора Intel 386EX

Основой ПО мастера составляет OC QNX 4.23 фирмы QNX Software. Система является распределенным, отказоустойчивым микроядром, сделанным по спецификации POSIX. Минимальный размер составляет около 10-ти Кбайт. Можно легко поставить в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Также легко организуется сеть с разными протоколами обмена и на базе различных физических каналов передачи.

Микроядро QNX выполняет четыре основных функций:

• обмен между процессами;

• низкоуровневые сетевые коммуникации;

• переключение процессов;

• диспетчеризация прерываний.

Имеется возможность обращения к данным процессам с помощью 14 основных системных команд. Данные функции компактны в реализации и занимают 7 Кб кода. Микроядро обеспечивает необходимый набор средств для нормальной работы операционной системы реального времени.

2.3.5 Организация модуля Мастер версии M3M

Структура серийного модуля Мастер М3М (в дальнейшем МЛС М3М) представлена на рис. 2.1 и 2.2. Представляет собой высокопроизводительное вычислительное ядро, обладающее высокой безопасностью и надежностью функционирования.

МЛС М3М выполняет следующие системные функции:

• обеспечение решения прикладных технологических задач;

• координация работы других функциональных модулей;

• проверка корректности поступающей информации;

• обеспечение прохождения ответственных команд;

• обеспечение диагностики сопряженных модулей и реконфигурация системы по результатам обработки полученной информации;

• инструментальные.

Мастер М3М выполнен по схеме несимметричного резервирования и имеет в своем составе:

• два процессора Intel 386ЕХ-25;

• схемы синхронизации;

• схемы коммутации;

• магистралей;

• схемы контроля процессоров;

• накопителей памяти ОЗУ и ПЗУ;

• схемы контроля и исправления ошибок в памяти;

• схемы диагностирования;

• часы реального времени с элементом резервного питания;

• конфигурационное ПЗУ;

• преобразователь питания 3В;

• однокристальную ЭВМ АМ186СС-40КС;

• накопители памяти ОЗУ и ПЗУ,

• схемы супервизора;

• интерфейс конфигурирования FLEX-логики;

• схемы запуска и блокировки центрального вычислителя;

• схемы буферизации;

• распознавания и считывания контрольной и диагностической информации.

Два модуля Мастер работают в режимах:

• основной - резервный;

• активный – пассивный.

В режиме основной – резервный активный модуль поддерживает обмен данными по двоированному информационному каналу. Пассивный модуль становится активным только в случае неисправности основного. Данное решение принимает только активный Мастер, пассивный предоставляет доступ к каналу.

Мастер КП принимает пришедший по каналу пакет, извлекает сообщения входной информации, включает в пакет сообщения выходной информации и передает пакет дальше. Активный Мастер забирает копию входных данных у пассивного и выдает ему копию выходных данных.

В режиме активный – пассивный информация распространяется независимо по двум каналам – основная и контрольная копии. При неисправностях основного канала управление и обмен осуществляется через резервный канал.

Интерфейс связи состоит из двух последовательных асинхронных каналов со средствами управления внешними модемным оборудованием.

Локальный интерфейс для синхронизации работы МЛС М3М основного и резервного комплектов состоит из генератора кодовых последовательностей и схемы опознавания состояния, элемента гальванической развязки ISO1. Контроллер интерфейса связан с контрольным и блокирующими схемами центрального вычислителя и сервисного процессора или с процессами центрального вычислителя.

Основу ПО МЛС М3М составляет OCQNX 4.2x фирмы QNX Software Ltd.

Рисунок. 2.1 - Структурная схема модуля МАСТЕР версии М3М (правая часть)

Рисунок 2.2 - Структурная схема модуля МАСТЕР версии М3М (левая часть)

2.4 Протоколы обмена информацией

2.4.1 Входные и выходные данные, размещаемые в файловом сервере

Интерфейс к системе АРМ ПУ осуществляется через разделяемые файлы, размещенные в файловом сервере. Данные разделены по функциональному назначению и упакованы в кадры.

Массивы кадров данных каждого типа хранятся в суточных файлах с расширением вида «data», например «tc.data», где «data» принимает значение data ={1,2, …31}.

Входные команды шлюза упакованы в кадры. Для передачи по кольцу кадры команд собираются в пакеты.

Входными данными ЛП являются команды, приходящие на ЛП по кольцу – резервированному информационному каналу, замыкающему цепочку ЛП и ШМ.

Выходными данными ЛП являются ответы на принятые команды и информация телесигнализации от контролируемых устройств железнодорожной автоматики, которые отправляются от ЛП по кольцу – резервированному информационному каналу, замыкающему цепочку ЛП и шлюз.

Пакеты строятся из кадров и имеют заголовок. Он необходим для определения принадлежности каждого кадра к соответствующей станции.

Заголовок содержит поле – тип пакета, состоящее из циклического кода и номера, обновляемого после каждого прохода по кольцу.

Характеристики

Список файлов ВКР