并行处理控制器及其构成的水厂控制网络.pdfVIP

井行处理控制器及其构成的水厂控制网络 钟 南 京 广东省韶关市 自来水总公司 韶关 512000 摘要:本文介绍一种进口的并行处理控制器及其在广东省韶关市五里亭水厂的应用。这种控制器 以一种集处理部件和外部通信链于一体的高性能单片机为核心，使用高级语言编程，不孺要任何 额外的硬件或软件，可以组成复杂的并行处理网络或高性能的专用处理器，是大型工厂生产过程 自动化的理想控制器. 关性词:并行处理 网络 过移控侧 水厂自动化 Occem P比 一、引 言 并行处理有两种意义，一种是在单一的处理器上采用分时多任务技术完成多项任务， 即在单一的处理器上使用并行处理方式编程:另一种是使用并行的硬件处理器，多个处理 器协作，共同完成一项任务。 用并行处理方式编程的最大好处是便于系统的维护和扩展。使用传统的顺序方式编程， 整个处理器运行的程序必须写成一个大环状，执行时依顺序一步一步地执行，一旦要修改， 必须先熟悉整个程序:使用并行处理方式编程，程序写成了一个个独立的模块，修改或扩 展时，只需修改相应的模块或增加一些模块，大大地节约了时间。此外，并行系统中还可 以通过设置优先权来分清任务的缓急轻重，使重要事件及时处理。 比较先进的并行处理控制器使用的处理器。己将处理部件和外部通信功能集成在同一 块芯片上，人们可以用简单的方法将一个个处理器连在一起。构成复杂的并行处理网络或 组成一个高性能的专用处理器，克服了以往需要专用服务器和网络软件才能组成控制网络、 既增加投资又影响可靠性的缺点，是水处理厂等大型工业企业生产过程自动化的理想控制 器，已在国内二十余座引进技术和设备的水处理厂中应用。本文介绍这种控制器及其在韶 关市五里亭水厂中的应用。 二、并行处理控制器 1. 并行处理控制器简介 由奥地利THYSSEN公司生产的并行处理控制器，是一种新型的PC(可编程序控制器， 也称PLC)，它以英国INMOS公司的Transputer[]系列单片机为核心，采用PC/XT总线结构， 可使用现有个人计算机的大部分功能模块，如 CGA等显示卡、SIO/PIO串并联接口卡等， 还可使用基于PC总线的工控组态软件 (笔者使用美国的FIX), 在硬件上支持并行处理是这种32位高性能单片机最显著的特点.它不仅能够高效自动 地分配处理器内各程序的运行时间，而且依靠其4条最高可达20Mbps的片上通信链，人们 可以方便地组成一个复杂的并行处理网络。 为了适应不同控制规模的需要，厂家备有4槽和14槽两种总线插槽供选择。现笔者使 用的A/D模块信号输入能力为32路模入l块，PIO模块的输入输出能力为192位/块。 2. 并行处理语言 (1)并行处理模式 简单地说，Transputer处理器支持的并行处理模式是通信顺序过程 “Commnicating SequentialProcesses,CSP，它是由美国TonyHoare教授提出的用通道通信的顺序过程 来描述并行系统的理论。如水厂监控系 ，，‘ 统可以分成现场数据输入输出、监视、 aM I - 1自悦 执行 (启动或停止)、通信、管理计算 ， 机 (VDU)等并行过程，过程与过程之 d 间依靠 “通道”来交换数据和协调动作. ii.kitl 史 台 卜鹉 如图I所示。 图I 用CSP描述的监控系统 一个并行过程可以由若千个规模更 小的并行过程组成。也就是说，上述 “通道”可以是相同处理器中不同过程间的软通道、 网络与外部系统连接的边界通道、相邻处理器间用通信链构成的直接通道或非相邻处理器 间的虚拟通道。 将一个并行过程进一步分小，则是一个个象停泵、开报替等简单的过程。这就是 CSP 的基本过程，其程序的编写，仍然必须采用传统的顺序方