СИСТЕМА ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

1. Система логического управления (СЛУ), содержащая соединенные между собой модуль входов для приема и преобразования входных сигналов, модуль выходов для формирования сигналов управления, логический модуль для реализации алгоритмов пользователя, модуль диагностики для сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, отличающаяся тем, что она содержит модуль оптической связи для обеспечения межканальных связей, модули соединены между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленый цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики, предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный, по меньшей мере, с одним модулем диагностики.
2. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый из модулей реализован с применением ПЛИС.
3. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что она содержит несколько модулей входов, выходов, диагностики, оптической связи и логических модулей.
4. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что она реализует функции, которые выполняют модули в рамках одного или нескольких каналов.
5. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модуль входов содержит множество дублированных каналов приема входных сигналов, узел логической обработки и преобразования, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.
6. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модуль выходов содержит множество дублированных каналов выдачи сигналов управления, узел логического преобразования цифровой выходной информации, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.
7. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что логический модуль содержит множество цифровых каналов для связи с модулями входов и выходов, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с модулем диагностики, узел цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных сложных систем, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел электропитания.
8. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модуль диагностики содержит множество цифровых каналов для связи с входными, выходными и логическим модулями, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, входные цепи и узлы приема сигналов датчиков температуры, задымления и контроля доступа к СЛУ, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дублированный узел электропитания.
9. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модуль оптической связи содержит каналы связи с каждым логическим модулем, узел логической обработки и распределения потоков информации, узел диагностики, узел цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, установленными в других шасси и шкафах при построении сложных многоканальных систем, дублированный узел электропитания.
10. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модули устанавливаются в шасси, крейт, субблок с использованием системы механической кодировки посадочных мест посредством специальных разъемных соединений, где однотипные разъемы на стойке кодируются набором механических штифтов для однозначного определения места установки соответствующего модуля.
11. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый логический модуль и модуль диагностики при установке в шасси получают IP-адреса посредством набора электрически-коммутируемых перемычек на кросс-плате.
12. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что при построении на базовом шасси система включает следующие комплектации: простая и дублированная.
13. Система логического управления по пп.1 - 12, отличающаяся тем, что система основана на совместной работе модулей образуя:
- локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем;
- дублированное локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;
- разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;
- дублированное разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;
- гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем;
- дублированное гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.
14. Система логического управления по пп.1 - 12, отличающаяся тем, что в зависимости от комплектации и количества каналов система включает следующий отбор конфигураций:
- одноканальная, одноканальная дублированная;
- двухканальная, двухканальная дублированная;
- трехканальная или трехканальная дублированная;
- четырехканальная или четырехканальная дублированная.
15. Система логического управления по пп.1 - 12, отличающаяся тем, что структура системы во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре: «вход - логика - выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации.
16. Система логического управления по пп.1 - 12, отличающаяся тем, что система использует цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс-платы в пределах шасси и/или оптические линии связи между модулями разных шасси.
17. Система логического управления по пп.1 - 12, отличающаяся тем, что цифровые линии связи содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный полнодуплексный канал связи для каждого модуля.
18. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с модулем диагностики и, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с логическим модулем, логический модуль и модуль диагностики содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.
19. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что связь между модулями шасси реализована посредством индивидуальных независимых двунаправленных каналов типа "точка-точка", при этом каждый модуль содержит, по меньшей мере, одну независимую гальванически развязанную от других пару "приемник-передатчик".
20. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что модули соединяются с каждым логическим и диагностическим модулями системой печатных проводников кросс-платы, при этом для передачи данных используют последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).
21. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что физический уровень линий связи основан на последовательной дифференциальной связи согласно стандарту LVDS по двоичным кодам.
22. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что физический уровень сети связи шины основан на топологии "приемник-передатчик" для каждой пары связанных модулей, индивидуальные двунаправленные линии связи передают данные от одного модуля к другому.
23. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что принцип построения компьютерных сетей внутреннего и внешнего интерфейса - стянутые в точку магистрали на специальных серверах (технологический, диагностический).
24. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса -индивидуальные оптические каналы связи типа «точка-точка», при этом каждый оптический канал «точка-точка» включает, по меньшей мере, один полнодуплексный канал связи.
25. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый логический и диагностический модули независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память.
26. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что поканальные входные и выходные цепи ввода/вывода, цепи диагностики и управления в каждом модуле гальванически разделены друг от друга и от корпуса модуля, вплоть до отдельного модуля диагностики шасси и отдельной компьютерной диагностической сети в системе.
27. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что каждый из модулей для хранения алгоритмов работы содержит энергонезависимую память.
28. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.
29. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.
30. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.
31. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами на основе параллельной работы двух и более каналов.
32. Система логического управления по п.1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4".
33. Система логического управления, содержащая соединенные между собой модуль входов для приема и преобразования входных сигналов, модуль выходов для формирования сигналов управления, логический модуль для реализации алгоритмов пользователя, отличающаяся тем, что она дополнительно включает второй логический модуль, при этом логические модули реализуют функции алгоритмов пользователей, сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, модуль оптической связи для обеспечения межканальных связей, модули соединены между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики, предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный с каждым логическим модулем.
34. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что каждый из модулей реализован с применением ПЛИС.
35. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что она содержит несколько модулей входов, выходов, оптической связи и логических модулей.
36. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что она реализует функции, которые выполняют модули в рамках одного или нескольких каналов.
37. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что модуль входов содержит множество дублированных каналов приема входных сигналов, узел логической обработки и преобразования, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с каждым логическим модулем, дублированный узел электропитания.
38. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что модуль выходов содержит множество дублированных каналов выдачи сигналов управления, узел логического преобразования цифровой выходной информации, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с каждым логическим модулем, дублированный узел электропитания.
39. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что логический модуль содержит множество цифровых каналов для связи с модулями входов и выходов, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем, узел цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных сложных систем, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел электропитания.
40. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что модуль оптической связи содержит каналы связи с каждым логическим модулем, узел логической обработки и распределения потоков информации, узел диагностики, узел цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, установленными в других шасси и шкафах при построении сложных многоканальных систем, дублированный узел электропитания.
41. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что модули устанавливаются в шасси, крейт, субблок с использованием системы механической кодировки посадочных мест посредством специальных разъемных соединений, где однотипные разъемы на стойке кодируются набором механических штифтов для однозначного определения места установки соответствующего модуля.
42. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что каждый логический модуль при установке в шасси получает IP-адрес посредством набора электрически-коммутируемых перемычек на кросс-плате.
43. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что при построении на базовом шасси система включает следующие комплектации: простая и дублированная.
44. Система логического управления по пп.33 и 43, отличающаяся тем, что система основана на совместной работе модулей образуя:
- локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем;
- дублированное локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;
- разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;
- дублированное разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;
- гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем;
- дублированное гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.
45. Система логического управления по пп.33 и 43, отличающаяся тем, что в зависимости от комплектации и количества каналов система включает следующий отбор конфигураций:
- одноканальная, одноканальная дублированная;
- двухканальная, двухканальная дублированная;
- трехканальная или трехканальная дублированная;
- четырехканальная или четырехканальная дублированная.
46. Система логического управления по пп.33 и 43, отличающаяся тем, что структура системы во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре: «вход - логика - выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации.
47. Система логического управления по пп.33 и 43, отличающаяся тем, что система использует цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс - платы в пределах шасси и/или оптические линии связи между модулями разных шасси.
48. Система логического управления по пп.33 и 43, отличающаяся тем, что цифровые линии связи содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный полнодуплексный канал связи для каждого модуля.
49. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с основным логическим модулем и, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с резервным логическим модулем, основной логический модуль и резервный логический модуль содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.
50. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что связь между модулями шасси реализована посредством индивидуальных независимых двунаправленных каналов типа "точка-точка", при этом каждый модуль содержит, по меньшей мере, одну независимую гальванически развязанную от других пару "приемник-передатчик".
51. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что модули соединяются с каждым логическим модулем системой печатных проводников кросс-платы, при этом для передачи данных используют последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).
52. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что физический уровень линий связи основан на последовательной дифференциальной связи согласно стандарту LVDS по двоичным кодам.
53. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что физический уровень сети связи шины основан на топологии "приемник-передатчик" для каждой пары связанных модулей, индивидуальные двунаправленные линии связи передают данные от одного модуля к другому.
54. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что принцип построения компьютерных сетей внутреннего и внешнего интерфейса - стянутые в точку магистрали на специальных серверах (технологический, диагностический).
55. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса - индивидуальные оптические каналы связи типа «точка-точка», при этом каждый оптический канал «точка-точка» включает, по меньшей мере, один полнодуплексный канал связи.
56. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что каждый логический модуль независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память.
57. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что поканальные входные и выходные цепи ввода/вывода, цепи диагностики и управления в каждом модуле гальванически разделены друг от друга и от корпуса модуля, вплоть до отдельной компьютерной диагностической сети в системе.
58. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что каждый из модулей для хранения алгоритмов работы содержит энергонезависимую память.
59. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.
60. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.
61. Система логического управления по п.33, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.
62. Система логического управления по п.36, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами на основе параллельной работы двух и более каналов.
63. Система логического управления по п.36, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4".