ЭВМ общего назначения

ЭВМ общего назначения называется такая архитектура вычислительных средств и программного обеспечения, которая позволяет единообразно решать большинство возникающих технических задач, включая задачи сопряжения с ЭВМ широкой номенклатуры внешних устройств, датчиков.

Следует иметь в виду, что использование ЭВМ общего назначения упрощает и ускоряет процесс разработки стандартного проекта в области автоматизации, однако, конечное решение обычно не оказывается оптимальным как в плане технических требований надёжности, так и в плане экономической эффективности. Обычно ЭВМ общего назначения включает в себя стандартный набор компонентов [6]:

центральный процессор (один или несколько) и арифметический сопроцессор;

быстродействующее запоминающее устройство (возможно, энергонезависимое);

внешние (дисковые) накопительные устройства различной природы;

мультимедийные (графическое и звуковое) устройства;

терминал пользователя (дисплей);

средства ввода (клавиатура, мышь и т.п.);

средства сетевой поддержки;

возможность подключения дополнительных интерфейсных устройств, в том числе, и в виде контроллеров, присоединяемых к шине ЭВМ;

возможность установки разнообразного программного обеспечения вместо имеющегося в стандартной поставке.

Свойство открытости архитектуры является основным условием универсальности при широком применении.

На сегодняшний день этим требованиям в основном удовлетворяют типовые персональные компьютеры и контроллеры на базе их архитектуры. Именно на такой базе часто строят системы автоматики, если к ним не предъявляются повышенные требования. Часто ПК используют на начальном этапе проектирования системы, когда требуется ускоренно получить работоспособную версию системы, необходимую для дальнейшей разработки. Обычно таким разработкам присущи следующие характерные недостатки:

невысокая надёжность как аппаратной, так и программной части;

узкий температурный диапазон, особенно в сторону отрицательных температур;

низкое качество исполнения материнских плат и плат контроллеров;

повышенный уровень помех и пульсаций по шинам питания, что усложняет задачу подключения точных устройств.

Тем не менее, ПК с успехом используются в качестве интеллектуальных измерительных приборов. Например, осциллограф на базе ПК позволяет, помимо удобного и наглядного отображения процессов, вести их запись на диск для протоколирования и передавать по сети обобщающую информацию для диспетчерского управления более высокого уровня.

5.2.2. Специализированные ЭВМ
и вычислительные комплексы

Это ЭВМ, имеющие функциональные возможности и конструктивные особенности, позволяющие использовать их для эффективного решения ограниченного класса задач в определённых условиях окружающей среды. Отличия от ЭВМ общего назначения могут быть разнообразными, например:

процессор со специальной (эффективной в конкретном случае) системой команд, что позволяет:

повысить надёжность;

снизить стоимость;

повысить быстродействие.

Вычислительный комплекс (ВК) – это комплекс средств ВТ, решающий прикладную задачу. В ВК могут входить разнородные компоненты. Обычно приходится применять специализированные вычислительные средства: или (проблемно-ориентированные) специализированные ЭВМ и ВК для оптимизации окончательного решения при проектировании САиУ.

Промышленные (индустриальные) ПК – это специально спроектированные ПК, совместимые со стандартными архитектурно и программно, но отличающиеся конструктивным исполнением. Цель – повышение надёжности, помехозащищённости и расширения диапазона параметров окружающей среды нормального функционирования (температурный диапазон и т.п.). Преимущество таких ПК – возможность отладки программного обеспечения на обычных ПК.