Принципы выбора вида интерфейса

При выборе интерфейса для создания автоматизированной системы измерения и управления необходимо учитывать следующие факторы:

§ Необходимую скорость выполнения операций управления аппаратурой и передачи данных.

§ Территориальную распределенность объекта автоматизации.

§ Количество приборов и устройств, объединяемых в автоматизированную систему.

§ Наличие или отсутствие приборов и устройств для измерения и управления требуемого функционального назначения со встроенными интерфейсными узлами.

Для сопряжения компьютера с объектом управления может быть использована имеющаяся в готовом виде аппаратура со встроенными интерфейсными узлами:

§ Plug-in Data Acquisition Boards (DAQ boards) с интерфейсами PCI, ISA - встраиваемые в компьютер платы сбора данных и управления. DAQ boards содержат, как правило, аналоговый мультиплексор на 4 - 64 канала, усилитель с программно устанавливаемым дискретно, в диапазоне от 1 до 1000, коэффициентом усиления, быстродействующий 12-разрядный АЦП с памятью на 16 - 512 слов, одно-, двухканальный ЦАП с памятью до 2 Кслов, 32 - 48-разрядный таймер. В компьютер может быть установлено до 5 модулей DAQ boards;

§ Signal Condition eXtended Instrumentation (SCXI) - выносные модули расширения системной магистрали компьютера, для подключения измерительной аппаратуры. Модули SCXI представляют собой блочные каркасы с источниками питания, позволяющие устанавливать несколько (4 или 12) плат ввода/вывода (усилителей, нормирующих преобразователей, фильтров, прецизионных АЦП и ЦАП). Системное сопряжение модуля SCXI с компьютером производится через DAQ board или интерфейс Bitronics (модифицированный для передачи данных в двух направлениях Centronics).

Рис. 27

§ Приборы со встроенными интерфейсными узлами GPIB (General Purpose Interface Bus) Комплекс аппаратуры на базе интерфейса GPIB может иметь линейную протяженность до 25 м и содержать до 15 многофункциональных приборов.

§ Аппаратура магистрально-модульных систем на основе стандартов VXI, CAMAC. Комплекс на базе аппаратуры САМАС может иметь линейную протяженность до 32 км и содержать более 1200 адресуемых приборов.

Рис. 28

§ Data Acquisition Modules (Field Points, ICP CON, ADAM) - выносные модули измерения и управления (АЦП, ЦАП, модули цифрового ввода/вывода, счетчики, модули управления реле и т. д.), сопрягаемые с компьютером с помощью последовательного интерфейса RS-485. Характерными особенности модулей являются автономное питание от батареи или аккумулятора, гальваническая развязка с компьютером, конструктивное исполнение в герметичном корпусе, позволяющее использовать модули в системах промышленной автоматизации. Комплекс, построенный на базе модулей, может иметь линейную протяженность до 1200 м и содержать до 256 модулей в каждой ветви.

Рис. 29

§ Аппаратура PXI. Комплекс представляет собой блочный каркас с источником питания и шиной PCI. В блочный каркас устанавливается компьютер Pentium и функциональные модули для измерения и управления.

Рис. 30

§ Аппаратура с интерфейсом USB.

Рис. 31

§ Аппаратура Compact RIO (Reconfigurable Embedded Control and Acquisition System). Комплекс представляет собой миниатюрный блочный каркас с источником питания и шиной PCI. В блочный каркас устанавливается контроллер Pentium 200 МГц, DRAM 64Мб, Compact Flash 512 Мб и функциональные модули ввода/вывода аналоговых и цифровых сигналов. Контроллер может сопрягаться с компьютером для загрузки программы и обмена данными с помощью интерфейсов Ethernet и RS232.

Рис. 32

Предлагаемая на мировом рынке аппаратура (Hardware) и программные средства (Software), позволяют реализовать автоматизированные системы измерения и управления с использованием практически любых компьютеров: IBM PC/AT, IBM PS2, Notebook Computers, Macintosh, Sun Spark Station, HP Apollo, IBM Risk System, DEC Turbo, DEC VAX Station.

Ниже на рис. 33-35 приведены примеры специализированных компьютеров для сложных условий эксплуатации.

Рис. 33. Портативный компьютер

Рис. 34. Защищенный ноутбук

Портативные компьютеры А-серии. Предназначены для использования в особо тяжелых условиях эксплуатации: приложения военного/оборонного назначения, вредное производство, мобильные объекты, плохие климатические условия. Металлический корпус этих компьютеров выполнен с применением магниевых сплавов для обеспечения прочности и минимизации веса (5,45кг.) и имеет обрезиненные углы с круговой прокладкой, что обеспечивает герметичность корпуса. В корпусе также реализована технология «тепловая труба» для внутреннего охлаждения. Модели А-серии соответствуют военным стандартам, поэтому устойчивы к ударам и падениям с высоты до 1 метра. По желанию пользователя оснащаются экраном Touch-Screen и/или LCDпанелью Sun-light Readable (обеспечивают хорошую видимость в условиях яркого солнечного света). В отличие от многих современных ноутбуков, компьютеры этой серии могут снабжаться модулем расширения, в которую можно установить плату сбора данных и управления с интерфейсами ISA или PCI.

.

Рис. 35. Портативный ноутбук А-серии

Контрольные вопросы и задачи

1. Что нужно учитывать при выборе интерфейса для компьютерной системы измерения и управления?

2. Какие виды интерфейсов наиболее широко применяются при создании компьютерных систем измерения и управления?

3. Какие показатели относят к показателям качества интерфейсов?

Поиск по сайту: