Читайте также:
|
Структуры ИИС можно классифицировать по различным признакам. Наиболее часто в качестве признака классификации выбирают способ обмена сигналами взаимодействия, т.е. сигналами, которые обеспечивают согласованное преобразование информации всеми функциональными узлами системы.
Структура ИИС зависит также от принятого в системе способа управления – децентрализованного или централизованного. В первом случае состав и режим работы функциональных узлов постоянны – возможности такой системы ограничены, но она обладает простотой, компактностью и невысокой стоимостью. Во втором случае система содержит центральное устройство управления – контроллер, который задает режим работы функциональных узлов, изменяет количество и состав взаимодействующих функциональных узлов, а также связи между ними, т.е. гибко изменяет функциональные возможности системы.
Структуры децентрализованных систем не отличаются многообразием. На рис. 17.1 показана одна из них с цепочечным соединением функциональных узлов ФУ 1,…, ФУn.
Все сигналы передаются по индивидуальным для каждого функционального узла шинам, а сами функциональные узлы выполняют заранее заданную операцию над информационным сигналом. Примером системы с цепочечной структурой могут служить системы централизованного контроля параметров технологических процессов. Такие системы обычно содержат: ряд первичных ИП; циклический коммутатор, посредством которого периодически каждый первичный ИП подключается к ИИС; ряд последовательно включенных групповых нормирующих ИП, предназначенных для фильтрации, масштабного преобразования и линеаризации выходных сигналов первичных ИП; аналого-цифровой ИП; специализированное устройство обработки информации и регистратор.
Структуры систем с централизованным управлением разнообразнее, к ним относятся структуры радиальная, магистральная, радиально-цепочечная и радиально-магистральная.
Радиальная структура системы показана на рис. 17.2. Обмен сигналами
взаимодействия между функциональными узлами ФУ происходит через контроллер.
Это позволяет программировать ФУ путем подачи программных сигналов от контроллера, изменять порядок обработки информации и т.д. В данной структуре каждый функциональный узел подключается к контроллеру посредством индивидуальных шин. Однако наращивать число узлов в таких структурах трудно из-за усложнения контроллера.
Магистральная структура показана на рис. 17.3.
Особенность данной структуры заключается в наличии общей для всех функциональных узлов шины (однопроводной или многопроводной), по которой передаются сигналы взаимодействия. Эта шина называется магистралью. Адресный сигнал показывает, к какому функциональному узлу относится информация, находящаяся на других проводах магистрали. Магистральная структура легко позволяет наращивать число функциональных узлов в системе. Эта структура применяется для решения задач автоматизации различных экспериментальных исследований.
Радиально-цепочечная и радиально-магистральная структуры представляют собой комбинации рассмотренных выше структур.
Обобщенная структура ИИС показана на рис. 17.4.
Информация от объекта исследования поступает на определенное множество первичных ИП (ПИП), преобразуется в электрическую форму и передается на средства измерения и преобразования информации СИПИ, в которых выходные сигналы ПИП наиболее часто подвергаются следующим операциям: фильтрации, масштабированию, линеаризации, аналого-цифровому преобразованию. Затем сигналы в цифровой форме могут передаваться на цифровые средства обработки и хранения информации СОХИ для обработки по определенным программам или накапливания, а также на средства отображения информации СОИ для индикации или регистрации. Устройство формирования управляющих воздействий УФУВ посредством заданного множества исполнительных устройств ИУ воздействует на объект исследования для регулирования, тестирования и т.п.
В качестве СОХИ в ИИС применяются различные устройства от специализированных вычислительных устройств и микропроцессоров до универсальных ЭВМ. В последнем случае на ЭВМ возлагаются и функции устройства управления УУ.
В состав ИИС первичные ИП и исполнительные устройства не входят, выбор их типов и размещение на объекте производится специалистами – разработчиками объекта исследования. Современные сложные ИИС часто рассматривают как композицию трех комплексов – информационного (включающего средства измерения и преобразования информации и средства отображения информации), вычислительного (включающего средства обработки и хранения информации и устройства управления) и управляющего (включающего устройство формирования управляющего воздействия).
Самостоятельной ветвью ИИС являются измерительно - вычислительные комплексы (ИВК). Они содержат две части: устройство связи с объектом (УСО) и вычислительную часть (рис.17.5). Вычислительная часть в ИВК образуется ЭВМ с развитым программным обеспечением ПО. ЭВМ управляет в ИВК всеми процессами сбора и обработки информации. Структура ИВК может иметь один или два уровня. Одноуровневая структура содержит одну магистраль – магистраль ЭВМ, к которой подключены все устройства ИВК. Двухуровневая структура содержит две магистрали – приборов и ЭВМ. Сигналы взаимодействия между магистралями передаются через системный контроллер – транслятор ТР.
Управление ИВК от ЭВМ осуществляют специальные программы – драйверы. В результате изменения структуры и методов обработки измерительной информации программным путем можно легко приспосабливать ИВК к особенностям объекта исследования.
Значительное распространение получили также ИИС для сбора и относительно простой обработки информации, поступающей от небольшого числа обычно однородных первичных ИП. Структура такой системы показана на рис. 11.6. Измеряемые сигналы подаются на входы 1, 2, …, n коммутатора, с выхода которого они поступают на АЦП и регистратор. Применение средств вычислительной техники здесь минимальное. Управление работой таких устройств обычно осуществляется специальным генератором импульсов определенной последовательности (таймером), который входит в состав управляющего устройства УУ.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 63 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |