
- •Реферат
- •Розділ 1 постановка задачі та особливості побудови аналогових інтерфейсів
- •1.1 Загальна характеристика аналогового інтерфейсу інформаційно-вимірювальних систем
- •1.2 Передача вимірювальної інформації
- •1.2.1 Модуляція гармонічних сигналів
- •1.2.2 Імпульсна модуляція
- •Розділ 2 огляд способів побудови та вибір аналогового інтерфейсу для інформаційно-вимірювальних систем
- •2.1 Пристрої збору даних для лабораторних систем
- •2.2 Технології із віддаленим доступом
- •2.2.1 Технологія FieldPoint
- •2.2.2 Hart-протокол (Highway Addressable Remote Transduser)
- •2.3 Багатоточкові інформаційно-вимірювальні системи централізованого типу
- •2.3.1 Трипровідний аналоговий інтерфейс
- •2.3.2 Диференціально-струмові структури
- •Розділ 3 моделювання аналогового інтерфейсу з частотною модуляцією для інформаційно-вимірювальних систем
- •3.1 Аналіз ітераційно-інтегруючого перетворювача
- •3.1.1 Моделювання відновлюючого фільтру нульового порядку
- •3.1.2 Моделювання відновлюючого фільтру першого порядку
- •3.2 Аналіз схеми широкосмугового фазового автопідлаштовувача частоти
- •3.2.1 Моделювання фазового автопідлаштовувача частоти
- •Розділ 4 аналіз досліджуваної системи та її похибок
- •4.1 Побудова системи збору даних з аналоговим інтерфейсом для інформаційно-вимірювальних систем із застосуванням частотної модуляції
- •4.2 Оцінювання похибок при модуляції
- •4.2.1 Експериментальний аналіз залежності ймовірності появи похибки від співвідношення сигнал/шум
- •Висновки
- •Список використаних джерел
- •Функціональні схеми варіантів побудови відновлюючого фільтру в середовищі Multisim
- •Функціональна схема широкосмугового завадозахищеного фазового авторідлаштовувача частоти у середовищі Multisim
2.2 Технології із віддаленим доступом
2.2.1 Технологія FieldPoint
Пристрої сімейства FieldPoint є модульними розподіленими системами вводу/виводу, які призначені для використання в промислових завданнях керування даними, збору і обробки даних в найжорсткіших умовах експлуатації. Конструкція модулів сімейства FieldPoint забезпечує швидкий монтаж, легкість в експлуатації, максимальну надійність, а також можливість застосування для систем із віддаленим доступом. Модулі даного сімейства мають унікальну серед аналогів функцією автоматичної конфігурації, самодіагностики та гарячої заміни складових. Модулі FieldPoint мають також функції визначення збоїв і помилок, сторожові таймери і дозволяють програмування станів виходів у випадках відключення живлення і втрати зв’язку.
Рисунок 2.4 – Зовнішній вигляд модулю FieldPoint
Міцний корпус і чітка відповідність специфікаціям захисту від зовнішніх електромагнітних впливів, гальванічна розв’язка 3000 В, розширений температурний діапазон від мінус 40 до плюс 70 °С, напруга живлення 11 В…30 В, можливість монтажу на стіну і DIN-рейку роблять модулі FieldPoint відмінним інструментом для побудови автоматизованих систем керування технологічними процесами (АСК ТП). Модулі вводу/виводу за допомогою термінальних платформ компонуються в довільній комбінації до 9 модулів в одному блоці, який називається банком, і підключаються до багатофункціонального модулю за допомогою високошвидкісної шини. Далі банки з’єднуються між собою і з хост-комп'ютером за допомого. мережевого інтерфейсу.
Програмна підтримка. FieldPoint Explorer - це підтримувана операційною системою Windows програма, призначена для конфігурування апаратної і програмної частин системи, побудованої на основі модулів FieldPoint. Вона використовує простий і зручний віконно-діалоговий інтерфейс, що дозволяє швидко налагодити роботу всієї системи. Програма дозволяє встановити наявність в системі конкретних типів встановлених модулів в режимі plug-n-play і провести їх попереднє тестування. Програмні пакети LabVIEW і Lookout дозволяють імпортувати отриманий файл з конфігурацією в своє середовище розробки, що дозволяє відразу почати програмування системи.
Більш сучасним аналогом технології FieldPoint є плати вводу-виводу серії 6B, виробництва National Instruments. Вони являють собою модулі вводу-виводу, призначені для оцифровування та перетворення сигналів для побудови повноцінної системи розподіленого моніторингу та контролю за процесом вимірювання. Такі системи працюють із термопарами, термометрами опору (В та мВ), джерелами струму, модулями зі струмовими виходами та 24-канальними цифровими платами вводу-виводу.
Зв’язок між модулями і платами серії 6B відбувається за допомогою послідовної шини RS-485. Модулі підключаються до плат, які мають один, чотири або шістнадцять каналів із окремим інтерфейсом RS-485 та додатковим RS-232 інтерфейсом, який можна підключити безпосередньо до ПК. Такі системи мають можливість розподіленого віддаленого вводу-виводу даних із дальністю дії до 1,2 км.
Отже, технологія FieldPoint, яка має у своєму складі потужний зовнішній блок живлення та мережевий інтерфейс, та сімейство серії 6B дозволяють організувати збирання та передачу даних на відстані, але для зв’язку між компонентами такі системи використовують послідовний цифровий інтерфейс. Такий тип зв’язку програє з точки зору швидкодії, але на сьогоднішній день виступає єдиним доступним та економічно вигідним варіантом побудови систем збору даних із віддаленим доступом. Також в системі віддаленого доступу FieldPoint досить складним виявляється проведення корекції вимірювальної величини, а не скорегований результат програє з точки зору точності. Проблему збереження швидкодії для систем із віддаленим доступом частково вирішує використання HART-протоколу.