2. Структурная схема иис на примере контроллера ssjks4

3. 

   

   РАЗНОВИДНОСТИ ВХОДНЫХ ВЕЛИЧИН в ИИС, [Л.1, глава 2, с.25]

На входы ИИС может поступать большое количество однородных или разнородных по физической природе величин (механических, электрических, тепловых и др.) и сопутствующих им влияющих величин (помех). Естественно, учет физических свойств входных величин и их количественных характеристик имеет большое значение при создании и использовании ИИС. Однако в общей классификации ИИС, как уже говорилось, целесообразно сосредоточить внимание на особенностях исследуемых величин, определяющих принцип действия ИИС с точки зрения системотехники.

Классификация входных величин по таким признакам приведена в табл. 2.1. Входные величины характеризуют исходный «материал», поступающий в ИИС, и, следовательно, в определенной мере позволяют определить, какие оценки могут быть получены при наличии этого «материала».

Таблица 2.1. Классификация входных величин (сигналов)

Классификационный признак	Классы
Количество величин	i = 1	i => 2
Поведение во времени	Неизменное	Изменяющееся
Расположение в пространстве	Сосредоточенное в точке	Распределенное по пространству
Характер величин	Непрерывный	Дискретный
Энергетический признак	Активные	Пассивные
Взаимосвязь помех с входными величинами	Независимые помехи	Помехи, связанные с входными величинами

Необходимо дать некоторые пояснения к классификационным признакам входных величин.

Количество величин i определяется суммой всех (в том числе однородных) величин. При i>2 входные величины могут быть как независимыми, так и взаимосвязанными. Заметим, что взаимная связь между исследуемыми величинами может быть весьма разнообразной.

Входные величины могут изменяться во времени и быть распределенными в пространстве. В этих случаях следует говорить об исследуемых процессах, временных или пространственных функциях.

Под активными подразумеваются величины, способные оказывать энергетические воздействия на входные устройства системы. К ним, например, относятся электрический ток и напряжение, ионизирующие, световые, тепловые излучения, механические силы, давления и т.д.

Пассивны такие величины, как сопротивления электрических цепей, механические сопротивления, твердость, жесткость и т. п.

В табл. 2.1 речь идет о внешних по отношению к ИИС помехах. Часто они неотделимы от входных величин, так как физически вызываются теми же явлениями. Разграничение их с изучаемыми величинами во многих случаях связано со значительными трудностями. Помехи могут характеризоваться теми же признаками, что и измеряемые величины; здесь же они лишь разделяются на независимые от входных величин и с ними связанные.

4. КЛАССИФИКАЦИЯ ИИС ПО ПРИНЦИПАМ ПОСТРОЕНИЯ. РОЛЬ ЭВМ [Л.1, глава 2, с. 29]

В обобщенной структурно-функциональной схеме ИИС (см. рис. 1.1) показаны основные блоки ИИС и их взаимосвязь. Далеко не всегда необходимо использовать весь приведенный на рис. 1.1 состав блоков в конкретных системах. Нужно также иметь в виду, что для выполнения одних и тех же функций могут быть созданы системы, существенно различающиеся по структуре и алгоритму работы.

Число возможных структурных вариантов систем при указанном на рис. 1.1 количестве функциональных устройств будет очень большим. Классифицировать это многообразие возможных структур для ИИС в целом весьма затруднительно. Видимо, рационально рассмотреть структуры измерительных, контрольных и других систем отдельно, в соответствующих частях книги, выделив основные функциональные элементы этих систем. В общей же классификации ИИС целесообразно остановиться на наиболее общих принципах их построения (табл. 2.3).

Сделаем краткие пояснения к классификационным признакам этой таблицы.

Наличие специального канала связи, обеспечивающего передачу качественной информации от объекта, находящегося на большом расстоянии, приводит к необходимости решения ряда специфических вопросов. В соответствии с этим нужно выделить специальный класс телеинформационно-измерительных систем (ТИИС) – ИИС дальнего действия.

Таблица 2.3. Классификация принципов построения ИИС

Классификационный признак	Классы
Наличие специального канала	Отсутствует	Имеется
Порядок выполнения операций получения информации	Последовательный	Параллельный
Агрегатирование состава системы	Агрегатированный	Неагрегатированный
Использование стандартного | интерфейса	Не используется	Используется
Наличие микропроцессорных устройств	Отсутствуют	Имеются
Наличие контура информационной обратной связи	Разомкнутые системы	Компенсационные системы (одно- и многоконтурные)
Изменение скоростей получения и выдачи информации	Без изменения	С изменением скоростей
Сигналы, используемые в ИИС	Аналоговые	Кодоимпульсные
Адаптация к исследуемым объектам	Неадаптивные системы	Адаптивные системы

Выполнение последовательно или параллельно операций получения информации во многом определяет количество элементов системы, быстродействие, надежность и т. п. Измерительная информационная система может состоять из частей, в которых последовательность операций получения или преобразования информации может быть различной. Естественно, в системе для перехода от параллельного к последовательному выполнению преобразований информации и наоборот должны использоваться соответствующие согласующие устройства.

Использование пригодных для совместной работы функциональных блоков агрегатных комплексов ГСП и стандартных цифровых интерфейсов существенно определяет многие характеристики ИИС. Более подробно это рассматривается в гл. 3 и 5.

Наличие в составе программно-управляемых цифровых вычислительных средств (микропроцессоров, малых ЭВМ и т. п.) является очень важным классификационным признаком. Система, содержащая такие средства, обладает определенной универсальностью, так как при соответствующем программном обеспечении может (при ограниченном быстродействии) выполнять функции систем различного назначения. Измерительные информационные системы, содержащие такие вычислительные средства, называют измерительно-вычислительными системами (ИВС), а ИВС, создаваемые потребителями из стандартных устройств для решения локальных экспериментальных задач — локальными; ИВС (ЛИВС).

В ИВС можно выделить универсальное ядро, в которое входят часть аналоговых преобразователей (например, коммутаторы), аналого-цифровые преобразователи, часть цифровых преобразователей (цифровые коммутаторы и устройства памяти), ЭВМ, набор устройств отображения и регистрации информации, средства интерфейса и устройства, формирующие воздействия на исследуемый объект. Это ядро цифровых ИИС получило название измерительно-вычислительных комплексов (ИВК). Измерительно-вычислительные системы при известных условиях могут создаваться на базе управляющих вычислительных машин (УВМ) и комплексов (УВК), имеющих в своем составе ЭВМ.

В некоторых частных случаях (например, при измерении электрических величин) технические средства ИВС и ИВК могут совпадать, а отличие между ними будет заключаться лишь в программном обеспечении.

Наличие контура обратной информационной связи позволяет организовать компенсационные методы измерения, позволяющие получить более высокие точностные характеристики.

Изменение скоростей получения и выдачи информации в ИИС возможно главным образом при использовании запоминающих устройств (ЗУ). Оно может быть, например, применено для быстрого запоминания значений исследуемых величин и медленной выдачи информации и наоборот.

Введение адаптации ИИС к исследуемым величинам, структурной и информационной избыточности в целях повышения надежности, помехоустойчивости, точности, гибкости работы и т. п. типично для системотехники. Можно предполагать, что дальнейшее развитие ИИС во многом будет зависеть от решения этих вопросов.