Модуль комутатора
(AIMUX-32C) сигнали напругиАналогові
Модуль дискретного вводу/виводу (5600)
Дискретні сигнали
Команди управління
Модуль комутатора (AIMUX-32C)
сигнали часуАналогові
( UNI096-5 )
Блок живлення (7155)
Монтажний
каркас (5278)
Рис.10.1 Структурна схема АСК на основі уніфікованих модулів.
Блоки живлення.
Монтажні каркаси, в яких розміщують функціональні модулі.
Кабелі, клемні колодки, тощо.
На рис. 10.1 представлена структурна схема АСК, реалізованої на основі уніфікованих модулів (в дужках – тип модуля за каталогом фірми).
Всі модулі, в тому числі і блок живлення, розміщені в уніфікованому монтажному каркасі, який об’єднує їх конструктивно і інформативно – за допомогою стандартної магістралі ISA. Застосування магістралі ISA має дуже важливе значення, оскільки завдяки цьому з’явилась можливість автономного відпрацювання периферійних модулів АСК на звичайному персональному комп’ютері. Після налагодження у складі комп’ютера модуль переносять до монтажного каркаса АСК разом із налагодженими робочими програмами, які переписують із пам’яті комп’ютера в пам’ять АСК.
Модуль центрального процесора має у своєму складі процесор на рівні Pentium, забезпечує функціонування операційних систем типу DOS, Windows, має кілька послідовних і паралельних портів, контролер клавіатури, потужну оперативну пам’ять, програмні засоби для власного самоконтролю та інше.
Для підключення накопичувача інформації на гнучких або жорстких магнітних дисках застосовують модуль контролера НГМД/НЖМД, який має у своєму складі дисковод НГМД.
Модуль відеоадаптера може підтримувати монітори на електроннопроменевих трубках або пласкі монітори різних типів.
Модуль АЦП забезпечує перетворення з високою точністю напруг постійного струму в діапазоні від 1 до 10 В. Має окремий вихід для керування модулями комутаторів з метою розширення кількості сигналів для потужних АСК.
Для реалізації частотно-часових перетворювачів сигналів до складу АСК введений модуль лічильників/таймерів. Модуль призначений для обліку подій, вимірювання частот, формування синхроімпульсів, послідовності сигналів з широтно-імпульсною модуляцією, тощо. Кількість каналів, які підключаються до цього модуля, розширена за допомогою модуля комутатора.
Результати контролю відображаються на моніторі і реєструються на дискеті, з якої можуть бути віддруковані на принтері звичайного комп’ютера.
Програмне забезпечення.
Системою програмного забезпечення АСК будемо вважати весь комплекс програм, які закладаються в АСК та (або) додаються до неї, а також засоби і методи їх розроблення, налагодження та запису.
Програмне забезпечення АСК подібне до програмного забезпечення електрон-них обчислювальних машин, від якого воно веде своє походження, але в той же час має і свої відмінності. Як правило, і те й друге забезпечення мають у своєму складі операційну систему і засоби програмування. Останні являють собою набір алгоритмічних мов, програм та засобів перекладу алгоритмів на мову виконавчої системи за допомогою трансляторів.
Треба зазначити, що засоби програмування АСК теж мають свої характерні риси, обумовлені внутрішнім змістом процесу автоматичного контролю. Справа в тому, що в роботі АСК суттєву питому вагу займають різні контрольно- вимірювальні пристрої, до складу яких входять нормалізатори радіотехнічних сигналів, первинні та вторинні перетворювачі, генератори спеціальних сигналів і т.д. Процеси, які протікають в цих пристроях, докорінно відрізняються від процесів роботи ЕОМ, що входить до складу АСК, причому обсяг спеціальних операцій, як правило, перевищує обсяг операцій, характерних для обчислювальних машин. Все це накладає свій відбиток на засобах програмування АСК і виражається в серйозній проблемній орієнтації алгоритмічних мов, які повинні забезпечити точний опис задач автоматичного контролю різноманітного обладнання АТ і в той же час - успішну реалізацію принципів трансляції програм.
Можна виділити два класи мов програмування: машинно-орієнтовані, які враховують особливості конкретної апаратури, і проблемно-орієнтовані, деякою мірою універсальні, які не залежать від команд конкретної апаратури.
До проблемно-орієнтованої мови пред’являються характерні вимоги, суть яких полягає в тому, що вона повинна бути не тільки засобом спілкування людини з АСК, але й засобом розроблення документації на процес контролю. Ця документація повинна оформлятись таким чином, щоб була зрозумілою фахівцям, що не мають підготовки з програмування. Тобто ця мова повинна бути, з одного боку, близькою до звичайної інженерної мови контрольно-вимірювальної техніки, а з іншого – добре пристосованою до перекладу на машинну мову.
Наприклад, для запису операцій використовують термінологію, яка діє в контрольно-вимірювальній техніці: ВИМІРЯТИ, ПЕРЕВІРИТИ, ВИДАТИ, ВИКОНАТИ, ЧЕКАТИ, ПЕРЕЙТИ, ПОВТОРИТИ і т.д.
Специфіка АСК авіаційної техніки, особливо бортових АСК, накладає свій відбиток на її програмне забезпечення, до якого пред’являються особливі специфічні вимоги.
Першою такою вимогою є вимога до надійності програмного забезпечення. Якщо в офісі “зависає” процесор комп’ютера, це, в більшості випадків, не призводить до серйозних наслідків. Інша справа, коли подібна відмова трапляється в комп’ютері бортової АСК під час польоту літака. Щоб уникнути наслідків таких відмов, програми роботи АСК ускладнюють, застосовуючи структурне програмування, CASE – технології, об’єктно-орієнтовані мови та ін.
Другою вимогою до програмного забезпечення є вимога високої швидкості обробки будь-яких зовнішніх подій або змін у параметрах процесів, що контролюються. Іншими словами, програмне забезпечення АСК повинне відповідати умовам роботи АСК, як системи реального часу. На практиці час реагування АСК може вимірюватись десятками мікросекунд. Отже, програмно-апаратурні засоби АСК повинні встигати за цей час відповідно реагувати.
Третя вимога – програмне забезпечення повинне відповідати роботі АСК в умовах багатозадачності або багатопоточності. Окрема задача контролю або ж окремий процес (потік) в рамках однієї задачі виконують кожен зокрема свою частку роботи по контролю об’єкта і ділять з іншими ресурси обчислювально-керуючого ядра системи в залежності від свого пріоритету і зовнішніх та внутрішніх подій, пов’язаних із цими задачами чи потоками. Розподіл системних ресурсів в даному разі – одна із складних задач, яку доводиться вирішувати при формуванні програмного забезпечення складних АСК.
Перелічені особливості програмного забезпечення АСК і специфічні вимоги до нього пояснюють той факт, що в більшості реалізованих типів АСК знайшли застосування специфічні, оригінальні операційні системи, відмінні, наприклад від класичної широко розповсюдженої MS-DOS фірми Microsoft, а також свої алгоритмічні мови (ОКА, АТЛАС, АЛЯЗК та ін.). Але з часом такі багатозадачні операційні системи, як, наприклад, Windows NT та інші, напевне, знайдуть застосування в практиці створення АСК, особливо там, де вимоги до швидкості відгуку на зовнішні впливи порівняно невисокі.