17. Обобщенная структура микропроцессорной информационной измерительно-управляющей системы(ииус). Схемы построения многоканальных измерительных систем.
ИИУС–совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных тех.средств, для получения измерительной информации, ее преобразования и обработки для представления потребителю.
В настоящее время применяться встроенные микропроцессорные ИИУС (интегрированные в оборудование).
В одном изделии можно объединять рабочий орган механизма, силовой преобразователь, источник питания, устройство управления, измерит. датчики.
Системы могут быть однопроцессорными или двухпроцессорными одноуровневыми или многоуровневыми.
Многоуровневые системы: нижний уровень – задача управления, контроля отдельными элементами оборудования; следующий уровень– совместное управление в реальном масштабе времени (связь с оператором, обмен с системой верхнего уровня); средний уровень выполнен в отдельном конструктиве в виде стойки или блока (промышленные компьютеры и контроллеры).
Промышленные компьютеры имеют развитой набор устройств сопряжения с объектом, у контроллера имеется специализированное ПО.
ИУ – интерфейсное устройство. ФСУ – формирователь сигналов управления. УВОР – устройство ввода отображения и регистрации. КДУ – контроллер удаленного доступа. МАЦП – многоканальный АЦП.
Основные функции МП: 1. управление всеми устройствами из состава системы
2. прием и обработка данных от МАЦП
3. формирование сигналов управления в соответствии с заданным законом управления
4. связь с человеком оператором (обслуживаемая система)
5. связь с удаленными объектами
Для определения состояния сложного объекта используют многоканальные измерения.
ФП - физический параметр. Д-датчик. УС - устройство согласования. АК- аналоговый коммутатор. СВХ – схема выборки хранения.
УС выполняет функции масштабирования, фильтрации, безинерционное нелинейное преобразование с датчиков.
Масштабирование – приведение динамического диапазона выходного сигнала датчика к динамическому диапазону АЦП.
Фильтрация – обеспечивает согласование спектра сигнала с датчика с АЧХ измерительного канала (ширина спектра помехи значительно шире спектра полезного сигнала).
Безинерционное нелинейное преобразование– если датчик нелинеен то УС может выполнять функции компенсации нелинейности датчика.
АК обеспечивает передачу на общий выход одного из входных сигналов.
СВХ формирует мгновенное значение входного сигнала в момент выборки tj , хранит выбранное значение на время необходимое для его преобразования в цифровой код.
Типовой режим работы такой системы – кадровый ввод вывод. При этом МП через равные промежутки времени подключает сигнал с i-ого датчика к АЦП. Через m интервалов ввода формируется массив измерений по одному измерению для каждого канала – кадр.
Погрешность – прямое сопротивление АК.
Многоканальная ИИУС на базе цифрового мультиплексора.
Достоинства: Более высокое быстродействие.
Недостатки: более сложное аппаратное строение.
Двухуровневая ИИУС
