1.1.6.4.1 Устройства ввода-вывода

Обычно, в ВВС устройство ввода-вывода (УВВ) содержит некоторое

количество дискретных и аналоговых входов и выходов.

Система ввода-вывода является тем блоком, ради которого обычно

делается информационно-управляющая система. Если «лицом» офисной

системы (если так можно выразиться) является дисплей с соответствующей

графической оболочкой (десктопом), то «лицом» ИУС является система ввода-

вывода. Системы ввода вывода могут быть весьма сложны по конструкции и

дороги по цене. Очень часто, в системы ввода-вывода встраиваются

дополнительные

электронные,

электрические

и

электромеханические

устройства для защиты объекта управления или ИУС в различных нештатных

ситуациях.

19

1.1.6.4.2 Устройство сопряжения с объектом

Устройства сопряжения с объектом (УСО), которые также называют

модулями

ввода-вывода,

выполняют

функции

адаптера

датчиков

и

исполнительных устройств. Они имеют специальные аппаратные каскады

сопряжения

с

оконечными

устройствами

и

поддерживают

алгоритмы

управления ими. УСО могут выполнять функции первичной обработки данных

с

датчиков:

фильтрацию,

усреднение

и

накопление.

УСО

являются

подчиненными по отношению к логическим контроллерам и самостоятельно не

реализуют каких-либо алгоритмов контроля объекта управления. По способу

взаимодействия с логическим контроллером УСО делятся на:

 Локальные

УСО,

конструктивно

совмещенные

с

логическим

контроллером;

 Удаленные или сетевые УСО, взаимодействующие с логическим

контроллером по сетевому каналу, конструктивно независимые от

логических контроллеров.

В отличие от УВВ, УСО работает с реальным объектом в условиях помех,

высоких напряжений и больших токов (например, управление двигателем

переменного тока). Как правило, это устройство гальванически развязано с

объектом управления. В качестве УСО могут выступать дискретные (битовые)

входы и выходы, аналоговые входы и выходы и т.п. Без гальванической

развязки управляющий вычислительный комплекс будет либо постоянно

сбоить из-за помех, либо сгорит при появлении повышенного напряжения на

входе УСО.

Устройство сопряжения с объектом является водоразделом, отделяющим

«тепличный» мир вычислительного устройства от достаточно агрессивной

окружающей среды. УСО должно не только сопрягать различные уровни

сигналов, например 24 Вольт необходимые для включения реле и 5 Вольт (TTL

уровень) на выходе битового порта ввода-вывода микроконтроллера, но и не

пропускать высокие напряжения во внутренние цепи контроллера.

В некоторых системах (например, в медицинских) главным является

сохранение объекта управления, т.к. от этого напрямую зависит жизнь

человека. Такие системы тестируются на степень защиты человека от

электрической травмы из-за некорректной работы УСО.