29. Принципы агрегатирования при проектировании приборов и систем.

В наст. время сущ. гос. система приборов (ГСП), кот. отражает технич. политику, направленную на удовлетворение основных потребностей пользователей в современных технич. ср-х автоматизации. Осн. идея ГСП заключ. в том, что при построении приборов и систем исп. типовые алгоритмы измерения, контроля, диагностики, реализ. на огранич. базисе технич. ср-в, кот. могут компоноваться методом агрегатирования. Применение принципа проектир-я в ГСП предусматривает создание сложных устр-в из более простых изделий. Преимущество агрегатирования связано с возможностью совершенствования ГСП без полного его обновления.

30. Выбор интерфейсов измерительных систем. Структурные схемы интерфейсов.

Современное проектирование автоматизированных средств контроля широко используют системный подход при котором любое достаточно сложное средство измерения(прибор, система) представляется как совокупность дифференцированных типовых узлов – функциональных блоков(ФБ), выполняющих специализированные функции и соехиденных между собой унифицированными линиями связи. В сою очередь всякое СИ может рассматриваться как некоторый ФБ, входящий в систему более высокого уровня или ранга. Следовательно под функциональным блоком(ФБ) понимают совокупность схемных элементов, объединенных электрически и конструктивно в одно устройство с помощью которого в системе можно реализовать определенную функцию. Т.о. из простых ФБ может быть построен ФБ более высокого уровня. Т.о. совокупность определенных ФБ в автономных СИ и контроля позволяет решить все, возложенные на них задачи, при этом каждый ФБ реализует большее кол-во функций чем измерительный преобразователь.

Сопряжение ФБ и микропроцессоров в Автоматизированных Системах Измерения и Контроля(АСИ и К) осуществляется с помощью интерфейсных средств, обеспечивающих передачу данных одинакового формата. Есть ряд типовых структур интерфейса для АСИ и К имеющих в своем составе ЭВМ или МП. ИК – интерфейс каскадный; ИР – радиальный интерфейс; ИМ – интерфейс магистральный.

На рис. структурные схемы интерфейса в измерительной системе:

а) – каскадная; б) – радиальная; в) – магистральная; г) – каскадно-радиальная; д) – каскадно-магистральная. УСИ – устройство считывания информации. Интерфейс – совокупность схемотехнических средств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементов ИИС. Т.е. устройство подсоединяются к системе сопряжения и объединяются в ИИС по определенным правилам, относящимся к физической реализации сопряжений.

Конструктивное исполнение этих устройств, характеристики вырабатываемых и принимаемых блоками сигналов а также последовательности выдаваемых сигналов во времени позволяют упорядочить обмен информацией м/у отдельными ФБ. Т.о. под интерфейсной системой понимают совокупность логических устройств объединенных набором связей и предназначенных для обеспечения информационной, электронной и конструктивной совместимости.

Возможны два подхода к организации взаимодействия эл-ов системы и построения материальных связей м/у ними:

• жёсткая унификация и стандартизация входных и выходных параметров системы;

• использование функциональных блоков с адаптивными характеристиками по входам-выходам.

На практике часто сочетают оба подхода. Стандартизация интерфейсов позволяет:

• проектировать ИИС различных конфигураций;

• значительно сократить число типов средств измерений и их устройств сопряжения;

• ускорить и упростить разработку отдельных средств измерений и ИИС в целом;

• упростить техническое обслуживание и модернизацию ИИС;

• повысить надёжность ИИС.

Между функциональными блоками ИИС осуществляется обмен информационными и управляющими сообщениями.

Информационное сообщение содержит сведения о значении измеряемого параметра, диапазоне измерения, времени измерения, результатов контроля состояния измеряемых каналов и др.

Управляющие сообщения содержат сведения о режиме работы функционального блока, порядки выполнения ими последовательности операций во времени, команды контроля, состояния измерительных каналов.

Интерфейс может быть общим для устройств разных типов. Наибольшее распространенные интерфейсы определенными мировыми и отечественными стандартами, ГОСТами.

• способ соединения компонентов системы (магистральный, радиальный, цепочечный, и комбинированный);

• способ передачи информации (последовательный, параллельный, комбинированный);

• принцип обмена информации (синхронный, асинхронный);

• режим передачи информации (двусторонняя одновременная, двусторонняя поочерёдная, односторонняя).