Автоматизированные измерительные и диагностические комплексы, системы
ядерной электроники с транзисторными схемами
в 1966 г. был принят стандарт NIM (Nuclear Instrument Module). В нем
установлены механические и электрические требования к блокам. Этот стандарт
впоследствии получил распространение в странах Западной Европы. Указанный
стандарт позволил осуществить обмен данными модульных блоков с ЭВМ. Следует
отметить, что такие понятия, как канал передачи данных и интерфейс, процесс
обмена данными и др., были перенесены из вычислительной в измерительную
технику.
Реализация принципов программного управления работой ИИС привела к
развитию приборных систем; разработки интерфейсов для них появились на
рубеже 60 - 70-х годов. Приборные интерфейсы служат для компоновки
различных комплексов из стандартных измерительных приборов, устройств ввода-
вывода и управляющих устройств.
Пример, фирма "Philips" разработала систему сопряжения Partyline -
System, предназначенную для объединения в ИИС до 15 приборов. С помощью
стандартного кабеля приборы последовательно соединяются друг с другом (в
произвольном порядке) и с ЭВМ. Для этого в каждом приборе имеются два
разъема, соединенные между собой одноименными контактами. Каждый прибор
содержит специальное устройство согласования измерительного оборудования с
интерфейсом.
Построение интерфейса осуществляется по магистральному принципу для
передачи цифровых сигналов. Информация передается по шести шинам: адресной
(4 линии), измерительной (5 линий), управления (4 линии), а также по шинам
синхронизации, диагностики операций и передачи команд печати (все по одной
линии). Стандартный кабель содержит шесть соединительных линий. Каждому
прибору (измерительному блоку) присваивается свой адрес, представленный
четырьмя разрядами двоичного кода. Передача данных производится в
параллельно-последовательном виде (в двоичном коде). Под действием
управляющих сигналов выходная информация последовательно передается с декад
на линии интерфейса (измерительную шину). По этим же линиям передается
кодированная информация, а также полярность измеряемых величин, режим
работы и др.
Принцип работы приборного интерфейса следующий. При появлении
информации от источника к приемнику работа обоих приборов координируется
сигналами по линиям шины синхронизации. При этом цикл передачи информации
состоит из четырех фаз:
. источник выставляет информационный байт;
. источник выставляет сигналы на шине синхронизации;
. приемник принимает информацию,
. приемник подготавливается к приему нового байта информации.
Приборный интерфейс имеет следующие ограничения: число приборов не
более 15, максимальная допустимая длина кабеля связи — 20 м, максимальная
скорость передачи по магистрали - 1 Мбайт/с.
Логические уровни сигналов выбраны из расчета применения интегральных
схем ТТЛ (высокий уровень — не менее 2,4 В, низкий — не более 0,8 В).
Нагрузкой каждой сигнальной линии является внутреннее сопротивление каждого
прибора не более 3 кОм, подключенное к шине + 5 В, и резистор 6,2 кОм,
подключенный к шине "земля" схемы. Кодирование информации, как следует из
конструкции магистрали, ведется по байтам. Схемы интерфейса программно-
управляемых приборов выполняются в двух вариантах:
в виде схем, реализованных и конструктивно оформленных внутри прибора
как его составная часть, с установкой стандартного разъема на задней панели
прибора; этот вариант применяется преимущественно в новых приборах,
выпускаемых по стандарту МЭК;
в виде отдельно выполненных интерфейсных модулей, подключаемых к
серийно выпускаемым или находящимся в обращении цифровым приборам и
устройствам; эти модули по существу являются адаптерами, т. е. переходными
устройствами между выходом прибора и стандартным входом в магистраль
приборного интерфейса.
Приборный интерфейс широко применяется как в отечественной
промышленности, так и зарубежными фирмами при построении ИИС для
автоматизации эксперимента. Из имеющихся непрограммируемых приборов, не
подготовленных для совместной работы, приборный интерфейс позволяет
создавать ИС путем использования относительно несложных устройств
сопряжения — интерфейсных плат и микроЭВМ в качестве контроллера системы.
Машинные интерфейсы
Машинные (или системные) интерфейсы предназначены для объединения
составных блоков ЭВМ в единую систему. Тенденция развития машинных
интерфейсов вызвана необходимостью значительного увеличения процента
операций ввода-вывода, номенклатуры и числа периферийных устройств. В связи
с этим существенно возросли требования к унификации и стандартизации
интерфейсов.
Характерной особенностью машинных интерфейсов является необходимость их
функционирования в нескольких режимах взаимодействия, влияющих на
функциональный состав систем шин. Основными режимами взаимодействия
являются ввод-вывод по программному каналу и по каналу прямого доступа в
память.
Заключение
Повышение производительности труда человека – это заслуга механизации.
Уже долгое время она облегчает задачи человека, но не может полностью
освободить его от ручного труда или присутствия на рабочем месте. Такие
вещи, как оценка результатов контроля и решения вопроса о дальнейшей судьбе
проверенной детали - забраковать ее или отправить на доработку, были
только в компетенции человека, что требовало затрат умственного труда и
относятся к сфере управления производством. Очевидно, эти функции тоже
можно упразднить, заменив человека механизмами способными самостоятельно
решать данные проблемы. Переложение функций управления процессом с человека
на автоматические устройства стало началом нового времени – эры
автоматизации.
Стремительное развитие электроники и вычислительной техники оказалось
предпосылкой для широкой автоматизации самых разнообразных процессов в
промышленности, в научных исследованиях, в быту. Вершиной автоматизации
стало появление автоматизированных измерительных и диагностических
комплексов, которые позволили полностью заменить человека, как важного
элемента любого производственного или научно-исследовательского процесса.
Опираясь на возможности таких систем и комплексов, человечество поднялось
на еще одну ступень в бесконечном стремлении взойти на вершину технического
совершенства.
Список литературы.
1. Цапенко М. П. Измерительные информационные системы: Структуры и
алгоритмы, системотехническое проектирование. - М.: Энергоатомиздат,
1985
2. Кузьмичев Д. А., Радкевич И. А., Смирнов А. Д. Автоматизация
экспериментальных исследований. - М.: Наука, 1983.
3. Государственная система приборов и средств автоматизации / Под ред. Г.
И. Кавалерова. - М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, средства автоматизации
и систем управления,1981.
4. Хазанов Б. И. Интерфейсы измерительных систем. - М.: Энергия, 1979.
5. Алиев Т. М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника: Учебное пособие
для техн. вузов. - М.: Высш. шк.,1991.
| |  скачать работу |
Автоматизированные измерительные и диагностические комплексы, системы |
