Структура и устройства управляющей микропроцессорной системы. Способы аналоговой обработки данных

Структура многоуровневой системы управления. Решаемые задачи и требования к системе.

Управление – целенаправленное воздействие на объект реального мира, в результате которого он переходит в требуемое состояние.

ИУВС (информационно-управляющая вычислительная система) – комплекс аппаратных и программных средств, который под воздействием оператора или автономно управляет состоянием какого-либо объекта.

Задачи, решаемые ИУВС:

1) Прием информации от датчиков о состоянии объекта и окружающей среды.

2) Расчет управ-щих воздействий в реальном времени и передача их на исп-ные механизмы.

3) Отображение информации о состоянии объекта.

4) Прием и обработка команд оператора по изменению условий процесса управления.

5) Обмен информацией с другими устройствами.

Характер решаемых задач определяет специфику работы ИУВС:

1. Гарвардская архитектура – программы отделяются от данных и хранятся в энергонезависимой памяти.

2. Обмен информацией происходит с большим количеством разнообразных ПУ.

3. Реш-е многих задач вып-ся в реальном времени при относ-ой их неизменности в течение всего срока эксплуатации.

4. Большая продолжительность работы и устойчивость к отказам.

5. К особенностям ПО относятся:

1) Специализация системы команд.

2) Большое количество операций логического преобразования.

3) Средства контроля времени.

6. Развитая система прерываний.

7. Наличие различных каналов в/в.

Классификация систем управления:

1. Однопроцессорные и многопроцессорные.

2. Одноуровневые и многоуровневые.

3. Распределенные и встроенные.

Задачи, решаемые многоуровневыми СУ:

1) Верхний уровень (ПЭВМ) – совместное управление во взаимодействии с оператором (развитая система отображения и взаимодействия).

2) Средний уровень (промышленные МК, PLC, индустриальные компьютеры) – сбор и обработка данных (автономно или с оператором); обеспечение взаимодействия с устройствами нижнего уровня.

3) Нижний уровень – оборудование для непосредственного управления объектом.

Встроенная СУ – это СУ конструктивно интегрированная в оборудование, решает задачи двух типов: управление событиями в реальном времени и управление потоками данных.

Структура и устройства управляющей микропроцессорной системы. Способы аналоговой обработки данных.

Устройства для связи с объектом управления:

1) Аналоговые датчики.

2) Цифровые и аналоговые коммутаторы (мультиплексоры).

3) Блок АЦП.

4) Блок ЦАП.

5) Цифровые регистрирующие устройства, средства цифрового ввода данных (кнопки, переключатели, контакты реле).

Подсистема аналогового ввода:

а) Последовательная обработка сигналов с помощью одного АЦП.

Количество дополнительных каналов: , где - допустимая погрешность измерения i-го параметра, - время коммутации, - время преобразования в АЦП.

б) Параллельная обработка сигнала с помощью многоканальной системы с несколькими АЦП.

«+»: максимальная производительность, цифровой канал передачи.

«-»: высокая стоимость из-за АЦП.

Количество каналов: , где - допустимая погрешность измерения i-го параметра, - время коммутации.

Поиск по сайту: