2. Состав СРВ
Языки, компиляторы,
эмуляторы
Средства разработки
Stand-alone application
RTOS-application
Приложение
Операционная система РВ
Средства управления задачами,
драйверы, файловый менеджер,
сетевой менеджер
Аппаратная платформа
Встроенные контроллеры,
управляющие ВМ
Средства взаимодействия
с внешней средой
Устройства связи с объектом,
датчики, исполнительные
механизмы
Внешняя среда
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
1
Средства взаимодействия с внешней средой (1)
• Датчики: Преобразование неэлектрической величины в электрическую
Неэлектрическая
величина (температура)
F(t)
t
F(t)
U, I (напряжениее, ток)
F(t)
t
t1
t2
Аналоговый датчик
t
Дискретный датчик
• Исполнительные механизмы: Изменение состояния внешней среды
(холодильник, нагреватель, воздушная заслонка); управляются аналоговыми и
дискретными воздействиями (контакторы, шаговые двигатели)
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
2
Средства взаимодействия с внешней средой (2)
• Устройства связи с объектом:
– Нормализация сигналов согласование выходных (входных) сигналов
датчиков (исполнительных механизмов) с входными выходными
сигналами подсистем аналого-цифрового (цифро-аналогового) вводавывода
– Гальваническая развязка исключение электрической связи между
силовыми агрегатам объекта и слаботочными схемами устройств связи
– Фильтрация подавление помех (импульсных наводок от срабатывания
контакторов, 50 гц наводок от сети)
– Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование
сигналов
– Ввод-вывод дискретной информации
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
3
Средства взаимодействия с внешней средой (3)
Пример: Модуль аналогового ввода
Блок
Iвх
нормализации
Фильтр
низких частот
Iвых
Оптронная
развязка
АЦП
МК
МВДИ
2. Состав СРВ.
RS-485
2002 v.0.3
МВИС
4
Средства взаимодействия с внешней средой (4)
Пример: Модуль аналогового ввода
•
Блок нормализации усилитель с управляемым коэффициентом усиления
К = 1 - 128
•
Фильтр низких частот – фильтрация помех пи сети питания и по цепям
связи с объектом
•
АЦП - Аналого-цифровой преобразователь 16 разрядов; диапазон
входного напряжения 0 - 10 в; частота - 1 Мгц
•
МК - Микроконтроллер – контроль выхода сигнала за допустимый
диапазон; поддержка протокола RS-485; обработки инициативных сигналов
•
МВДИ Модуль вывода дискретной информации – “1” на выходе 1 –
выход сигнала за верхний предел, “1” на выходе 2 – за нижний предел
RS-485 – формирователь RS-485
МВИС – модуль ввода инициативного сигнала, счетчик внешних импульсов
•
•
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
5
Интерфейсы
• Интерфейс – совокупность средств и правил,
обеспечивающих взаимодействие аппаратных
(программных) компонентов системы; призван
обеспечивать конструктивную, логическую,
информационную, энергетическую совместимость
компонентов системы
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
6
Интерфейсы последовательной связи (1)
RS-232
Модем
RS
232
Терминал
Data
Terminal
Equipment
1
2
3
Data
Comunication
Equipment
4
5
6
7
8
старт
2. Состав СРВ.
стоп
2002 v.0.3
7
Интерфейсы последовательной связи (2)
RS-232
•
•
•
•
•
Связь «точка-точка»
Расстояние до 100 м
Скорость 300 бод
Двухпроводная линия - симплексная передача
Трехпроводная линия – полудуплексная передача (общая земля)
RS-485
адрес/данные
1
2
3
4
5
6
7
8
стоп
старт
•
•
•
•
9
До 32-х приемо-передатчиков
Расстояние до 1000 м
Скорость до 10 Мбод
Двухпроводная линия – витая пара (четырехпроводная – полудупплексная
передача)
http://www.hw.cz/english/dosc/rs485/rs485/html
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
8
Интерфейсы последовательной связи (3)
Пример: Система сбора дискретной информации
RS-485/RS-232
МВДИ
МВДИ
МВДИ
Объект
Объект
Объект
МВДИ
Объект
Формирователь
RS-485
MK
Оптронная развязка
МВДИ
2. Состав СРВ.
8 бит порт
дискретного
ввода
2002 v.0.3
9
Приборный интерфейс (1)
• 1965 год - Hewlett Packard предлагает интерфейс для объединения
измерительных приборов в измерительную (тестовую систему) HP-IB
(Hewlett-Packard Interface Bus)
• 1975 год - American National Standard Institute - (ANSI) и Institute of
Electrical and Electronic Engineers (IEEE) рекомендуют данный стандарт
как IEEE-488
• 1987 год - IEEE-488.1 – уточняется процедура взаимодействия
контроллера и прибора
• 1990 год - IEEE-488.2 – определяется структура и множество команд
управления прибором
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
10
Приборный интерфейс (2)
•
Типы приборов:
– Принимающее устройство (Listener)
– Передающее устройство (Talker)
– Управляющее устройство (Controller)
•
Магистраль
Данные (8) (Data)
Согласование (3) (Handshake)
Управление (5) (Interface management)
Заземление (8) (Ground)
– Скорость передачи – до 8 Мбайт/с
– Расстояние – до 4 м
– Количество приборов - 15
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
11
Приборный интерфейс (3)
Возможности компоновки системы
Controller
Controller
П1
П2
П2
П1
П3
П3
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
12
Приборный интерфейс (4)
Пример: Система вибро-испытаний
IEEE-488
Controller
Listener
Listener
Listener/Talker
Listener/Talker
Печать
Генератор
Ц. Вольтметр
БПФ-процессор
Объект
Вибростенд
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
13
Магистрально-модульные интерфейсы
(конструктив)
Крейт
Магистраль рейта
Модуль крейта
Cлот
Контроллер крейта
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
14
VXI / VME National Instruments
VXI Mainframe – 13 slots
VXI Embedded Pentium:
•1,26 GHz Pentium III
•graphics port for SVGA
•PCI expansion slot
•CD-ROM (optional)
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
15
2. Состав СРВ.
2002 v.0.3
16
