Норенков И.П. - Автоматизированное производство (1054022), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Считанная информация имеет растровую форму, программное обеспечение сканера представляет ее в одном из стандартных форматов, например TIFF, GIF, PCX, JPEG, и для дальнейшей обработки может выполнить векторизацию — перевод графической информации в векторнуюформу, например, в формат DXF.Для вывода информации применяют принтеры и плоттеры. Первые из них ориентированы на получение документов малого формата (А3, А4), вторые — для вывода графической информации на широкоформатные носители.В этих устройствах преимущественно используется растровый (т.е. построчный) способ выводасо струйной технологией печати.
Печатающая система в струйных устройствах включает в себя картридж и головку. Картридж — баллон, заполненный чернилами (в цветных устройствах имеется несколько картриджей, каждый с чернилами своего цвета). Головка — матрица из сопел, из которыхмельчайшие чернильные капли поступают на носитель. Физический принцип действия головки термический или пьезоэлектрический. При термопечати выбрасывание капель из сопла происходит поддействием его нагревания, что вызывает образование пара и выбрасывание капелек под давлением.При пьезоэлектрическом способе пропускание тока через пьезоэлемент приводит к изменению размера сопла и выбрасыванию капли чернил. Второй способ дороже, но позволяет получить более высококачественное изображение.Типичная разрешающая способность принтеров и плоттеров 300 dpi, в настоящее время она повышена до 720 dpi.
В современных устройствах управление осуществляется встроенными микропроцессорами. Типичное время вывода монохромного изображения формата А1 находится в пределах от2 до 7 мин, цветного — в два раза больше.Дигитайзеры, сканеры, принтеры, плоттеры могут входить в состав АРМ или разделяться пользователями нескольких рабочих станций в составе локальной вычислительной сети.$,4B.004,-+ -.60+A.,7+6 ,8.5,-9 9 C*PM". Специфические требования предъявляют к вычислительной аппаратуре, работающей в составе АСУТП в цеховых условиях.
Здесь используют какобычные персональные компьютеры, так и специализированные программируемые логические контроллеры (ПЛК), называемые 0"#/.>4$**./' %#/05<&$")/'. Специфика ПЛК — наличие нескольких аналоговых и цифровых портов, встроенный интерпретатор специализированного языка, детерминированные задержки при обработке сигналов, требующих незамедлительного реагирования.
Однако ПЛК в отличие от персональных компьютеров IBM PC рассчитаны на решение ограниченногокруга задач в силу специализированности программного обеспечения.&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*275@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(В целом промышленные компьютеры имеют следующие особенности: 1) работа в режиме реального времени (для промышленных персональных компьютеров разработаны такие ОС реального времени, как OS-9, QNX, VRTX и др.); 2) конструкция, приспособленная для работы ЭВМ в цеховых условиях (повышенные вибрации, электромагнитные помехи, запыленность, перепады температур, иногда взрывоопасность); 3) возможность встраивания дополнительных блоков управляющей, регистрирующей, сопрягающей аппаратуры, что помимо специальных конструкторских решений обеспечивается использованием стандартных шин и увеличением числа плат расширения; 4) автоматический перезапуск компьютера в случае “зависания” программы; 5) повышенные требования к надежностифункционирования.
В значительной мере специализация промышленных компьютеров определяетсяпрограммным обеспечением. Конструктивно промышленный компьютер представляет собой корзину(крейт) с несколькими гнездами (слотами) для встраиваемых плат. Возможно использование мостовмежду крейтами. В качестве стандартных шин в настоящее время преимущественно используютсяшины VME-bus (Versabus Module Europe-bus) и PCI (Peripheral Component Interconnect).VME-bus — системная шина для создания распределенных систем управления на основе встраиваемого оборудования (процессоры, накопители, контроллеры ввода-вывода). Представляет собойрасширение локальной шины компьютера на несколько гнезд объединительной платы (до 21 слота),возможно построение многомастерных систем, т.е.
систем, в которых ведущими могут быть два илиболее устройств. Имеет 32-разрядные немультиплексируемые шины данных и адресов, возможно использование мультиплексируемой 64-разрядной шины. Пропускная способность шины 320 Мбайт/с.PCI — более удобная шина для однопроцессорных архитектур, получает все большее распространение. Пропускная способность до 264 Мбайт/с, разрядность шины 2х32 и (или) при мультиплексировании 64, архитектура с одним ведущим устройством. Имеется ряд разновидностей шины, например шина CompactPCI, в которой унифицирован ряд геометрических и механических параметров.Программная связь с аппаратурой нижнего уровня (датчиками, исполнительными устройствами) происходит через драйверы. Межпрограммные связи реализуются через интерфейсы, подобныеOLE.
Для упрощения создания систем разработан стандарт OPC (OLE for Process Control).2.3. E.-451 54,-<3: 9 D47:DF016 91A+,D+-.DF016 ,.->6E04L.,-9.0012 54,-<3 , 740-84D./ 0.,<R.2 + 4B0:8<L.0+./ 740HD+7-49. Типичная среда передачи данных в ЛВС — отрезок (сегмент) коаксиального кабеля. К нему через аппаратуру окончания канала данных подключаются узлы — компьютеры и, возможно, общее периферийное оборудование. Поскольку среда передачи данных общая, а запросы на сетевые обмены в узлах появляютсяасинхронно, то возникает проблема разделения общей среды между многими узлами, другими словами, проблема обеспечения доступа к сети.N#+&70#/ % +$&' называют взаимодействие станции (узла сети) со средой передачи данных дляобмена информацией с другими станциями. Управление доступом к сети — это установление последовательности, в которой станции получают доступ к среде передачи данных.Различают случайные и детерминированные методы доступа.
Среди случайных методов наиболее известен метод /*#@$+&($**#8# -#+&70) + %#*&"#4$/ *$+7A$; ' #2*)"7@$*'$/ %#*E4'%&#((МДКН/ОК). Англоязычное название метода — Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection(CSMA/CD). Этот метод основан на контроле наличия электрических колебаний (несущей) в линиипередачи данных и устранении конфликтов, возникающих в случае попыток одновременного началапередачи двумя или более станциями, путем повторения попыток захвата линии через случайный отрезок времени.МДКН/ОК является широковещательным (broadcasting) методом. Все станции при примененииМДКН/ОК равноправны по доступу к сети.
Если линия передачи данных свободна, то в ней отсутствуют электрические колебания, что легко распознается любой станцией, желающей начать передачу.Такая станция захватывает линию. Любая другая станция, желающая начать передачу в некоторый момент времени t, если обнаруживает электрические колебания в линии, то откладывает передачу до момента t + td, где td — задержка.При работе сети каждая станция анализирует адресную часть передаваемых по сети кадров с це&.+.)$(*),$" .
!"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*285@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(лью обнаружения и приема кадров, предназначенных для нее.O#*E4'%&#/ называют ситуацию, при которой две или более станции “одновременно” пытаются захватить линию. Понятие “одновременность событий” в связи с конечностью скорости распространения сигналов по линии конкретизируется как отстояние событий во времени не более чем на величину 2d, называемую #%*#/ +%*#($*';, где d — время прохождения сигналов по линии междуконфликтующими станциями.
Если какие-либо станции начали передачу в окне столкновений, то посети распространяются искаженные данные. Это искажение и используют для обнаружения конфликта либо сравнением в передатчике данных, передаваемых в линию (неискаженных) и получаемых изнее (искаженных), либо по появлению постоянной составляющей напряжения в линии, что обусловлено искажением используемого для представления данных манчестерского кода. Обнаружив конфликт, станция должна оповестить об этом партнера по конфликту, послав дополнительный сигнал затора, после чего станции должны отложить попытки выхода в линию на время td.
Очевидно, что значения td должны быть различными для станций, участвующих в столкновении (конфликте), поэтомуtd — случайная величина.E:87.801. /.-451 54,-<3:. Среди детерминированных методов преобладают /)"%$"*.$ /$&#-. -#+&70). Маркерный метод — метод доступа к среде передачи данных в ЛВС, основанный напередаче полномочий передающей станции с помощью специального информационного объекта, называемого маркером. Под полномочием понимается право инициировать определенные действия, динамически предоставляемые объекту, например станции данных в информационной сети.Применяется ряд разновидностей маркерных методов доступа.
Например, в B+&)E$&*#/ /$&#-$передача маркера выполняется в порядке очередности; в способе +$4$%&#"*#8# #0"#+) (квантированнойпередачи) сервер опрашивает станции и передает полномочие одной из тех станций, которые готовы кпередаче. В кольцевых одноранговых сетях широко применяют тактируемый маркерный доступ, при котором маркер циркулирует по кольцу и используется станциями для передачи своих данных.2.4.
G47:DF01. 91A+,D+-.DF01. ,.-+ Ethernet*4,-:9 :33:8:-<81. Одной из первых среди ЛВС шинной структуры была создана сетьEthernet, разработанная фирмой Xerox. В этой сети был применен метод доступа МДКН/ОК. ПозднееEthernet стала основой стандарта IEEE 802/3. Другой вариант шинных ЛВС соответствует стандартуIEEE 802/4, описывающему сеть с эстафетной передачей маркера.Технология Ethernet наиболее распространена в ЛВС. Так, по данным на 1996 г. 85% всех компьютеров в ЛВС были в сетях Ethernet.В качестве линий передачи данных в ЛВС используют коаксиальный кабель, витую пару проводов или ВОЛС. Длины используемых отрезков коаксиального кабеля не должны превышать нескольких сотен метров, а у витой пары проводов — десятков метров.
При больших расстояниях в среду передачи данных включают формирователи сигналов — повторители для сопряжения отрезков. ВОЛСпозволяет существенно увеличить предельные расстояния и скорость передачи данных.Для связи компьютеров со средой передачи данных используют сетевые контроллеры (адаптеры, сетевые карты), управляющие доступом к сети, и приемопередатчики, служащие для связи сетевого контроллера с линией связи.:$&$(#; %#*&"#44$" реализует принятый метод доступа к каналу, а также в случае методаМДКН/ОК осуществляет действия по выработке сигнала затора, задержке в передаче при наличииконфликта или при занятом моноканале, по формированию кадров, кодированию (декодированию)электрических сигналов в (из) специальный последовательный код, называемый манчестерским, распознаванию адреса в передаваемых по сети сообщениях.После образования информационного кадра станция должна получить полномочия.
Для этогоконтроллер прослушивает канал в ожидании его освобождения или прихода маркера. После получения полномочий осуществляется преобразование параллельного кода в последовательный, преобразование в манчестерский код и передача сигналов в кабель.В состав приемопередатчика в шинных ЛВС с методом МДКН/ОК входят приемник сигналов от&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*295@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(линии и передатчик сигналов от станции в линию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
