63525 (695360), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Приемник реализует функцию обработки сигналов X (t) = S (t) + f (t) на выходе канала с целью наилучшего воспроизведения (восстановления) переданных сообщений А на приемном конце.
Типичные виды передаваемых сигналов:
1) сигналы телемеханики (данные);
2) речевые (звуковые) сигналы;
3) видеосигналы.
Тип канала связи определяет в большинстве случаев тип, назначение, область применения и основные характеристики СПИ.
1) проводные каналы - информация передается по электрическим кабелям различного типа:
телефонная пара - используется при невысоких требованиях к пропускной способности канала и помехоустойчивости, наиболее дешевый вид кабеля;
витая пара - кабель состоит из попарно свитых проводников, что снижает удельную емкость, а следовательно, увеличивает полосу пропускания;
коаксиальный кабель - сигнальный провод расположен строго по оси кабеля (аксиально), а общий провод - вокруг него, выполняя еще и функцию экрана, причем отделен от сигнального диэлектриком на определенное расстояние, что значительно снижает удельную емкость и повышает помехоустойчивость. Коаксиальные кабели обладают наибольшей пропускной способностью по сравнению с предыдущими типами (сотни МГц), но значительно дороже.
силовая сеть электроснабжения - используется в качестве канала связи при невысоких требованиях к пропускной способности или когда прокладка отдельной линии связи невозможна либо нецелесообразна. Требует довольно сложных устройств присоединения к каналу.
2) радиоканал - информация передается путем распространения электромагнитных колебаний в свободной среде. Очень широкая область применения: промышленность, телефонная связь, телевидение, радиовещание, спутниковая связь и т.д. Требует значительных затрат при создании передающих станций для передачи на большие расстояния, поэтому обычно применяется при большом количестве абонентов.
3) оптический канал - может быть открытым и световодным.
открытый оптический канал - информация передается световыми сигналами через атмосферу, в настоящее время практически не имеет применения из-за зависимости характеристик от состояния атмосферы.
канал связи на волоконных световодах - световой поток распространяется по специально организованному каналу - световоду.
Волоконно-оптическая связь - самая новая отрасль в области СПИ, и наиболее перспективная во многих применениях, особенно в промышленности.
В качестве среды распространения световых колебаний используются волоконные световоды, светопроводящий слой (сердцевина) которых выполнен из кварца с очень высокой прозрачностью (в десятки тысяч раз прозрачнее обычного оконного стекла), а оболочка - из полимерных материалов, несущих защитную функцию. Сердцевина, в свою очередь, выполняется двухслойной, причем коэффициент преломления внешней части отличается от коэффициента преломления внутренней. За счет этого световой поток, попадающий в световод, многократно отражается от границы раздела слоев и таким образом проходит через световод.
Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), базирующиеся на применении волоконных световодов, обладают следующими основными преимуществами по сравнению с другими системами:
невосприимчивость к электромагнитным помехам (особое значение имеет для применения в промышленности с опасными условиями);
высокая пропускная способность и дальность передачи;
малые габариты и масса кабеля;
отсутствие ценных материалов в кабеле;
полная гальваническая развязка между приемной и передающей частями;
практически невозможность несанкционированного доступа в физический канал связи, и многие другие.
Различают системы местного и дистанционного управления (телеуправление). Последние имеют место, когда производственный процесс рассредоточен на большой площади. Это имеет место в системах управления крупными предприятиями: металлургические заводы, предприятия горнодобывающей, химической и других отраслей промышленности, а также на объектах управления большой протяженности - нефтепроводы, линии электропередачи и т.д. В системах местного управления объекты управления обычно расположены компактно и на незначительном расстоянии от управляющего устройства. Например, металлообрабатывающие станки с ЧПУ, подъемные краны и т.д. В этом случае специализированные СПИ не используются.
Существуют автоматические и автоматизированные системы управления.
Система управления, в которой все функции управления процессом перекладываются с человека на автоматические устройства, называется автоматической системой управления.
В автоматизированной системе управления функции управляющего устройства выполняют как средства вычислительной техники, так и человек.
Системы управления могут быть классифицированы и по другим самым различным признакам. Классификация по алгоритмическим и неалгоритмическим признакам приведена на рис 3.
Рис.3. Классификация систем управления по алгоритмическим и неалгоритмическим признакам
Литература
-
Стехин А.П. Основы конструирования, моделирования и проектирования систем управления производственными процессами: Учеб. пособие. - Донецк: ДонГАУ, 2008.
-
Лукас В.А. Основы теории автоматического управления. - М.: “Недра”, 1977.
-
Основы теории оптимального управления: Учеб. Пособие для эконом. Вузов / В.Ф. Кротов, Б.А. Лагоша, С.М. Лобанов и др.; Под ред. В.Ф. Кротова. - М.: Высш. Шк., 2008.
-
Иванилов Ю.П., Лотов А.В. Математические модели в экономике. - М.: “Наука”, 2007