§3. Автоматизированные рабочие места.

Определение: Автоматизированное рабочее место (АРМ) – это программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации какой-либо деятельности. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием, как правило, используют SCADA-системы.

АРМ объединяет программно-аппаратные средства, обеспечивающие взаимодействие человека с компьютером, предоставляет возможность ввода информации (через клавиатуру, компьютерную мышь, сканер и пр.) и её вывод на экран монитора, принтер, графопостроитель, звуковую карту – динамики или иные устройства вывода. Как правило,

АРМ является частью АСУ.

Официальное толкование

Правовые акты Российской Федерации

ГОСТ 34.003—90.

Правовые акты г. Москва

Техническое задание на интегрированную автоматизированную систему «Государственный градостроительный кадастр Москвы» (НАС ГГК) (утв. распоряжением первого заместителя премьера правительства Москвы от 11 декабря 1998 г. № 1112-РЗП).

§4. Режим реального времени.

В физическом и химическом эксперименте виртуальные приборы обычно работают в режиме реального времени.

Определение: Под реальным временем подразумевается режим, позволяющий виртуальному инструменту выполнять измерения и управлять процессами с такой скоростью, при которой задержки получения компьютером данных и управления исполнительными механизмами не нарушают ход эксперимента и не искажают измерений.

В цепи операций «сбор данных  обработка – управление» сигнал проходит по разным шинам компьютера, работающим на разных частотах. Не всегда заранее известно время, которое потребуется на обработку данных и подачу очередного управляющего сигнала. Особенно значительным источником неопределенности в обеспечении режима реального времени является работа операционной системы. Операционные системы персонального компьютера оптимизированы не для управления приборами реального времени, а для обеспечения многозадачности – способности операционной системы выполнять несколько задач на одном процессоре так, чтобы пользователю казалось, что все задачи выполняются одновременно. Временные интервалы, выделяемые операционной системой разным «одновременно» выполняемым задачам, согласуются с субъективным восприятием одновременности событий человеком. В физическом и химическом эксперименте интервалы, в течение которых операционная система занята обслуживанием другой задачи или обеспечением своей работоспособности, часто оказываются чрезмерно большими. Разработчикам виртуальных приборов приходится преодолевать ограничения многозадачных операционных систем и минимизировать роль неопределенности продолжительности обработки данных, осуществляемой в реальном времени.

Наиболее легкий для разработчика виртуального прибора способ обеспечения режима реального времени заключается в передаче функции предварительной обработки специальному процессору, обслуживающему ввод и вывод данных. Однако в эксперименте, допускающем неточности синхронизации в пределах одной микросекунды, выведение предварительной обработки измерений из подчинения центральному процессору не всегда оправдано. Во-первых, стоимость системы ввода и вывода данных, работающей автономно от центрального процессора, на порядок увеличивает стоимость аппаратной части прибора. Во-вторых, центральный процессор в этом варианте режима реального времени используется неэффективно.

Современные процессоры персональных компьютеров имеют ряд встроенных ресурсов для обеспечения режима реального времени в виртуальных приборах. Один из них – таймер высокого разрешения, измеряющий временные интервалы в тактах процессора (имеется в процессорах, начиная с Pentium). Разумеется, точность измерения времени в ходе эксперимента не так высока, из-за неизбежных задержек в более медленных, по сравнению с процессором, каналах передачи данных. Однако синхронизация ввода, вывода и предварительной обработки данных процессором с точностью до 1 мкс легко достижима, даже при использовании недорогих плат АЦП-ЦАП и не очень быстрых процессоров (рисунок).

Типичные флуктуации длительности ввода данных, а также циклов "измерение - предварительный анализ - управление" при прямом управлении платами АЦП-ЦАП процессором Pentium 100 МГц. G.A. Ragoisha "Data acquisition and control in a user-mode real-time system for electrochemical equipment automation", Dedicated Systems Magazine, 2000, 2, 34.

Реализация режима реального времени на программном уровне, с помощью центрального процессора, в итоге дает возможность создавать сложные приборы без использования дорогостоящего оборудования. В методе потенциодинамической электрохимической импедансной спектроскопии используется именно этот тип режима реального времени (измерения и управление исполнительными механизмами осуществляются центральным процессором с помощью аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей).