Параллельная передача данных
Для параллельной передачи данных в измерительных информационных системах часто используется стандартный интерфейс IEEE-488 (Institute of Electrical and Electronics Engineers), называемый также HP-IB (Hewlett-Packard Interface Bus) или GPIB (General Purpose Interface Bus – интерфейсная шина общего применения). Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендовала данный стандарт в качестве международного, по этой причине на постсоветском пространстве он носит название цифрового интерфейса МЭК.
Интерфейс IEEE-488 был разработан для программируемых и непрограммируемых электронных измерительных приборов и преобразователей. Он рассчитан на асинхронный обмен информацией, ориентирован на сопряжение устройств, располагаемых относительно друг друга на расстоянии до 20 м, и обеспечивает работу в ИИС приборов различной сложности, допускает прямой обмен информацией между ними, дистанционное и местное управление приборами. Описываемый интерфейс имеет магистральную структуру (рис.3.2).
Магистраль интерфейса состоит из 24 сигнальных линий, восемь из которых — линии заземления, а остальные линии разбиты на три группы. Первая группа, состоящая из восьми двунаправленных сигнальных линий, является шиной данных. Она предназначена для передачи данных и команд между различными приборами, присоединенными к интерфейсу. Другая группа из пяти сигнальных линий — шина общего управления, по ней передаются сигналы управления и состояния. Последняя группа из трех линий используется для управления передачей данных (шина квитирования).
Рис. 3.2. Структура интерфейса IEEE-488
Приборы, подсоединенные к интерфейсу, могут работать как приемники либо источники сообщений. В каждый момент времени только одно устройство может быть источником информации, тогда как приемниками сообщений могут работать одновременно несколько устройств. Одно из устройств на магистрали является контроллером интерфейса.
Общее количество приемников и источников информации в IEEE-488 не должно превышать 31 при однобайтовой адресации, а число параллельно подключаемых приборов — 15 (включая управляющий контроллер).
В стандарте IEEE-488 высокому уровню сигнала в линии соответствует значение напряжения, равное или больше 2 В, а низкому уровню—значение, равное- меньше 0,8 В.
Агрегатные комплексы
В настоящее время в СНГ и в странах дальнего зарубежья продолжаются работы по созданию агрегатных комплексов (АК) технических средств многопланового применения, являющихся развитием системотехнического подхода в приборостроении. АК представляют собой группы устройств с высоким уровнем унификации.
Агрегатный комплекс есть совокупность изделий, взаимосвязанных между собой по функциональному назначению или области применения, конструкции, основным параметрам и техническим данным. АК содержит технически и экономически обоснованную номенклатуру изделий, созданных на единой конструктивной, элементной и технологической базе, с использованием блочного принципа построения на основе базовых моделей и обеспечивает решение всех функциональных задач, соответствующих назначению комплекса.
Агрегатирование средств автоматизации в проблемно-ориентированные комплексы являлось, как отмечалось выше, одним из важнейших принципов построения ГСП. Агрегатирование означает построение функционально более сложных устройств из ограниченного наборa более простых изделий (модулей) методом «наращивания и стыковки» простых изделий на основе функциональной, информационной и конструктивной совместимости.
Существуют два структурно различных пути агрегатирования:
за счет агрегатного соединения унифицированных модулей и блоков на основе общей унифицированной базовой конструкции или нескольких конструкций;
за счет использования унифицированных типовых конструкций.
Под унифицированным модулем (УМ) понимается конструктивно целостная ячейка, выполняющая одну типовую функцию, например: источник питания, модуль усилителя постоянного тока, коммутатор сигналов и т.п. Как правило, УМ не является товарной продукцией.
Унифицированные блоки представляют собой объединение унифицированных модулей для реализации типовой автономной функции, имеющей самостоятельное и многоплановое применение, например блок регистрации и контроля, блок многоканального регулирования и т.п. Унифицированные блоки являются автономными изделиями, изготовляемыми на основе унифицированной базовой конструкции.
В качестве примера рассмотрим агрегатный комплекс средств электроизмерительной техники (АСЭТ), который представляет собой совокупность технических средств, обеспечивающих автоматизацию измерений и предназначенных для построения на их основе измерительных систем, для применения в составе других комплексов и использования в виде автономных приборов и устройств.
Устройства АСЭТ используются для измерения физических величин электрическими методами и представления получаемой измерительной информации при контроле и управлении технологическими процессами в энергетике, металлургии, химии и других отраслях промышленности, в научных исследованиях, разведочных, испытательных и поверочных работах, в том числе совместно с машинными средствами обработки информации в АСУ ТП.
В АСЭТ входят группы устройств для сбора и преобразования информации, для обработки и хранения информации; для управления и формирования управляющих воздействий, а также некоторые вспомогательные устройства.
Дальнейшим развитием АСЭТ является расширение ее до уровня параметрического ряда каждой из номенклатурных групп устройств. Параметрические ряды основных номенклатурных групп устройств АСЭТ были составлены с учетом перспективной потребности в средствах электроизмерительной техники и тенденции развития этих средств в СНГ и за рубежом.
Принятое в структуре АСЭТ распределение средств по основным группам в некотором смысле условное, так как некоторые средства по своим функциональным признакам могут входить как в одну, так и в другую группу. Например, цифро-аналоговые преобразователи, выполняющие функции преобразования цифровой информации в аналоговую форму, могут быть отнесены не только к устройствам сбора и преобразования информации, но и к устройствам управления и т.д.