Доклад Сперанский тема 2. Введение. Общие вопросы применения информационных систем в научных исследованиях. Основные задачи теории информационных систем

• Название: Введение. Общие вопросы применения информационных систем в научных исследованиях. Основные задачи теории информационных систем
• Дата: 26.01.2023
• Размер: 2.58 Mb.
• Имя файла: Доклад Сперанский тема 2.doc
• Тип: Реферат; #906392
• страница: 9 из 11

Функциональные модули крейтов УСО

Система обозначений модулей УСО. Наименование функционального модуля (ФМ) УСО складывается из буквенного обозначения типа блока и цифрового кода модификации. В цифровом коде первая цифра обозначает количество интерфейсных каналов связи с микро-РС (может принимать значение 1 или 2); вторая цифра обозначает порядковый номер разработки (может принимать значение от 1 до 9); остальные цифры обозначают номер модификации.

Модуль аналогового ввода. Модуль приема токового унифицированного сигнала предназначен для приема аналоговых сигналов тока или напряжения, их усреднения, оцифровки и привязки ко времени. Модуль имеет 30 дифференциальных входов гальванически развязанных с остальными цепями, 2 калибровочных канала (0,1 и 0,9 полной шкалы), 3 канала контроля напряжения.

С целью повышения надежности модуль имеет дублированную структуру с общей входной частью и два встроенных микропроцессора, обеспечивающих два независимых канала обработки сигнала, и соответственно выход на два ПрК. Применение микропроцессоров позволяет гибко управлять процессом опроса и обработки сигналов и разгрузить управляющие ПрК: микропроцессор осуществляет управление АЦП, фильтрацию и усреднение, обеспечивает для ПрК "прозрачное" чтение значений входных сигналов.

Технические характеристики: диапазон входных сигналов ± 5мА, ± 20 мА, ± 1В, ± 5В; время опроса (программируется) 10...1000 мс; число разрядов АЦП, включая знаковый 12; коэффициент фильтрации (программируется) 0...8; относительная погрешность 0,1%; максимальная энергия импульсной помехи напряжением 1,5кВ до 0,5Дж; напряжение гальванической развязки между входными и выходными цепями, не менее 1500В.
Модуль дискретного ввода (для приема быстрых дискретных сигналов (защиты, электрика и т.п.)). Модуль предназначен для приема 32-х дискретных сигналов, предварительной обработки и привязки ко времени. Модуль обеспечивает прием сигналов постоянного или переменного тока, либо типа "сухой" контакт с запиткой от отдельных источников питания. Прием сигналов осуществляется модульными сборками фирмы Grayhill, Analog Devices и т.п., обеспечивающими одиночные гальванически развязанные входы. С целью повышения надежности модуль имеет дублированную структуру с общей входной частью и двумя встроенными микропроцессорами, обеспечивающими два независимых канала обработки сигнала, и соответственно выход на два ПрК. Применение микропроцессоров позволяет гибко управлять процессом опроса и обработки сигналов и разгрузить управляющие ПрК. Микропроцессор осуществляет фильтрацию от "дребезга" контактов, выделение из входных сигналов произвольной группы инициативных сигналов, запрет обработки произвольной группы сигналов, буферизация зарегистрированных изменений состояний входов, просмотр состояния входов через "прозрачные" регистры.
В случаях, не требующих больших скоростей опроса и обработки сигналов, могут быть использованы модификации модулей без плат контроллеров, имеющие меньшую стоимость.

Технические характеристики: задержка переключения входного модуля гальванической развязки, не более 5мс; период опроса входов (с возможностью программного изменения) 1...500мс; напряжение межканальной гальванической развязки, не менее 500В; напряжение гальванической развязки между входными и выходными цепями, не менее 1500В.

Модуль дискретного ввода (для прием медленных дискретных сигналов (концевики, задвижки и т.п.)). Модуль предназначен для приема 16-ти дискретных сигналов постоянного или переменного тока напряжением 220В. Прием сигналов осуществляется гальванически развязанными группами входов.

С целью повышения надежности модуль имеет дублированную структуру с общей входной частью и выходом на два ПрК. Для снижения рассеиваемой входными цепями мощности, входы опрашиваются с большой скважностью, просмотр состояния входов производится через "прозрачные" регистры.

Технические характеристики: период опроса состояния входов 500мс; количество групп по 4 входа 4; напряжение межгрупповой гальванической развязки, не менее 500В; напряжение гальванической развязки между входными и выходными цепями, не менее 1500В.

Модуль обеспечивает выдачу релейных команд замыканием “сухого” контакта с использованием модулей твердотельных реле фирмы Grayhill, Phoenix и т.п. В алгоритме управления МДУ реализована защита от выдачи несанкционированных команд при неисправности интерфейса связи. При наличии платы контроля подключения, в МДУ можно осуществить проверку выполнения команд, считывая непосредственно состояние выходов твердотельных реле. С целью повышения надежности МДУ имеет дублированную структуру с общей выходной частью и выход на два ПрК. Управление модулем может осуществляться от любого из двух ПрК.

Технические характеристики: количество релейных выходов 16; напряжение гальванической развязки между входными и выходными цепями и между каналами, не менее 1500В.

Модуль цифрового осциллографа. Модуль цифрового осциллографа предназначен для регистрации быстропротекающих аналоговых сигналов, поступающих от измерительных преобразователей тока и напряжения или других источников сигналов. МЦО обеспечивает несколько режимов регистрации, в том числе режим непрерывной записи с откачкой информации, режим с предысторией, старт – стоповый режим по внешнему дискретному сигналу. В МЦО программно осуществляется выбор числа подключенных аналоговых входов, диапазоны входных сигналов, соотношение объемов предпусковой и основной памяти (0…100%), период опроса.

Технические характеристики: количество аналоговых входов 1…16 (подключаются программно); диапазоны входных аналоговых сигналов ±1…16В; разрядность АЦП 12 разрядов (11 + 1 знаковый); объем буферной памяти 1Мбайт; период опроса, программируемый 200…65536мкс; длительность осциллограммы (без откачки) при периоде опроса: напряжение гальванической развязки между входными и выходными цепями, 1,0 мс (16 каналов) 32,77с; 1,0 мс (1 канал) 8,74мин; не менее 1500В.
Модуль аналогового управления. Обеспечивает выдачу аналоговых сигналов тока. В алгоритме управления МАУ реализована защита от выдачи случайного сигнала при неисправности интерфейса связи. С целью повышения надежности МДУ имеет дублированную структуру с общей выходной частью и выход на два ПрК.
Технические характеристики: количество выходов 8; время установки, не более 100мкс; диапазон сопротивления нагрузки 0…500Ом; точность установки, не хуже 0,1%; напряжение изоляции 1500В.

Крейт питания. Крейт питания предназначен для преобразования и сведения двух сетей: трехфазной сети 380/220В±10% (основная сеть) и постоянного напряжения аккумулятора 220В±10% в одну сеть и преобразование ее в постоянное стабилизированное напряжение 24В±5%. Крейт имеет сигнализацию отсутствия входных напряжений и сигнализацию перехода на питание от аккумулятора.

Модуль вторичного источника питания крейта. Модуль предназначен для питания цифровой части схем модулей УСО. Модуль имеет схему диагностики, обнаруживающую выход напряжения за допустимые границы. Результат диагностики выводится на индикацию модуля, а также в зависимости от модификации, выводится “сухими” контактами и\или, доступен на шине крейта, что позволяет производить дистанционный контроль. Выходное напряжение также можно проконтролировать на гнездах, расположенных на передней панели модуля. Модуль допускает питание от двух резервирующих входных напряжений и объединение модулей по выходу.

Технические характеристики: входное напряжение =24В ± 10%; входной ток при полной нагрузке 1,3А; выходное напряжение (нагрузка 0…100%) =5В± 2%; максимальный ток нагрузки 5А; границы срабатывания сигнализации ± 5%; защита от короткого замыкания продолжительная; амплитуда помех на выходе, не более 50мВ.

Коммутаторы каналов УСО. Коммутаторы каналов УСО служат для подключения датчиков или измерительных преобразователей и исполнительных устройств соответственно по входам и выходам устройств обработки информации, в том числе к УВМ. Кроме того, коммутаторы являются элементами различного рода многоканальных устройств и установок, где используются какие-либо общие на несколько каналов модули и блоки. Основным элементом коммута­тора является ключевой элемент (КЭ).

Коммутаторы работают в циклическом и адресном режимах. Циклическая коммутация (″обегание″ каналов) с постоянным, реже с переменным периодом подключения поочередно ко всем линиям связи или устройствам используется в сравнительно не­сложных системах централизованного контроля и регулирования с малой информационной мощностью (с числом каналов до 256). Управляющий сигнал S_y в таких коммутаторах формируется гене­ратором управляющих импульсов, например кольцевым триггерным счетчиком, запускаемым от мультивибратора. Импульсы с вы­ходов триггера счетчика и являются управляющими сигналами для соответствующих КЭ. Число каналов коммутации в таких линей­ных коммутаторах определяется разрядностью счетчика.