8 Автоматика қондырҒылары арқылы ақпарат беру

Ақпарат және оны бейнелеу. Жүйе ішінде ақпарат ағыны мен әртүрлі жүйелер арасында ақпарат алмасу болмаса автоматтандыруды жүзеге асыру мүмкін емес. Жүйелерде өтетін жеке процестерді бағытталған әсермен қамтамасыз ету үшін қайсыбір процесті сипаттайтын әрі оған ықпал ететін нақты шамаларды білу қажет, яғни ақпарат қажет.

«Ақпарат» деп, мағынасы адамға түсінікті және қабылдайтын құрылғы оқи алатындай бағытталған, нақты хабарды айтады. Автоматтандыру техникасында бұл шамалардың нақты мәні туралы әрі жеке процестердің күйі туралы хабар болады.

Мысал. Күйдіру пештерінде өтетін процестердің температуралық параметрлері туралы ақпарат отынды мөлшерлеу үшін, ал контейнерлердегі қысым параметрлері туралы ақпарат ауа ағынын реттеу үшін пайдаланылады. Ақпараттың болуы белгілі бір оның материалдық тасығышымен байланысты. Автоматтандыру техникасында ақпарат тасушылар ретінде перфокарталар мен перфотаспалар, магнит таспалар, сондай-ақ жарық толқындары мен басқа да айталық ток, сығылған ауа, электромагниттік толқындар тәрізді заттар мен физикалық құбылыстар пайдаланылады. (2.1-кесте).

Ақпарат жүйе ішінде дереу өңделу немесе есте сақтау құрылғысына (ЕСҚ) алдын ала ендірілу қажеттілігіне қарай әртүрлі тасығыштар мен ақпаратты бейнелеу құралдары пайдаланылады. Ақпаратты беру және өңдеу үшін сигналдар қолданылады. әртүрлі басқару құрылғылары мен есептеу техникасында ақпаратты сигналды түрлендіру арқылы өңдейді.

ЭЕМ арқылы өңделетін немесе осындай өңдеудің нәтижесі болып келетін ақпарат «деректер» (мәліметтер) деп аталады. Мәліметтерді өңдеу, оларды топтау, ЕСқ ендіру процестерін, сондай-ақ әртүрлі математикалық және логикалық (қисындық) операцияларды қамтиды.

Машинада оқуға жарамды ақпарат тасығыштардағы мәліметтерді бейнелеу, әдетте белгілердің белгілі бір ретімен жүзеге асырылады.

Ақпаратты беру. Ақпартты беру принципін 2.5-суретте көрсетілген құрылымдық схема мысалында көрсетуге болады. Беру құрылғысының (Бқ) көмегімен ақпарат жиналып, беріледі. Ақпаратты одан ары кодтау құрылғысына (КҚ) беру үшін көп жағдайда ақпарат тасығышты қажетті түрлендіру қажет. Ақпаратты беру каналы (АБК) арқылы ақпарат беріледі. Дешифратор (Д) көмегімен ақпарат қабылдау құрылғысы (ҚҚ) қабылдайтындай түрге қайта түрленеді.

2.1-кесте. Ақпаратты әртүрлі тасығыштар көмегімен бейнелеу мысалдары.

Ақпарат тасығыш	Ақпаратты бейнелеу әдісі	Ақпарат тасығыштарды пайдалану
Дискілі жұдырықша	Айнымалы радиус көмегімен	Берілген әсерді басқару кұрылғысына ендіру
Электр тогы (мысалы, кедергі термометрінің шығыстық шамасы)	Электр тогымен	Бөлме температурасы жайлы деректер жинау
Перфотаспалар	Перфорация көмегімен	Деректерді есте сақтау

Ақпаратты берудегі негізгі мақсат оны әртүрлі тасығыштардан дұрыс тасымалдау. Ақпаратты беру каналы байланыс каналы деп аталатын құрылғы түрінде болады.

БҚ

КҚ

АБК

Д

ҚҚ

2.5 - сурет

Мысал. Өлшеу нәтижесін жинаудың шоғырландырылған құрылғысы мен басқару ЭЕМ-і бар өнеркәсіптік қондырғыларда ақпаратты 10 км-ден астам жерге беруге тура келеді. Технология мен ақпаратты беру құрылғысын таңдау кезінде құралдардың бөгетке сезімдік қабілеті мен құны шешуші фактор болып табылады.

Соңғы уақытқа дейін пайдаланылып келген мыс сым дәлдіктің, сенімділіктің және өткізу қабілетінің қазіргі талаптарын қанағаттандырмайды. Оған қоса, оны жасау үшін қымбат мыс қажет. Сол себепті қазіргі кезде қопарылысқа бейім ғимараттарға арналған жарықөткізгіш кабелдерге көңіл бөлінуде. Мұндай кабельдер өнеркәсіп орындарындағы электрлік және электромагниттік бөгеттерге шыдамды болып келеді. Беріліс құралдары ретінде пластмасса мен шыныдан жасалған оптикалық талшықтар пайдаланылады. Оптикалық техникамен ақпарат беру жарық ағынын тасымалдаудың физикалық заңына негізделген.

Өткізу қабілеті қазіргімен салыстырғанда бес есе артық оптикалық талшықтар жасалуда. Бұл орайда оптикалық байланысы бар жүйелерде күшейткіш ретінде кемелдендірілген жартылай өткізгіш құрылғылар пайдаланылатын болады, олар оптикалық сигналдары жарық өткізгіш кабельмен аралық күшейткішсіз-ақ 300 км-ге дейін тасымалдауға мүмкіндік береді. Салыстыру үшін: қазіргі пайдаланылып жүрген жарық өткізгіш кабельдерге әр 20 км сайын күшейткіш қосалқы станциялар қажет, яғни жарық көзінен қашықтаған сайын сигнал қуаты айтарлықтай кемиді.

Ақпаратты параллель және тізбектей беретін екі тәсіл бар. Мысал. А-F өлшеу нүктелерінен бақылау-өлшеу пунктіне берілуге тиіс температуралық параметрлер жайлы ақпарат түседі. Ақпарат беру құралы ретінде ток өлшеуіш аспапта тіркелетін шамасы бойынша өлшеудің дербес нүктелеріндегі температураны білетіндей электр тоғы (ақпарат тасығыш) пайдаланылады. Ақпаратты параллель бергенде барлық параметрлердің бейнесі бір мезгілде өлшенеді. Осылайша әрбір өлшеу нүктесі (1) үшін бақылау-өлшеу пункті (2) бар байланыс каналы мен индикатор қажет (2.6, а-сурет).

Ақпаратты тізбектей бергенде параллель берілетін мәліметтер кезекпен арнаулы құрылғыда (3 мультиплексор) оқылып, содан кейін мәліметтер тізбектей, яғни ортақ байланыс каналы бойынша индикаторлық аппаратурамен жабдықталған бақылау-өлшеу пунктіне беріледі (2.6, б-сурет). Ақпаратты жүйеден жүйеге, не болмаса жүйенің бір бөлігінен келесісіне беруді параллель әрі тізбектей жүзеге асыруға болады. әдетте, ақпарат берудің екі тәсілін де қатар пайдаланған тиімді.

1

A

B

C

F

A

B

C

F

A B 3 C D

2

a) b)

2.6 - сурет

МикроЭЕМ және басқа беріліс буындары (мысалы, мәліметтерді магнит таспадан оқитын құрылғы) арасында ақпарат алмасу үшін көрсетілген екі элементтің үйлесімі, басқаша айтқанда жүйенің жеке элементтерінің ақпараттық, энергетикалық және конструкциялық байланысын камтамасыз ету қажет, ал ол интерфейс жүйе үйлесімімен жүзеге асады.

ФБ 1

ФБ 2

ФБ 3

8 8

Б

8

8

ФБ n

2.7-сурет

МикроЕЭМ-де ақпарат алмасу процесі буферлік принцип бойынша жүзеге асырылады; яғни осы процеске қатысатын барлық функионалды бөліктер (ФБ) бір байланыс каналында (буферде) тұйықталады. Тасымалдағыш ретінде тек бір функционалды бөлігі жұмыс істей алады. Орталық басқару пультінен ақпарат беру бұйрығы келеді де, қабылдауды жүзеге асыратын бір не бірнеше функционал бөлігін іске келтіреді (2.7-сурет).