10. Устройства связи с объектом управления (усо). Системы передачи данных

На рис. 8.1 изображена общая структура система связи УВМ с объектом управления.

Рис. 8.1 Общая структура системы связи УВМ с объектом управления

Из структуры системы связи видно, что устройства связи с объектом включают в себя устройства передачи сигналов от датчиков АСУ ТП (коммутаторы аналоговых и цифровых сигналов, аналого-цифровой преобразователь, устройство приема цифровой информации) и устройства передачи команд управления на исполнительные устройства АСУ ТП (коммутатор цифровых управляющих сигналов, цифро-аналоговый преобразователь). Обмен информацией между отдельными устройствами УВМ осуществляется через интерфейсы.

Структуры каналов устройства связи с объектом

Устройство связи с объектом для ввода аналоговой информации. Система связи УВМ с объектом дает лишь самое общее представление о составе устройства связи с объектом. Структура устройства связи с объектом может быть параллельной, последовательной и смешанной в зависимости от требуемого времени преобразования, допустимой стоимости оборудования, длины линий связи, точности преобразования.

На рис. 8.2 изображена структурная схема устройства связи с объектом с параллельным вводом сигналов от аналоговых датчиков Д1 – Дn.

Каждый i-й сигнал включает в себя измерительный преобразователь ИПi, коммутатор с запоминанием информационного признака сигнала КЗУi, фильтр Фi с жесткой или настраиваемой структурой и аналого-цифровой преобразователь. Ввод информации в УВМ осуществляется через мультиплексор МС, общий для всех каналов. Управление работой перечисленных блоков устройства связи с объектом осуществляет контроллер К устройства связи с объектом, связанный с УВМ (микроЭВМ) магистралью данных МД1 и магистралью адресов МА.

Рис. 8.2 Структурная схема устройства связи с объектом с параллельным вводом сигналов

На рис. 8.3 изображена структура устройства связи с объектом с последовательным вводом сигналов от аналоговых датчиков.

Рис. 8.3 Структурная схема устройства связи с объектом с последовательным вводом сигналов от аналоговых датчиков

В этой структуре устройства связи с объектом использованы общие для всех каналов измерительный преобразователь ИП и аналого-цифровой преобразователь АЦП и два коммутатора аналоговых сигналов К1 и К2 на входе и выходе, являющихся, по сути, мультиплексорами. Как и в предыдущей схеме, режимами коммутации и работой блоков управляет контроллер К, связанный с центральным процессором УВМ. Достоинство последовательного канала устройства связи с объектом состоит в сокращении числа используемых дорогостоящих устройств, прежде всего измерительных преобразователей и аналого-цифровых преобразователей. При этом, однако, требуется дополнительный коммутатор каналов К1 и снижается быстродействие канала устройства связи с объектом с ростом числа датчиков.

Устройство связи с объектом для ввода релейных сигналов. Структурная схема устройства связи с объектом изображена на рис. 8.4.

Рис. 8.4 Структурная схема устройства связи с объектом для ввода релейных сигналов

Сигналы от датчиков релейных (дискретных) сигналов РД приводятся к унифицированному уровню в нормирующих преобразователях НП, фильтруются в фильтре помех Ф и далее кодируются в виде, удобном для преобразования в УВМ. Передача кодированных сигналов в магистраль данных (МД) УВМ идет через мультиплексор МС, управляемый по магистрали адреса УВМ.