5.4 Мәлiметтердiң жиын жүйесi

Бір мезгілде бірнеше айнымалылардың мәнін анықтау керек болатын жағдайлар жиі кездеседі. Мысалы, химиялық өндірістің әр жеріндегі ағым жылдамдығын, температура, қысымды және т.б. өлшеуді айтуға болады. Кешенді жүйе жүздеген датчиктерден мәліметтерді бір уақытта ала алады. әр өлшеу үшін жеке жүйелер алудың орнына мәліметтерді жинау жүйесін қолдануға болады. 5.10-суретте құрылымы көрсетілген.

Әрбiр датчиктің шығыс сигналдары сигнал құрастырғыштарына түседi, мұнда олар кернеуге түрленуі, кушейтілуі, сызықтануы мүмкін, әдетте 0,5В қабылданатын сигналдар диапазонына сәйкес болуы керек. Құрастырылған сигналдар мультиплексорге түседі. Мультиплексор микропроцессорды басқарады. Сайып келгенде, кіріс сигналдың кез-келген түрін таңдай алады. Таңдап алынған сигнал таңдау және сақтау құрылғысы арқылы аналогтық-сандық құрылғыға түседі, мұнда микропроцессорге енгізу үшін жарыспалы сөзге айналады. өңдеу нәтижесі не микропроцессор бетінде көрсетіледі, не жойылған дисплейге беріледі, не басқару жүйесімен пайдаланылады, не жадыда сақталады.

5.10-сурет. Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің негізгі элементтері

Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің платасы

ЭЕМ қолданғанда компьютердің жүйелік платасының кеңейту слоттарының бірінде құрамында мульиплексор және аналогтық-сандық түрлендіргіші бар мәлiметтердiң жиын жүйесi қойылады. Егер өлшеу жүйесінің қажеттіліктерін жүйелік платадағы орындардың мүмкіндігінен асыру қажет болса, онда мәлiметтердiң жиын жүйесi жеке блок түрінде орындалуы мүмкін. Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің құрамына стандартты датчиктер, мысалы, терможұптармен жұмыс кезінде қолданылатын сигнал түрлендіргіштері кіреді. Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің типтік платасы әдетте өзіне түрлендіру уақыты 25мкс-қа тең 16 кіріс каналы бар 12-разрядты аналогтық-сандық түрлендіргіштен тұрады. 5.11-суретте мәлiметтердiң жиын жүйесiнің типтік платасының негізгі элементтері келтірілген.

5.11-сурет. Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің типтік платасы

Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің аналогтық кірістер үшін негізгі сипаттамалары:

1. Түрлендіру жиілігі. Ол кіріс сигналдың аналогтық-сандық түрленуінің секундына жасайтын максимал санын анықтайды.

2. Кірісі каналдар саны. әр каналдан мәліметтерді кезек-кезек алу үшін мультиплексор қолданылады.

3. Разрядтылық. Ол аналогтық сигналды көрсететін аналогтық-сандық түрлендіргішпен қолданылатын разрядтар санымен анықталады, мысалы 12 разрядты.

4. Кіріс сигнал диапазоны. Ол аналогтық-сандық түрлендіргішпен өңделетін кіріс аналогтық сигналдың минимал және максимал кернеуін анықтайды, мысалы 0... 10 вольт.

5. Күшейту коэффициенті. әдетте мәлiметтердiң жиын жүйесiнің платасында орналасқан күшейткіштің күшейту коэффициентін беру мүмкіндігі туады. Оның мәні кіріс диапазон мәнімен және аналогтық-сандық түрлендіргіштің разрядтылығымен бірігіп кірістегі аналогтық сигналдың минимал өзгеруін анықтайды. Сонымен, күшейту коэффициенті 20-ға тең, ал кіріс диапазон — 0... 10 вольт, ал разрядтылық - 12, онда ең кіші ажыратылатын мән 10/(20Х2¹²) = 120 мкВ деп анықталады.

Мәлiметтердiң жиын жүйесiнің сандық кірістер үшін негізгі сипаттамалары:

1. Каналдар саны.

2. логикалық сигналдар деңгейі. Бұл шама мак­симал және минимал кернеуді анықтайды (яғни логикалық «0» және «1» деңгейін).

3. Байланысты растау сигналдары. Сандық сигналдарды компьютер мен сыртқы құрылғы арасында беру кезінде байланысты растайтын арнайы схемалар қолданылады. Бұл мәліметтерді алмастыруға және осы алмасуды синхрондау үшін қажетті шарт.

Микропроцессорды бағдарламалау

Микропроцессор мәліметтерді қабылдауға бағдарламалануы қажет. Бағдарламаны Бейсик жоғары деңгейлі тілде немесе оператор өзінің жеке бағдарламасынсыз экранда диалогтық режимде қажетті әрекеттер тізбегін орындай алатындай кез келген тілде жазуға болады. Бағдарламаны жазу алгоритмін келесі түрде беруге болады:

1. Мәлiметтердiң жиын жүйесi платасының мекен-жайын беру

2. Кіріс каналды таңдау.

3. түрленудің басталуы үшін команда беру.

4. түрленудің аяқталуын тексеру.

5. аналогтық-сандық түрлендіргіштен шығыс мәліметтерді оқу.

6. жадыда мәліметтерді сақтау.

7. басқа каналдар үшін 2-ден 6-ға дейінгі қадамдардың қайталануы үшін тек бір каналды немесе каналдар бойынша сканерлеуге қажетті түрлі циклдік бағдарламалар жасалады.

8. нәтиже басылып шығарылады, экранда көрінеді немесе әрі қарай өңделуге беріледі.

Жеке бағдарламалар жазуды болдырмайтын мәліметтерді жинау жүйесінде компьютерді басқару үшін қолданылатын бағдарламалар пакеті сату облысында кең тараған. Мұндай бағдарламаларда қабылданған сигнал ереже бойынша дисплейде бірден көрінеді. Бұл бағдарламалар операторға мәлімет көзін және оларды өңдеу алгоритмін анықтауға мүмкіндік беретін қосымшалар редакторына ие. Ол үшін оператор дисплейде сәйкес мәзір бөлімдерін толтырады, қажетті параметрлерді таңдайды, экрандық басқару элементтерін пайдаланып бір-бірімен қажетті блоктарды байланыстырдаы. Мұндай бағдарламалардың кейбірі сапалы жинау, өңдеу және ақпаратты бейнелеуге мүмкіндік береді.

Мәліметтерді тіркеу құрылғысы

«мәліметтерді тіркеуші» термині өлшеу жүйесіне қосылатын қосымша құрылғы ретінде қолданылады. Ол өлшенетін мәндерді бірнеше датчиктерден алу және сақтауға бағдарламаланады. Кейінірек бұл бұл құрылғы әрі қарай өңдеу және бейнелеу үшін жиналған мәліметтерді оқу үшін ЭЕМ-на қосылады. Мәліметтер тіркеші компьютерге тәуелсіз бағдарламалануы мүмкін немесе компьютермен байланыс сызығы арқылы басқарылады. Мәліметтер тіркеші – мониторингке қиын қол жеткізілетін, жойылған объекттер үшін пайдалы құрылғы.