чно спрощує і здешевлює вимірювально-керуючу підсистему в цілому.
Однак є недолік, який слід враховувати при використанні Plugin-Card для аналогового управління швидкодіючими об'єктами. Цифро-аналогові перетворювачі (на відміну від АЦП) на універсальних платах, як правило, не мають вихідного буфера, за винятком спеціалізованих карт аналогового виводу і генераторів сигналів складної форми, які відрізняються високою вартістю. Тож реалізації складного алгоритму управління об'єктом кожне нове значення вихідного аналогового сигналу по кожному каналу необхідно розраховувати в реальному часі, у зв'язку з чим, швидкість управління об'єктами обмежується або стає у пряму залежність від продуктивності застосовуваного комп'ютера, вимушеного крім завдань управління Виконувати паралельно і інші службові функції. Так, проведене тестування показало, що для базового комп'ютера на основі процесора Intel Pentium 150 МГц максимальна частота генерування вихідного аналогового сигналу не перевищує 40 КГц, а для процесора Intel 486 Dx66 - не більше 13 КГц.
Ця зв'язок стає ще більш явною, якщо необхідно коригувати алгоритм управління залежно від реакції об'єкта на керуючі впливи. Для швидкодіючих об'єктів при складних алгоритмах управління таку систему практично неможливо реалізувати саме тому, що сучасні комп'ютери не встигають провести необхідні обчислення. Наприклад, для реалізації векторного управління асинхронним двигуном на частоті живлення 50 Гц з прорахунком положення вектора поля через 10 електричних градусів потрібний комп'ютер із продуктивністю більше 50 мільйонів операцій в секунду, що перевищує продуктивність найпотужніших на сьогоднішній день загальнодоступних комп'ютерів.
Виходом з подібної ситуації може служити використання паралельно з універсальними вимірювальними платами спеціалізованих плат аналогового виводу. Такі плати мають вихідний буфер і призначені для генерації сигналів з частотою оновлення до 300 КГц.
Таким чином, можна визначити основний перелік умов, за яких дослідницьке обладнання доцільно будувати па основі вимірювально-керуючих плат типу Plugin-Card:
В· Невелике видалення об'єкта дослідження від вимірювальних комп'ютера (1-2м). При більшому видаленні об'єкта дослідження використання вимірювальних карт можливо, однак вимагає застосування додаткових пристроїв - нормалізаторів сигналів, фільтрів і т. п. для усунення випадкових перешкод і компенсації втрат у вимірювальних каналах. Однак при роботі на великих частотах повністю позбутися перешкод практично неможливо.
В· Реалізованість завдань управління, яка визначається швидкодією системи, в яку входить комп'ютер і вимірювально-керуюча плата. Оцінка реалізованості повинна проводитися в кожному конкретному випадку. Якщо система не здатна забезпечити необхідної швидкодії, необхідно або переходити на більш швидкодіючі кошти, або розподіляти обчислювальні та вимірювальні завдання між декількома пристроями, тобто використовувати комбіновані системи.
В· Персональний комп'ютер має обмежену кількість слотів для підключення інтерфейсних плат. Якщо необхідну кількість інтерфейсних плат перевищує кількість слотів персонального комп'ютера, необхідно використовувати блоки розширення слотів або переходити на магістральної-модульні системи.
Програмовані логічні контролери
Програмовані логічні контролери (PLC) представляють собою компактні вимірювально-керуючі системи з наперед програмованої логікою, виконані на основі спеціальних інтегральних мікросхем підвищеного ступеня інтеграції (базових мікроконтролерів). PLC містять в одному кристалі як засобу оброблення інформації (мікропроцесор з необхідним набором периферійних пристроїв - ОЗУ, ПЗУ, порти введення/виводу і пр.), так і засоби вимірювання і управління (АЦП, ЦАП, шим, програмовані лічильники/таймери, порти введення/виводу і пр.)
Структура вимірювально-керуючої підсистеми на базі PLC відрізняється простотою конфігурації і компактністю. Зазвичай використовують повністю закінчені промислові конфігурації, що містять базовий обчислювальний модуль і набір типових модулів введення/виводу або так звані налагоджувальні плати (kit). Ці плати містять базовий комплект мікроконтролера з необхідними зовнішніми пристроями (ОЗУ, ПЗУ, порти введення/виводу і т.д.), а також вільну частину монтажної плати для реалізації нестандартного доповнення за проектом розробника.
У Нині існує безліч типів базових мікроконтролерів різних фірм (Intel, Motorola, Texas Instruments, Maxim, Philips і т.д.), що відрізняються як внутрішньою архітектурою, так і функціональним призначенням.
Найбільш поширені мікроконтролери на основі мікропроцесора i80C51 фірми Intel. У цьому сімействі особливий інтерес для створення PLC (для порівняно простих об'єктів при хорошому співвідношенні: ціна/функціональні можливості) представляють мікроконтролери РСВ80С552 ф...
