ірми Philips. Вони мають такі базові показники:
В· зовнішня пам'ять програм і даних до 64 кБ кожна;
В· вбудований 8-канальний 10-розрядний АЦП з часом власного перетворення до 10 мкс;
В· два канали широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) з тактовою частотою 15 КГц для реалізації частотного управління;
В· 8-розрядний цифрового порт введення/виводу;
В· три вбудованих 16-розрядних таймера/лічильника;
В· сторожовий таймер, призначений для автоматичного перезапуску системи у випадку її зависання, наприклад через короткочасного збою напруги живлення;
В· послідовний порт, що підключається за стандартом RS232/RS485 для реалізації зовнішніх зв'язків з іншими микроконтроллерами або з базовим комп'ютером;
В· послідовний порт шини I2С, що дозволяє підключати до микроконтроллеру додаткові пристрої (модулі флеш-пам'яті, годинник реального часу і т. п.) і з'єднувати кілька мікроконтролерів у єдину мережу для спільної роботи.
Крім того, функціональні можливості мікроконтролера легко розвиваються додатковими пристроями, що підключаються до нього по цифровій шині адреса/дані. В якості таких пристроїв можуть бути використані високоточні АЦП, ЦАП, лічильники, додаткові перетворювачі сигналів і т.п.
При великій кількості різноманітних завдань, покладених на вимірювально-керуючу підсистему доцільно розподіляти ці завдання між кількома микроконтроллерами залежно від їх продуктивності. У цьому випадку мікроконтролери для спільної роботи об'єднуються в мережу на основі стандарту RS-485 (при видаленні на десятки і сотні метрів) або на основі високошвидкісної шини ГС (при видаленні мікроконтролерів не далі 1 м) При такій архітектурі обмін даними по мережі здійснюється за принципом ведучий/ведений, тобто один з мікроконтролерів або головний комп'ютер бере на себе функції ведучого і здійснює загальне управління потоками даних по мережі.
У Залежно від складності розв'язуваних завдань слід вибирати мікроконтролери різної архітектури, починаючи від найпростіших 8-розрядних до потужних 16-ти і 32-розрядних. p> У випадках, коли мікроконтролер повинен не тільки виробляти виміру параметрів, а й управляти об'єктом залежно, наприклад, від частотного складу заміряного параметра, тобто виробляти якийсь складний математичний аналіз експериментальних даних в реальному масштабі часу з мінімальними тимчасовими затримками, потрібно застосовувати цифрові сигнальні процесори (DSP), призначені для вирішення подібних завдань.
Використання PLC в якості пристрою сполучення з об'єктом у складних вимірювально-керуючих підсистемах дозволяє значно розвантажити головний комп'ютер від таких рутинних операцій як збір і накопичення даних, їх попередня обробка, управління об'єктом дослідження та допоміжними пристроями. p> Мікроконтроллерні системи, як правило, використовуються в тих випадках, коли не потрібна висока швидкість збору невеликого обсягу даних і нескладних алгоритмах попередньої обробки даних.
Комбіновані багаторівневі ієрархічні системи
Практика роботи з автоматизованими вимірювально-керуючими системами показує, що домогтися оптимального співвідношення вартості та функціональних можливостей при використанні тільки однієї конкретної системи практично неможливо.
При роботі з реальними фізичними об'єктами середньої і високої складності (наприклад, об'єднання кількох різнорідних пристроїв в діючу систему) спектр задач вимірювання та управління занадто різноманітний. Поряд із завданнями високоточного і швидкого контролю ряду параметрів виникають завдання простого включення/відключення якого елемента або технологічного обладнання з програмно-змінною частотою. Витрачати на це обчислювальні ресурси головного керуючого комп'ютера було б нераціонально. Звідси виникає стратегія використання комбінованих засобів і розумного поділу між ними наявних обчислювальних ресурсів.
Наприклад, при створенні лабораторного обладнання, що не потребує в процесі роботи громіздких проміжних обчислень, але припускає наявність незалежних каналів управління і точних вимірювань, замість систем на базі VXI або PXI може бути використана комбінована система, побудована на поєднанні одного або декількох PLC і однією або декількома Plugin-Card.
У такій комбінованій системі Plugin-Card можуть виконувати функції вимірювання параметрів, критичних до часу і синхронізації, наприклад, коли потрібно отримати осцилограму сигналу складної форми з високою роздільною здатністю. При цьому PLC, використовуючи свої обчислювальні ресурси, виконує завдання управління різними пристроями, а також може вимірювати медленноменяющіеся параметри, наприклад, температуру, переміщення і т. д.
Подібні комбіновані системи поєднують в собі необхідну функціональність при значно більш низької вартості в порівнянні з системами на основі VXI або PXI.
В цілому ж, як показує ...
