Обобщенная структура ИИС

Классификация измерительно-информационных систем

Предмет и задачи развития информационно-измерительных систем

При автоматизации производственных и технологических процессов требуется за ограниченное время одновременно измерять, регистрировать значительное количество параметров и перерабатывать большие потоки информации. Успешное развитие этих задач во многом зависит от взаимосвязанного развития таких научных направлений, как информатика, вычислительная техника и автоматизация. Автоматизация методов и средств измерений, процессов управления, получения, хранения и анализа данных привели к созданию автоматизированных измерительно-информационных систем (ИИС), измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) на основе мини-, микро- и персональных ЭВМ (компьютерных измерительных систем). Начиная с 1978 г ИИС и ИВК появились как самостоятельный вид продукции, выпускаемый приборостроительной отраслью и нашли широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства, являясь мощным средством автоматизации измерений.

Современный этап развития ИИС и ИВК характеризуется переходом к созданию сложных иерархических комплексов, в которых осуществляется децентрализация обработки информации, наблюдается тенденция ко все большему использованию стандартных аппаратных и программных средств сопряжения во всех уровнях иерархии, что дает возможность создавать ИИС исходя из их специфических требований.

Измерительная система (ИС) – это совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.

Измерительную систему, в которой предусмотрена возможность представления информации оператору, называют измерительно - информационной системой (ИИС). Если в состав ИИС входит свободно программируемая ЭВМ, то система называется измерительно-вычислительным комплексом (ИВК).

В зависимости от выполняемых функций ИИС классифицируются по назначению на :

· измерительные (ИС),

· автоматического контроля (САК),

· технической диагностики (СТД),

· распознавания (идентификации) образования (СРО).

· автоматического управления (САУ).

Во все эти системы ИС входит как подсистема.

Измерительные системы ИС – выполняют прямые, косвенные и совокупные измерения с соответствующей математической обработкой и выдачей истинного значения физической величины. В случае если объект удален, то имеет место телеизмерительная система (космические аппараты и т.п.).

Системы автоматического контроля САК – предназначены для установления соответствия между состоянием объекта контроля и заданной нормой. В результате выдается информация об отклонении от нормы.

Системы технической диагностики СТД – дают информацию о неисправностях и повреждениях какой-либо системы, и решается задача отыскания места повреждения, установления причин этих повреждений и путях восстановления нормальной работы объекта.

Системы распознавания образов СРО – предназначены для установления соответствия между объектом и заданным образом, т.е. образцовым изделием или перечнем определенных свойств и значений параметров объекта. Применяются в системах оценки качества, в системах классификации биологических объектов, в криминалистике (в системах поиска дактилоскопических снимков), в системах распознавания радиосигналов.

Системы автоматического управления САУ – предназначены для регулирования и поддержания технологических параметров на заданном уровне или изменениям по определенному закону. По сравнению с ИС имеет ОС от системы к объекту.

Структурные схемы ИИС можно представить в виде совокупности связанных между собой функциональных блоков (ФБ)

где ОИ -объект исследования; ПИП -первичный измеритель преобразователь; ИУ -исполнительные устройства; ИФУ -интерфейсные узлы; УУ -устройства управления.

Функциональными блоками являются:

ПИП - первичные измерительные преобразователи, размещенные постоянно в определенных точках пространства или сканирующего типа;

АП - аналоговые преобразователи - нормирующие преобразователи аналоговых сигналов (масштабные преобразователи, преобразователи различного вида модуляции сигнала), коммутаторы аналоговых сигналов, аналоговые вычислительные устройства, устройства памяти, сравнения и т.д., АЦП, а также аналоговые устройства допускового контроля;

ЦУ - цифровые устройства - формирователи кода импульсных сигналов, мультиплексоры (коммутаторы), универсальные программируемые цифровые вычислительные устройства (микропроцессоры, микро ЭВМ), накопители информации, устройства вывода, отображения и регистрации информации, цифровые индикаторы, ЦАП;

Функциональные блоки (ФБ) соединяются между собой через стандартные интерфейсы, технические средства которых содержат систему шин, интерфейсные узлы (ИФУ) и устройства управления (УУ). Устройство управления принимает информацию от ФБ, передает команду на исполнительное устройство ИУ для формирования воздействия на объект измерения ОИ в виде электрических, механических, тепловых, оптических, акустических и других воздействий.