Модуль аналогового ввода сигналов




Выполнен на функциональном модуле AI-16-2-010 фирмы LAN Automatic. Осуществляет аналого-цифровое преобразование нормализованных сигналов датчиков. Блок-схема платы изолированных аналоговых входов AI-16-2-010 приведена на рисунке 6.

Рис.6. Блок-схема платы изолированных аналоговых входов

 

Плата имеет 8 дифференциальных входов, подключаемых к выходам аналоговых мультиплексоров AIMUX –32. Точность АЦП – 12 разрядов, время преобразования –
10 мксек, входной импеданс не менее 10 Мом. Все входы гальванически изолированы от БНУ (имеется групповая оптоизоляция, рассчитанная на напряжение 1000 В), а также защищены от перенапряжения (‑35/+50V). В плате установлены: усилитель с программируемым коэффициентом усиления (1, 2, 5, 10) по каждому входу, ОЗУ коэффициентов усиления по каналам, ОЗУ выборок 32К. Модуль AI-16-2-010 имеет порт (8 разрядов) изолированных цифровых выводов для управления аналоговыми мультиплексорами AIMUX – 32, два изолированных вывода напряжения (тока), а также формирователь прерываний и запросов канала DMA. Выбор измеряемого входа может осуществляться программно или аппаратно (в режимах автосканирования). Запуск АЦП производится либо программно, либо по 16–разрядному таймеру платы. Предусмотрены три режима считывания из АЦП: в режиме опроса, по прерыванию или по каналу DMA. Подсоединение аналоговых сигналов к плате производится с помощью винтовых зажимов.

Контроллер

Реализован на микроконтроллере PC Microcontroller 6050 фирмы Octagon Systems. Эти микроконтроллеры предназначены для работы в жестких условиях эксплуатации (расширенный температурный диапазон –40 +850 С, устойчивы к воздействию одиночных ударов с ускорением до 20 g и синусоидальной вибрации до 2g). Среднее время безотказной работы составляет 15 лет.

Микроконтроллер выполнен на базе процессора I386SX\25. Операционная система DOS 6.22 и программа функционирования инвариантного классифицирующего устройства записаны на твердотельном SSD диске на базе флэш памяти, для системного журнала и базы данных используется SSD2 на базе SRAM c автономным питанием от батареи 3,6 V.

Твердотельный SSD диск на основе флэш-памяти объемом 1 Мбайт содержит встроенное базовое программное обеспечение, которое занимает объем около 512Кбайт, оставшиеся 512Кбайт доступны для программы функционирования БИУ инвариантной МС. Логическая структура флэш-диска соответствует структуре стандартного накопителя на жестком магнитном диске. Использование флэш-диска существенно облегчает установку и модификацию программного обеспечения по сравнению с микросхемами ПЗУ с электрической записью и ультрафиолетовым стиранием.

Статическое ОЗУ SRAM объемом 128 Кбайт предназначено для энергонезависимого хранения данных, накапливаемых в процессе выполнения прикладной программы.

В состав микроконтроллера 6050 входит динамическое ОЗУ с ускоренным страничным доступом (FPM) объемом 2 Мбайт в планарном исполнении. Применение монтажа на поверхность обеспечивает более высокую механическую прочность, чем использование модулей памяти, устанавливаемых в розетки.

Микроконтроллер имеет встроенные календарь и часы реального времени, электропитание которых осуществляется от той же батареи 3,6 V, что и электропитание SRAM.

Сторожевой таймер предназначен для сброса и повторного запуска системы в случае непредвидимой остановки выполнения программы. Активизация, сброс и блокирование сторожевого таймера осуществляются программным способом. Интервал сторожевого таймера составляет 1,6 сек.

Объединение совместимой архитектуры IBM PC с наиболее эффективными функциями ввода-вывода устраняет необходимость приобретения инструментальных и кросс-средств для программирования.

Интерфейсный модуль NIM

С помощью интерфейсного модуля NIM (Network Interface Module) порт COM2 микроконтроллера образует интерфейс, соответствующий стандарту EIA RS485. Этот последовательный канал на основе витой пары соединяет микроконтроллер с персональным компьютером дежурного по станции, а также другие БИУ. Последовательный порт оснащен средствами защиты от электростатического разряда напряжением до + 8 KV в соответствии с требованиями стандарта МЭК 1000 Уровень 3. Кроме того, имеется защита портов от повреждения током, величина которого выше допустимой, вызванным подачей на их входы напряжения от внешнего источника при отключенном питании микроконтроллера.

В качестве сети передачи данных в описываемой системе применяется сеть на базе стандарта EIA RS-485. Эта сеть не требует специальных сетевых модулей (как, например, сети типа CAN, DeviceNet) и обеспечивает скорость обмена 56 кбит/сек на расстояниях до 1000м. Конфигурация сети передачи данных проектируемой системы по стандарту EIA RS-485 изображена на рис.7.

 

Рис.7. Конфигурация сети по стандарту EIA RS – 485

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: