Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Обработка данных предусматривает применение алгоритмов обработки данных и программного обеспечения. Ясно, что для конкретных информационно-
394
измерительных комплексов и для конкретных пользователей алгоритмы и программы будут отличаться.
Как отмечалось выше, известно два способа ввода информации в АИС: ручной и автоматический. Если они используются одновременно, информационно-измерительная система получает статус автоматизированной. Кроме того, известно два способа автоматического ввода аналоговых измерительных сигналов для последующей обработки их с использованием цифровых методов. Первый основан на применении СМП или специализированных комплексных систем, в состав которых входят аппаратура аналого-цифрового преобразования, специализированные микропроцессорные средства цифровой обработки и устройства отображения информации. Второй способ основан на применении интерфейсных устройств сбора данных и универсальных компьютерных систем.
Примером специализированной системы является многоканальный анализатор сигналов SA3550 фирмы “Bruel&Kjer”. Данный прибор выполняет следующие функции:
• спектральный анализ сигналов объекта (механических, электрических, электромеханических);
• отыскание неисправностей механических систем и их компонент;
• анализ и испытания объекта с целью контроля качества;
• анализ акустических и виброакустических систем;
• измерения и анализ интенсивности звука;
• исследования в целях борьбы с шумом.
Другим примером специализированной системы является многоканальный спектральный анализатор SI1220 фирмы “Schlumberger Technologies”. Данный прибор позволяет выполнять многоканальный мониторинг конструкции, исследование резонансных явлений, структурный анализ, тестирование и балансировку машинного оборудования, частотный анализ сигналов и нелинейных цепей, исследование речи. К недостаткам первого способа построения измерительных систем можно отнести:
• ограничения на количество входных сигналов и их характеристики;
• жесткая структура алгоритмов обработки, не допускающая разработку программ анализа под другие задачи;
• ограниченные возможности графического представления результатов;
• высокая стоимость измерительных систем.
Второй способ основан на применении дополнительных интерфейсных модулей и цифровых процессоров обработки сигналов в составе информационного персонального компьютера. Существенными признаками второго способа являются: гибкость измерительной системы при реализации различных алгоритмов обработки; функциональная полнота системы (решаются задачи ввода
395
данных, обработки, управления, анализа, хранения измерительных данных и результатов анализа); хорошие метрологические характеристики и возможность тиражирования разработанных систем.
Перспективной считается тенденция построения АИС на базе типовых микропроцессорных средств, что обеспечивает массовость их применения. Стратегия создания таких систем состоит в объединении регистрирующих датчиков, аппаратуры сбора данных и цифровой обработки сигналов, а также средств математического (МО) и программного обеспечения (ПО) в единую информационную систему. Большое значение для рассматриваемых АИС имеют обеспечение функциональной гибкости в части управления, выбора метода исследования и развитый пользовательский интерфейс. Для реализации таких свойств разрабатывается мощная полиэкранная графическая поддержка с использованием популярных в последнее время объектной метафоры и комбинированных методов представления информации (текст, графика, звук, видео). Целевое назначение рассматриваемых АИС связано с регистрацией, обработкой и анализом данных физических и инженерных измерений, а также созданием баз данных для исследования методов информационного обеспечения измерительных задач. Сегодня в качестве базового элемента ИС выбирается ПК с процессором i486 или Pentium с шиной стандарта ISA (или ISA/PCI). К дополнительному оборудованию АИС относятся:
• датчики физических параметров;
• блоки подготовки аналоговых сигналов (усиление, полосовая фильтрация);
• интерфейсные средства ввода-вывода аналоговых сигналов (модули АЦП и ЦАП);
• модуль процессора цифровой обработки сигналов (ЦОС).
Элементы такой системы связаны между собой на физическом и (или) логико-функциональном уровне. Ввод данных в такие АИС реализуется аппаратными средствами подсистем измерения, сбора и обработки данных, а управляет процессом обработки оператор - пользователь, используя экранные формы интерфейса. Как правило, АИС представляет собой интерактивную систему, т.к. управление технологическим процессом, анализ данных и принятие решений требуют квалифицированных действий специалиста в реальном времени. Структурная схема такой АИС приведена на рис. 4.158.
Задачи автоматизированных информационных систем. АИС, приведенная на рис. 4.158, обеспечивает решение следующих основных задач:
• автоматизированный синхронный ввод в ПК сигналов, регистрируемых группой датчиков;
• вывод аналоговых сигналов в соответствии с аналитической моделью (например, для калибровки);
