Измерительные информационные системы

1.

«Измерительные
информационные
системы»
ВЫПОЛНИЛ: А. В. КУЗНЕЦОВ

2.

Содержание
• Общие свойства и элементы измерительных
информационных систем
• Основные структуры измерительных информационных систем
• Измерительные информационные системы в
агропромышленном производстве

3.

Общие свойства и элементы
измерительных информационных систем
Измерительная информационная система (ИИС) — это функционально объединенная совокупность
средств измерений нескольких физических величин и вспомогательных устройств, предназначенная для
получения измерительной информации об исследуемом объекте в условиях его функционирования или
хранения. По назначению ИИС разделяют на системы сбора измерительной информации, контроля
технологических процессов; автоматического управления технологическими процессами и
диагностические Системы, предназначенные для получения измерительной информации в виде,
необходимом потребителю, называют измерительными. Системы для контроля параметров
технологического процесса, явления, движущегося объекта или его состояния, называют контролирующими.
Системы, предназначенные для автоматического управления технологическим процессом,
автоматизированным производством, , называют управляющими. Системы для проверки
работоспособности и обнаружения неисправностей оборудования в процессе его эксплуатации или
хранения называют диагностическими, а системы для получения измерительной информации с объектов,
удаленных на расстоянии, — телеизмерительными. Современные ИИС создают из отдельных
функциональных элементов: это не элемент физических величин, преобразователей неэлектрических
величин, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, усилителей, измерительных приборов,
персональных компьютеров и др., объединенных общим алгоритмом функционирования. При этом все
элементы, входящие в ИИС, должны иметь в своем составе порты и интерфейсы, обеспечивающие их
объединение в единую систему. Для этого элементы ИИС должны иметь энергетическую,
информационную, метрологическую, конструктивную и эксплуатационную совместимости.

4.

Основные структуры измерительных
информационных систем
Современные измерительные информационные системы наиболее часто
классифицируют по способу обмена сигналами между функциональными
элементами и по виду управления. Управление функциональными элементами
системы, а соответственно, и обменом сигналами, обеспечивающими
преобразование измерительной информации, может быть децентрализованным и
централизованным. При децентрализованном управлении информация
преобразуется последовательно каждым из функциональных узлов системы. При
неизменных составе и режиме работы узлов системы ее возможности ограничены
выполнением только заданной функции. Пример децентрализованной ИИС —
система с цепочечным соединением функциональных узлов. В такой системе
сигналы измерительной информации и х передаются после преобразования от
одного функционального элемента к другому, каждый из которых выполняет одну
заданную операцию (например, выпрямление, усиление, аналого-цифровое
преобразование и др.). Несмотря на то что такие ИИС просты и недороги,
применяют их сравнительно мало — в основном для контроля технологических
процессов. Это связано с ограниченными возможностями систем по числу каналов
и условиям расширения их функциональных свойств.

5.

ИИС с централизованным управлением содержит единое
устройство управления — контроллер, обеспечивающий
согласование всех функциональных элементов по времени и по
заданной программе, а также выбор необходимого числа и
последовательности их включения. К ИИС с централизованным
управлением относятся радиальная, магистральная и
комбинированная (радиальномагистральная) системы.
В радиальных системах взаимодействие между функциональными
элементами обеспечивает контроллер, который вырабатывает
управляющие сигналы для работы каждого элемента. Радиальные
структуры ИИС при необходимости позволяют наращивать число
функциональных элементов. Однако это усложняет
программирование работы самого контроллера.

6.

В магистральной структуре ИИС предусмотрена общая шина (в
большинстве случаев многопроводная), по которой передаются все
сигналы взаимодействия между функциональными элементами.
Такую шину называют магистралью, а структуру ИИС, содержащую
магистраль, — магистральной.
Функциональными элементами ИИС такой структуры можно
управлять одновременно, так как в магистраль из контроллера
передается не только команда для работы того или иного элемента,
но и его адрес. Магистральная структура ИИС дает возможность
легко наращивать число функциональных элементов.
Радиально-цепочечная и радиально-магистральная структуры ИИС
представляют собой более совершенные комбинации
рассмотренных ранее структур. Они значительно расширяют
возможности систем по объему и скорости преобразования
информации.

7.

Измерительные информационные системы в
агропромышленном производстве
В агропромышленном производстве наметилось направление по
созданию измерительно-вычислительных комплексов (ИВК), которые
состоят из двух взаимосвязанных частей: измерительной и
вычислительной. Измерительная информация с преобразователей
физических величин поступает в приборную магистраль. В эту же
магистраль через системный контроллер и магистраль встроенного
компьютера подается команда для обработки полученной информации.
После обработки информация по команде передается для
отображения на цифровой индикатор, экран дисплея или
цифропечатающее устройство. При необходимости дальнейшего
анализа полученных результатов измерений и первичной обработки
через магистраль компьютер может быть подключена периферийная
стационарная ЭВМ с большими возможностями.
Управление ИВК с помощью компьютера осуществляется по
специальным программам.
Изменение структуры ИВК и способов обработки измерительной
информации программным путем дает возможность легко
перестраивать ИВК в зависимости от особенностей исследуемого
объекта.