Многоканальные системы ввода/вывода аналоговой информации
Нашей фирмой разработана модульная архитектура построения систем сбора данных и управления различными инженерными и промышленными объектами.
Данная система представляет собой аппаратно-программный комплекс, выполненный на базе набора типовых элементов горячей замены.
Конструктивно система может быть выполнена в нескольких вариантах:
- MicroTCA, стандарт промышленной аппаратуры на основе промышленных серийных шасси, предназначенных для построения измерительных комплексов и компьютерных систем, в стоечном исполнении (rack mount).
- Compact PCI, распространенный стандарт промышленной аппаратуры на основе промышленных серийных шасси, имеющий большое количество, различных модулей от широкого круга производителей.
-PXI - стандарт модульного измерительного оборудования, разработанного компанией National Instruments на основе шины PCIX
В состав системы в зависимости от требований заказчика могут включаться следующие типовые элементы замены :
- Системный контроллер
Выполняет следующие функции
--- Обмен данными по системной магистрали
Системная магистраль предназначена для организации взаимодействия между модулями изделия.
В состав системной магистрали входят линии запуска и синхронизации для передачи частоты квантования и сигнала запуска накопления от модуля синхронизации к АЦП.
---- буферизацию накопленных данных на встроенный накопитель SSD. Объем накопителя определяется требованиями к системе и может меняться от 64 Гб до 1 Тб.
---- обмен данными с компьютерами вычислительного комплекса на плате системного контроллера установлено два интерфейса Ethernet 100/1000/10000, со сменными модулями подключения к физической среде. Это позволяет подключать модули как к оптическим кабелям так и к витой паре в зависимости от типа ЛВС.
---- Управление системой вентиляции
Блок управления вентиляторами охлаждения предназначен для организации устойчивого охлаждения компонентов изделия, но в тоже время для минимизации акустического шума от системы охлаждения.
На основных тепловыделяющих компонентах изделия установлены термодатчики, считывая показания которых модуль управления устанавливает минимально необходимые обороты вентиляторов охлаждения.
Значения порогов включения вентиляторов и зависимость оборотов от текущих значений датчиков температуры в модуль управления передаются от системного контроллера в момент запуска рабочей программы.
Текущие показания термодатчиков доступны прикладным программам изделия и могут быть переданы на удаленные рабочие места для проведения мониторинга состояния изделия.
- Управляемый источник питания,
предназначен для обеспечения необходимыми напряжениями питаний компонентов изделия.
- Многоканальный модуль ввода данных
Модуль предназначен для многоканальной синхронной регистрации аналоговых сигналов. Может быть выполнен с различным количеством каналов ввода от 4-х до 16-и, построенных на базе от 8 до 24-ти разрядных АЦП с изменяемой частотой дискретизации от 16 КГц до 40МГц.
- Многоканальный модуль вывода данных
Модуль предназначен для многоканального вывода различных сигналов управления. Может быть выполнен с различным количеством каналов вывода от 2-х до 16-и, построенных на базе от 8 до 24-ти разрядных ЦАП с изменяемой частотой дискретизации и амплитудой сигнала.
- Модуль синхронизации
Модуль синхронизации предназначен для обеспечения всех модулей единой частотой квантования АЦП и формирования единого сигнала запуска накопления, передаваемых по системной магистрали.
Модуль синхронизации обеспечивает работу в двух основных режимах – с внутренней частотой квантования и с внешней частотой квантования. При использовании внутренней частоты квантования включается встроенный генератор 40МГц модуля синхронизации и все АЦП модулей тактируются от него. Время накопления программируется в регистрах модуля синхронизации в отсчетах АЦП. Частота квантования выводится на выходной разъем модуля синхронизации для распределения на ведомые модули синхронизации других Многоканальных модулей сбора данных.
При использовании модуля синхронизации с внешней частотой квантования внешняя частота квантования подается на вход модуля синхронизации и после делителя распределяется по модулям.
Для запуска накопления возможно использование нескольких режимов:
-
Внешний запуск,
-
Внутренний запуск,
-
Запуск по любому из входных каналов ТЭСД.
Так как модуль синхронизации сменный, то возможно изготовление модулей под конкретные требования Заказчика.
Модуль синхронизации может быть выполнен с оптическим интерфейсом синхронизации, с полной гальванической развязкой.