Achiziția datelor în medii industriale

PARTEA I

STRUCTURA GENERALA A SISTEMELOR DE ACHIZITIE

1.1. Sisteme numerice de monitorizare

Structurile de masurare automata sunt de complexitate mare, înglobând toate blocurile

functionale descrise anterior. Forma generica reprezentata în fig.1.1 este valabila pentru

sistemele de monitorizare de uz general, cufunctii de masurare, control automat si protectie, care

pot îndeplini si functii de supervizare a unor elemente ale sistemului prin intermediul marimilor

logice si cuprinde:

- blocul intrarilor analogice si logice (BIAL);

- blocul de filtrare analogica (BFA);

- subsistemul de achizitie de date (DAS);

- controlerul achizitiei (AC), reprezentat de un microcontroler sau de un microprocesor,

coordoneaza functionarea DAS si transferul datelor, asigurând flexibilitatea structurii de

masurare si comunicatia cu sistemul de rang superior;

- blocul de procesare numerica a datelor achizitionate. Structura generica din fig.1.1

poate suporta dezvoltari sau simplificari în functie de progresele tehnologice privind integrarea

circuitelor de prelucrare analogica si procesare numerica a datelor. Spre exemplu, pentru marimi

cu variatii relativ lente, masurarea valorilor sintetice uzuale ale parametrilor energetici nu

impune neaparat prezenta DSP, putându-se realiza si la nivelul AμC atunci când acesta este

realizat cu un microprocesor sau chiar cu un microcontroler.

Functionarea sistemelor cu microprocesoare si microcontrolere se bazeaza pe simbioza dintre

cele doua componente inseparabile: suportul hardware (totalitatea circuitelor fizice) si suportul

software (totalitatea programelor prin care se controleaza functionarea componentei hardware).

Sistemele numerice au suporturi hardware flexibile, realizate cu circuite electronice

programabile, care pot materializa un numar finit de configuratii diferite. Configurarea

suportului hardware se poate realiza prin cablare, prin sisteme de jumperi (cose metalice

detasabile) sau prin instructiuni executabile care alcatuiesc programul sistemului numeric

(componenta software). Pentru o configuratie hardware precizata, performantele sunt

determinate de calitatea componentei software.

Fig.1.1. Arhitectura sistemelor numerice de monitorizare

1.2. Forma generica a sistemelor numerice

Sistemele numerice au configuratii din cele mai diverse, fiind adaptate fiecarei aplicatii în parte,

însa exista suficinte elemente comune pentru a putea contura o structura generala.

Orice sistem cu microprocesor este format dintr-o unitate centrala de prelucrare numerica a

datelor si echipamente sau dispozitive periferice care furnizeaza sau beneficiaza de datele

prelucrate. Legaturile dintre unitatea centrala si periferice sunt stabilite prin intermediul unor

circuite speciale care se numesc interfete (fig.1.2). Unitatea centrala propriu-zisa cuprinde

microprocesorul (cu toate circuitele anexe: controlere de magistrale, generator de tact, buffere,

etc.) si memoria sistemului (atât sectiunea volatila cât si cea nevolatila).

Interfetele sunt fie porturi intrare/iesire (PIO) de tip serial sau paralel, fie etaje de putere pentru

comanda dispozitivelor de executie.

Perifericele reprezinta cea mai extinsa parte a unui sistem numeric. Ele includ echipamentele

prin care se asigura interfata-operator: display, tastatura, imprimanta, si dispozitivele care

asigura legatura cu mediul exterior: adaptoarele analogice prin care unitatea centrala preia

informatii despre procesele fizice controlate si dispozitivele de executie prin care comanda sau

regleaza respectivele procese fizice.

Intrarile analogice cuprind totalitatea dispozitivelor si circuitelor prin care se preiau informatii

din mediu; aceste dispozitive pot fi:

- transformatoare de masurare;

- circuite de masurare si adaptare;

- traductoare clasice cu circuite speciale de adaptare;

- traductoare inteligente;

- senzori de tip comutator pentru sesizarea îndeplinirii unor conditii specifice.