CC BY
54
• отсутствие устройств для измерения линейной и круговой поляризации в исследуемых объектах;
• низкая точность установки угла дифракционной решетки (спектрального диапазона);
• ложное срабатывание устройств, управляемых электромагнитными реле.
Модернизация повлекла за собой следующие изменения и дополнения:
• замена ручных приводов оптико-механических узлов на электромеханические (с использованием коллекторных и шаговых двигателей);
• разработка и изготовление (УМУ);
• разработка программного обеспечения (драйвер управляющей программы, графический интерфейс, программа прошивки ПЛИС УМУ).
Таким образом, после модернизации появилась возможность:
• организации проведения поляризационных наблюдений;
• измерения круговой и линейной поляризации от слабых объектов;
• организации удаленного управления оптико-механическими узлами;
• повышение точности установки таких параметров, как спектральный диапазон, время экспозиции, ширина щели;
• повышения точности работы затвора.
Модернизация была произведена группой инженерного обеспечения наблюдений специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук и внедрена в эксплуатацию.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Якопов М.В. Компьютерное управление спектрографом азимутального телескопа. Магистерская диссертация. Таганрог. ТРТУ. 2002.
С. В. Добровольский, А. М. Чирухин, И. П. Куропатка, В. А. Буряк
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ПРОВЕРКИ ПАРАМЕТРОВ
СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Введение
Производство и эксплуатация современной техники требует глубоких знаний и твердых навыков от обслуживающего персонала. Широкое применение вычислительных и радиотехнических средств в сложных системах предполагает наличие средств контроля, предоставляющих объективную информацию о параметрах систем. Такого рода информация необходима как при производстве техники, так и при ее эксплуатации.
НКБ "МИУС" ТРТУ выполняет разработку и производит опытные образцы автоматизированного рабочего места (АРМ), предназначенного для автоматизированного контроля параметров сложных устройств. АРМ применяется на этапе производства и при эксплуатации этих систем. На этапе производства АРМ позволяет производить контроль и настройку параметров систем. При эксплуатации АРМ позволяет контролировать готовность устройств к эксплуатации.
Структурная схема АРМ
АРМ представляет собой информационно-измерительный аппаратнопрограммный комплекс.
На рис. 1 приведена структурная схема АРМ.
Рис.1
Базовый модуль предназначен:
1) для обеспечения системы питающими напряжениями;
2) формирования тестовых воздействий на систему посредством проводного и радиоканала связи;
3) измерения параметров реакции системы на тестовые воздействия;
4) обмена информацией с ПК ВУ.
Базовый модуль реализован на промышленном компьютере PCA6770 фирмы Ad-vantech. Тип процессора - Celeron-433. На процессорной плате интегрированы: флэш-диск емкостью 32 Мб; ОЗУ - 64 Мб; контроллер Ethernet RealTek RTL8139; WATCHDOG таймер.
ПК ВУ представляет собой IBM-совместимый компьютер. ПК ВУ предназначен:
- для ручного и автоматического управления процессом измерения;
- для считывания результатов измерения параметров системы;
- для обработки результатов измерения;
- для предоставления результатов измерения в виде таблиц, графиков, отчетов.
Программное обеспечение ВУ работает под управлением
WINDOWS 2000.
В качестве канала связи базового модуля с ВУ выбран Ethernet. Ethernet обеспечивает приемлемую скорость обмена информацией. При этом использовано стандартное программное обеспечение и сетевая карта в ПК ВУ. В базовом модуле использована встроенная сетевая карта и пакетный драйвер, который входит в комплект поставки PCA6770. В ПО базового уровня реализован стек протоколов TCP IP до уровня UDP sockets. Эффективная скорость обмена информацией составляет 1,8 Мб в секунду.
На рис. 2 представлена структурная схема базового модуля.
В состав базового модуля входят:
- модуль процессорный (МП). МП предназначен для управления процессом измерения параметров системы и обмена информацией с ПК ВУ;
- аналого-цифровой преобразователь (АЦП). АЦП предназначен для получения массива выборок напряжений обратной связи контура управления устройством;
- блок измерения и управления (БИУ). БИУ предназначен для измерения параметров системы, передаваемых по радиоканалу.
- блок питания (БП). БП предназначен для обеспечения системы питающими напряжениями;
- блок управления и коммутации (БУК). БУК предназначен для управления подачей питающих напряжений на систему, измерения напряжений и токов по цепям питания, обеспечения диаграммы включения системы;
- блок шифрации информации тестовый (БШИ-Т). БШИ-Т предназначен для формирования импульсной последовательности управления работой системы;
- блок преобразования и измерения (БПИ). БПИ предназначен для нормализации сигналов, получаемых с системы. БПИ предоставляет нормализованные сигналы АЦП.
Рис.2
Программное обеспечение базового модуля
Программное обеспечение базового модуля работает под управлением DOS-6.22. ПО реализовано на языке высокого уровня Borland C++ 3.1 и представляет собой фоновый цикл обработки с прерываниями. ПО базового модуля анализирует команды верхнего уровня и исполняет их с привязкой к циклам работы системы. По исполнении команды формируются данные для передачи на верхний уровень и производится обмен информацией.
Исполнение критичных по времени измерений возложено на однокристальные микроЭВМ. БУК при помощи встроенной однокристальной микроЭВМ выполняет измерение токов и напряжений источников питания, производит анализ токов и напряжений на выход за допустимые границы и отключает источники питания в случае возникновения аварийных ситуаций. БИУ при помощи встроенной микроЭВМ производит оцифровку сигналов телеметрии системы.
Программное обеспечение ВУ
Программное обеспечение ВУ работает под управлением ОС Windows 2000 Professional. ПО реализовано с помощью среды разработки Microsoft Visual C++ 6.0 с использованием библиотеки MFC.
Над созданием ПО ВУ трудился коллектив из нескольких программистов, поэтому для реализации проекта был применен модульный подход, т.е. программное обеспечение было разбито на отдельные функциональные модули, взаимодействующие друг с другом при помощи определенных интерфейсов. Модули реализованы в виде статических и динамических библиотек, используемых основным приложением. Такой подход, обеспечивающий относительную независимость отдельных функциональных модулей, позволил уменьшить время разработки. Кроме этого, необходимость модификации отдельных алгоритмов приводила к изменению отдельных модулей, а не целого проекта.
Структурная схема ПО ВУ представлена на рис. 3.
ПО ВУ состоит из следующих функциональных модулей:
- модуль реализации пользовательского интерфейса основного режима. Предназначен для организации взаимодействия с пользователем в основном режиме. В этом режиме пользователь может воздействовать на систему при помощи подачи команд, а также изменения других параметров. Реакция системы отображается в виде таблиц напряжений, токов и иных считываемых значений параметров системы;
- модуль реализации пользовательского интерфейса режима графиков. Предназначен для организации взаимодействия с пользователем в режиме отображения графиков. Данный режим позволяет задать подаваемое на систему воздействие в виде набора команд и просмотреть изменение реакции системы на подаваемые команды во времени на графиках;
- библиотека построения графиков. Обеспечивает вывод на экран и принтер графиков различных типов с возможностью масштабирования, прокрутки и др.;
- модуль организации проверки в автоматическом режиме. Предназначен для проведения тестирования системы в автоматическом режиме в соответствии с алгоритмами проверок и параметрами системы. По окончании проверок формируются данные для предоставления отчета о результатах тестирования;
- модуль организации проверки в ручном режиме. Предназначен для запуска отдельных функций проверки системы в ручном режиме. Данный модуль также организует периодический опрос состояния системы в фоновом режиме для отображения реакции системы на подаваемые воздействия в псевдореальном времени;
- модуль взаимодействия с системой. Содержит параметры системы и функции для доступа к информации о текущем состоянии системы;
148
Рис.3
- модуль обмена данными с базовым модулем. Содержит параметры для взаимодействия с базовым модулем и набор функций для передачи управляющих команд и запроса измеряемых параметров;
- модуль реализации протокола связи. Предназначен для реализации дуплексного протокола связи с базовым модулем на сеансовом и пакетном уровнях. Содержит функции для формирования пакетов с командами и функции для разбора ответов, приходящих от БМ, формирует и передает в БМ запрос на обмен информацией. БМ принимает запрос на обмен информацией в виде пакета, состоящего из элементарных команд (далее микрокоманд). Пакет может содержать одну или несколько микрокоманд. Каждая микрокоманда позволяет произвести элементарное действие, например включить дискретный выход. Ответ передается в виде последовательности ответов на каждую микрокоманду отдельно, по мере исполнения микрокоманд БМ;
- модуль передачи данных через RS-485. Реализует транспортный уровень протокола связи через последовательный интерфейс в дуплексном режиме;
- модуль передачи данных через Ethernet. Реализует транспортный уровень протокола связи через протокол TCP/IP посредством интерфейса UDP sockets.
Для обеспечения гибкости программного обеспечения было выделено большое количество параметров, определяющих работу различных функций ПО. Из выделенных параметров были сформированы файлы конфигурации, считываемые при запуске программного обеспечения. Изменение части параметров доступно пользователю в основной программе, а другая часть параметров может быть изменена только при помощи специальной программы конфигурирования. Программа конфигурирования используется на этапе стыковки ПО с определенным типом системы для задания оптимальных параметров работы основной программы. Т акой подход обеспечил возможность изменения параметров работы алгоритмов проведения проверок без изменения исходного текста программного обеспечения
Заключение
Постоянный рост сложности современных систем требует дополнения стандартного набора измерительных приборов высокоинтеллектуальными, специализированными блоками, позволяющими получать объективную информацию с контролируемой системы.
Использованные в АРМ технические решения и алгоритмы обработки информации позволили реализовать сложные тесты контроля системы. Предоставляемая пользователю информация в наглядной форме отображает процессы управления системой. АРМ позволил резко сократить время настройки систем и повысить её качество.
Л.П. Величко, Л.П. Качура, Ю.Н. Метлицкий, В.О. Чернышев
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА И КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В современных условиях принятая технология учета и контроля электроэнергии не только не оправдывает себя, но и наносит ущерб субъектам хозяйствования, которые ее используют. Причиной сложившейся ситуации является организационное и техническое несовершенство структур, осуществляющих учет электроэнергии.
Подавляющее большинство энергопоставляющих организаций по сей день осуществляют учет потребляемой электроэнергии по схеме, разработанной десятилетия назад.
Кроме проблемы неудовлетворительного сбора платежей за электроэнергию, можно перечислить также ситуации, требующие немедленного вмешательства:
• отсутствие четкой картины по дебиторской и кредиторской задолженности вследствие неоперативности предоставления информации;
• отсутствие четкой картины прибыльности и убыточности энергопроцессов;
• отсутствие четко прописанного документооборота и достоверной отчетности.
Использование разрозненных программных продуктов, выполнение большинства
операций вручную, передача информации в письменном виде зачастую искажают реально существующие показатели. Данные технического учета не совпадают с данными коммерческого учета. Технический базис и информационные сети не отвечают реалиям сегодняшнего дня. Эти проблемы становятся причиной постоянных убытков, что явно
