CC BY
32
ничение, определяющее максимальную емкость СМО: интенсивность потока входящих заявок не должна превышать интенсивность обработки этих заявок; хотя с другой стороны это вовсе не означает, что время между подачей заявок должно быть больше максимального времени обработки заявки, Мы имеем СМО с ожиданием, поэтому заявки, не принятые к обработке, сразу же будут поставлены в очередь и обработаны позднее. Отказ в установке связи также не влечет потери заявки, т.к. это просто понижает на время ее приоритет в очереди и дает возможность без простоя обрабатывать другие заявки.
Пятая позиция в классификации обозначает очередь с приоритетами. Очередь заявок организована по принципу FIFO (First-in-First-out) с упорядочением по приоритету. В случае неудачного завершения заявки ее приоритет понижается, однако попытка повторного обслуживания может быть предпринята не ранее чем через 3 часа, даже несмотря на приоритет. Это связано с тем, что сбои связи носят устойчивый характер и могут длиться до нескольких часов.
Таким образом, перед нами стоит задача анализа предложенной модели СМО и решения следующей задачи:
- по известным величинам интенсивности обслуживания ¡л, числу нитей V и допустимой вероятности
потерь заявок 7Г0 найти допустимую величину интенсивности входящего потока вызовов X.
Данная задача успешно решена А.К. Эрлангом для пуассоновского входящего потока заявок [3]. Нам необходимо будет найти решение для детерминированного потока заявок.
Кроме того, необходимо будет определить время ожидания обслуживания т.к. в системе с ожиданием определяет интенсивность постановки заданий в очередь, Далее нужно установить, при каком Я tw —» оо . При этом условии очевидно, что мы получим
порог устойчивости системы и как результат - максимальную емкость СМО.
Библиографический список
1. Корнышев Ю.Н., Пшеничников АД Харкевич А.Д.. Теория телетрафика. - М.: Радио и Связь, 1996.
2. Белоусов P.A., Фискин Е.М. Информационно-измерительная система «КУМИр ТеплоКом» - новое решение для масштабных систем автоматизации учета тепла в ЖКХ II Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006.
3. Крылов В.В., Самохвалова С.С.. Теория телетрафика и ее приложения. - СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 2005.
Статья принята к публикации 21.05.07
И.А.Асламов
Универсальный программируемый модуль для сбора, обработки и хранения информации с локально-распределенных систем на базе 1-уу1ге шины
Создание локально-распределенных систем на базе l-Wire-шины является на сегодня наиболее оптимальным решением для большинства практических задач автоматизации. В настоящее время Dallas Semiconductor поставляет широкую номенклатуру компонентов различных функциональных назначений для реализации самых разнообразных сетевых приложений. Поэтому имеется большое число конкретных примеров использования 1-Wire-интерфейса для целей автоматизации в самых различных областях, и все больше разработчиков проявляют интерес к этой технологии, Основными достоинствами 1-Wire технологии являются: простая структура линии связи, легкое изменение конфигурации сети, несложный протокол, значительная протяженность линий связи, достаточная для большинства приложений скорость обмена данными, малое потребление компонентов, уникальные
адреса устройств, малые затраты как на компоненты, так и на организацию самой сети. Учитывая все преимущества, можно считать применение l-wire-шины наиболее рациональным и эффективным при решении задач автоматизации во многих областях деятельности.
Задача сбора, обработки и хранения информации с распределенной сети 1-wire датчиков была решена на базе микроконтроллера PIC18F2525. Устройство содержит два независимых порта 1-wire. Количество поддерживаемых датчиков ограничивается только емкостью линии. Для привязки данных по времени устройство содержит часы реального времени DS3102 с альтернативным источником питания. Запись данных ведется на сменный накопитель: flash карту памяти типа SD/MMC с объемом от 16 до 4096 Мбайт. Для облегчения работы и обеспечения совместимости с ПК реализована файло-
вая система FAT12/16/32. Устройство создает на карте памяти свои каталоги и файлы для записи данных с датчиков. Информация пишется в текстовом виде и может быть с легкостью импортирована в любой табличный редактор типа Excel для последующей обработки. Все данные с датчиков сопровождаются временными метками. Блок - схема устройства приведена на рис. 1.
разные задачи и, как картриджи, менять одну программу на другую.
Микроконтроллер Р1С18Р2550, на базе которого выполнен универсальный блок сбора и хранения данных, является современным контроллером, построенном по прогрессивным технологиям. Контроллер 2550 может тактироваться любой внешней частотой не более 40
Рис.1. Блок-схема устройства
Для обеспечения гибкости и удобства работы с устройством была разработана система команд, на которой построена вся логика работы прибора. То есть, не изменяя прошивку микроконтроллера, пользователь может самостоятельно организовать сбор данных с датчиков по своему алгоритму, Программа пользователя разделяется на область программ (непосредственно сами команды) и область данных (уникальные номера и типы датчиков) и хранится во внешней энергонезависимой памяти типа АТ24Сххх, с интерфейсом 12С. Набор команд представляет собой базовые команды типа: "Опросить датчик №", "Считать время с часов", "Записать на карту памяти", "Передать по СОМ порту" и др. Из таких команд пользователь может с легкостью составить программу по своему алгоритму. Для написания таких алгоритмов и передачи их устройству была разработана программа в среде Delphi. Программа имеет дружественный интерфейс и позволяет создавать и редактировать программы пользователя, считывать и записывать их в устройство, а также сохранять на жесткий диск компьютера. Есть возможность синхронизации часов устройства с компьютером. Общение с устройством происходит посредством СОМ порта. Обмен данными базируется на системе интуитивно понятных команд. То есть общение с устройством можно вести из командной строки любой терминальной программы. А то, что программа пользователя хранится во внешней памяти, позволяет запрограммировать несколько микросхем под
МГц, что соответствует скорости выполнения инструкций, равной 10 MIPS. Объем памяти программ равен 24576 инструкций, область памяти данных равна 3986 байт, плюс 1024 байт энергонезависимой flash памяти. Отличительной чертой контроллера 2550 является наличие развитой периферии. Аппаратно реализованы наиболее распространенные интерфейсы как в сфере персональных компьютеров, так и в сфере радиоэлектроники. Например: USART, НС, SPI. Микроконтроллер содержит встроенный 10-разрядный АЦП, два программируемых компаратора, с возможностью сквозного компарирова-ния, один 8 - разрядный и три 16 - разрядных таймера.
На данный момент устройство поддерживает следующие виды однопроводных датчиков, это: термометры (DS1820, DS18S20, DS18B20), идентификаторы типа "Touch Memory" (DS1990A), четырехканальный однопро-водной АЦП (DS2450) и универсальные сдвоенные адресуемые транзисторные ключи типа DS2407P.
Преимущества цифровых термометров типа DS1820 по сравнению с любыми другими интегральными температурными сенсорами, а также неплохие метрологические характеристики и хорошая помехоустойчивость выводят их на первое место при построении многоточечных систем температурного контроля в диапазоне от -55°С до +125°С. Российской фирмой Rainbow Technologies получен сертификат Госстандарта России об утверждении однопроводных цифровых термометров DS1822, DS18B20, DS18S20, DS1920 в качестве средств
измерения, Имеется документ о том, что данные типы
-Твозд1
——Твозд2
-ТвоздЗ
....... Тлед1
—Тлед2
-ТледЗ
-Тлед4
-Тледб
----Тледб
-Тлед7
Рис.2, Графики температуры
—Тводы1 -•-Тводы2 —ТводыЗ - - - Тводы4 Тводыб Тводыб Тводы7 Тводы8 ТводыЭ ТводыЮ Тводы11 Тводы12 Тводы13
о 4—
09.03,07
15.03.07
17.03.07
11.03.07
приборов зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений под N923169-02 и допущены к применению в Российской Федерации.
В дальнейшем планируется расширять номенклатуру поддерживаемых 1^ге датчиков, в частности, добавить счетчики, память, и другие.
Такой набор опций позволяет использовать универсальный блок сбора и хранения данных для создания локально-распределенных систем на базе Шив-шины, с умеренными временами физических процессов, охватывая практически все возможные датчики: частотные, аналоговые, цифровые. Возможность перепрограммирования и управления с персонального компьютера позволяет адаптировать блок практически к любому научному эксперименту.
На базе разработанного устройства был установлен автономный комплекс для исследования температурных и тепловых волн во льду озера Байкал. В комплекс входит 23 пространственно-распределенных температур-
ных датчика 0818В20 (в воде, во льду и в воздухе). Наряду с температурой на различных горизонтах ведется запись таких параметров, как солнечная радиация, скорость и направление ветра, атмосферное давление. Данные по температуре приведены на рис. 2.
Из графиков отчетливо видно выполнение трех законов Фурье. То есть при прохождении сигнала через среду, поглощающую энергию сигнала, наблюдается затухание амплитуды колебаний, сдвиг колебаний по фазе и дисперсия фазовых скоростей. Последнее означает исключение из спектра сигнала в первую очередь более высокочастотных составляющих, приводящее к изменению формы колебаний.
Библиографический список
1. Ракович Н. «Основы построения сетей Мюго1.ап». /http://rainbow.msk.ru.
2. Организация сетей и Ьшке-систем. /http://www.eiln.ru.
Статья принята к публикации 21.05,06
