3. Вибір перетворювачів

Для того, щоб об'єкти контролю і управління могли посилати в мережу і приймати з неї сигнали і повідомлення слід визначитись з вибором датчиків, АЦП, ЦПУ та їх розрядністю.

Напівпровідниковий давач тиску фірми Motorola MPX5999D - призначений для вимірювання абсолютного тиску в діапазоні від 1кПа до 38 МПа та має похибку нелінійності 1%. Давач має хороші показники співвідношення сигнал/шум. Давачі фірми Motorola випускаються відкаліброваними та містять схему термокомпенсації, що покращує їх характеристики та не вимагає ручної підгонки в кожному окремому випадку. Наявність в давачі підсилювача дозволяє напряму підключати його до АЦП мікронтролера. Давач живиться від джерела з вихідною напругою 5В та потужністю від 0.5 до 2 Вт. В якості мікроконтролера нам запропоновано використати ATmega32 2-і/о port(8 pin), з вбудованим 8-канальним 10-розрядним АЦП. Отже, по визначеним характеристикам цей давач повністю задовольняє наші вимоги для вимірювання тиску та легко з'єднується з запропонованою в завданні обчислювальною технікою (ATmega32).

В якості вимірювача витрати електроенергії використовуємо лічильник вітчизняного виробництва типу NP-46 ТВ. По заявленим виробником характеристикам прилад придатний для застосування при обліку витрати електроенергії.

ADS7805U -аналогово-цифровий перетворювач вхідної напруги в вихідний 16-розрядний паралельний код. Частота дискретизації 100кГц, діапазон вимірюваних напруг від ~0 до 20В з похибкою дискретизації 1%. Напруга живлення АЦП - ±12 В, струм споживання в піковому режимі - 0.5мкА.

В якості реєстратора так/ні використовуємо магніто резистивний давач наближення HONEYWELL SS495A2, який генерує на виході напругу +5В при наближення металу, і ~1,2В в іншому випадку. Напруга живлення давача +5В, струм споживання 1,5мА. Діапазон робочих температур -4О...+15О°С. По наведеним вище характеристикам робимо висновок, що даний давач придатний для використання в нашій системі.

4. Оцінка об'ємів цифрових даних і швидкості передавання

Для обчислення обєму інформації використаємо формулу інформаційної

міри Халі:

Оскільки давачі тиску підключаються до входів восьми-канального, десяти-розрядного АЦП мікроконтролера ATmega32, то оцінювати об'єм даних від цих давачів будемо на основі розрядності цього АЦП.

Міра Хартлі для тиску буде рівною - 10 біт, для вимірювання напруги - 16 біт, для вимірювання витрати електроенергії — 20 біт, реєстратор наближення металу - 1 біт. В загальному - 47 біт. Швидкість передавання даних розраховується за формулою :

Т - задано в завданні до курсового проектування.

Де

Оскільки найбільший об'єм інформації і найбільшу швидкість потрібно надати передачі зображень, то мінімальні вимоги до системи повинні задовольняти роботу із зображенням та відео 640*480 (чорно-біле). А оскільки вони передаються з частотою 10 Гц, то враховуючи можливість подальшого нарощування системи пропоную передавати дані по каналу зв'язку із швидкістю 100Мбіт/с. Саме таку швидкість забезпечує стандарт Ethernet 100BaseT.

Тобто систолічну архітектуру будемо забезпечувати за рахунок витої пари 5-ї категорії. Зв'язок з сервером забезпечимо з допомогою відкритого оптичного каналу зв'язку з високошвидкісною дуплексною архітектурою.

5. Вибір ПК, шлюза та сервера

Для даного варіанту вважається не потрібним використання окремого шлюзу. Його роль виконує сервер. Оскільки нам не було запропоновано конкретної конфігурації для ЕОМ то ми висунемо власні вимоги до апаратного забезпечення:

Для ЕОМ пропонуємо використати:

i486 RAM32Mb; HDD 1,2 Gb Ethernet lOMbit, rs-232, LPT, ISA; Вона задовольняє вимоги до нашої системи. На таку основу можна без проблем ставити вибране нами нижче програмне забезпечення контролювати роботою усієї мережі. Мережевий адаптер теж задовольняє наші вимоги, щодо швидкості передачі даних. Комп'ютер більшої потужності на даний момент ставити не є доцільним з економічної точки зору. На роль першого сервера я пропоную використати такий комп'ютер: AMD Duron 700, RAM128Mb; HDD 40Gb Ethernet 10/100Mb rs-232, LPT, ISA, PC PS/2.

Достатня кількість оперативної пам'яті і вінчестер необхідні для повноцінного оперування з поточними даними і нагромадженням деякої статистичної інформації в певний час, у тому числі і зображення.

Запропонована нами конфігурація для першого сервера підходить і для другого сервера. Отже для другого сервера обираємо:

AMD Duron 700, RAM128Mb; HDD 40Gb Ethernet 10/100Mb rs-232, LPT, ISA, PC PS/2. На цьому сервері буде зберігатись підсумкова інформація, яка формується на першому сервері, тут також будуть міститися дані і програми, що забезпечують безперебійну роботу усієї системи в цілому. Серед адаптерів Ethernet можна використати будь-який мережевий адаптер що підтримує стандарт передачі даних Ethernet 100BaseT, та Ethernet 100Base-4, наприклад - АТ-2500-Т/ V3 виробництва фірми ATI.

6. Програмне забезпечення

В якості системного програмного забезпечення на простих ЕОМ доцільно встановити Windows NT, а для серверів Linux Mandake 8.1. Windows NT -операційна система, яка суміщає доступність інтерфейсу Win9x і надійність. Linux Mandake 8.1 є надійною операційною системою для серверів, яка забезпечує стійкість до збоїв і атак.

В основі прикладного програмного забезпечення, на нашу думку, слід покласти першу, другу логіко-статистичну інформаційну модель (ЛСІМ). Перша ЛСІМ призначена для реагування на вихід контрольованого параметру за допустимі межі, а друга призначена для реагування на зміну динаміки станів ОУ. Оскільки для контролю тиску, витрати електроенергії, напруги і реєстратора реєстрація виходу контрольованого параметру за допустимі межі та реєстрація зміни його динаміки дозволяє отримати нам повну картину про роботу даного об'єкту, то використання інших ЛС1М є неактуальним.

0000000000000000011111000000000000001111110 Рисунок 6.1 - Перша логіко-статистична модель

У оператора зміна стану об'єкту може відображатись на моніторі допомогою графіку. Зміни стану об'єкту можуть зберігатися і через деякий оператор може проглянути статистику роботи об'єкту за