М. М. ЛАТ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
АППАРАТНО-ПРОГРАМНЫЕ СРЕДСТВА
ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ СБОРА
И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
В современных системах сбора и обработки информации используются программируемые логические контроллеры (ПЛК) на базе микроконтроллеров, и операционные системы реального времени (ОСРВ), необходимые для их эффективного функционирования. Однако стоимость таких ПЛК и ОСРВ достаточно велика (тысячи и десятки тысяч долларов). Для реализации данных функций в малобюджетных проектах целесообразно выполнить разработку контроллерных модулей и программного обеспечения, реализующих ограниченный объем функций, но имеющих более низкую стоимость. Такая задача особенно актуальна для развивающихся стран (например, Союз Мьянмы).
Разработанная структура системы сбора и обработки данных (рис.1) реализована на базе модулей, разработанных на кафедре микроэлектроники МИФИ. В качестве локального контроллера используется универсальный модуль RDAM08-GP [1], который содержит 12-кнопочную клавиатуру и двухстрочный ЖКИ, с помощью которых можно оперативно вводить необходимые команды и данные, контролировать поступление информации от объектов управления.
Рис. 1. Структура распределенной системы сбора и обработки данных
Модуль RDAM08-GP на базе контроллера MC68HC908GP32 содержит 32 Кбайт FLASH-памяти, 512 байт ОЗУ, 8-разрядный АЦП, два 16-разрядных таймера/счетчика, 14 цифровых линий и 6 аналоговых входов. Для взаимодействия с другими модулями системы используется интерфейс RS-232. Модуль содержит цифровой термометр, пьезодинамик для подачи звуковых сигналов. Программное обеспечение содержит функции обслуживания АЦП, таймера, клавиатуры, ЖКИ, термодатчика.
В качестве центрального управляющего модуля предлагается использовать процессорно-коммуникационный модуль EN360-DB, который содержит высокопроизводительный 32-разрядный процессор и дополнительный коммуникационный процессор, реализующий стандартные протоколы Ethernet, UART, HDLC [2]. Модуль может использоваться как для реализации каналов связи между различными ПЛК в целевой системе, так и для создания эффективной систем управления удаленными объектами. Модуль содержит Flash-память емкостью 4 Мбайт для хранения программ пользователя или констант настройки, статическое ОЗУ емкостью 512 Кбайт. Модуль реализует интерфейс связи по сети Ethernet со скоростью передачи до 10 Мбит/с. Интерфейс RS-232, обеспечивающий скорость обмена до 2 Мбит/с, может служить как для передачи данных, так и для подключения персонального компьютера, используемого в качестве управляющей консоли.
В качестве системного программного обеспечения предлагается использовать исполнительное ядро реального времени PLAZA [3].
Система позволяет принимать и передавать цифровые и аналоговые сигналы, контролировать параметры функционирования объектов, обмениваться данными с различными внешними устройствами. К системе могут подключаться устройства автоматического оповещения персонала о нештатных ситуациях. В связи с невысокой стоимостью комплектующих изделий разработанные модули могут быть рекомендованы для применения в распределенных системах управления, используемых в области энергетики, промышленной автоматики, коммунального хозяйства и ряде других применений качестве недорогого и эффективного устройства для сбора данных с удаленных объектов.
Список литературы
1. И, , М. Модули удаленного сбора и обработки информации для распределенных систем. Промышленные АСУ и контроллеры, в печати
2. , , Антонов коммуникационных контроллеров в распределенных системах автоматического управления. Известия ВУЗов. Электроника, в печати
3. , Лат исполнительного ядра PLAZA в системах управления на базе 8-разрядных микроконтроллеров. Доклад представлен на Научную сессию МИФИ-2005.
