Печать

В общем случае основными функциями комплекса аппаратно-программных средств имитационного моделирования сети датчиковой аппаратуры и подсистем сбора и предварительной обработки сенсорной информации системы управления, контроля и диагностики специального производственного оборудования и его функциональных компонентов являются:

- съем аналоговых сигналов;
- предварительная обработка квантованных значений;
- вывод аналоговых сигналов;
- вторичная обработка квантованных значений.

Для реализации имитационных моделей ПИТС* и БАМСИ** в составе комплекса предлагается использование инструментальных средств National Instruments. Данные средства включают в себя модульные платформы PXI и (или) CompactRIO, среду разработки приложений LabVIEW, а так же дополнительное ПО (программные модули LabVIEW и драйверы аппаратных модулей).

Для аппаратной реализации БАМСИ было предложено 4 различных варианта, для ПИТС - 3 различных варианта. Изучены возможности совмещения этих вариантов в соответствии с характеристиками используемых аппаратных платформ. Была обоснована конфигурация совместной имитационной модели БАМСИ и ПИТС.

По результатам работ на этапе эскизного проекта был разработан стенд для макетирования функциональных компонентов ИМ*** БАМСИ и ПИТС. Стенд реализован на базе платформы NI PXI.

Для генерации аналоговых сигналов использован внешний (по отношению к PXI платформе) генератор сигналов специальной формы, квантование сигнала осуществляется АЦП в составе многофункционального реконфигурируемого модуля ввода/вывода, средствами встроенной ППВМ осуществляется предварительная обработка квантованного сигнала, после чего данные поступают на встроенный ЦАП. Аналоговый сигнал сформированный ЦАП поступает на осциллограф и сравнивается с исходным аналоговым сигналом с выхода генератора, визуальный анализ обоих сигналов позволяется судить о корректности обработки выполняемой ППВМ и контролировать временные интервалы выполнения операций обработки. Вторичная обработка выполняется средствами управляющей ЭВМ в составе платформы PXI. На базе управляющей ЭВМ реализован блок функциональной обработки квантованного сигнала, значения сигнала буферизируются в динамической памяти платформы ППВМ. Результаты обработки выводятся на монитор средствами компонентов визуализации среды разработки приложений LabVIEW.

Программное обеспечение макета функциональных компонентов ИМ БАМСИ и ПИТС было реализовано на графическом языке G в среде разработки приложений LabVIEW.

Результаты проведенных исследований показали принципиальную возможность решить проблему повышения информативности передаваемых сообщений путем сокращения избыточности методами обратимого сжатия информации, собираемой в реальном масштабе времени (РМВ). Включение таких систем в контуры управления объектов различного назначения позволит оптимально адаптироваться к внешним условиям, а также понизить требования к вычислительным ресурсам систем управления этих объектов.

 

*ПИТС - программируемый имитатор тестовых сигналов.
**БАМСИ - бортовой адаптивный модуль сокращения избыточности.
***ИМ - имитационная модель.