Информационно-измерительные и коммуникационные системы

62 
контроля и измерения параметров управляемого технического процесса. К 
этим датчикам относятся, например датчики положения и движения, по 
которым управляется движение исполнительных устройств МиРС. Также к 
датчикам внутреннего состояния относятся контактные датчики давления 
(тактильные 
датчики), 
силомоментные 
датчики 
установленные 
непосредственно на рабочем органе, например, робота. 
К датчикам положения и движения относятся, например, потенциометры, 
тахометры. Потенциометр -это датчик, преобразующий механическое 
перемещение в напряжение постоянного или переменного тока. Тахометр 
позволяет определить скорость движения, например выходного вала ММД. 
 
Рис.4.6. Классификация датчиков 
 
Контрольные датчики могут представлять датчики температуры, давления, 
акселерометры и т.д. Благодаря этим датчикам подается информация о 
экстремальном внутреннем и внешнем состоянии мехатронной системы, 
осуществляется аварийная блокировка.
Внешние датчики, используются для получения информации о внешнем 
состоянии системы. Эти датчики образуют визуальные и локационные 
системы. К визуальным системам относится система технического зрения 
(СТЗ) (см. п.3.2.1.). Для получения зрительной информации обычно 

63 
используются устройства монокулярного или бинокулярного искусственного 
зрения.
 
Локационные датчики используются для измерения расстояния до 
обьектов внешней среды, для навигации и обхода препятствии, для 
установления местоположения и формы обьекта. В зависимости от принципа 
действия локационных устройств, эти системы можно разделить 
ультразвуковые, индукционные, лазерные и др.
4.3.2. Коммуникационные системы 
Коммуникационные системы представляет совокупность технических 
средств предназначенных для перемещения информации в пространстве. Через 
коммуникационные средства информация о внешнем и внутреннем состоянии 
системы передается на управляющий процессор, а управляющие сигналы от 
него к системе управления исполнительного уровня. Передача данных 
осуществляется по электрическим, оптическим каналам или радиоканалам 
связи.
Основным 
параметром, 
описывающим 
коммуникации, 
является 
пропускная способность канала, т.е. количество информации, которое можно 
передать за единицу времени. Пропускную способность измеряют обычно в 
бит/с. Пропускная способность канала зависит от полосы пропускания канала,
уровня шума и применяемого способа кодирования информации. Полоса
пропускания канала измеряется в Гц. и представляет диапазон частот, который 
способен передавать канал с определенным максимальным затуханием. 
Например, полоса пропускания телевизионного составляет 5.5 МГц. Помехи 
(шумы) отрицательно влияют на передачу данных. Важной характеристикой. 
Учитывающей влияние шума является отношение средней мощности сигнала и 
шума 
(S/N), 
выражаемая логарифмических единицах – децибелах [дБ]
.
Известна формула Шенона, согласно которой пропускная способность канала 
R
max
 
[бит/с] с полосой пропускания W определяется соотношением 
R
max
=W log
2
(1+S/N). 
Как указывалось, пропускная способность канала зависит также от 
способа кодирования информации. Известны два основных способа 
кодирования битовой последовательности при передаче информации по 
физическим каналам связи: 

непосредственный способ посылки бит; 

передача модулированного по амплитуде, частоте или фазе 
сигнала. 
При этом некоторые приемы непосредственного способа посылки 
информации являются более предпочтительными. 
На практике скорость передачи информации повышают за счет увеличения 
полосы пропускания канала. 

64 
Для передачи данных для физических каналов связи применяются витая 
пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. 
Для коммуникационной системы важное значение имеет «совместимость» 
при взаимодействии различных коммуникационных систем и других 
технических 
средств 
автоматизации. 
В 
целях 
упорядочивания 
коммуникационных систем разработана эталонная модель взаимодействия 
открытых систем (ВОС). На базе модели ВОС разработаны ряд 
коммуникационных стандартов. Так, напимер обмен информации в 
автоматизированном производстве осуществляется на основе протокола 
автоматизации производства МАР (Manufacturing Automation Protocol) и 
протокола автоматизации учрежденческой деятельности ТОР (Technical and 
Office Protcol). Основные цели, которые преследуют МОР и ТОР – это создание 
универсальных коммуникационных систем предоставляющих возможность 
взаимодействия между собой различных систем и их взаимозаменяемость. В 
архитектуре ТОР на физическом и канальном уровне используется при 
передаче данных метод доступа Ethernet. 
Для компьютерного управления техническими средствами важное значение 
имеет развитие техники локальных вычислительных сетей, а также применение 
гибкого и стандартизованного коммуникационного оборудования. 

жүктеу/скачать 3,35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: