УДК 621.317.73

Е.Ю. Неболюбов, канд. техн. наук

РАЗРАБОТКА МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ УСТРОЙСТВ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МНОГОМЕРНОГО КОНТРОЛЯ

        Создание научных основ построения информационно-измерительных систем многомерного контроля состояния энергетических систем с применением элементов теории распознавания образов представляет собой весьма объемную работу не только с точки зрения ее теоретического содержания, но и требующую существенных усилий по ее практической реализации. В первую очередь это, конечно, разработка первичных и вторичных измерительных преобразователей разнообразных контролируемых параметров. В то же время неизбежно проведение работ по созданию устройств, которые, собственно, и должны будут обеспечивать предварительную обработку и передачу больших объемов измерительной информации от устройств нижнего уровня к центральным процессорам систем.
        В статье «Информационно-измерительная система с двухуровневыми измерительными терминалами для исследования быстропротекающих процессов / В.Г. Мельник, И.М. Карпов, А.Д. Василенко // Техн. електродинаміка. Темат. вип. «Проблеми сучасної електротехніки». – 2004. – Ч. – С. 119-124 показано, что в состав системы входят следующие основные элементы: измерительные блоки нижнего уровня и устройства, управляющие ими; блоки предварительной обработки измерительной информации; устройства для ее визуализации при текущем контроле или работе устройства ввода начальных установок; устройства связи с центральным процессором верхнего уровня. Выбор типа применяемых микроконтроллеров определяется назначением блока, объемом хранимой и передаваемой информации, требуемым быстродействием данного измерительного устройства в целом и максимально возможной унификацией элементной базы.
        Выбор интерфейса связи между контроллерами во многом будет определяться расстояниями между разнесенными в пространстве объектами системы и требуемой скоростью обмена. В зависимости от условий работы системы (промышленные) может потребоваться принятие дополнительных мер повышения помехоустойчивости, например, использование стандарта M-bus. Протокол обмена должен быть стандартным, однако на нижнем уровне системы в ряде случаев может упрощаться.
       В первую очередь из условий помехоустойчивости были сформулированы требования к разводке печатной платы измерительной части устройства, совмещения ее с процессорной частью. Определены меры устранения взаимного влияния измерительных преобразователей при их совместном расположении. Разработаны пилотные принципиальные схемы двух вариантов измерительного блока нижнего уровня. Эти устройства отличаются по требуемому быстродействию и точности измерения, а также по совместной компоновке. Для проведения макетирования отдельных блоков и системы в целом разработана документация на первые варианты печатных плат упомянутых устройств с микроконтроллерами двух различных семейств. На основании сравнительных испытаний будет выбран наиболее приемлемый путь построения (в зависимости от требуемого быстродействия, точности и т.д.).