
	Trending ▼ ICSE CBSE 10th ISC CBSE 12th CTET GATE UGC NET Vestibulares ResFinder

Povezivanje instrumentacije i PC

38 pages, 0 questions, 0 questions with responses, 0 total responses,

	tufahija	+Fave Message
	Profile Timeline Uploads

Home > tufahija >

Formatting page ...

Povezivanje instrumentacije i ra unala Ak. god. 2010/2011 Izv. prof. dr. sc. Sa a Vlahini 1 Prijenos podataka - na ela Na ini prijenosa podataka u komunikacijama, ra unarstvu i mjeriteljstvu: Serijski prijenos podataka (USB, RS 232) Paralelni prijenos podataka (GPIB) Vrste protokola (odre ene normama): Op i protokoli za prijenos (Ethernet, USB) Namjenski (mjeriteljski) protokoli za prijenos (GPIB) Povezivanje instrumentacije i ra unala 2 Sabirnica Sabirnica (engl. BUS) sastoji se od jednog ili vi e vodi a kojima se prenosi informacija u ra unalnim sustavima. Kod vi e ilnih sabirnica, vodi i se grupiraju i nazivaju prema funkciji: adresna sabirnica podatkovna sabirnica kontrolna sabirnica Povezivanje instrumentacije i ra unala 3 Su elje Su elje (engl. INTERFACE) ili me usklop je elektroni ki dio nekog ure aja koristi se za povezivanje me u ure ajima kontrolu nekog ure aja prilago avanje razli itih zna ajki sustava koji su povezani (npr. brzine, naponskih razina, razli itih kodova i sl.) Povezivanje instrumentacije i ra unala 4 Standardna su elja isporu eni od proizvo a a PC-a slu e povezivanju s periferijama ili drugim ra unalima RS - 232C RS - 485 USB FireWire (IEEE 1394) SCSI paralelni (Centronix) Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA) Ethernet Povezivanje instrumentacije i ra unala 5 Standardna su elja prednosti: instrumentacija fizi ki neovisna o ra unalu, pa se mo e izvesti projekt namijenjen mjerenju instrument mo e biti udaljen od ra unala su elja su standardna tj. podr ana operacijskim sustavom i mno tvom programske podr ke nedostaci: sinkronizacija instrumenata i/ili instrumenata i ra unala (vremenski odnosi nisu projektirani za precizne vremenske odzive) Povezivanje instrumentacije i ra unala 6 Serijske sabirnice pojedini BITOVI alju se po (jednom) vodi u jedan iza drugoga brzina prijenosa definira se u BAUD-ovima 1 BAUD 1 BIT / SEKUNDI tipi ne brzine prijenosa : 4800, 9600, 19200, tipi ne primjene: mjerenje, upravljanje i regulacija procesa Povezivanje instrumentacije i ra unala 7 Na ini rada serijskih sabirnica Mogu a sinkrona i asinkrona komunikacija Omogu avanje sinkronizacije: zapo inje startnim bitom (logi ka 0 ) zavr ava stop bitom (logi ka 1 ) dodaje se tzv. paritetni bit radi mogu nosti provjere ispravnosti prijenosa Povezivanje instrumentacije i ra unala 8 RS - 232C ameri ka oznaka, EIA Electronic Industry Association - V.24 i V.28 - internacionalna oznaka, CCITT Committee Consultatif International Telephonique et Telegraphique Uobi ajeno (?) serijsko su elje osobnih ra unala razvijeno radi priklju ka ra unala (DTE Data Terminal Equipment) na telefonsku mre u modem (DCE Data Communication Equipment) Kako ve ina ure aja ne radi kao DCE potrebno koristiti nulmodem kabele Povezivanje instrumentacije i ra unala 9 RS - 232C najvi e brzine - 19 200 (20 000) Bauda dovoljne tri linije: za slanje podataka (TD Transmitted Data), prihvat podataka ( RD Received data) i masa bipolarna, zahtijeva dva napona suprotnih polariteta, iznosa izme u 3 - 25 V negativna logika (negativni napon = log 1 , pozitivni log 0 optere enje: 3000 - 7000 ohma, 2500 nF max ograni ava duljinu kabela na najvi e 15 m konektor i kablovi standardni i jeftini Sve rje e prisutno u ra unalima, jo uvijek relativno standardno kod mjerne opreme Povezivanje instrumentacije i ra unala 10 RS 485 Diferencijalna sabirnica Koriste se dvije upredene ice (parica) + ica referentnog vodi a (masa) Najve a duljina - 1200 m Brzina prijenosa 32 Mb/s na 12 m; 100 kb/s na 1200 m Neosjetljivost na smetnje Do 32 primopredajnika Kompatibilnost s RS 232 Fizi ko su elje za standardne protokole kao to su Profibus, Modbus Povezivanje instrumentacije i ra unala 11 USB - Universal serial bus Srednja brzina komunikacije 1,5 Mb/s (megabita po sekundi) Teorijski ta brzina odgovara 12 Mb/s Prakti ki (za prijenos 12 ili 16 bitnih podataka) brzina je otprilike 100 kS/s USB 2.0: Pove ana brzina - 480 Mb/s (40 X) Kompatibilan s USB 1.0 Omogu uje prikupljanje mjeriteljskih podataka (data acquisition) i sve e e prisutan kod mjerne opreme Povezivanje instrumentacije i ra unala 12 USB - Universal serial bus Mogu nost pro irenja broja priklju aka do 127 po USB uti nici (HUB) Jednostavnost instalacije (plug - and - play), nije potrebno: postavljati adresu, pode avati prekide (interrupt - IRQ settings) pode avati kratkospojnike (jumper - DIP switch) Mogu nost priklju ivanja vanjskih jedinica tijekom rada ra unala (pod naponom - hot swappable) Mogu nost napajanja vanjskih jedinica pomo u sabirnice (do 500 mA preko USB HUB-a) Bakreni neoklopljeni vodovi podlo ni vanjskim elektromagnetskim smetnjama Uobi ajena duljina priklju nog kabela 1 m - 5 m, uz kori tenje dodatne opreme do 50 m (4 bakrene parice), odnosno 10 km (opti ki vodovi) Povezivanje instrumentacije i ra unala 13 Ethernet Skupina standarda koji propisuju umre avanje u lokalne mre e (Local Area Network, LAN), a koji se mogu prona i u skupini IEEE 802.3 Oni odre uju razli ite slojeve komunikacije (od definiranja kori tenih konektora i vrsta kabela, pa do samih protokola uspostave veze) Podr ka za Ethernet danas je uobi ajena u svim osobnim ra unalima, no sve ju se e e mo e prona i i u samostalnoj mjernoj opremi Trenutno najve e brzine prijenosa iznose 10 Gb/s za bakrene vodove i 100 Gb/s za opti ke vodove Povezivanje instrumentacije i ra unala 14 Primjena Etherneta u mjerenjima TCI/IP Instrument Protocol Specification (VXI-11) GPIB preko Etherneta Koristi IEEE 488.2 model za ure aje Koristi remote procedure calls (RPC) preko TCP/IP Definira standardne pakete podataka za read, write, trigger, status byte, itd. Definiran od VXI konzorcija i podr an od proizvo a a mjerne opreme: GenRad, Inc., Hewlett-Packard Co., National Instruments, Corp., Racal Instruments, Inc., Tektronix, Inc., Wavetek, Inc. Povezivanje instrumentacije i ra unala 15 Primjena Etherneta u mjerenjima LXI LAN eXtension for Instrumentation Mali modularni ure aji koji koriste LAN kao sabirnicu za mjerni sustav LXI razvijen da omogu i sve prednosti modularnih ure aja bez potrebe za ku i tem Jo uvije nije iroko prihva en Razli ite klase instrumenata (A, B i C) Povezivanje instrumentacije i ra unala 16 IEEE 1394 Poznat i kao FireWire, i.Link iroka primjena za povezivanje profesionalne i amaterske digitalne video i audio opreme Sabirnica podr ava prijenos do 800 Mb/s, a u budu nosti se predla e opti ka veza i brzine do 6,4 Gb/s Asinkrona komunikacija, jedan na jedan veza (one-to-one) Postoji protokol za upravljanje GPIB ure ajima preko 1394 sabirnice (nije jo standardiziran) Povezivanje instrumentacije i ra unala 17 Paralelne sabirnice za svaki BIT neke RIJE I (BYTE) osiguran je poseban vodi (8-bitna, 16-bitna, 32-bitna sabirnica podataka). BIT-ovi se prenose paralelno, a BAJT-ovi serijski. SABIRNICA radi u vremenskom MULTIPLEKSU na iste fizi ke linije razli iti ure aji, u razli ito vrijeme (ovisno o adresiranju), spajaju digitalne podatke. u isto vrijeme, samo JEDAN ure aj mo e slati podatke ali ih mo e primati JEDAN ILI VI E URE AJA. zna ajke paralelnih sabirnica (u odnosu na serijske ) br i prijenos manja udaljenost izme u instrumenata Povezivanje instrumentacije i ra unala 18 Mjeriteljska su elja optimirane i razvijene od proizvo a a instrumentacije za mjeriteljsku potrebu GPIB (General Purpose Interface Bus) HPIB, IEEE 488, IEC - 625 normirano paralelno su elje za povezivanje (ugra enim ra unalom) podr ane instrumentacije i nadzornika (naj e e samostalnog ra unala) radi udaljenog i/ili automatiziranog nadgledanja (instrumentacije) i prijenosa podataka u ra unalo se ugra uje kartica, a instrumenti ve imaju ugra eno su elje (ponekad samo opcija) VXI (VME bus Extended for Instrumentation) instrumenti kartice (uti ne jedinice), bez uobi ajenog korisni kog su elja (npr. pokaznika, preklopnika i sl.) prijenos velike koli ine podataka Povezivanje instrumentacije i ra unala 19 General Purpose Interface Bus (GPIB) namijenjen povezivanju i upravljanju instrumentacijom, te prijenosu mjernih podataka primjena prete no u laboratorijima, povezivanje programabilnih (programirljivih) mjernih ure aja naj e e upotrebljavana sabirnica u instrumentaciji prvi iroko prihva ena norma za su elja (interface) i sabirnice (bus) u instrumentaciji razvijen 1965. godine u Hawlet - Packard -u. prihva en od IEEE-a (Institute of Electrical & Electronic Engineering) pod nazivom: IEEE Standard Instrumentation Bus 488/1978 Ostali nazivi (dodijeljeni normi od institucije koja je prihva a kao svoju normu: IEC - 625 1, HPIB, ANSI MC 1.1 Povezivanje instrumentacije i ra unala 20 Povijest GPIB IEEE 488.1 1975 Normirane fizi ke, elektri ne i mehani ke karakteristike GPIB IEEE 488.2 1987 Normirana osnovna sintaksa i format naredbi, struktura podataka, ispravljanje pogre aka, itd. SCPI 1990 Normirane upravlja ke naredbe za programibilnu instrumentaciju HS 488 2003 Omogu uje ve e brzine prijenosa (8 MB/s) Povezivanje instrumentacije i ra unala 21 Bitne zna ajke sabirnice GPIB Povezivanje instrumentacije i ra unala digitalna, 8-bitna paralelna sabirnica maksimalna duljina ukupna 20 izme u ure aja 2 m 24- ilni oklopljeni kabel maksimalni broj ure aja 15 (1 nadglednik + 14 instrumenata) normom propisani konektor normom propisane elektri ke zna ajke: negativna TTL logika maksimalna brzina: 1.5 MB / s (odre ena najsporijim slu a em) 22 Na ini spajanja Lan ani Zvjezdasti Mje oviti Povezivanje instrumentacije i ra unala 23 Struktura nadzornik (controller) nadzire pristup sabirnici (kontrolne linije) naj e e osobno ra unalo s GPIB karticom govornik (talker) ima pravo postavljanja podataka na sabirnicu samo jedan u odre enom trenutku slu a (listener) mo e samo primati podatke (kad je adresiran) istovremeno mo e biti vi e instrumenata Povezivanje instrumentacije i ra unala 24 Prednosti i mane GPIB Prednosti: Jako velika baza instrumenata Dogovoren standard koji je pre ivio 30 godina Robustan i pouzdan Dovoljno brz prijenos podataka Jednostavan za uporabu korisnicima te za implementiranje proizvo a ima Mane: Jo uvijek visoka cijena (u odnosu na USB, Ethernet, RS 232) Ograni ena dostupnost (u odnosu na USB, Ethernet, RS 232) Povezivanje instrumentacije i ra unala 25 Modularne izvedbe ure aja Izvedbe mjernih ure aja koji se kao kartice ugra uju u standardna ku i ta koja sadr e posebne sabirnice, a to omogu uje prikupljanje i obradu podataka u stvarnom vremenu Prednosti modularnih ure aja: Otvoreni sustavi Korisni ki definirani Nadogradivi plati to treba Br i protok podataka Bolja povezanost hardware-a s software-om Manje dimenzije Povezivanje instrumentacije i ra unala 26 VXI modularni ure aji Bazirani na Versa Module Eurocard (VME) ku i tu Prvi poku aj normiranja od vi e proizvo a a Prednosti Smanjena veli ina manji sustavi Preciznije vrijeme i sinkronizacija Zamjenjivost instrumentata razli itih proizvo a a Mane Visoka cijena Nije univerzalno prihva en Nema softverskog standarda Nije jednostavan za kori tenje Povezivanje instrumentacije i ra unala 27 PXI ure aji (PCI eXtension for Instrumentation) PXI omogu uje implementaciju i modularnost mjernih sustava Integrirano hardversko okidanje Precizna sinkronizacija Softverski podr an Povezivanje instrumentacije i ra unala 28 Usporedba sabirnica Povezivanje instrumentacije i ra unala 29 Ru no upravljani mjerni sustavi Povezivanje instrumentacije i ra unala 30 Automatizirani mjerni sustavi Povezivanje instrumentacije i ra unala 31 Instrumentacija podr ana ra unalom Prednosti: dio obrade podataka / informacija preuzima ra unalo obrada (programska podr ka) aplikacijski specifi na korisni ko su elje prilago eno potrebi (analogno / digitalno; numeri ko / alfanumeri ko / grafi ko; kombinirano) upravljanje mjerenjem (automatizacija) br e od korisnika ne zahtijeva pa nju korisnik ne treba vi ekratno ponavljati isti postupak udaljena mjerenja instrumentacija i ra unalo na razli itim mjestima (udaljeni) Povezivanje instrumentacije i ra unala 32 Izvedba instrumentacije podr ane ra unalom Instrumentacija s ugra enim ra unalom (mikronadzornikom, mikrora unalom) Instrumentacija ugra ena u ra unalo (kartice s mjeriteljskim funkcijama) Mjerni sustav s vi e instrumenata povezan i upravljan ra unalom Mjerni sustav s vi e instrumenata povezan i upravljan ra unalnom mre om Povezivanje instrumentacije i ra unala 33 Virtualni instrumenti Ra unalo ili radna stanica opremljeno s prikladnom programskom i sklopovskom opremom koji zajedni ki mogu izvoditi sve operacije klasi nih mjernih instrumenata Iskori tavaju mogu nosti osobnih ra unala u obradi informacija i njihovu sposobnost povezivanja s vanjskim svijetom Upotreba virtualnog instrumenta opona a upotrebu samostoje eg instrumenta Komponente virtualnih instrumenata je mogu e vi estruko iskoristiti bez dodatnih investicija. Virtualni instrumenti omogu avaju veliku fleksibilnost jer im se funkcionalnosti mogu mijenjati zamjenom programske podr ke Povezivanje instrumentacije i ra unala 34 Mjerni sustavi upravljan ra unalom Mjerni sustavi s vi e instrumenata povezan i upravljan ra unalom za ispitivanje slo enog sklopovlja (integriranih krugova, tiskanih plo ica, elektri kih i neelektri kih ure aja i naprava, sustava itd.) vi estruka primjenljivost instrumentata (ako mjerenja ne moraju biti simultana) matrica sklopki (multiplekser/demultiplekser) upravljana ra unalom omogu uje vi estruku iskoristivost instrumenata instrumenti i ra unalo povezani su nekom standardnom (normom propisanom) sabirnicom Povezivanje instrumentacije i ra unala 35 Mjerni sustav povezan ra unalnom mre om Mjerni sustavi povezani s vi e ra unala razlog: slo enost mjeriteljskog zadatka: brzina mjerenja potrebna obrada velik broj ulaznih podataka (mjernih mjesta instrumenata) velika udaljenost me u mjernim mjestima mjerenje u stvarnom (realnom) vremenu naj e e u samom instrumentu obrada (razli ita) na jednom ili vi e ra unala, npr. obrada signala, modeliranje, simuliranje, statisti ka obrada itd. ra unala su vi enamjenska i izvr avaju vi e procesa istovremeno ( multitasking ) Povezivanje instrumentacije i ra unala 36 Mjerni sustav povezan ra unalnom mre om Vi enamjenski mjerni sustavi analiza podataka prikaz podataka kodiranje razli itih mjerenja dodatni razvoj i administriranje sustava baza podataka Povezivanje instrumentacije i ra unala 37 Literatura anti , A.: Elektroni ka instrumentacija, 3. izdanje, kolska knjiga, Zagreb, 1993. (poglavlje 7.5) www.ni.com www.agilent.com Povezivanje instrumentacije i ra unala 38

Formatting page ...

tufahija chat

Horizontal lines at:
Guest Horizontal lines at:
AutoRM Data:
Box geometries: