Sisteme de telecomandă

1.Introducere

MASURATORI, INSTRUMENTE VIRTUALE, DISPOZITIVE DAQ SI INSTRUMENTE

Masuratorile se fac prin intermediul instrumentelor. Acestea au ajutat la progresul stiintei si tehnologiei. Oamenii de stiinta si inginerii din intreaga lume folosesc instrumentele pentru a observa, controla si intelege universul fizic. Calitatea vietii va depinde de viitorul acestor instrumente – de la cercetarea de baza in domeniul stiintelor vietii si medicinei pana la proiectarea, testarea si fabricarea produselor electronice si la controlul masinilor si a proceselor.

Instrumentele virtuale sunt definite ca o combinare de hardware si software cu tehnologiile IT din domeniul industrial pentru crearea solutiilor de instrumente definite de utilizator.

Instrumentele virtuale se pot folosi la crearea unui sistem specific pentru testarea, masurarea si automatizarea industriala prin combinarea diferitelor componente hardware si software. Daca sistemul se modifica deseori se pot refolosi componente ale instrumentelor virtuale fara a fi necesara procurarea unor componente hardware sau software aditionale.

Diferite componente hardware sau software pot constitui un sistem instrumental virtual. Exista o foarte larga varietate de componente hardware ce pot fi utilizate la monitorizarea sau controlul (cu sensul de actiune biunivoca, comanda si control) unui proces sau la testarea unui echipament.

Dispozitivele de masurare, cum ar fi dispozitivele de achizitie de date cu scop general (DAQ) si instrumentele cu scop special, sunt orientate catre achizitia, analiza si prezentarea masuratorilor si a altor date ce sunt achizitionate.

Achizitia reprezinta mijlocul prin care semnalele fizice, cum ar fi tensiuni, curenti, presiuni si temperaturi, sunt convertite intr-un format digital si introduse intr-un calculator. Metodele uzuale de achizitie a datelor includ dispozitive DAQ cu facilitati “plug-in” si instrumente, instrumente GPIB ( General Purpose Interface Bus – este sinonim cu HP-IB. Este o magistrala standard folosita pentru controlarea instrumentelor electronice cu un calculator. Este de asemenea numita si magistrala IEEE 488 deoarece este definite de catre standardele ANSI/IEEE 488-1978, 488.1-1987 si 488.2-1992), instrumente VXI ( VME eXtension for Instrumentation – magistrala VME extinsa pentru instrumente) si instrumente RS-232.

Analiza datelor transforma datele brute in informatii ce au un anumit inteles. Aceasta poate implica unele lucruri cum ar fi grafice, analiza statistica, raspuncul in frecventa sau alte operatii numerice.

Prezentarea datelor este mijlocul de comunicare cu sistemul intr-un format intuitiv si usor de inteles.

Construirea unui sistem de masurare bazat pe calculator poate fi un proces dificil. Exista o varietate foarte larga de componente hardware ce pot fi folosite pentru monitorizarea sau controlul unui proces sau testarea unui dispozitiv. Decizia pentru solutia sistemului poate fi astfel foarte greu de luat si deci solutia trebuie sa fie de fapt o reflectare a cerintelor, cat mai corect formulate, ale utilizatorului.

Procesul fundamental al tuturor sistemelor de masurare este masurarea si/sau generarea sistemelor fizice reale (apartinand lumii reale). Diferenta primara dintre variatele optiuni hardware o constituie metoda de comunicare dintre hardware-ul de masurare si calculator. In continuare sa vor discuta doua categorii: dispozitivele DAQ cu scop general si instrumentele cu scop special.

Dispozitivele DAQ pentru scopuri generale sunt acele dispozitive ce se conecteaza la calculator si permit utilizatorului sa obtina valorile datelor digitizate. Aceste dispozitive se conecteaza in mod uzual direct la magistrala interna a calculatorului prin intermediul unui “slot”. Unele dispozitive sunt externe si se conecteaza la calculator prin intermediul porturilor seriale, GPIB sau ethernet. Primul element distinctiv al sistemelor test ce utilizeaza dispozitive DAQ cu scop general il constituie locul unde se realizeaza masuratorile. Cu dispozitive DAQ, hardware-ul face numai conversia semnalului de intrare intr-un semnal digital ce este apoi trimis catre calculator. Dispozitivele DAQ nu prelucreaza sau calculeaza masuratorile finale. Acest proces este lasat in seama software-ului ce este localizat in calculator. Acelasi dispozitiv poate realiza o multitudine de masuratori prin simpla schimbare a aplicatiei software care citeste datele. Astfel ca pentru a controla, masura si afisa datele aplicatia, pentru sistemele DAQ bazate pe calculator, trebuie de asemenea sa aiba si rol de software dedicat – software necesar la porcesarea datelor si calcularea rezultatelor – ce ar trebui sa existe in interiorul instrumentelor cu scop special