Data AcQuisition Data Acquisition System

SUSTAVI ZA PRIKUPLJANJE PODATAKA DAQ DAS Data AcQuisition Data Acquisition System SIGNALI DIGITALNI ANALOGNI • signali stanja • mjerenja • impu...
Author: Esther Powell
1 downloads 0 Views 2MB Size
SUSTAVI ZA PRIKUPLJANJE PODATAKA

DAQ DAS

Data AcQuisition Data Acquisition System SIGNALI

DIGITALNI

ANALOGNI

• signali stanja

• mjerenja

• impulsni signali

• postavne vrijednosti

• komande

MJERNI SUSTAV korisničko sučelje fizikalna veličina

električni signal

digitalna veličina

A

ξ

D

= μ osjetnik

mjerni pretvarač

mjerni lanac

A/D pretvornik

numerički - grafički prikaz

SIGNALI STANJA ULAZNI - DIGITALNI

OPREMA ZA NADZOR I UPRAVLJANJE

KOMANDE IZLAZNI - DIGITALNI

OPREMA ZA NADZOR I UPRAVLJANJE

MJERENJA ULAZNI – IMPULSNI & ANALOGNI

impulsne veličine

OPREMA ZA NADZOR I UPRAVLJANJE

POSTAVNE VELIČINE IZLAZNI - ANALOGNI

REGULATOR NAPONA mjerenje

postavna vrijednost

OPREMA ZA NADZOR I UPRAVLJANJE

DIGITALNI SIGNALI (1) Signali položaja - ULAZNI

• krajnji prekidači

DIGITALNI SIGNALI (2) Signali stanja - ULAZNI

Tlačne sklopke

Kontaktni termometri

Indikatori protoka

Indikatori razine

DIGITALNI SIGNALI (3) Komandni signali - ULAZNI

tipkala

preklopke

DIGITALNI SIGNALI (4) Impulsni signali - ULAZNI el. brojila

plinomjeri

vodomjeri

beskontaktni davači - induktivni, - kapacitivni

DIGITALNI SIGNALI (5) Elektromehanički aktuatori - IZLAZNI

releji

sklopnici

elektroventili

DIGITALNI SIGNALI (6) Prilagođenje signala

Ulazni signal

Izlazni signal

ANALOGNI SIGNALI (1) Nadzor/upravljanje procesom

ANALOGNI SIGNALI (2) A/D pretvorba

ANALOGNI SIGNALI (3) Rezolucija i aliasing

ANALOGNI SIGNALI (4) Rezolucija 8 bit → 28 = 256 koraka (0 ÷ 255)

ANALOGNI SIGNALI (5)

Digitalni ulazi

D/A pretvorba

Naponski izlaz

ANALOGNI SIGNALI (6) Prijenos signala

DIGITALNI PRIJENOS SIGNALA (1) Razina polja

Analogni prijenos

Digitalni prijenos

DIGITALNI PRIJENOS SIGNALA (2) Nadzorno-upravljačke razine

- nadzorna računala

- regulatori - PLC

- senzori - aktuatori

DIGITALNI PRIJENOS SIGNALA (3) Razina polja

„

FIELDbus PROFIbus MODbus CANbus LONbus BITbus AS-interface M-bus EtherCat

„



„ „ „ „ „ „ „ „

-

IEC 61158

Field bus Process Field Bus MODicon (tvrtka) Bus Controller Area Network Bus Local Operating Network Bus Intel Bus Actuator Sensor - interface Meter bus Ethernet for Control Automation Technology

DIGITALNI PRIJENOS SIGNALA (4) Prednosti i nedostaci PREDNOSTI: „ Eliminacija kabela „ Jednostavnije i brže puštanje u pogon „ Jednostavnije održavanje „ Smanjenje troškova pogona NEDOSTACI: „ Složeniji sustav → kvalificiranije osoblje „ Skuplji senzori „ Posebni test uređaji „ Nekompatibilnost opreme raznih proizvođača

KODOVI I KODIRANJE (1) KOD - pravilo pretvorbe dijela informacije u drugi oblik prikaza (ne nužno istog tipa) KODIRANJE - postupak promjene karakteristike signala čineći ga pogodnijim za određenu namjenu: - optimiranje signala za prijenos - poboljšanje kvalitete i vjernosti signala - promjena spektra signala - povećanje sadržajnosti informacije - osiguranje detekcije/korekcije greške - osiguranje sigurnosti podataka

KODOVI I KODIRANJE (2) BINARNI kod - način prikazivanja teksta/brojki pomoću znamenki binarnog sustava: 0 i 1 (bit) - grupa od 8 bit-a = byte



256 kombinacija

KODOVI I KODIRANJE (3) BCD kodovi - Binary Coded Decimal

KODOVI I KODIRANJE (4) Zaštita koda ispitni bit → PARITET

parni neparni bez pariteta

KODOVI I KODIRANJE (5) SERIJSKI prijenos OKVIR = 1 START + 8 DATA + 1 PARITY + 1 STOP

KODOVI I KODIRANJE (5) HAMMING-ov razmak a = 0 1 0 0 (4) b = 0 1 0 1 (5)

bez pariteta a=0100 b=0101

a XOR b =

0100 0101 0001

a XOR b =

01000 01011 00011 →H=2

→H=1

neparni paritet a=01000 b=01011

nemoguće otkriti grešku

moguće otkriti jednostruku grešku

KODOVI I KODIRANJE (6) REDUNDANCIJA koda - razlika između duljine koda i entropije koda

R = n - ld (M) M = broj informacija N = potreban broj bitova n = broj bitova Primjer:

dualni logaritam: ld (x) = log(x) / log (2) M=2

N

→ ld (M) = N

10 znamenki decimalnog sustava (BCD)

M = 10 N = ld (10) = log(10)/log(2) = 3,3 → n = 4 bit R = 4 – 3,3 = 0,7 bit ili

r% = [n-ld(M)] / n = 17,5 %

KODOVI I KODIRANJE (7) CRC - Cyclic Redundancy Check - kod za otkrivanje greške CRC-16:

polinom = x16 + x12 + x5 + 1

KOMUNIKACIJSKI PROTOKOLI (1) Što je PROTOKOL ? SERIJSKI PRIJENOS PODATAKA - skup pravila koja određuju strukturu i smisao niza (bloka) binarnih podataka - telegram - PROTOKOL govori što predstavlja pojedini bit u telegramu → kod formiranja telegrama - predajnik i prijemnik moraju koristiti isti kod da se kodirani telegram može de-kodirati

KOMUNIKACIJSKI PROTOKOLI (2) Struktura telegrama

KOMUNIKACIJSKI PROTOKOLI (2) Izmjena telegrama sekvence CENTAR DALJINSKA STANICA prikupljanje podataka

izvršna komanda