Информационной электроники

Информационная совместимость ЭВМ предполагает единые способы кодирования информации и форматы данных или хотя бы по меньшей мере одинаковые или кратные длины машинных слов в различных моделях.

Гибкая производственная система должна быть совместима (информационно, программно, аппаратурно) с САПР, АСУ ТПП, АСУ ТП и др. Информационная совместимость предусматривает создание единого банка данных, что весьма трудоемко. Кроме того, значительных усилий требует поддержание банка данных в работоспособном состоянии (исключение устаревших данных, внесение новых). Программная совместимость требует разработки трансляторов, позволяющих совместить программы, написанные на разных языках для различных частей машинного комплекса. Аппаратная совместимость особенно важна при унификации носителей информации в различных частях машинного комплекса (перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски и т. д.), при вводе информации с дисплея (алфавитно-цифрового или графического) и клавишного пульта.

Информационная совместимость средств обеспечивает согласованность входных и выходных сигналов по виду, диапазону изменения, порядку обмена сигналами. Информационная совместимость определяется унификацией измерительных сигналов и применением стандартных интерфейсов. Унификация измерительных сигналов означает, что их параметры не могут выбираться произвольно, а должны отвечать требованиям стандарта на эти сигналы. Так, для ИП с токовым выходом стандарт ГСП нормирует диапазоны изменения выходного тока 0—5 или 0—10 мА, а для ИП с выходным напряжением постоянного тока устанавливается диапазон изменения 0—10 В и т. д. Под интерфейсом понимаются электрические, логические и конструктивные условия, которые определяют требования к соединяемым функциональным узлам и связям между ними. Электрические условия определяют требования к параметрам сигналов взаимодействия и способу их передачи, логические — номенклатуру сигналов, пространственные и временные — соотношения между ними, конструктивные — конструктивные требования к элементам интерфейса: вид разъема, место его расположения, порядок распайки контактов и т. д.

Как измерительные преобразователи, так и устройства сопряжения, входящие в состав сложного средства измерения, имеют свои метрологические, конструктивные, эксплуатационные и другие характеристики. Задача сопряжения этих элементов заключается в выработке единых требований к сопрягаемым элементам, при выполнении которых обеспечивается их совместимость. В первую очередь должна обеспечиваться так называемая информационная совместимость, под которой понимают свойство сопрягаемых средств, обеспечивающее согласованность их входных и выходных сигналов, в частности их рабочих диапазонов. Это достигается унификацией сигналов либо применением стандартных вспомогательных согласующих устройств, включаемых между согласуемыми средствами измерения.

Информационная совместимость моделей предполагает единые для всего ряда способ кодирования информации и форматы данных или хотя бы по меньшей мере одинаковые или кратные длины машинных слов в различных моделях.

— объединенный 559 Информационная совместимость 30 Исполнительный адрес 97

Как измерительные преобразователи, так и устройства сопряжения, входящие в состав сложного средства измерения, имеют свои метрологические, конструктивные, эксплуатационные и другие характеристики. Задача сопряжения этих элементов заключается в выработке единых требований к сопрягаемым элементам, при выполнении которых обеспечивается их совместимость. В первую очередь должна обеспечиваться так называемая информационная совместимость, под которой понимают свойство сопрягаемых средств, обеспечивающее согласованность их входных и выходных сигналов, в частности их рабочих диапазонов. Это достигается унификацией сигналов либо применением стандартных вспомогательных согласующих устройств, включаемых между согласуемыми средствами измерения.

Информационная совместимость моделей предполагает единые для всего ряда способ кодирования информации и форматы данных пли хотя бы по меньшей мере одинаковые или кратные длины машинных слов в различных моделях.

Например, в простейшей измерительной системе для измерения постоянных напряжений с максимальной погрешностью бтах^ =5:0,05% при использовании вольтметра типа В7-34, имеющего бтах^0,035%, необходимо, чтобы погрешность, вносимая коммутатором (в том числе за счет нелинейности его амплитудной характеристики, нестабильности коэффициента передачи и пролеза-кий из отключенных каналов) не превышала 0,015%. Информационная совместимость элементов системы подразумевает установление единого вида и количества сигналов, системы кодирования,, временной диаграммы сигналов, величин напряжений для аналоговых и двоичных сигналов, нагрузочных сопротивлений и т. д. Конструктивная совместимость элементов системы подразумевает возможность их объединения в единой общей конструкции на основе определения вида конструкции и размеров конструктивных элементов. Можно говорить также об энергетической совместимости элементов системы, например, об их питании от промышленной сети, от батарейных источников или от линии рабочего напряжения.

Конструктивная совместимость обеспечивает согласованность конструктивных параметров. Для этого нормируются элементы конструкций, установочные размеры, стиль выполнения оформления. Информационная совместимость средств обеспечивает согласованность входных и выходных сигналов по виду, диапазону изменения, порядку обмена сигналами. Информационная совместимость определяется унификацией измерительных сигналов и применением стандартных интерфейсов. Унификация измерительных сигналов означает, что их параметры не могут выбираться произвольно, а должны отвечать требованиям стандарта на эти сигналы. В измерительной системе, созданной на базе стандартной системы сопряжения, могут быть выделены группы функциональных устройств.

В соответствии со структурой построения ИИС выбирается и структура интерфейса. Известны три основные структуры интерфейсов: цепочная, радиальная и магистральная. Чтобы устройства, участвующие в обмене информацией, могли объединяться в систему, необходимо регламентировать ряд правил, относящихся к реализации сопряжения, характеристикам вырабатываемых и принимаемых приборами и блоками сигналов, последовательности движения сигналов во времени, конструктивному выполнению устройств. Информационная совместимость определяется унификацией измерительных сигналов и применением стандартных интерфейсов.

В гл. 5—9 рассмотрено применение полупроводниковых приборов, интегральных микросхем в усилительных, выпрямительных, импульсных и цифровых устройствах и автогенераторах, которые служат основой для создания электронной аппаратуры, используемой в промышленности для разных целей. Как отмечалось во введении, промышленная электроника имеет три основных направления: информационное, энергетическое и технологическое. В данной главе описаны примеры применения электронных устройств в промышленности для решения некоторых задач информационной электроники. К этим задачам относятся измерения электрических и неэлектрических величин, характеризующих параметры различных технологических процессов, контроль качества материалов, полуфабрикатов и готовых изделий, автоматическое регулирование и управление всевозможными объектами и производственными процессами на основе анализа результатов измерений и контроля многочисленных параметров в процессе производства.

2) применение более качественных материалов и освоение кристаллов большей площади (порядка 10 х 10 мм для серийных ИС) или многослойных плат. Если развитие полупроводниковых ИС идет по линии расширения функциональных возможностей для слаботочной (информационной) электроники, то совершенствование гибридно-пленочных ИС постепенно захватывает области сильных токов с повышением рабочих напряжений и полезной мощности;

Наряду с этим авторы не только увеличили разделы, посвященные ведущим направлениям современной электроники, вводя материал, ранее не излагаемый в общем курсе, но и посвятили ряд разделов вопросам энергетической электроники, которые привлекают внимание и специалистов в области электроэнергетики и электромеханики (например, вопросам создания преобразователей большой мощности, влияния вентильных преобразователей на питающую сеть и др.). Учебник не может служить справочником по схемной электронике, и в нем изложены лишь наиболее характерные решения, позволяющие проследить основные способы построения и функционирования электронных устройств и их технико-экономические показатели. Материал, излагаемый в учебнике, посвященный приборам и устройствам информационной электроники и вентильным преобразователям, связанным с мощной сетью переменного тока, представляет в равной мере интерес для всех электроэнергетических и электромеханических специальностей.

торные устройства и дисплеи вычислительных машин — все это устройства информационной электроники. Характерными чертами современной информационной электроники являются сложность и многообразие решаемых задач, высокое быстродействие и надежность. Информационная электроника в настоящее время неразрывно связана с применением интегральных микросхем, развитие и совершенствование которых в главной мере определяет уровень развития этой отрасли электронной техники.

Развитие электроэнергетики и электротехники тесно связано с электроникой. Сложность процессов в энергосистемах, высокая скорость их протекания потребовали широкого внедрения для расчета режимов и управления процессами электронных вычислительных машин (ЭВМ), связанных с системой сложными электронными устройствами и снабженных развитыми устройствами для отображения информации. Основные процессы производства автоматизируются на основе современных устройств информационной электроники, в которых в последние годы широко применяются интегральные, микросхемы и микропроцессоры. Не менее тесно связана с энергетикой и электромеханикой энергетическая электроника. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии являются одним из основных нагрузочных элементов сетей, их работа во многом определяет режимы работы сетей. Вентильные преобразователи используются для питания электроприводов и электротехнологических установок, для возбуждения синхронных электрических машин и в схемах частотного пуска гидрогенераторов. На основе полупроводниковых вентильных преобразователей созданы линии электропередач постоянного тока большой мощности и вставки постоянного тока.

Главная область применения однооперационных тиристоров — энергетическая электроника, в области высоких мощностей тиристор является основным силовым управляемым прибором. Маломощные тиристоры используются и в импульсных схемах информационной электроники.

В силу этих преимуществ практически все современные устройства информационной электроники создаются с применением ИМС. Можно отождествить современную информационную электронику и микросхемотехнику. В послед-

Первая задача, выполняемая СУ, является типичной задачей информационной электроники: преобразование управляющего сигнала (напряжение, ток или код) во временной интервал. В ВП с естественной коммутацией момент включения вентилей отсчитывается относительно момента естественной коммутации. Такая информационная задача сводится к определению угла управления «, т.е. фазового сдвига управляющего импульса относительно момента естественной коммутации. Узел системы

Наряду с этим авторы не только увеличили разделы, посвященные ведущим направлениям современной электроники, вводя материал, ранее не излагаемый в общем курсе, но и посвятили ряд разделов вопросам энергетической электроники, которые привлекают внимание и специалистов в области электроэнергетики и электромеханики (например, вопросам создания преобразователей большой мощности, влияния вентильных преобразователей на питающую сеть и др.). Учебник не может служить справочником по схемной электронике, и в нем изложены лишь наиболее характерные решения, позволяющие проследить основные способы построения и функционирования электронных устройств и их технико-экономические показатели. Материал, излагаемый в учебнике, посвященный приборам и устройствам информационной электроники и вентильным преобразователям, связанным с мощной сетью переменного тока, представляет в равной мере интерес для всех электроэнергетических и электромеханических специальностей.

торные устройства и дисплеи вычислительных машин — все это устройства информационной электроники. Характерными чертами современной информационной электроники являются сложность и многообразие решаемых задач, высокое быстродействие и надежность. Информационная электроника в настоящее время неразрывно связана с применением интегральных микросхем, развитие и совершенствование которых в главной мере определяет уровень развития этой отрасли электронной техники.

Развитие электроэнергетики и электротехники тесно связано с электроникой. Сложность процессов в энергосистемах, высокая скорость их протекания потребовали широкого внедрения для расчета режимов и управления процессами электронных вычислительных машин (ЭВМ), связанных с системой сложными электронными устройствами и снабженных развитыми устройствами для отображения информации. Основные процессы производства автоматизируются ка основе современных устройств информационной электроники, в которых в последние годы широко применяются интегральные микросхемы и микропроцессоры. Не менее тесно связана с энергетикой и электромеханикой энергетическая электроника. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии являются одним из основных нагрузочных элементов сетей, их работа во многом определяет режимы работы сетей. Вентильные преобразователи используются для питания электроприводов и электротехнологических установок, для возбуждения синхронных электрических машин и в схемах частотного пуска гидрогенераторов. На основе полупроводниковых вентильных преобразователей созданы линии электропередач постоянного тока большой мощности и вставки постоянного тока.