Принципы и алгоритмы ИИС (стр. 2 из 4)
Nср – среднее число изделий, исправно работающих в начале и в конце интервала ∆t;
∆t – промежуток времени, следующий после t, на котором определяется интенсивность отказа.
3. Средняя наработка до первого отказа – среднее значение наработки изделия в партии до первого отказа.
,где Тi – время работы i-го изделия до первого отказа;
N0 – число испытываемых изделий.
Микропроцессор
Микропроцессор – законченная вычислительная система, интегрирующая память на кристалл ЭВМ; предназначена для обработки информации и управления этим процессом. Микропроцессор выполняется на основе одной или нескольких БИС (больших интегральных схем).
Устройство реализуется на кристалле площадью не более 4–6 см2.
АЛУ предназначена для выполнения арифметических и логических операций над данными в виде двоичных чисел. Данные, с которыми производятся операции называются операндами. Обычно в операции участвуют 2 операнда, один из которых находится в специальном регистре-аккумуляторе, а другой в регистрах РЗУ или в памяти микропроцессора.
УУ предназначено для выработки сигналов управления, обеспечивающих работу блоков микропроцессора. В состав УУ входит регистр команд ПК, в котором фиксируется выполняемая в данный момент команда.
РЗУ содержит несколько регистров общего назначения (РОН) и, в частности, счётчика команд СК, в котором фиксируется количество команд.
Команды, обеспечивающие реализацию заданного алгоритма обработки информации, образуют программу и выполняются в пошаговом режиме в строго записанной последовательности.
Каждая команда программы содержит информацию о том, что нужно делать, с какими командами, куда поместить результат операции (ШД, ША, ШУ).
Команды, адреса и операнды микропроцессора вызываются двоичными многоразрядными числами, представленными, как и во всех цифровых устройствах, комбинацией двух уровней напряжения.
Современный микропроцессор оперирует 8-, 16-разрядными числами. Программы могут быть записаны двумя способами:
1. Непосредственно в виде двоичных чисел;
2. При помощи языков программирования.
Техническое, математическое и метрологическое обеспечение АИИиК
Эталон – средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы с целью передачи её размера нижестоящим средствам измерений по поверочной схеме.
Метрологическое обеспечение предусматривает процедуры оценки метрологических характеристик, ускоренной самопроверки на основе соответствующих образцов и технических средств, алгоритмов и программ.
В широком смысле метрологическое обеспечение включает СИИ и К, теорию и методы измерений, испытаний, контроля, теорию и методы обеспечения точности средств измерений, методы и средства обеспечения достоверного контроля параметров и характеристик технических устройств, организационно-технические вопросы обеспечения единства и точности измерений, включая НТД.
Алгоритмы предусматривают выполнение процедур измерения физических величин, обработки результатов, реализации экспериментов и т.д.
Программы обеспечивают функционирование устройств АИИиК, в них содержаться инструкции по самоориентации комплексов и самоконтролю их блоков, а также подпрограмм для выполнения типовых процедур и решения типовых задач.
Измерительное средство – техническое устройство, используемое, используемое при измерении и имеющее нормированные метрологические характеристики (меры, измерительные приборы, установки, комплексы, системы).
Вычислительные устройства – совокупность функционально взаимосвязанных средств, обеспечивающих измерение, сбор, вычислительную обработку и распределение измерительной информации а системе управления промышленными предприятиями и объектами. В качестве вычислительных средств при АИИиК могут быть использованы: аналоговые, цифровые, гибридные вычислительные устройства, микро- и миниЭВМ.
В общем случае, используемые вычислительные средства обеспечивают автоматизацию процедур с момента начала измерения сигналов, поступающих в измерительный канал от датчика физических величин, до момента принятия решения об истинности результатов измерения.
Основные функции вычислительных средств, используемые в АИИиК:
1. Фильтрация – выявление и устранение отклонения сигналов от заданного уровня, внесение поправок, учёт влияния внешних факторов, вычисление результатов косвенных, совокупных и совместных измерений, определение статистических характеристик измеряемых величин, оценка достоверности результатов измерений.
2. Накопление и хранение полученной информации, хранение программ, реализацию алгоритмов обработки, хранение планов проведения эксперимента в зависимости от полученных результатов, сервисная обработка измерительной информации.
3. Управление блоками (по программе) с целью организации запроса, приоритетов, диалог режима с операторами, обращение к памяти, контроль работоспособности блоков, включая самопроверку метрологических характеристик.
Основные положения по созданию и функционированию АС
Создание АС осуществляется в плановом порядке в соответствие с Действующими положениями и нормативными актами. Для вновь строящихся, реконструированных, расширяющихся, технически-перевооружаемых и др. объектов автоматизации, для которых предусматриваются работы по кап. строительству, создание АС включается в планы и в проекты по этому виду работ.
Работы по созданию АС на действующих объектах выполняются на основании договоров.
Планирование и разработку АС осуществляют аналогично правилам, установленным для продукции единичного производства. ТЗ на создание АС является основным документом, определяющим порядок создания и требования к АС. Разработку АС и её приёмку проводят в соответствии с ТЗ. Создание АС осуществляют специализированные научные институты, проектно-конструкторские организации в соответствии с ТЗ.
При созданных АС обращают внимание на следующее:
1. Интеграцию экономических и инородных процессов, технических, программных и организационно-методических средств.
2. Развитие системного и программно-целевого подхода, планирование и автоматизация работы объекта в процессе получения и обработки информации на объекте автоматизации.
3. Углубление взаимодействия человек и вычислительной техники на основе диалоговых методов и средств, автоматизирующих рабочих мест и интеллектуальных терминалов.
4. Построение сетей ЭВМ на базе неоднородных вычислительных средств.
5. Индустриализация процессов создания АС, развития САПР и _ типовых элементов АС.
6. Построение информационного фонда в виде распределённой по объектам и уровням иерархии автоматизированной базы данных.
7. Минимизация документооборота, замену его передачей текущей информации по каналам связи и представление её на устройствах отображения.
8. Максимальная автоматизация, формирование первичных исходных сведений.
9. Создание гибких систем управления, способных адаптироваться к изменяющимся условиям производства.
Показатели надёжности ремонтируемых (восстанавливаемых) изделий
Процесс эксплуатации восстанавливаемых изделий отличается от процесса невосстанавливаемых тем, что наряду с потоком отказов элементов изделий присутствуют стадии ремонта отказавших элементов, т.е. поток восстановления элементов. Характеристики надёжности восстанавливаемых систем описываются потоком отказов элементов и потоком восстановления элементов.
Для описания потоков отказов используется также интенсивность отказов (λ) и среднее время наработки на отказ (Тср).
1. Параметром потока отказов называется среднее количество отказов ремонтируемого изделия в единицу времени, взятое для рассматриваемого промежутка времени:
,где
– число отказов в интервале 
; 
– количество работавших изделий в промежутке ;2. Наработка на отказ – среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами:
,где n – число изделий в партии;
– среднее значение наработки на отказ i-го изделия; 
,где
– среднее время исправной работы i-го изделия между (j-1) и (j+1);m – число отказов i-го изделия
Сложные устройства, состоящие из большого числа элементов, обычно подчиняются экспоненциальному закону надёжности, при котором вероятность безотказной работы рассчитывается:
,где e = 2,72;
λ1 – λn – интенсивность отказов комплектующих изделий.
Параметры АЦП и ЦАП
1. Максимальное напряжение: Umax – входное для АЦП, выходное для ЦАП.
2. Число разрядов кода n.
3. Разрешающая способность:
где
– максимальный вес входного кода