Современные решения в области автоматизации предполагают отказ от узкоспециализированных решений в пользу широкого использования персональных компьютеров, оснащенных платами АЦП/ЦАП, цифрового ввода-вывода информации, приборных, а также последовательных и параллельных устройств сопряжения — интерфейсов. Такие персональные компьютеры, работающие в режиме реального масштаба времени, могут выполнять все функции специализированного оборудования, сохраняя при этом достоинства компьютера, прежде всего — гибкость и перенастраиваемость интерфейса.
Понятие «виртуальные приборы» (Virtual Instruments) появилось на стыке измерительной, информационной и компьютерной техники. Виртуальный прибор представляет собой комбинацию компьютера, аппаратных средств ввода-вывода сигналов и специализированного программного обеспечения, определяющего конфигурацию и функционирование системы. В руках создателя системы имеется конструктор (набор), из которого даже не искушенный в компьютерных технологиях инженер или исследователь может построить измерительный прибор любой сложности.
В простейшем случае виртуальный прибор — это персональный компьютер в комплексе с соответствующим программным обеспечением и специальная плата сбора данных, устанавливаемая в него (в слот ISA или PCI) или внешнее устройство, подключаемое через LPT-порт, а также через современные внешние интерфейсы. Такими интерфейсами могут быть USB, RS-232, FieldBus, FireWire, IrDA, GPIB и т. д.
Компьютер имитирует органы управления реального прибора и выполняет его функции, что позволяет инженеру, который умеет работать с этим прибором, продолжить работу с его виртуальным аналогом. Виртуальный прибор может содержать только те индикаторы и органы управления, которые необходимы для решения поставленной задачи. При этом обучение специалистов можно проводить на виртуальных аналогах реального оборудования, сохраняя его ресурс и не подвергая риску выхода его из строя из-за ошибок оператора.
К отличительным особенностям виртуальных приборов относятся:
• обширный фонд прикладных компьютерных программ, доступных для оператора, позволяющий решать широкий круг задач измерений (исследование и обработка сигналов, сбор данных с датчиков, управление различными промышленными установками и т. д.);
• возможность оперативной передачи данных измерений по локальным и глобальным компьютерным сетям (например, Интернету);
• высокоразвитый графический интерфейс пользователя, обеспечивающий быстрое освоение взаимодействия с системой;
• возможность использования внутренней и внешней памяти большой емкости, а также составления компьютерных программ для решения конкретных измерительных задач;
• возможность оперативного использования различных устройств документирования результатов измерений.
|