Что такое дискретный вход: Аналоговые входы микроконтроллера

Содержание

ПЛК: дискретные входы/выходы

28 января 2019

Программируемые логические контроллеры – основа для создания автоматизированной среды управления технологическими процессами. Применение ПЛК значительно упрощает процесс разработки проектов и решений, а также дает возможность значительно увеличивать жизненный цикл базовых производств и технологий, основываясь на международном стандарте IEC 61131. Во второй статье цикла рассматриваем решения Texas Instruments для организации дискретных входов и выходов ПЛК.

Подписаться на получение уведомлений о публикации новых статей на тему ПЛК.

Под ПЛК – программируемым логическим контроллером (Programmable logic controllers, PLC), – как правило, понимается блочно-модульная система универсального назначения, построенная на основе микропроцессора. Данная система применяется для создания автоматизированной среды и управления последовательными процессами в разных областях промышленности, техники и других сферах инженерной деятельности.

Программируемый логический контроллер доступен пользователю в виде единого модуля, включающего в себя центральный процессор, преобразователь напряжения, периферию, задающую возможность работы с коммуникационными и беспроводными интерфейсами, а также входы и выходы для взаимодействия с внешними устройствами. Обобщенная структурная схема ПЛК показана на рисунке 1.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема ПЛК

Количество входов ПЛК колеблется от 6 (контроллеры нижнего уровня) до 128 и более (контроллеры верхнего уровня). Все имеющиеся на борту контроллера входы и выходы можно разделить на три класса:

  • аналоговые;
  • дискретные;
  • специальные.

Аналоговые входы необходимы для ввода непрерывного сигнала с датчиков и других внешних устройств. Аналоговые сигналы делятся на два типа: сигналы по току (4…20 мА) и сигналы по напряжению (0…10 В). К примеру, в случае подключения к аналоговому входу внешнего датчика температуры с диапазоном измерения 0…85°С на выходе датчика величина тока в 4 мА будет соответствовать 0°С, а 20 мА – 85°С.

Аналоговые выходы ПЛК служат для плавного управления устройствами. Разделение у аналоговых выходов такое же, как и у входов (по току и по напряжению). В качестве примера использования можно привести регулировку угла поворота вентиля, подключенного к выходу (0…180°). Ток величиной в 4 мА, поданный на выход ПЛК, повернет вентиль в положение 0°, ток в 20 мА, соответственно, в положение 180°.

Дискретные входы программируемого логического контроллера служат для получения сигналов от дискретных датчиков, таких как датчики давления, термостаты, датчики обнаружения, концевые датчики и так далее. Величина напряжения сигнала для этих датчиков составляет 24 В, что на программном уровне соответствует логической единице.

Дискретные выходы ПЛК необходимы для управления подключенными устройствами, например, разного рода магнитными пускателями, лампочками, клапанами и прочим, посредством коммутации высокого или низкого сигналов. Дискретный выход представляет собой контакт, способный выдавать сигнал, являющийся с точки зрения программы логическим нулем или единицей.

Такой сигнал способен замкнуть или разомкнуть управляющую или питающую цепь подключенного устройства, тем самым выполнив необходимый алгоритм работы.

Специализированные входы/выходы – отдельный класс входов/выходов, который используется для взаимодействия с датчиками и устройствами, обладающими нестандартными параметрами — нестандартным уровнем сигнала, специфическими параметрами питания и программной обработкой.

Наибольшее распространение в промышленном оборудовании получили функциональные звенья на основе дискретных (цифровых) входов/выходов (рисунок 2). В некоторых случаях для сложных типов станков число дискретных каналов может достигать десятков и сотен.

Рис. 2. Применение дискретных входов и выходов ПЛК

Дискретные входы

Дискретные (цифровые) входы программируемого логического контроллера применяются для выполнения самых разных задач автоматизации технологического процесса, начиная от мониторинга состояния различных датчиков, таких как всевозможные кнопки, тумблеры, концевые выключатели, термостаты и прочее, до использования их при создании промышленных панелей управления – ПСП-панелей, клавиатур, аварийных выключателей, а также при приеме информации от исполнительных механизмов – актуаторов, катушек мощных контакторов и реле.

По сути, к дискретному входу ПЛК можно подключить любое устройство с выходом типа «реле» или «открытый коллектор».

Дискретный вход программируемого логического контроллера может работать только с низким или высоким уровнем сигнала. Однако некоторые устройства и приборы имеют более двух состояний, соответствующих логическим нулю и единице. Для подключения таких устройств используют сразу несколько дискретных входов. Например, автоматические электронные весы, которые могут контролировать пороги допуска, имеют 2 выхода, соответствующих значениям «меньше нормы» и «больше нормы». Вес объекта таким образом определяется двумя битами информации: 01 – «меньше», 00 – «норма», 10 –«больше», 11 – «неисправность прибора».

Дискретный вход ПЛК, как правило, включает в себя индикатор состояния (светодиод), гальваническую развязку и защиту от неверного подключения. У некоторых контроллеров диоды индикации расположены до гальванической развязки, что дает возможность пользователю проводить диагностику работы внешних цепей до включения контроллера.

Помимо этого, каждый дискретный вход оснащен аналоговым фильтром, подавляющим высокочастотные помехи и верхние гармоники спектра входного сигнала. Частота среза фильтра согласована с программным быстродействием, определяющимся типовым временем рабочего цикла ПЛК. Длительность импульса, который можно надежно зафиксировать дискретным входом общего назначения, составляет 2…3 мс. Обобщенная структурная схема дискретного входа ПЛК приведена на рисунке 3.

Рис. 3. Обобщенная структурная схема дискретного входа ПЛК

Несмотря на то что функционал и алгоритм работы дискретного входа достаточно просты, его схемотехническая реализация оказывается не столь тривиальной задачей, особенно если учесть, что в современных решениях одновременно требуются компактные размеры, приемлемая цена, высокая надежность, а также минимальные значения потребления.

Реализация дискретных входов

Сигналы, поступающие на дискретные входы ПЛК, могут существенно отличаться друг от друга по различным параметрам, таким как продолжительность фронта и среза, наличие/отсутствие дребезга, сопротивление источника питания, амплитуда и так далее. К примеру, сигнал, который был сформирован замыкающимися контактами реле, обладает типовой величиной продолжительности фронта в 4 мс и продолжительностью среза в 2 мс, при этом допустимо возникновение дребезга. В то же время быстродействующие сигналы от полупроводниковых ключей могут иметь частоту в десятки и сотни кГц, причем дребезг у них отсутствует как таковой. В то же время, если рассмотреть этот вопрос с точки зрения схемотехники, более существенным оказывается правильный подбор характеристик тока и напряжения. Итогом является то, что все дискретные входы ПЛК можно разделить по двум параметрам: типу опрашиваемых датчиков и интервалу напряжений и токов для заданных логических состояний нуля и единицы.

В соответствии с ГОСТ IEC 61131–2-2012, дискретные (цифровые) входы делятся на три типа:

  • Цифровой вход типа 1
    (type 1 digital input) – устройство для измерительных сигналов, получаемых от механических контактов устройств переключения, например, реле, кнопок, выключателей и тому подобного. Преобразует фактический сигнал с двумя состояниями в однобитовое двоичное число.
  • Цифровой вход типа 2 (type 2 digital input) – устройство для измерительных сигналов от полупроводниковых устройств переключения, например, двухпроводных бесконтактных переключателей. Преобразует фактический сигнал с двумя состояниями в однобитовое двоичное число. Данный класс цифрового входа может использоваться вместо классов 1 и 3.
  • Цифровой вход типа 3 (type 3 digital input) по определению аналогичен входам типа 2, но отличается величиной входных токов. Он также используется для приема сигналов, получаемых от полупроводниковых устройств переключения, например, двухпроводных бесконтактных переключателей. Данный класс цифрового входа может использоваться вместо класса 1. Цифровые входы типа 3 имеют более низкие электрические характеристики по сравнению с цифровыми входами типа 2. Благодаря меньшей допустимой токовой нагрузке удается на одном модуле разместить большее число входов типа 3.
    Отличие типа 3 от типа 2 заключается в том, что первый совместим с устройствами, которые, согласно IEC 60947-5-2, в состоянии «выключено» работают на низком токе.

В соответствии с ГОСТ, рабочий диапазон входа состоит из области «ВКЛ», области перехода и области «ВЫКЛ». Для входа в область «ВКЛ» необходимо, чтобы были одновременно превышены минимальные значения тока и напряжения. Для постоянного напряжения питания 24 В вход типа 1 должен переходить в состояние «ВКЛ» при напряжениях 15…30 В при токе 2…15 мА. Для входа типа 2 напряжение включения составляет 11…30 В при токе 6…30 мА. Для входа типа 3 диапазон напряжений включения составляет 11…30 В при токе 2…15 мА. Значения токов и напряжений определяют мощность, рассеиваемую на входе, которая является еще одним важным параметром, так как способна в конечном итоге оказывать влияние на габариты создаваемого решения.

Одной из основных проблем построения дискретных входов является изоляция цепей датчика и контроллера. Изоляция цепей датчика строится на основе гальванической развязки.

Сама по себе гальваническая развязка цепей может осуществляться на основе различных принципов:

  • электромагнитная – на основе принципа взаимной индуктивности, например, трансформаторы;
  • оптическая – оптроны, оптореле;
  • емкостная – цифровые емкостные барьеры;
  • электромеханическая – электромеханические реле.

Гальваническая развязка на основе оптронов является традиционным решением, применяемым при построении дискретных входов ПЛК (рисунки 4 и 5). Скорости работы данного типа развязки достаточно для передачи цифровых сигналов, однако с развитием полупроводниковой промышленности стали доступны микросхемы, позволяющие создать изоляционный барьер за счет других, более современных технологий, позволивших уменьшить тем самым габариты и стоимость конечного решения, а также получить ряд других преимуществ.

Рис. 4. Реализация дискретного входа на основе оптрона с ограничением тока резистивным делителем

Одним из вариантов замены оптической развязки являются микросхемы, где изоляционный барьер реализуется на емкостях.

Применение емкостей дает возможность исключить связь по постоянному току между приемником и передатчиком, что в сигнальных цепях, по своей сути, является гальванической развязкой.

Рис. 5. Реализация дискретного входа на основе оптрона с ограничением тока резистивным делителем и стабилизатором тока

Преимущества развязки, организованной при помощи конденсаторов, заключаются в достаточно высокой энергетической эффективности, малых габаритах и устойчивости к внешним магнитным полям. Все это дает возможность производить недорогие интегральные изоляторы с высокими показателями надежности. На данный момент такие типы изоляторов находятся в производстве у компаний: Texas Instruments, Silicon Labs и Maxim Integrated.

Эти компании применяют разные подходы при создании канала, тем не менее, все три компании используют диоксид кремния (SiO2) в качестве диэлектрика. Данный материал обладает высокой электрической прочностью и уже несколько десятилетий применяется в производстве микросхем.

Диоксид кремния легко интегрируется в кристалл, причем для того чтобы обеспечить напряжение изоляции величиной в несколько киловольт, достаточно слоя диэлектрика толщиной всего в несколько микрометров (рисунок 6).

Рис. 6. Интеграция диоксида кремния в кристалл

По технологии, которую использует Texas Instruments, на кристалле, расположенном в корпусе микросхемы, располагаются площадки-конденсаторы, кристаллы соединяются через эти площадки, тем самым позволяя информационному сигналу проходить от приемника к передатчику через изоляционный барьер (рисунок 7). Устройства, построенные по данному принципу, получили название цифровых изоляторов. Такие изоляторы содержат в себе несколько изолированных каналов, каждый из которых превосходит традиционный оптрон по быстродействию и точности передачи сигнала, по уровню устойчивости к помехам и, как правило, по стоимости в пересчете на канал.

Рис. 7. Внешний вид внутренних соединений между двумя подложками цифрового изолятора Texas Instruments

Компания Texas Instruments выпустила несколько серий цифровых изоляторов, среди которых серии микросхем ISO71xx, ISO72xx, самыми передовыми из которых являются семейства ISO77xx и ISOW78xx, а также микросхемы ISO1211/12. Последние заслуживают отдельного внимания, так как именно они наиболее часто применяются при реализации дискретных входов.

Микросхемы ISO1211/12

ISO1211/12 – специализированная интегральная схема для реализации дискретных входов с индивидуальной гальванической развязкой. Посредством микросхем семейства ISO121x можно построить дискретные входы, соответствующие стандарту IEC 61131-2 и типам 1, 2 и 3, описанным ранее. К таким входам возможно подключение внешних датчиков с максимальным рабочим напряжением до 24 B (рисунок 8).

Рис. 8. Реализация дискретного входа на основе цифрового изолятора ISO1211

Изоляторы ISO121x представляют собой простое решение с малым энергопотреблением и точным ограничением тока. Эти изоляторы не требуют источника питания с первичной стороны и работают в широком диапазоне напряжений питания 2,25…5,5 В. ISO121x имеют в своем составе входы, толерантные к напряжению ±60 В и имеющие защиту от обратной полярности, что немаловажно при отказах со значительными обратными напряжениями и токами. Цифровые изоляторы этого семейства поддерживают скорости обмена данными до 4 Мбит/с с гарантией пропускания импульса длительностью 150 нс. ISO1211 подходят для разделения каналов в многоканальных системах, а ISO1212 – в решениях с ограниченным пространством размещения. Структурная схема одного канала показана на рисунке 9.

Рис. 9. Структурная схема канала ISO1211/12

Изоляторы принимают на вход дискретные сигналы уровня 24 В и обеспечивают изолированный дискретный выход. Внешний резистор Rизм задает значение ограничения втекающего тока. Порог напряжения, при котором происходит переключение между уровнями, задается резистором Rпор. Для передачи дискретных сигналов через изоляционный барьер микросхемы семейства ISO121x используют амплитудную манипуляцию ON-OFF keying (OOK). Для оценки возможностей цифровых изоляторов доступны оценочный комплект ISO1211EVM (рисунок 10) и плата 8-канального изолированного дискретного входа ISO1212EVM (рисунок 11) производства компании Texas Instruments.

Рис.10. Оценочный комплект ISO1211EVM

Рис. 11. Оценочный модуль 8-канального приемника цифровых сигналов ISO1212EVM

Основные параметры цифровых изоляторов ISO1211 и ISO1212 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры цифровых изоляторов ISO1211/12

Наименование ISO1211 ISO1212
Диапазон токов ограничения, мА 2,2…7,3
Встроенный изолирующий преобразователь питания Нет
Количество каналов 1 2
Количество прямых/обратных каналов 1/0 2/0
Напряжение изоляции, В 2500
Пиковое напряжение изоляции в течение 1 с, В 3600
Максимальное импульсное напряжение изоляции при импульсе формы 1,2/50 мкс, В 4000
Скорость передачи данных, Мбит/с 4
Задержка прохождения сигнала, тип. , нс 140
Максимальная частота работы, МГц 2
Состояние по умолчанию Нет
Диапазон питающих напряжений, В 2,25…5,5
Рабочий температурный диапазон, °С -40…125
Корпус 8SOIC 16SSOP

Цифровые изоляторы семейства ISO121x обладают более высокой скоростью работы и меньшим временем отклика по сравнению с традиционными решениями на оптронах (стандартные оптроны имеют время срабатывания в десятки микросекунд), а также обладают меньшими габаритными размерами и малыми потерями мощности (рисунок 12). Кроме того, при реализации дискретных выходов на основе ISO121x нет необходимости в дополнительном буфере с триггером Шмитта, что упрощает проектирование системы. В конечном итоге можно сказать, что микросхемы ISO1211/12 являются более предпочтительным решением для реализации развязки в дискретных входах, чем традиционные оптроны.

Рис. 12. Сравнение рабочих температур: традиционное решение +84,1, ISO1212 +44,9

Дискретные входы с определением обрыва

Компания Texas Instruments создала на базе микросхем семейства ISO121x решение, позволяющее определять обрыв на том или ином дискретном входе. Решение получило название TIDA-01509 (рисунок 13). Оно представляет собой компактную реализацию гальванической развязки для 16 дискретных входов. Входы TIDA-01509 поддерживают работу с сигналами с частотой до 100 кГц на канал и разделены на две группы, по 8 в каждой. Каждая группа состоит из трех двухканальных ISO1212 и двух одноканальных ISO 1211. Для работы ISO1211 и ISO1212 не требуется использовать гальванически развязанный DC/DC-преобразователь, что дает преимущество перед традиционными решениями дискретных входов.

Рис. 13. Внешний вид TIDA-01509

Обнаружение обрыва на входе выполнено при помощи только одного дополнительного оптического переключателя для каждого канала или двух оптических переключателей и одного дополнительного конденсатора для каждой группы.

Особенности TIDA-01509:

  • 16 цифровых входов с допуском входного напряжения до ±60 В;
  • обнаружение обрыва для одного канала с одним дополнительным компонентом;
  • время, необходимое для обнаружения обрыва одного канала – 3 мс;
  • обнаружение обрыва для масштабируемой конфигурации групповых каналов с тремя дополнительными компонентами;
  • время, необходимое для обнаружения обрыва группы (8 каналов) – 24 мс;
  • отсутствие необходимости использования дополнительного изолированного источника питания;
  • наличие совместимых отладочных плат для быстрой и легкой оценки возможностей решения.

Решение состоит из микросхем ISO121x, 8-битного сдвигового регистра SN74LV165A, одиночного инвертора SN74LVC1GU04 и интегрального однонаправленного супрессора TVS3300 (рисунок 14).

Рис. 14. Структурная схема TIDA-01509

Работа решения основана на том, что оптический переключатель отключает землю от ISO121x на короткий промежуток времени и соединяет ее потом снова, в результате чего импульс на выходе ISO121x показывает, существует ли обрыв на входе.

Если рассматривать алгоритм более подробно, в качестве примера взяв обрыв провода для однотактной конфигурации, когда используется только один канал устройства ISO121x, то есть необходим только один дополнительный оптический переключатель, то алгоритм срабатывания будет выглядеть следующим образом:

  • в нормальном режиме работы контакт FGND присоединен к фактической земле через оптический ключ: оптический ключ открыт, на линии контроля низкий сигнал;
  • для закрытия оптического ключа подается высокий сигнал на линию контроля;
  • считывается выходное состояние канала ISO121x. Если обрыва нет, то выходное состояние канала будет равно единице. Однако если в цепи присутствует обрыв — положение выхода соответствующего канала будет равно нулю.

Для оценки способностей решения TIDA-01509 возможно его подключение к отладочной плате MSP430FR5969 (рисунок 15) или любой другой плате производства Texas Instruments с таким же подключением SPI. Питание TIDA-01509, составляющее 3,3 В, в данном случае будет происходить непосредственно от отладочной платы.

Рис. 15. Внешний вид отладочной платы MSP430FR5969

Дискретные выходы

Простейший дискретный выход программируемого логического контроллера представляет собой контакты реле и способен выдавать сигнал, принимающий значения логических нуля или единицы. Такой выход относительно прост в реализации и применении, но имеет характерные для реле недостатки: ограниченный ресурс работы, достаточно невысокое быстродействие и так далее. Решением, которое могло бы заменить такой подход, является использование электронного силового элемента, который выполняется по бесконтактной схеме (транзистор – для нагрузки постоянного тока, симистор – для нагрузки переменного тока).

Согласно ГОСТ IEC 61131-2-2012, к которому мы уже обращались ранее, «цифровой выход (digital output) – это устройство, которое преобразует однобитовое двоичное число в сигнал с двумя состояниями».

Основными характеристиками цифровых выходов являются:

  • номинальная токовая нагрузка 0,1/0,25/0,5/1/2 А, при этом максимальный ток составляет 0,12/0,3/0,6/1,2/2,4 А;
  • тип выхода – незащищенный или устойчивый к состоянию короткого замыкания.

Стандартная схема реализации дискретного выхода показана на рисунке 16.

Рис. 16. Стандартная схема реализации дискретного выхода

Датчики тока, последовательно соединенные с нагрузкой, непрерывно контролируют ток, поступающий на нагрузку, и сообщают о наличии избыточных токов контроллеру.

Величина протекающего в цепи тока является одним из ключевых параметров безопасности. Дискретные выходы сконструированы с использованием NPN-транзисторов со встроенными диодами для защиты от перенапряжения. Система гарантирует, что при включении цифровых выходов ПЛК ток от источника питания всегда находится в пределах заданного рабочего диапазона контроллера. Токочувствительный усилитель может защитить цифровые выходы от перегрузки по току, обеспечить диагностику, чтобы устранить неисправные условия нагрузки и предупредить о сбое системы.

Однако цифровые выходы ПЛК могут быть напрямую привязаны к устройствам, работающим с большими токами, превышающими допустимый ток выхода ПЛК, такими как стартеры, лампы и прочее. В таком случае необходимо использование дополнительного полевого транзистора для управления потоком тока от источника 24 В до нагрузки. На рисунке 17 показано подключение дискретного выхода ПЛК ко внешнему низковольтному полевому транзистору.

Рис. 17. Схема реализации дискретного выхода с применением дополнительного полевого транзистора

Одним из недостатков такого подхода является использование внешнего дискретного компонента (полевого транзистора), что увеличивает габариты конечного решения и его стоимость. Исключением полевого транзистора из схемы может послужить применение токочувствительного усилителя INA240, разработанного компанией Texas Instruments.

INA240 – это высокоточный двунаправленный усилитель тока с малым входным смещением и дрейфом усиления по температурному диапазону, что делает его идеальным устройством для измерения токов на дискретных цифровых выходах ПЛК. Микросхема INA240 способна работать с сигналами до 400 кГц, имеет ток потребления 2,6 мА, напряжение питания 2,7…5,5 В и способна работать при температуре -40…125°C. Кроме того, INA240 обладает лучшим в отрасли сочетанием малого смещения (5 мкВ), дрейфа смещения (50 нВ/°C), ошибки и дрейфа усиления (0,05% и 0,5 ppm/°C соответственно). Также данное решение обеспечивает подавление синфазных сигналов переменного тока – 93 дБ на частоте 50 кГц.

INA240 выпускается в 8-выводных корпусах TSSOP и SO, а для оценки ее возможностей доступны модули TIDA-00909 и TIDA-00913 (рисунок 18).

Рис. 18. Внешний вид модуля TIDA-00909/00913

Другие решения Texas Instruments, используемые для реализации дискретных входов и выходов

Компания Texas Instruments не ограничивается выпуском модулей гальванической развязки и токочувствительных усилителей и предоставляет полный перечень компонентов, необходимых для реализации дискретного входа и выхода (таблица 2).

Таблица 2. Решения от Texas Instruments для реализации дискретных входов и выходов

Наименование Описание
TIDA-00017 8-канальный модуль дискретных входов для программируемого логического контроллера. Разработан в соответствии со стандартом IEC61000-4 EMC и включает в себя 8 цифровых входов до 34 В каждый, подключаемых к ПЛК через последовательный интерфейс. Модуль обладает защитой от превышения значений по току, имеет изолированный блок питания.

 

TIDA-00179 Универсальный цифровой интерфейс для подключения к энкодерам абсолютного положения, таким как EnDat 2.2, BiSS, SSI или HIPERFACE DSL. Решение способно работать со входными сигналами широкого диапазона напряжения 15…60 В. Разъем I/O логических сигналов с напряжением 3,3 В служит для организации прямой связи с головным процессором, например, Sitara AM437x или Delfino F28379.
TIDEP0049 Решение для системы связи по интегрированному промышленному протоколу Ethernet. Модуль базируется на процессоре семейства Sitara и отвечает требованиям промышленного Ethernet по скорости запуска после включения питания устройства.
PMP9409 Изолированный понижающий источник питания с 4 выходами для ПЛК-систем. Источник поддерживает номинальное входное напряжение 24 В и генерирует 4 изолированных напряжения смещения +15 В. Каждая из шин напряжения имеет ток нагрузки 30 мА.
TIDA-00129 Компактный источник на 1 Вт с двумя изолированными выходами для программируемых логических контроллеров. TIDA-00129 создавался специально для питания модулей, работающих с ПЛК, и автоматизации производства. Имеет изолированные выходы 24 и 3,3 В. Данный проект соответствует требованиям IEC 61010-1.
TIDEP0079 Проект EtherCAT на базе Sitara AM57x и PRU-ICSS с передачей в определенных временных интервалах. Решение может быть использовано в системах ПЛК, построенных на базе EtherCAT, или в системах управления движением.
TIDM-HAHSCPTO Проект высокоскоростного счетчика (HSC) и выхода с прямоугольными импульсами имеет высокую степень эксплуатационной готовности. В данном проекте TI приводится базовое решение (программное обеспечение и тестовая платформа) для двух разных индустриальных IO-функций, которые относятся к управлению движением: высокоскоростного счетчика (HSC) и выхода с прямоугольными импульсами (PTO). Данный проект базируется на платформе с микроконтроллером, которая подходит для использования в промышленных приложениях, где высокая степень эксплуатационной готовности и/или функциональная безопасность являются важными характеристиками.
TIDEP0057 Многопротокольный цифровой интерфейс ведущего устройства для датчика углового положения с использованием AM437xс PRU-ICSS. Решение построено на базе процессора Sitara с подсистемой программируемого модуля реального времени и промышленных коммуникаций (PRU-ICSS).
TIDEP0003 Платформа для создания и разработки ETHERNET/IP-коммуникаций. Дает возможность пользователям реализовывать стандарты связи Ethernet и IP для широкого диапазона устройств, используемых в промышленной автоматизации.
TIDA-00012 Изолированный интерфейс CAN-Profibus. Разработан для применения в промышленных системах, требующих подачи изолированного питания на приемопередатчики CAN и/или Profibus.
TIDA-00230 Интерфейс для настройки и логирования NFC (два порта FRAM: NFC ⇔ FRAM ⇔ Serial)
TIDA-00560 Проект 16-канального статусного LED-драйвера PLC-модулей для индикации статуса нескольких аналоговых и цифровых входных и выходных каналов.
TIDA-00320 Восьмиканальный модуль цифрового выхода для программируемых логических контроллеров. Предоставляет 0,5 А на всех 8 каналах при относительно небольших габаритах.
TIDA-00319 Высокоскоростной цифровой модуль вывода для программируемых логических контроллеров (ПЛК).
TIDA-00766 Дифференциальный высокоскоростной цифровой модуль вывода, оснащенный интерфейсом RS-485. Основная ниша применения — управление шаговыми двигателями.

Заключение

В создании автоматизированных систем на базе ПЛК правильное построение дискретных входов и выходов является одной из главных задач: от разработчика требуется следование ГОСТ IEC 61131-2-2012, точное выполнение приведенных спецификаций токов и напряжений, а также обеспечение необходимого уровня защиты с соблюдением стоимостных и габаритных характеристик конечного продукта.

Решение задачи построения дискретных входов ПЛК можно значительно упростить, если строить схемы входов и выходов не на дискретных компонентах, а с привлечением интегральных систем. Цифровые изоляторы и высокоточные двунаправленные усилители производства компании Texas Instruments позволяют при минимальных затратах времени получить надежное и защищенное решение, не только отвечающее всем необходимым требованиям, но и превосходящее стандартные решения для данного класса устройств.

Литература

  1. ГОСТ IEC 61131–2-2012 «Контроллеры Программируемые. Часть 2. Требования к оборудованию и испытания»;
  2. How To Improve Speed and Reliability of Isolated Digital Inputs in Motor Drives;
  3. Broken Wire Detection Using an Optical Switch Reference Design;
  4. Safety and Protection for Discrete Digital Outputs in a PLC System Using Current Sense Amplifiers;
  5. ISO121x Isolated 24-V to 60-V Digital Input Receivers for Digital Input Modules. Texas Instruments, 2018;
  6. А. Трушников. Обновление линейки гальванических изоляторов компании Texas Instruments: повышение уровня интеграции. Компоненты и технологии №10/2017.

•••

Наши информационные каналы

чем отличаются от цифровых и общая информация

Аналоговый сигнал (analogue signal) – непрерывный во времени поток данных (информации), имеющий изменяющиеся и принимающие любое возможное значение характеристики (напряжение, силы тока, мощности, давления звуковой волны и т. д.). Несмотря на большое количество недостатков и постепенное вытеснение цифровым аналогом, в таких областях, как телефония, звукозапись, телевидение, такой вид передачи информации сохраняет свою актуальность, благодаря относительной своей дешевизне и простоте генерирующего его оборудования.

Графическое изображение непрерывного потока данных

История появления термина

Появление термина, обозначающего такой способ передачи данных, тесно связано с такими сферами, как вычислительная техника, телефония и звукозаписывающая индустрия, электрические измерения.

Вычислительная техника

В 40-х годах создаются первые вычислительные системы, предназначенные для сбора и обработки цифровой информации. В начале 80-х годов с появлением новых моделей компьютеров на базе процессоров Intel возможности вычислительной техники расширились. Именно в этот период появляется данный термин.

Звукозапись и телефония

Понятие непрерывного способа передачи данных изначально связано с телефонией. Непрерывные колебания поступают на динамик устройства, становятся электрическим аналогом, затем преобразуются в сигнал, подобный голосу.

Электрические измерения

Непрерывный поток воспроизводится приемным устройством пропорционально таким электрическим параметрам, как напряжение, сила тока. Именно с началом измерения указанных выше электрических величин связывают появление этого термина.

Общая информация

Энергия потока

Так как аналоговый сигнал – это непрерывный поток данных, то энергия его бесконечна. Однако в качестве значения данной характеристики обычно используют усредненную для определенного промежутка времени величину, так, к примеру, переменный электрический ток в телефонной сети, отвечающий за передачу голоса, имеет среднее напряжение 60 В.

Взаимное преобразование различных по природе потоков

Непрерывный поток данных преобразуется в дискретный (прерывистый). Достаточно воспользоваться импульсным блоком питания, который сформирует входное напряжение в виде дискретных ультразвуковых пачек. Преобразование проводится программой либо технически через микросхемы.

Отличия дискретного и цифрового сигналов

Основная разница дискретного и цифрового потоков – ярко выраженная амплитуда у последнего

Один из способов передачи данных, описываемых в данной статье, – дискретный, имеющий сходные характеристики с аналоговым, но отличающийся от него тем, что он является прерывистым.

По сравнению с дискретным и аналоговым, цифровой сигнал, наоборот, характеризуется конкретными параметрами:

  • Строго определённой своими характеристиками длительностью;
  • Ярко выраженной амплитудой;
  • Наличием двух состояний: «0» либо «1».
  • Формированием из битов машинных слов, необходимых для дальнейшей обработки информации, ее представлении в доступном и понятном виде для пользователя.

Благодаря этим особенностям, цифровая передача и хранение информации в последнее время находят очень широкое применение в различных отраслях техники, электроники, связи.

Важно! Самое основное, чем отличается аналоговая информация от дискретной, – это прерывистость передачи последней при помощи соответствующего потока данных. Однако, несмотря на данное различие, дискретная информация не является цифровой, так как ее характеристики в процессе существования могут обладать как ограниченным, так и неограниченным диапазоном значений.

Виды сигналов

В зависимости от изменения характеристик во времени, все потоки подразделяются на следующие виды:

  • Аналоговые – непрерывные, имеющие большое количество значений;
  • Дискретные – прерывистые, с большим количеством значений;
  • Цифровые – прерывистые, имеющие 2 четко обозначенных основных значения.

Также, в зависимости от среды передачи и способа формирования, они бывают электрические, звуковые, оптические.

Для чего обрабатывается сигнал

Чтобы получить данные, содержащиеся в описанных выше потоках, их обрабатывают через процессы усиления, фильтрации, модуляции и демодуляции. Лишь после этого они будут представлены в понятном для пользователя виде и использованы по назначению.

Создание и формирование

Для создания непрерывного потока используют такое специальное оборудование, как генераторы. Собирают их, используя различные транзисторы (полевые и биполярные), трансформаторы.

Динамический диапазон

Динамический диапазон

Важной характеристикой любой системы динамических измерений считается ее динамический диапазон. Четкого определения данного параметра для сигнала пока не существует, поэтому принято считать, что это соотношение наибольшего и наименьшего его значений, измеренных системой в определенный промежуток времени.

Для каждого потока важно, чтобы его динамический диапазон максимально соответствовал аналогичной характеристике системы либо устройства, предназначенного для преобразования, передачи и хранения его величин. От правильного подбора зависит, насколько точно будет передана и преобразована информация любого потока.

Аналоговый сигнал

Такой вид потока данных непрерывен во времени, его определение возможно в любой временной промежуток.

Цифровой сигнал

Такой поток представлен последовательностью конкретных цифровых значений, как правило, двух, которые принимают за логические «0» и «1» или «true» и «false».

Применение цифрового сигнала

Цифровой поток наиболее применим в современной электронике, при двоичной системе шифрования и кодирования данных.

Дискретный сигнал

В отличие от непрерывного, дискретный способ передачи данных имеет следующие особенности:

  • Может характеризоваться постоянным значением параметра, изменятся только по времени;
  • Изменяется уровень величины, но во времени остается постоянным;
  • Меняется как по значению величины, так и по временному параметру.

Сравнение цифрового и аналогового сигналов

Широко применяемые в современном мире аналоговый и цифровой сигналы имеют свои преимущества и недостатки.

К основным плюсам непрерывного потока информации относятся:

  • Простота формирования;
  • Небольшая стоимость оборудования для его получения и поддержания.

Недостатки такого вида передачи данных:

  • Содержание большого количества лишней информации, которую необходимо фильтровать;
  • Низкая помехоустойчивость, что сказывается на качестве воспроизводимой информации;
  • В передачу такого сигнала возможно нежелательное вмешательство с целью похищения передаваемой информации.

Прерывистый способ передачи данных имеет следующие преимущества:

  • Небольшое количество значений, помехоустойчивость;
  • Простота расшифровки на принимающем оборудовании;
  • Возможность кодировки больших объемов данных при их хранении и передаче на большие расстояния.

У прерывистого способа передачи и хранения информации имеется один серьезный недостаток – при серьезном уровне помех может произойти обрыв, первоначальный вид потока данных не сохранится. Для восстановления его параметров на момент обрыва приходится предусматривать дополнительные функции.

Аналоговый и цифровой сигналы и цифро-аналоговое преобразование

Аналого-цифровое преобразование

Современные системы, устройства позволяют проводить процессы взаимных преобразований. Так, при аналого-цифровом преобразовании (АЦП) проходит квантование аналогового потока данных в цифровой, после чего информация готова для передачи через цифровые каналы.

При процессе ЦАП цифровые коды на входе, наоборот, преобразуются в эквивалентный выходной аналоговый поток (ток, напряжение). Преобразователи широко используются для формирования сигналов в системах управления, аудио,-и видеоаппаратуре.

Таким образом, сигнал аналоговый – это хоть и уже утрачивающий свою актуальность, но достаточно широко применимый способ передачи данных. Хотя аналоговый сигнал и называют пережитком прошлого, его роль в современной телекоммуникационной технике, радиопередаче и телевещании еще до сих пор очень существенна.

Видео

Что такое дискретная видеокарта


При прочтении информации о комплектующих для компьютеров вы могли наткнуться на такое понятие, как дискретная видеокарта. В этой статье мы рассмотрим, что такое дискретная видеокарта и что она нам дает.

Особенности дискретной видеокарты

Дискретная видеокарта — это устройство, идущее как отдельное комплектующее, то есть ее можно снять, не затронув остальные части ПК. Благодаря этому имеется возможность замены на более мощную модель. Дискретная видеокарта обладает собственной памятью, которая работает быстрее оперативной памяти компьютера и оснащена графическим процессором, выполняющим сложные операции по обработке изображений. Кроме того, имеется возможность подключения двух мониторов одновременно для более комфортной работы.

Данное комплектующее используется для игр и обработки графики, поскольку является мощнее интегрированной карты. Кроме дискретной существует интегрированная графика, которая обычно идет как впаянная в материнскую плату или часть центрального процессора микросхема. В качестве памяти используется ОЗУ компьютера, а в качестве графического процессора – центральный процессор компьютера, что значительно влияет на производительность компьютера. ЦП также выполняет и другие задачи в играх. Подробнее об этом можете прочитать на нашем сайте.

Читайте также: Что делает процессор в играх

Основные отличия дискретной карты от интегрированной

Между интегрированной и дискретной видеокартами есть ряд отличий, из-за которых они востребованы у разных пользователей по-разному.

Производительность

Дискретные видеокарты, как правило, мощнее интегрированных благодаря наличию собственной видеопамяти и графического процессора. Но среди дискретных видеокарты есть слабые модели, которые могут справляться с одними и теми же задачами намного хуже интегрированных. Среди интегрированных есть мощные и модели, способные конкурировать со средними игровыми, но все же их производительность ограничивается тактовой частотой центрального процессора и объемом оперативной памяти.

Читайте также:
Программы для отображения FPS в играх
Программы для повышения FPS в играх

Цена

Дискретные видеокарты дороже интегрированных, так как цена на последние входит в стоимость процессора или материнской платы. К примеру, самая популярная видеокарта Nvidia GeForce GTX 1080 TI стоит около $1000, а это приравнивается к стоимости среднего компьютера. В то же время процессор AMD A8 со встроенной видеокартой Radeon R7 стоит около $95. Однако точно определить цену интегрированной видеокарты отдельно не получится.

Возможность замены

Благодаря тому, что дискретная видеокарта идет как отдельная плата, не составит труда в любой момент заменить ее на более мощную модель. С интегрированной же дела обстоят иначе. Чтобы поменять ее на другую модель, требуется заменить процессор, а иногда и материнскую плату, что прибавит дополнительные затраты.

Исходя из перечисленных выше отличий вы можете сделать вывод по поводу выбора видеокарты, однако если желаете углубиться в тему, рекомендуем прочитать одну из наших статей.

Читать также: Как подобрать видеокарту для компьютера

Определение типа установленной видеокарты

Есть несколько способов определить, какая видеокарта установлена. Если в компьютере вы разбираетесь не очень хорошо и боитесь совершать с ним какие-либо манипуляции, то можете посмотреть на заднюю панель системного блока. Найдите провод, идущий от системника к монитору, и посмотрите, как расположен вход от системного блока. Если расположен вертикально и находится в верхней части блока, то у вас интегрированная графика, а если расположен горизонтально и где-то ниже середины, то дискретная.

Тому, кто хоть чуть-чуть разбирается в ПК, не составит труда снять крышку корпуса и проверить системный блок на наличие дискретной видеокарты. Если отдельное графическое комплектующее отсутствует, соответственно, GPU является интегрированным. Определить это на ноутбуках будет намного сложнее и этому надо уделить отдельную статью.

Читайте также:

Разгон видеокарты NVIDIA GeForce
Разгон видеокарты AMD Radeon

Вот мы и разобрались, что такое дискретная видеокарта. Надеемся вы поняли, что это такое, и будете это использовать данную информацию при выборе комплектующих для компьютера.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Помогла ли вам эта статья?
ДА НЕТ

Инициализируйте сигналы и дискретные состояния

Инициализируйте сигналы и дискретные состояния

Simulink® позволяет вам задавать начальные значения сигналов и дискретных состояний, т.е. значений сигналов и дискретных состояний в симуляции. Можно использовать объекты сигнала, чтобы задать начальные значения любого или дискретного состояния сигнала в модели. Кроме того, для некоторых блоков, например, Outport, Data Store Memory или Memory, можно использовать или объект сигнала или параметры блоков или обоих, чтобы задать начальное значение состояния блока или вывести. В таких случаях, Simulink Check, чтобы гарантировать, что значения, заданные объектом сигнала и параметром, сопоставимы. Для получения информации об инициализации сигналов шины смотрите, Задают Начальные условия для Сигналов Шины

Когда вы задаете объект сигнала для инициализации или дискретного состояния сигнала или переменную как значение параметров блоков, Simulink разрешает имя, которое вы задаете к соответствующему объекту или переменной, как описано в Разрешении Символа.

Данный сигнал может быть сопоставлен с самое большее одним объектом сигнала при любых обстоятельствах. Сигнал может относиться к объекту несколько раз, но каждая ссылка должна решить к точно тому же объекту. Различный объект сигнала, который имеет точно те же свойства, не удовлетворит требование для уникальности. Ошибка времени компиляции происходит, если модель сопоставляет больше чем один объект сигнала с каким-либо сигналом. Для получения дополнительной информации смотрите Simulink.Signal и блок Merge.

Используя параметры блоков, чтобы инициализировать сигналы и дискретные состояния

Для блоков, которые имеют начальное значение или начальный параметр условия, можно использовать тот параметр, чтобы инициализировать сигнал. Например, следующее диалоговое окно Block Parameters инициализирует сигнал для блока Unit Delay с начальным условием 0.

Чтобы получить доступ к этим параметрам блоков, выберите один из этих методов:

  • Используйте Model Data Editor (на вкладке Modeling, нажмите Model Data Editor). Используйте этот метод, чтобы сконфигурировать несколько сигналов и состояний с доступной для поиска, поддающейся сортировке таблицей. Чтобы инициализировать состояние блока или хранилище данных, можно использовать соответствующую вкладку (States или Data Stores). Чтобы инициализировать сигнал, состояние или хранилище данных, можно использовать вкладку Parameters и найти строку, которая соответствует соответствующим параметрам блоков.

    Для получения дополнительной информации о Model Data Editor, смотрите Configure Data Properties при помощи Model Data Editor.

  • Используйте Property Inspector (на вкладке Modeling, под Design, click Property Inspector). Используйте этот метод, чтобы сконфигурировать один сигнал или утвердить за один раз. Выберите блок, который обеспечивает целевое состояние или генерирует целевой сигнал, и найдите соответствующие параметры блоков.

  • Используйте диалоговое окно параметров блоков. Используйте этот метод, чтобы сконфигурировать один сигнал или состояние за один раз или сравнить настройки нескольких сигналов или состояний рядом друг с другом.

Для получения дополнительной информации о методах, чтобы получить доступ к параметрам блоков (включая параметры, что управляющий сигнал и инициализация состояния), смотрите Set Properties и Параметры.

Используйте объекты сигнала, чтобы инициализировать сигналы и дискретные состояния

Можно использовать объекты сигнала, которые имеют класс памяти кроме 'auto' или, когда вы устанавливаете класс памяти по умолчанию соответствующей категории данных к Default (настройка по умолчанию) в Коде, Сопоставляющем Редактор, 'Model default' инициализировать:

  • Дискретные состояния начальным параметром условия

  • Сигналы в модели кроме сигналов шины и блоков, которые выводят постоянное значение

Чтобы задать начальное значение, используйте Model Explorer или команды MATLAB®, чтобы сделать следующее:

  1. Создайте объект сигнала.

    На панели инструментов Model Explorer выберите > . Объект сигнала появляется в базовом рабочем пространстве с именем по умолчанию. Переименуйте объект как S1. В качестве альтернативы используйте эту команду в командной строке:

    Имя объекта сигнала должно совпасть с именем сигнала, что объект инициализирует. Несмотря на то, что не требуемый, рассмотрите установку опции Signal name must resolve to Simulink signal object в диалоговом окне Signal Properties. Эта установка делает объекты сигнала в рабочем пространстве MATLAB сопоставимыми с сигналами, которые появляются в вашей модели.

    Рассмотрите использование Мастера Объекта данных, чтобы создать объекты сигнала. Мастер Объекта данных ищет модель сигналы, для которых не существуют объекты сигнала. Можно затем выборочно создать объекты сигнала для нескольких сигналов, перечисленных в результатах поиска с одной операцией. Для получения дополнительной информации о Мастере Объекта данных, смотрите, Создают Объекты данных для Модели Используя Мастер Объекта данных.

  2. Установите класс хранения объектов сигнала на значение кроме Auto или Model default. В панели Contents Model Explorer выберите объект сигнала. В Диалоговой панели, набор Storage class к ExportedGlobal. В качестве альтернативы используйте эту команду в командной строке:

    S1.CoderInfo.StorageClass = 'ExportedGlobal';
  3. Установите начальное значение. Можно задать выражение MATLAB, включая имя переменной рабочей области, которая оценивает к значению числового скаляра или массиву.

    Механизм Simulink преобразует начальное значение так тип, сложность, и размерность сопоставима с соответствующим значением параметров блоков. Если вы задаете недопустимое значение или выражение, сообщение об ошибке появляется, когда вы обновляете модель.

    В Диалоговой панели Model Explorer, набор Initial value к 0.5. В качестве альтернативы используйте эту команду в командной строке:

    Если можно также использовать параметры блоков, чтобы установить начальное значение сигнала или состояния, необходимо установить параметр любой, чтобы опустеть ([]) или к тому же значению как начальное значение объекта сигнала. Если вы устанавливаете значение параметров пустеть, Simulink использует значение, заданное объектом сигнала инициализировать сигнал или состояние. Если вы устанавливаете параметр на значение, Simulink сравнивает значение параметров с объектным значением сигнала и отображает ошибку, если они отличаются.

    Следующий пример показывает объект сигнала, задающий начальный выход активированной подсистемы.

    s сигнала инициализируется к 4,5. Чтобы избежать ошибки непротиворечивости, начальным значением активированного блока Outport подсистемы должен быть [] или 4.5.

    Если вам нужны объект сигнала и его установка начального значения, чтобы сохраниться через сеансы Simulink, смотрите, Создают Персистентные Объекты данных.

Некоторые настройки начального значения могут зависеть от режима инициализации. Для получения дополнительной информации смотрите обнаружение инициализации Underspecified.

Classic initialization mode: В этом режиме, настройках начального значения для объектов сигнала, которые представляют следующие сигналы и состояния, заменяет соответствующие начальные значения параметров блоков, если неопределенный (задал как []):

  • Выходные сигналы условно выполняемых подсистем и блоков Слияния

  • Состояния блока

Simplified initialization mode: В этом режиме, начальных значениях объектов сигнала, сопоставленных с выходом следующих блоков, проигнорирован. Начальные значения соответствующих блоков используются вместо этого.

Использование объектов сигнала, чтобы настроить начальные значения

Simulink позволяет вам использовать объекты сигнала как альтернативу объектам параметра (см. Simulink.Parameter) настроить начальные значения блока выходные параметры и состояния, которые могут быть заданы через настраиваемый параметр. Чтобы использовать объект сигнала, чтобы настроить начальное значение, создайте объект сигнала с тем же именем как сигнал или состояние и установите объектное начальное значение сигнала к выражению, которое включает переменную, заданную в рабочее пространство MATLAB. Можно затем настроить начальное значение путем изменения значения соответствующей переменной рабочей области во время симуляции.

Например, предположите, что вы хотите настроить начальное значение состояния блока Memory под названием M1. Для этого вы можете создать объект сигнала под названием M1, установите его класс памяти на 'ExportedGlobal', установите его начальное значение к K (M1. InitialValue='K'), где K переменная рабочей области в рабочем пространстве MATLAB и устанавливает соответствующий начальный параметр условия блока Memory к [] избегать ошибок непротиворечивости. Вы могли затем изменить начальное значение состояния блока Memory любое время во время симуляции путем изменения значения K в командной строке MATLAB и обновлении блок-схемы (например, путем ввода Ctrl+D).

Сводные данные поведения инициализации для объектов сигнала

Следующие различные типы модели и таблицы show сигналов и дискретных состояний, которые можно инициализировать и поведение симуляции, которое заканчивается для каждого.

Или дискретное состояние сигналаОписаниеПоведение
S1 Корневой входной порт
  • Инициализированный к S1. InitialValue.

  • Если вы используете панель Data Import/Export диалогового окна Параметров конфигурации, чтобы задать значения для корневых входных параметров, начальное значение перезаписывается и может отличаться на каждом временном шаге. В противном случае значение остается постоянным.

X1 Блок Unit Delay — Блок с дискретным состоянием, которое имеет начальное условие
  • Инициализированный к X1.InitialValue.

  • Simulink Check, ли X1.InitialValue совпадает с начальным условием, заданным для блока, и отображает ошибку, если несоответствие происходит.

  • В первой записи выход равняется X1.InitialValue и состояние равняется S1.

  • На каждом временном шаге после первой записи выход равняется состоянию, и состояние обновляется, чтобы равняться S1.

  • Если блок в активированной подсистеме, можно использовать начальное значение в качестве значения сброса, если подсистема параметры блоков Enable States when enabling установлена в reset.

X2 Блок Data Store Memory
  • Тип данных работает вектор (DWork), инициализированный к X2.InitialValue. Для получения информации о векторах работы см. Векторные Основы DWork.

  • Simulink Check, ли X2.InitialValue совпадает с начальным условием, заданным для блока, и отображает ошибку, если несоответствие происходит.

  • Блоки Data Store Write перезаписывают значение.

S2 Выход активированной подсистемы
  • Инициализированный к S2. InitialValue или значение блока Outport. Если несколько начальных значений заданы для того же сигнала, все начальные значения должны быть тем же самым.

  • Первая запись происходит, когда подсистема включена. Блок, питающий подсистему выход, устанавливает значение.

  • Начальное значение также используется в качестве значения сброса, если подсистема параметры блоков Enable States when enabling или параметры блоков Outport Output when disabled установлена в reset.

S3Персистентные сигналы
  • Инициализированный к S3.InitialValue.

  • Выходное значение сбрасывается блоком на каждом временном шаге.

  • Влияет на генерацию кода только. Для симуляции, устанавливая начальное значение для S3 не важно, потому что значения перезаписываются во время начала симуляции модели.

Похожие темы

Компьютерные устройства ввода - байтовые записи

Что такое ввод

«Любые данные или инструкции, используемые компьютером, называются вводом». Эти данные или инструкции могут поступать напрямую от конечного пользователя или с других устройств. Например, когда вы готовите текстовые документы или электронные таблицы, вы используете клавиатуру для ввода текста и чисел и используете командные клавиши для сохранения / печати документов. Вы также можете выполнять операции на компьютере с помощью голосовых команд.Все это разные методы ввода данных в компьютер.

Что такое устройство ввода

«Устройство ввода переводит слова, звуковые изображения и действия, понятные людям, в символы, которые может обрабатывать системный блок».

Устройства ввода включают клавиатуру, мышь, цифровую камеру и световое перо.

«Устройство ввода - это аппаратное устройство, которое используется для предоставления ввода (данных / инструкций) компьютеру, чтобы его можно было обработать».

Помимо широко используемых устройств ввода, таких как клавиатура и мышь, существуют и другие устройства ввода, которые выполняют различные операции ввода, такие как сканер, сканирующий изображения / документы. Веб-камеры снимают видео и изображения.

Клавиатура

Клавиатура - это важное устройство ввода, сочетающее в себе клавиатуру пишущей машинки и цифровую клавиатуру. Клавиши специального назначения и функциональные клавиши используются для выполнения специальных действий, таких как нажатие клавиши Control (CTRL) в сочетании с буквой «P» для печати документа или нажатие функциональной клавиши «F2» открывает окно со справочной информацией по любой проблеме. или тему.В настоящее время мультимедийные клавиатуры распространены, поскольку у них есть клавиши и кнопки для конкретных задач. Например, регулятор громкости доб. В наши дни также популярны беспроводные клавиатуры, которые можно подключить к планшету или компьютеру через Bluetooth.

Мышь

Мышь - еще одно важное устройство ввода, которое управляет указателем, отображаемым на мониторе. Мышь может иметь 2 и более кнопок. В основном это правая и левая кнопки мыши, а также колесико для прокрутки страниц.

Механическая мышь

Механическая мышь считается традиционной мышью и теперь заменена оптической мышью. У механической мыши внизу находится шарик, который шнуром крепится к системному блоку. Механическая мышь требует периодической чистки.

Оптическая мышь
Оптическая мышь

широко используется в наши дни. Как и у механической мыши, у нее нет движущихся частей. Он излучает и воспринимает свет для обнаружения движений мыши.Оптическую мышь можно использовать на любой поверхности с большей точностью по сравнению с механической мышью.

Беспроводная мышь

Беспроводная мышь или беспроводная мышь использует инфракрасное или радиооборудование для связи с системными блоками. Беспроводная мышь работает от аккумулятора и может быть подключена к ноутбуку или планшету.

Джойстик

Очень популярное устройство ввода, используемое в компьютерных играх. Для управления игрой используются разные кнопки.Их можно использовать с игровыми консолями, такими как Xbox 360 или Playstation.

Сенсорный экран

Сенсорный экран - это особый вид экрана монитора, покрытого слоем пластика. За этим слоем пересекаются невидимые лучи инфракрасного света. Такое расположение позволяет кому-либо выполнять действия, касаясь экрана пальцем или стилусом. С ростом популярности сенсорные экраны используются в смартфонах, банкоматах и ​​т. Д.

Оптический сканер

Сканер считывает данные или информацию из источника. Этим источником может быть письменный документ на изображении. Сканер, также называемый оптическим сканером, может копировать или воспроизводить текст, а также изображения.

Считыватель штрих-кода

Вы должны быть знакомы со сканером штрих-кода из продуктовых магазинов и торговых центров. Сканер штрих-кода - это фотоэлектрический сканер, считывающий штрих-коды продукта. Сканер штрих-кода считывает штрих-код продукта и отображает информацию о продукте, например цену продукта.

дискретных и непрерывных случайных переменных

дискретных и непрерывных случайных величин

Дискретный и непрерывный Случайные переменные:

A переменная - это количество, значение которого изменяется.

A дискретная переменная - переменная, значение которой получается путем подсчета.

Примеры : количество присутствующих студентов

количество красных шариков в банке

количество голов при подбрасывании трех монет

учащиеся класса

A непрерывная переменная - это переменная, значение которой получается путем измерения.

Примеры : рост учеников в классе

вес учеников в классе

время, необходимое, чтобы добраться до школы

расстояние между классами

A случайная величина переменная, значение которой является числовым результатом случайного явления.

▪ Случайная величина обозначается заглавная буква

▪ Распределение вероятностей случайная величина X сообщает, каковы возможные значения X и как вероятности присваиваются этим значениям

▪ Случайная величина может быть дискретной или непрерывный

A дискретный случайный переменная X имеет счетное количество возможных значений.

Пример : Пусть X представляет собой сумму двух игральных костей.

Тогда вероятность Распределение X выглядит следующим образом:

х

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

П ( X )

Построение графика вероятности распределения дискретной случайной величины, построить гистограмму вероятности .

A непрерывный случайный переменная X принимает все значения в заданном интервале чисел.

▪ Распределение вероятностей Непрерывная случайная величина показана кривой плотности .

▪ Вероятность того, что X находится между интервал чисел - это площадь под кривой плотности между интервалом конечные точки

▪ Вероятность того, что непрерывный случайная величина X точно равно числу ноль


Средства и варианты Случайные переменные:

Среднее значение дискретного случайная величина X является ее средневзвешенным значением.Каждое значение X взвешивается по его вероятность.

Чтобы найти среднее значение X, умножьте каждое значение X на его вероятность, затем сложите все продукты.

Среднее случайное переменная X называется ожидаемым значением X.

Закон больших чисел:

Как количество наблюдения увеличивается, среднее из наблюдаемых значений, , приближается к среднему значению по совокупности, .

Чем больше вариаций в результатов, тем больше испытаний необходимо, чтобы убедиться, что близко к.

Правила для средств:

Если X - случайная величина и a и b - фиксированные числа, тогда

Если X и Y случайны переменные, то

Пример:

Предположим, что уравнение Y = 20 + 100X преобразует оценку X по математике PSAT в SAT оценка по математике, Y.Предположим, средний балл по математике в PSAT равен 48. Что такое средний балл? Результаты SAT по математике?

Пример :

Пусть представляют средний SAT оценка по математике.

Пусть представляют средний SAT словесная оценка.

представляет собой средний комбинированный балл по SAT.потом средний совокупный общий балл за SAT.

Разница Дискретная случайная переменная:

Если X - дискретный случайный переменная со средним значением, тогда дисперсия X равна

Стандартное отклонение - квадратный корень из дисперсии.

Правила отклонений:

Если X - случайная величина и a и b - фиксированные числа, тогда

Если X и Y независимы случайные величины, то

Пример :

Предположим, что уравнение Y = 20 + 100X преобразует оценку X по математике PSAT в SAT оценка по математике, Y. Предположим, стандартное отклонение для оценки по математике PSAT составляет 1,5. точки. Какое стандартное отклонение для СИДЕЛ оценка по математике?

Допустим, стандартный отклонение для оценки SAT по математике составляет 150 баллов, а стандартное отклонение для устная оценка SAT - 165 баллов. Какое стандартное отклонение для комбинированный результат SAT?

*** Потому что SAT оценка по математике и вербальная оценка SAT не являются независимо, правило добавления отклонений не применяется!

6.Типовые устройства дискретного ввода и вывода 6.1 Устройства дискретного ввода

Вопросы практики GenTech

GenTech Практические вопросы Тест базовой электроники: этот тест оценит ваши знания и способность применять принципы базовой электроники. Этот тест состоит из 90 вопросов из следующих

Подробнее

Мишлен Северная Америка

www.centecinc.com Телефон SC: 864.527.7750 За пределами SC: 800.227.0855 Michelin North America Industrial Maintenance Техническое интервью Краткое описание Промышленное техническое обслуживание Техническое интервью Краткое описание The Technical

Подробнее

Программирование логических контроллеров

Программирование логических контроллеров Программируемый логический контроллер (ПЛК) - это система на базе микропроцессора, которая использует программируемую память для хранения инструкций и реализации таких функций, как логика, последовательность,

Подробнее

Сетевые реакторы и приводы переменного тока

Сетевые реакторы и приводы переменного тока Rockwell Automation Mequon Wisconsin Довольно часто линейные и нагрузочные реакторы устанавливаются на приводы переменного тока без четкого понимания того, почему и каковы положительные и отрицательные последствия.

Подробнее

Рис 3.Релейный выход ПЛК

1. Функция ПЛК Основные сведения о ПЛК ПЛК - это микропроцессорный контроллер с несколькими входами и выходами. Он использует программируемую память для хранения инструкций и выполнения функций для управления машинами

Подробнее

Одноканальный петлевой детектор

Модель одноканального петлевого извещателя - серия LD100 LD100 - это одноканальный индуктивный петлевой извещатель, разработанный для приложений парковки и контроля доступа.Детектор подключен к индуктивной петле

. Подробнее

Примеры применения

ISHAY SEMICONDUCTORS www.vishay.com Оптопары и твердотельные реле Замечание по применению 2 ВВЕДЕНИЕ Оптопары используются для изоляции сигналов для защиты и безопасности между сейфом и потенциально

Подробнее

Добавление сердца к вашим технологиям

Компонент приемника сердечного ритма RMCM-01 Код продукта #: 3

74 КЛЮЧЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Блок высокой фильтрации Разработан для работы с постоянными шумовыми полями Компонент SMD: Устанавливается как стандартный компонент на

Подробнее

GLOLAB Универсальный держатель для телефона

GLOLAB Universal Telephone Hold 1 UNIVERSAL HOLD CIRCUIT Если у вас есть телефонная служба с тональным набором, теперь вы можете удерживать вызов с любого телефона в доме, даже с беспроводных телефонов и телефонов без

Подробнее

Свойства электрических сигналов

Компонент напряжения постоянного тока (Среднее напряжение) Свойства электрических сигналов v (t) = V DC + v ac (t) V DC - значение напряжения, отображаемое на вольтметре постоянного тока Треугольная форма сигнала Компонент постоянного тока Полупериодный выпрямитель

Подробнее

Что такое регенерация?

Что такое регенерация? Торможение / регенерация Обзор регенерации вручную Редакция 1. 0 Когда ротор асинхронного двигателя вращается медленнее, чем скорость, установленная приложенной частотой, двигатель выполняет преобразование

Подробнее

Типовые входы ECM / PCM

Типичные входы ECM / PCM Компоненты компьютерной системы делятся на две категории: датчики (входы) и управляемые компоненты (выходы). В каждой системе есть датчики. Не в каждой системе есть все перечисленные,

Подробнее

МАС.836 КАК СДВИГАТЬ ОП-УСИЛИТЕЛЬ

MAS.836 КАК СДВИГАТЬ ЦЕПИ ОУ-УСИЛИТЕЛЯ OP-AMP: Смещение в электронной схеме описывает рабочие характеристики установившегося режима без подачи сигнала. В схеме операционного усилителя рабочая характеристика

Подробнее

Сверхминиатюрный тензодатчик модели 8417

w Техническая информация о продукте Сверхминиатюрный тензодатчик 1. Введение... 2 2. Подготовка к работе ... 2 2.1 Распаковка ... 2 2.2 Первое включение прибора ... 2 2.3 Заземление и подключение потенциала ...

Подробнее

Управление двигателем постоянного тока Реверс

Январь 2013 г. Управление двигателем постоянного тока Реверсирование и «Ротор», который является вращающейся частью. В основном доступны три типа двигателей постоянного тока: - щеточный двигатель - бесщеточный двигатель - шаговые двигатели постоянного тока Электрические

Подробнее

Код теста: 8094 / Версия 1

Чертеж электромеханической инженерной технологии PA Test Code: 8094 / Version 1 Copyright 2014.Все права защищены. Общая информация по оценке Технология электромеханического машиностроения PA Blueprint

Подробнее

Введение в блоки питания

Введение в источники питания ВВЕДЕНИЕ Практически все электронное оборудование, например компьютеры и их периферийные устройства, калькуляторы, телевизионное и Hi-Fi оборудование и инструменты питаются от источника постоянного тока

Подробнее

Автоматическая система розлива бутылок

Автоматическая система розлива бутылок Бипин Машилкар 1, Паллави Хайре 1, Гириш Далви 1 1 Доцент кафедры машиностроения, о. Технологический институт К. Родригеса, Махараштра, Индия

Подробнее

Основы моторики. Двигатель постоянного тока

Основные принципы работы двигателя Прежде чем мы сможем исследовать функцию привода, мы должны понять основные принципы работы двигателя. Он используется для преобразования электрической энергии, подаваемой контроллером, в механическую

Подробнее

ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ 1.0 Характеристики стандартных электродвигателей переменного тока Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором - это электродвигатель, наиболее широко используемый в промышленности. Эта лидирующая позиция приводит в основном к

Подробнее

Содержание. Информация о документе

Руководство пользователя Содержание Информация о документе . .. 2 Введение ... 3 Предупреждения ... 3 Производитель ... 3 Описание ... Установка ... Конфигурация ... Устранение неисправностей ... 11 Технические данные...12 Объем устройства: PCB

Подробнее

Замечания по применению токовой петли 1495

Замечания по применению токовой петли Документ № CLAN1495 Международный головной офис B&B Electronics Mfg. Co. Inc. 707 Dayton Road - P.O. Box 1040 - Ottawa, IL 61350 USA Телефон (815) 433-5100 - Общий факс

Подробнее

Инструкция по эксплуатации

Руководство по эксплуатации Преобразователь крутящего момента типа AE со сменным тензометрическим измерительным элементом Модель TQ 505 Инструкции по эксплуатации No.Датчик крутящего момента 1079 TQ 505 Страница 1/16 1. Содержание 1. Список

Подробнее

СИСТЕМА ВХОДА / ВЫХОДА. Ключевые моменты

М О Д У Л Е Т О В 2 СИСТЕМА ВХОДА / ВЫХОДА Ключевые моменты В первом модуле вы узнали об основной архитектуре и работе Allen-Bradley Micrologix 1000, включая краткое введение в

Подробнее

Рабочий лист EET272, неделя 9

Рабочий лист EET272 Неделя 9 ответьте на вопросы 1–5 в рамках подготовки к обсуждению викторины в понедельник. Завершите остальные вопросы для обсуждения в классе в среду. Вопрос 1 Вопросы AC становятся

Подробнее

Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона

Руководство пользователя Цифровой мультиметр с автоматическим определением диапазона, модель № 82139 ВНИМАНИЕ! Перед использованием данного продукта прочтите, усвойте и соблюдайте Правила техники безопасности и Инструкции по эксплуатации. Техника безопасности при эксплуатации

Подробнее

Датчик скорости MiniCoder GEL 247

Датчик скорости MiniCoder GEL 47 Фланцевый узел Техническая информация версия 08.0 Семейство MiniCoder от Lenord + Bauer предлагает экономящие место решения для бесконтактного измерения вращательных движений

Подробнее

Монитор набора разговорного телефона Glolab

Введение Устройство определяет тональные сигналы, генерируемые при наборе номеров на вашем телефоне с тональным набором, и произносит набранные номера. Это подтверждает, что вы набрали правильный номер, особенно

Подробнее

Дискретно-цифровые компоненты - Holt Integrated Circuits, Inc.

Устройство Тип устройства Описание Выпущено Лист данных
HI-8400 4-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый с гальванической развязкой
Гальванически изолированный 4-канальный дискретно-цифровой датчик с интерфейсом SPI. Гальваническая развязка обеспечивает изоляцию 800 В между каждым из датчиков и логическим интерфейсом. 2018 г.
HI-8429 8-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый
Восьмеричное дискретное чувствительное устройство с индивидуально настраиваемыми каналами и интерфейсом SPI. Встроенная молниезащита (DO-160G, уровень 3). Включает вывод прерывания выхода датчика и дополнительный дребезг ... 2014 г.
HI-8435 32-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый
Защищенный от молнии 32-канальный дискретный датчик с интерфейсом SPI. 2013
HI-8436 Низкий порог 32-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый
32-канальный дискретный датчик с низким порогом защиты от молний с интерфейсом SPI. 2013
HI-8437 32-канальный датчик низкого порога Низкопороговое, защищенное от молнии, 32-канальное дискретное чувствительное устройство с высоким импедансом и интерфейсом SPI. 2013
HI-8428 8-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый
Восьмеричное дискретное чувствительное устройство с индивидуально настраиваемыми каналами и интерфейсом SPI.Встроенная молниезащита (DO-160G, уровень 3). Прямая замена для DEI1282. 2014 г.
HI-8428-R 8-канальный открытый / заземленный
или 28 В / открытый
Восьмеричное дискретное чувствительное устройство с индивидуально настраиваемыми каналами и интерфейсом SPI.Прямая замена для DEI1284. 2014 г.
HI-8470 16-канальные входы датчиков разомкнутого / заземленного или 28В / открытого типа с передатчиком ARINC 429 Линейный драйвер ARINC 429 со встроенной молниезащитой (DO-160G, уровень 3) и 16-канальными дискретно-цифровыми входами датчиков. 2013
HI-8425
HI-8426
Octal Open / Ground
или 28V / Open
Защищенное от молнии восьмеричное дискретное устройство с четырьмя низковыми динамиками. 2012 г.
HI-8430
HI-8431
Octal Open / Ground
или 28V / Open
Защищенный от молнии восьмеричный дискретный датчик с четырьмя верхними динамиками. 2012 г.
HI-84200 Открытый / Земля, 6 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84230 Открытый / Земля, 8 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84201 Открытый / Земля, 6 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84231 Открытый / Земля, 8 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84210 28 В / открытый, 6 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84240 28 В / открытый, 8 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-84220 Открытый / Земля, 8 каналов и 28 В / открытый, 8 каналов
Защита от молний
Дискретное входное чувствительное устройство с внутренней защитой от молний для датчиков и выходами с тремя состояниями. 2018 г.
HI-8420 Открытый / Земля
6 каналов
Чувствительное устройство с дискретным входом и выходами с тремя состояниями. 2001 г.
HI-8423 Открытый / наземный
8 каналов
Чувствительное устройство с дискретным входом и выходами с тремя состояниями. 2001 г.
HI-8421 28V / Open
6 каналов
Чувствительное устройство с дискретным входом и выходами с тремя состояниями. 2001 г.
HI-8424 28V / Open
8 каналов
Чувствительное устройство с дискретным входом и выходами с тремя состояниями. 2001 г.
HI-8422 Открытый / заземленный
8 каналов и 28 В / открытый
8 каналов
Чувствительное устройство с дискретным входом и выходами с тремя состояниями. 2001 г.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *