Настройка системы управления распределенной газоподачи в вакуумную камеру посредством COM-порта

Актуальность работы. Многие устройства имеющие интерфейс USB, при подключении к компьютеру управляются через интерфейс виртуального COM-порта. Причиной большой популярности COM-порта стала дешевизна провода, ведь в нем может быть всего 3 провода: земля, "туда" и "обратно". История показывает, что внешние соединения лучше делать с помощью последовательного канала связи. Параллельные порты популярны на очень небольших расстояниях. Хотя после появления SATA это утверждение можно подвергнуть сомнению. Идеальная линия связи - это один проводок, как, например, в технологии OneWire. Но и COM-порт для своего времени был достаточно неплох. Обычно компьютер оснащен одним или двумя портами последовательной передачи данных. Эти порты расположены, как правило, на материнской плате компьютера.

---

Возникла необходимость купить докторскую диссертацию во Владивостоке ? Work5 найдёт решение.

---

. Каждому СОМ-порту соответствует несколько регистров, через которые компьютерная программа может управлять портом, и определенная линия прерываний IRQ для сигнализации компьютеру о состоянии порта. Порт последовательной передачи данных может использоваться очень широко. К нему может быть подключен манипулятор мышь, модем, сканер, графопостроитель, принтер и т.п. Все эти аппараты и устройства через СОМ-порт проводят обмен данными с компьютером, используя при этом стандартные принципы последовательной передачи данных, заложенные в конструкции порта. Последовательная передача данных означает, что данные передаются бит за битом по единственной линии связи. Формат передачи данных для передающего и приемного устройств должен быть один и тот же, иначе передача данных будет невозможна. Формат передачи данных определяют стартовый и стоповый биты, бит четности и скорость передачи. Цель работы – настройка системы управления распределенной газоподачи в вакуумную камеру посредством COM-порта. Задачи: - рассмотреть теоретическое обоснование COM-порта; - описать настройку системы управления распределенной газоподачи посредством COM-порта; - рассмотреть экономическую эффективность. Объект исследования – COM-порт. Предмет исследования – настройка системы управления. Методы исследования – анализ, обобщение, расчеты. Структура работы состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

В результате проделанной работы решены следующие задачи: рассмотрено теоретическое обоснование COM-порта; описана настройка системы управления распределенной газоподачи посредством COM-порта; рассмотрена экономическая эффективность. В настоящее время сфера применения СОМ-порта значительно сократилась благодаря внедрению более быстрого и компактного, и, кстати, тоже последовательного, интерфейса USB. Почти вышли из употребления внешние модемы, рассчитанные на подключение к порту, а также «COM-овские» мыши. Да и редко кто теперь соединяет два компьютера при помощи нуль-модемного кабеля. Тем не менее, в ряде специализированных устройств последовательный порт до сих используется. Можно найти его и на многих материнских платах. Дело в том, что по сравнению с USB COM-порт имеет одно важное преимущество – согласно стандарту последовательной передачи данных RS-232, он может работать с устройствами на расстоянии в несколько десятков метров, в то время как радиус действия кабеля USB, как правило, ограничен 5 метрами. В отличие от параллельного (LPT) порта, последовательный порт передает данные побитно по одной-единственной линии, а не по нескольким одновременно. Последовательности битов группируются в серии данных, начинающиеся стартовым битом и кончающиеся стоповым битом, а также битами контроля четности, использующимися для контроля ошибок. Отсюда происходит и еще одно английское название, которое имеет последовательный порт – Serial Port. Последовательный порт имеет две линии, по которым передаются собственно данные – это линии для передачи данных от терминала (ПК) к коммуникационному устройству и обратно. Кроме того, существует еще несколько управляющих линий. Обслуживает Serial port специальная микросхема UART, которая способна поддерживать относительно высокую скорость передачи данных, достигающую 115 000 бод (байт/с). Правда, стоит отметить, что реальная скорость обмена информацией зависит от обоих коммуникационных устройств. Кроме того, в функции контроллера UART входит преобразование параллельного кода в последовательный и обратно. Порт использует электрические сигналы сравнительного высокого напряжения – до +15 B и -15 В. Уровень логического нуля последовательного порта составляет +12 В, а логической единицы – -12 В. Такой большой перепад напряжений позволяет гарантировать высокую степень помехоустойчивости передаваемых данных. Целью регулятора расхода газа является повышение абсолютной и относительной точности поддержания расхода газа и как следствие этого повышения точности анализа на хроматографах. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе расхода газа для газового хроматографа, содержащем стабилизатор давления, вход которого подключен к газовой магистрали, датчик расхода газа, программатор-задатчик расхода газа, регулятор с ПИД законом регулирования и низкочастотным фильтром, один из входов ПИД регулятора «задающее воздействие» соединен с управляющим выходом программатора-задатчика расхода газа, а второй «сигнальный» вход соединен с сигнальным выходом датчика расхода газа, представляющего собой преобразователь массовый расход газа-напряжение, при этом датчик расхода соединен своим газовым выходом с газовым входом аналитической части хроматографа, а газовый вход соединен с газовым выходом стабилизатора давления, представляющий собой электронный регулятор давления «после себя» и включающий быстродействующий пневматический пропорциональный клапан с электромагнитным управлением, включенный пневматически между входом газовой магистрали и выходом стабилизатора давления, при этом электромагнит привода соединен с выходом схемы сравнения, один из выходов которой соединен с управляющим выходом регулятора с ПИД законом регулирования, а второй вход с сигнальным выходом преобразователя давление-напряжение, подключенным пневматически к газовому выходу стабилизатора давления.

1. Алексеев, Г.В. Компьютерные технологии при проектировании и эксплуатации технологического оборудования: Учебное пособие / Г.В. Алексеев, И.И. Бриденко, В.А. Головацкий. - СПб.: ГИОРД, 2012. - 256 c. 2. Алешин, Л.И. Информационные технологии: Учебное пособие / Л.И. Алешин. - М.: Маркет ДС, 2011. - 384 c. 3. Гвоздева, В.А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы: Учебник / В.А. Гвоздева. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 544 c. 4. Голицына, О.Л. Информационные технологии: Учебник / О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, ИНФРА-М, 2013. - 608 c. 5. Гохберг, Г.С. Информационные технологии: Учебник для студ. учрежд. сред. проф. образования / Г.С. Гохберг, А.В. Зафиевский, А.А. Короткин. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 208 c. 6. Габалин А.В Вопросы оптимизации структуры распределенных систем обработки информации // Прикладная информатика. 2014. № 6. С. 44-52. 7. Габалин А.В. Проведение машинных экспериментов в системе имитационного моделирования УСМ // Материалы 4-й всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика» ИММОД-2015. Сборник докладов. Санкт-Петербург, 2015. С. 233-235. 8. Габалин А.В., Разбегин В.П. Вопросы оптимизации структуры и функционирования Workflowсистем // Научно-практическая конференция «Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями» РБП-СУЗ-2013. Материалы конференции. МЭСИ, Москва 2013. С. 40. 9. Габалин А.В. Применение математического моделирования при проектировании информационно-управляющих систем // Тезисы научной сессии НИЯУ МИФИ. Секция «Информационно-телекоммуникационые системы». МИФИ, Москва, 2013. Т. 3 С. 10. 10. Гришин, В.Н. Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учебник / В.Н. Гришин, Е.Е. Панфилова. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 416 c. 11. Исаев, Г.Н. Информационные технологии: Учебное пособие / Г.Н. Исаев. - М.: Омега-Л, 2015. - 464 c. 12. Максимов, Н.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учебное пособие / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, 2014. - 496 c. 13. Максимов, Н.В. Современные информационные технологии: Учебное пособие / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, 2013. - 512 c. 14. Мельников, В.П. Информационные технологии: Учебник для студентов высших учебных заведений / В.П. Мельников. - М.: ИЦ Академия, 2015. - 432 c. 15. Румянцева, Е.Л. Информационные технологии: Учебное пособие / Е.Л. Румянцева, В.В. Слюсарь; Под ред. Л.Г. Гагарина. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 256 c. 16. Синаторов, С.В. Информационные технологии.: Учебное пособие / С.В. Синаторов. - М.: Альфа-М, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 336 c. 17. Синаторов, С.В. Информационные технологии: Задачник / С.В. Синаторов. - М.: Альфа-М, НИЦ ИНФРА-М, 2012. - 256 c. 18. Советов, Б.Я. Информационные технологии: Учебник для бакалавров / Б.Я. Советов, В.В. Цехановский. - М.: Юрайт, 2013. - 263 c. 19. Федотова, Е.Л. Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учебное пособие / Е.Л. Федотова. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2012. - 368 c. 20. Федотова, Е.Л. Информационные технологии и системы: Учебное пособие / Е.Л. Федотова. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 352 c. 21. Хлебников, А.А. Информационные технологии: Учебник / А.А. Хлебников. - М.: КноРус, 2014. - 472 c. 22. Черников, Б.В. Информационные технологии в вопросах и ответах: Учебное пособие / Б.В. Черников. - М.: ФиС, 2015. - 320 c.