1.1.6.4.2 Устройство сопряжения с объектом Устройства сопряжения с объектом (УСО), которые также называют
модулями ввода-вывода, выполняют функции адаптера датчиков и
исполнительных устройств. Они имеют специальные аппаратные каскады
сопряжения с оконечными устройствами и поддерживают алгоритмы
управления ими. УСО могут выполнять функции первичной обработки данных
с датчиков: фильтрацию, усреднение и накопление. УСО являются
подчиненными по отношению к логическим контроллерам и самостоятельно не
реализуют каких-либо алгоритмов контроля объекта управления. По способу
взаимодействия с логическим контроллером УСО делятся на:
• Локальные УСО, конструктивно совмещенные с логическим
контроллером;
• Удаленные или сетевые УСО, взаимодействующие с логическим
контроллером по сетевому каналу, конструктивно независимые от
логических контроллеров.
В отличие от УВВ, УСО работает с реальным объектом в условиях помех,
высоких напряжений и больших токов (например, управление двигателем
переменного тока). Как правило, это устройство гальванически развязано с
объектом управления. В качестве УСО могут выступать дискретные (битовые)
входы и выходы, аналоговые входы и выходы и т.п. Без гальванической
развязки управляющий вычислительный комплекс будет либо постоянно
сбоить из-за помех, либо сгорит при появлении повышенного напряжения на
входе УСО.
Устройство сопряжения с объектом является водоразделом, отделяющим
«тепличный» мир вычислительного устройства от достаточно агрессивной
окружающей среды. УСО должно не только сопрягать различные уровни
сигналов, например 24 Вольт необходимые для включения реле и 5 Вольт (TTL
уровень) на выходе битового порта ввода-вывода микроконтроллера, но и не
пропускать высокие напряжения во внутренние цепи контроллера.
В некоторых системах (например, в медицинских) главным является
сохранение объекта управления, т.к. от этого напрямую зависит жизнь
человека. Такие системы тестируются на степень защиты человека от
электрической травмы из-за некорректной работы УСО.