При разработке типовых технических решений принят принцип однократного ввода сигнала в систему автоматизации и многократного его использования для решения всех задач контроля и управления [1].
При разработке алгоритмов ввода и обработки аналоговых сигналов использованы стандартные функции, которые могут выполнять модули ТПТС в части обработки сигналов, а именно:
• преобразование аналогового сигнала в цифровой код (АЦП);
• питание измерительного преобразователя (датчика) при необходимости;
• стандартная обработка сигнала;
• прикладная (пользовательская) обработка сигнала;
• формирование выходного аналогового сигнала (ЦАП);
• ввод/вывод сигналов на шину ввода/вывода;
• диагностический контроль процессора, цепей питания датчиков, внешних цепей, контроль диапазона входного сигнала и т. д.
Типовой алгоритм обработки аналогового сигнала представлен в виде последовательности процедур обработки, производимой модулем в соответствии с выполняемыми функциями, а именно:
• аппаратная обработка;
• математическая обработка;
• прикладная алгоритмическая обработка;
• организация вывода обработанного сигнала через интерфейс шины ввода/вывода в цифровом виде или через ЦАП в аналоговом виде.
Типовой алгоритм обработки сигнала и контроля его достоверности представлен на рис. 1.
На уровне аппаратной обработки сигнала в модуле выполняется:
• преобразование аналогового сигнала в цифровой код (АЦП);
• питание измерительного преобразователя;
• диагностический контроль.
В базовом программном обеспечении модуля предусмотрен следующий объем диагностического контроля [2], обеспечивающий выявление неисправностей в процессе аппаратной обработки сигнала:
• контроль питания измерительных преобразователей, включая выявление короткого замыкания в цепях питания;
• контроль целостности внешних цепей ввода аналогового сигнала;
• контроль АЦП;
• контроль входного сигнала в заданном диапазоне 4–20 мА;