Физика в профессии АСУ - Программирование, компьютеры и кибернетика реферат

Автоматизированная система управления как комплекс аппаратных и программных средств, его структура и содержание, назначение и функциональные особенности. Разновидности данных систем и их отличия. Понятие и внутреннее устройство, элементы жесткого диска.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Автоматизированная система управления или АСУ  - комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.
· Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП  - решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте
· Автоматизированная система управления производством ( АСУ П ) - решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.
1956 - жесткий диск IBM 350 в составе первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Накопитель занимал ящик размером с большой холодильник, а общий объем памяти 50 вращавшихся в нем покрытых чистым железом тонких дисков диаметром с большую пиццу (610 мм) составлял около 4,4 мегабайт (5 миллионов 6-битных байт)
1980 - первый 5,25 - дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб
1999 - IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб
2002 - Взят барьер адресного пространства выше 137 Гб (проблема 48-bit LBA)
2005 - Появление SAS (Serial Attached SCSI)
2006 - Применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях
2006 - Появление первых «гибридных» жёстких дисков, содержащих блок флэш-памяти
2007 - Hitachi представляет первый коммерческий накопитель ёмкостью 1 Тб
2008 - Seagate Technology LLC представляет накопитель емкостью 1,5 Тб
Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ.  hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD ), жёсткий диск , в компьютерном сленге винчестер , «винт» , хард , харддиск - устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм [1] ), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.
Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в подавляющем количестве случаев) обычно установлен внутри системного блока компьютера.
Интерфейс (англ.  interface ) - совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола) обмена. Серийно выпускаемые жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.
Ёмкость (англ.  capacity ) - количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жестких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная емкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жестких дисков (с форм-фактором 3,5 дюйма), на июнь 2010 г., достигает 3000 Гб (3 Терабайта) [5] . В отличие от принятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину (см.: двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 ГиБ. [6]
Физический размер ( форм-фактор ) (англ.  dimension ). Почти все современные (2001-2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма - под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.
Время произвольного доступа (англ.  random access time ) - время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик - от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 мс [7] ), самым большим из актуальных - диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 - 12,5 [8] ).
Скорость вращения шпинделя (англ.  spindle speed ) - количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствует гироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.
Надёжность (англ.  reliability ) - определяется как среднее время наработки на отказ ( MTBF ). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.
Количество операций ввода-вывода в секунду  - у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.
Потребление энергии  - важный фактор для мобильных устройств.
Уровень шума  - шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.
Сопротивляемость ударам (англ.  G-shock rating ) - сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.
Скорость передачи данных (англ.  Transfer Rate ) при последовательном доступе:
внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;
внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.
Объём буфера  - буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения / записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.
Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.
Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя.
Блок головок - пакет рычагов из пружинистой стали (по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.
Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика - окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения держатся в секрете. Большинство бюджетных устройств содержит 1 или 2 пластины, но существуют модели с бомльшим числом пластин.
Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10 000, 12 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин. Шпиндельный двигатель жёсткого диска трехфазный, что обеспечивает стабильность вращения магнитных дисков, смонтированных на оси (шпинделе) двигателя. Статор двигателя содержит три обмотки, включенные звездой с отводом посередине, а ротор - постоянный секционный магнит. Для обеспечения малого биения на высоких оборотах в двигателе используются гидродинамические подшипники.
Устройство позиционирования головок состоит из неподвижной пары сильных неодимовых постоянных магнитов, а также катушки на подвижном блоке головок. Вопреки расхожему мнению, в подавляющем большинстве устройств внутри гермозоны нет вакуума. Одни производители делают её герметичной (отсюда и название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности, азотом; а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. (В таком случае внутри корпуса жёсткого диска предусматривается маленький карман для пакетика силикагеля, который абсорбирует водяные пары, оставшиеся внутри корпуса после его герметизации). Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколько микрометров) частицы. Однако в этом случае выравнивается и влажность, а также могут проникнуть вредные газы. Выравнивание давления необходимо, чтобы предотвратить деформацию корпуса гермозоны при перепадах атмосферного давления (например, в самолёте) и температуры, а также при прогреве устройства во время работы.
Пылинки, оказавшиеся при сборке в гермозоне и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр - пылеуловитель.
В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управления шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.
Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жёсткого диска с остальной системой.
Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа «звуковая катушка», коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя), приёма и обработки сигналов с датчиков устройства (система датчиков может включать в себя одноосный акселерометр, используемый в качестве датчика удара, трёхосный акселерометр, используемый в качестве датчика свободного падения, датчик давления, датчик угловых ускорений, датчик температуры).
Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.
Буферная память сглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти в некоторых случаях позволяет увеличить скорость работы накопителя.
Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например, метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальное правдоподобие при неполном отклике). Осуществляется сравнение принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец, наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом.
Схема устройства накопителя на жёстких магнитных дисках.
Разобранный жёсткий диск Samsung HD753LJ (модель ёмкостью 750 ГБ, произведенный в марте 2008 года)
АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, предприятия. Структура АСУ "ВУЗ". Организация работ по внедрению АСУ "ВУЗ". Проблемы при разработке и внедрении АСУ. презентация [115,3 K], добавлен 14.10.2013
Минимальный комплект современного персонального компьютера, его структура и основные элементы. Общая характеристика и назначение системного блока, монитора, клавиатуры и мыши, их внутреннее устройство, разновидности и функциональные особенности. презентация [939,9 K], добавлен 13.01.2012
Особенности интерфейса IDE. Основная функция контроллера накопителя и его разновидности. Двухдисковая конфигурация, подключение HDD. Описание разъема шлейфа данных и питания в устройствах SATA. Устройство жесткого диска. Специфика записи данных на него. презентация [830,0 K], добавлен 27.08.2013
Понятие и назначение, принципы построения и внутренняя структура системы управления базами данных, их функциональные особенности и возможности, критерии оценки эффективности. Языковые и программные средства. Использование SQL, типы и модели данных. презентация [677,3 K], добавлен 18.03.2015
Составные части персонального компьютера. Основные компоненты системного блока и периферийные устройства. Устройство и назначение звуковой платы. Принцип работы оперативной памяти. Устройство и назначение жесткого диска. CD и DVD дисководы и USB-порты. презентация [1,7 M], добавлен 09.04.2011
Поиск и устранение неисправностей в аппаратных частях компьютерных систем. Сборка системного блока и подключение периферийных устройств. Конфигурирование и настройка Bios. Подготовка жесткого диска к работе. Установка операционной системы Windows 98. отчет по практике [448,2 K], добавлен 21.02.2010
Утилиты для дефрагментации жесткого диска. Измерение информации в байтах и битах. Запуск дефрагментации диска в операционной системе Windows XP. Создание контрольной точки восстановления перед дефрагментацией диска, вероятность ошибок при дефрагментации. реферат [402,4 K], добавлен 05.04.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Физика в профессии АСУ реферат. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат: Конструкция мостового крана
Реферат: Устройство формирования импульсно-временной кодовой группы
Право На Информацию Курсовая
Курсовая работа по теме Наблюдения за деформациями зданий и сооружений
Диссертация Уровни Международной Конкурентоспособности
Платонов Юшка Аргумент К Сочинению
Реферат: Становлення державності незалежної України і конституційний процес: історико-правовий аспект
Курсовая работа по теме Повышение эффективности формирования и использования прибыли на предприятии в ОАО "Лакт"
Реферат: Реакции углеводов. Скачать бесплатно и без регистрации
Устройства отображения информации
Доклад: Процесс обучения, его сущность и содержание
Курсовая работа по теме Анализ современного конституционно-правового института парламента в России
Дипломная работа по теме Расчетно-экспериментальное исследование эффективности жидкой теплоизоляции при повышении теплозащитных характеристик объектов строительства
Эссе Юриспруденция
Лабораторная Работа Составление Схем
Статья: Современная историография истории испанских пограничных областей
Курсовая работа: Государственная жилищная инспекция Архангельской области
Сочинение О Илье Муромце 4 Класс Маленькое
Отчет по практике по теме Настройка сети
Практическое задание по теме Лабораторные работы по экономико-математическому моделированию
Методы маркетингового анализа - Маркетинг, реклама и торговля контрольная работа
Методологічні та біологічні проблеми біоніки - Биология и естествознание реферат
Средневековая система образования: университеты - История и исторические личности реферат