В представляемой работе исследуются вопросы построения информационно-управляющих систем автоматизации подготовки и проведения высокоскоростных научных экспериментов на примере гиперзвуковых аэродинамических труб ИТПМ СО РАН.
Жесткие временные рамки проведения эксперимента, а также желание исследователей получить как можно больше экспериментальных данных, требует применения высокоскоростных распределенных синхронизированных средств измерения с буферной памятью.
Совместными усилиями специалистов КТИ ВТ и ИТПМ СО РАН была предпринята попытка совместить высокую производительность средств измерения в составе магистрально-модульной системы аппаратно-программных средств с унифицированным (бездрайверным) доступом, как к существующим модулям сбора данных, так и к новым, в том числе модулям серийного производства, интегрированным в систему через платы адаптера.
Суть предлагаемого подхода заключается в обобщении опыта использования стандартов КАМАК, CompactPCI, VME и ряда других, и создании комплекса оборудования свободного от недостатков вышеперечисленных стандартов. В рамках проектов по созданию систем автоматизации аэродинамического эксперимента в КТИ ВТ СО РАН была предложена структура аппаратно-программного комплекса (АПК) для построения систем автоматизации нового поколения, выполненного по магистрально-модульному принципу с унифицированным доступом к модулям от АРМ исследователя. В структуру АПК авторами была заложена возможность реализации системы с доступом к модулям через OPC-сервер.
Разработана новая магистраль каркаса с параллельными шинами адреса и данных, и базовый набор аппаратных устройств сбора данных и управления системы автоматизации, устанавливаемых в каркас. Управление модулями осуществляются через Контроллер Управления каркаса, для которого, также, было разработано программное обеспечение, предоставляющее пользователю простой и свободный от драйверов доступ к аппаратным средствам каркаса с помощью ПО пользователя, созданного в на любом языке программирования и работающего под любой удобной операционной системой.
Данная архитектура позволяет строить распределённые системы на базе конфигурируемых магистрально-модульных подсистем посредством локальной компьютерной сети (Ethernet, UDP). В КТИ ВТ совместно со специалистами ИТПМ был создан экспериментальный образец комплекса, используемый для сбора данных и управления гиперзвуковой аэродинамической трубой ИТПМ СО РАН.