Билет №20Вопрос №3

Информационно-измерительные системы в системах автоматизации.

Средство измерений (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее или хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменной в течение известного интервала времени.

Классификация средств измерения

По конструктивному исполнению:

Мера физической величины – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Примеры мер: гири, измерительные резисторы, концевые меры длины, радионуклидные источники и др.

Измерительный прибор – средство измерений, предназна-ченное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Измерительный прибор представляет измерительную информацию в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Измерительный преобразователь (ИП) - техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, индикации или передачи. Измерительная информация на выходе ИП, как правило, недоступна для непосредственного восприятия наблюдателем. Хотя ИП являются конструктивно обособленными элементами, они чаще всего входят в качестве составных частей в более сложные измерительные приборы или установки и самостоятельного значения при проведении измерений не имеют.

Измерительная установка и система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких величин и расположенная в одном месте (установка) или в разных местах объекта измерений (система). Измерительные системы, как правило, являются автоматизированными и по существу они обеспечивают автоматизацию процессов измерения, обработки и представления результатов измерений. Примером измерительных систем являются автоматизированные системы радиационного контроля (АСРК) на различных ядерно-физических установках, таких, например, как ядерные реакторы или ускорители заряженных частиц.

По виду измерений

• давления;

• геометрические величины;

• механические величины;

• параметры потока, расхода, уровня, объема;

• температуры;

• частоты;

• электрических величин.

Нормирование характеристик датчиков:

В частности , по ГОСТ 26642-85 допускается для аналоговых входов / выходов уровень нормированных сигналов :

0 5в , 010в ; для дискретных ( цифровых) входов : 5,10,24,48 в постоянного тока , 48,110,220в переменного тока ; для дискретных выходов :5в,24в (0.2а,2а,5а) постоянного тока ; 110в (2а) переменного тока .

С другой стороны унифицированные сигналы датчиков могут быть : 05ма 020ма ,420ма , 010мв , 050мв , 010в постоянного тока (ГОСТ- 9895-78 ).

Метрологическое обеспечение средств измерений :

1.Х - входная величина.

2.У - выходная величина.

3.Функция преобразования, которая может быть задана:

- аналитически в виде функции y = f(x);

- в виде графика;

- в виде таблицы.

4.Чувствительность: S = Δy, если размерности входа и выхода разные, или коэффициент усиления, если размерности равные. 5.Номинальная характеристика - усредненная характеристика. Реальная характеристика отличается от номинальной на величину равную погрешности.

6.Порог чувствительности Δ_о – минимальное изменение входного сигнала, вызывающее минимальное изменение выходного сигнала.

7. Диапазон измерения 0Х_Н – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допустимые погрешности.

8.Быстродействие – время, которое затрачивается на измерение и может выражаться через постоянную времени Т ( ).Постоянная времени Т есть условное время изменения выходной величины от начального значения до вновь установившегося значения, если бы это изменение происходило с максимальной постоянной скоростью.

9.Абсолютная (смешанная) погрешность: Δ = Х – А.

10. Δ = У-У_ном - абсолютная погрешность по выходу

У – реальное значение сигнала;

У_ном - номинальное значение сигнала.

11. δ = Δ / У относительная погрешность по выходу.

12. γ= Δ / У_max-У_min приведенная погрешность по выходу.

Сбор, хранения, передача информации в системах автоматизации:

можно рассмотреть на примере автоматизированной информационно-измерительной системы для испытания авиационного двигателя Р13-300.

Измерительная информационная система (ИИС) - это совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств, для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю в требуемом виде, либо автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации и др./1/.

На нижнем уровне применен контроллер MicroPC производства Octagon Systems в 6позиционном крейте 5206 TM с процессорной платой 5025486, платой аналогового вводавывода 5700, и сетевой платой ArcNet 5560 c ПЗУ.

Аналоговые сигналы АИИС подключаются к плате АЦП 5700 посредством плоского кабеля CAB1 через блоки коммутации 5B02 и установленные на них модули защиты и нормализации AnalogDevices серии 5B.

К параллельному порту LPT1 процессорной платы 5025A посредством плоского кабеля СМА20 подключен блок дискретного ввода вывода MPB16PC с установленными на нем модулями дискретного ввода вывода IDC5D и ODC5R. Частотные сигналы от датчиков часто

ты вращения и расхода топлива подключены через модули преобразования

«частота — аналоговый выход» 3B4500 и 3B4600, установленные на плату 3B02 c блоком питания AC1300E.

ArcNet

Верхний уровень реализован на промышленном компьютере производства

Advantech в корпусе IPC 610/35014 с процессорной платой PCA6146, сете

вой платой ArcNet и видеоадаптером.