Вопрос 9
Необходимость измерения огромного количества разнообразного количества величин потребовало средств измерений позволяющих получать необходимую информацию без непосредственного участия человека
Автоматизация измерительного процесса позволяет:
- сбор измерительной информации в местах недоступных человеку
- выполнение длительных многократных измерений
- одновременное измерение большого числа величин
- измерение параметров быстропротекающих процессов
- измерения которые сопровождаются большими массивами данных, сложными алгоритмами их обработки
Вопрос 10
Схема процесса измерения и ее анализ с точки зрения автоматизации
Объектом измерения может быть некоторый процесс явления или устройство, измеряемые величины воспринимаются датчиками с выходов которых эл. Сигнал поступает на коммутатор.
Коммутатор позволяет выполнять многоканальные измерения, опрос датчиков может быть циклическим, программным или адаптивным. Электрический сигнал с выбранного коммутатором датчика преобразуется в АЦП в цифровой код. Интерфейс обеспечивает сопряжение измерительного канала с ЭВМ информация обрабатывается по заданному алгоритму, выводятся на дисплей диспетчеру, сохраняется в БД и при участии диспетчера либо по заданному алгоритму формируется команда для устройства управления в цифровом виде. Данная информация в ЦАП преобразовывается в аналоговый сигнал и передается на устройство управления. Устройство управления оказывает влияние на состояние объектов.
11. Датчики. Узагальнена функціональна схема їх будови.
Требования, предъявляемые к датчикам: 1) точность и воспроизводимость измеряемой величины в заданных диапазонах; 2) возможность использования в заданных условиях эксплуатации (температура, вибрации, давление, агрессивная среда и пр.; 3) миниатюрность, которая определяет возможность встраивания; 4) механическая прочность; 5) низкая стоимость.
Обобщенная
структурная схема измеряемых величин
и типов датчиков.
12. Измери́тельный преобразова́тель — техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейшего преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований или передач.
В зависимости от назначения ИП делятся на масштабные и преобразователи рода величины.
Классификация
По характеру преобразования:
Аналоговый измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, преобразующий одну аналоговую величину (аналоговый измерительный сигнал) в другую аналоговую величину (измерительный сигнал);
Аналого-цифровой измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код;
Цифро-аналоговый измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования числового кода в аналоговую величину.
По месту в измерительной цепи:
Первичный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина. Первичный измерительный преобразователь является первым преобразователем в измерительной цепи измерительного прибора;
Датчик — конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь;
Детектор — датчик в области измерений ионизирующих излучений;
Промежуточный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, занимающий место в измерительной цепи после первичного преобразователя.
По другим признакам:
Передающий измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации;
Масштабный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для изменения размера величины или измерительного сигнала в заданное число раз.
По принципу действия ИП делятся на генераторные и параметрические.
Комутатор- устройство , которое непосредственно преобразует пространственно-разнесенные сигналы разделённые во времени и наоборот, характеризуются следующими параметрами:
-динамический диапазон коммутируемых величин
-быстродействие- выражается частотой переключения или временем , необходимым для выполнения одной операции коммутирования
- погрешность коэффициентов передачи.
26. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифро-аналогового преобразователя, DAC).
Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства с цифровым выходом, следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.
Аналоговый сигнал-сигнал величина которого непрерывно изменяется во времени , аналоговый сигнал обеспечивает передачу данных путём непрерывного изменения во времени , частоты , амплитуды либо фазы.
Ввести такой сигнал в ЭВМ и обработать невозможно , т.к. на любом интервале времени он имеет бесконечное множество значений для точного его представления требуются числа с бесконечной разрядностью, поэтому аналоговый сигнал необходимо преобразовать в цифровой сигнал который характеризуется дискретностью времени и конечным числом возможных значений.
Аналого-цифровое преобразование – обычно осуществляется в 3 этапа :
Дискретизация
Плантование
Компанирование
Представление аналого-цифрового сигнала в графическом виде
Дискретно цифровой сигнал обладает возможностью его полной регинирации в отличие от аналогового сигнала, который удаётся лишь усилить вместе с наложенными шумами.
Однако основной недостаток цифрового сигнала его полная потеря в случае преобладания шумов.
Однако использование в шифровых системах алгоритмов проверки и восстановления цифровой информации позволяет существенно увеличить надёжность передачи информации.
В АЦП цифровой код на выходе определяется отношением преобразуемого входного аналогового сигнала к опорному сигналу, соответствующим полной шкале , то есть АЦП можно рассматривать как измеритель отношений или делитель напряжений с цифровым выходом.
Существуют три типа конструктивного исполнения :
ЦАП И АЦП:
Модудьный
Гибридное
Интегральное ( полностью внедрённые в компьютер)
27. Компьютеризация и автоматизация процесса ТОиР оборудования. Существуют следующие этапы жизненного цикла технического объекта: монтаж, ввод в эксплуатацию, эксплуатация, останов и выполнение всевозможных видов ремонта вплоть до окончательной остановки оборудования и его утилизации. Для сопровождения процессов данных этапов используются современные информационные системы по управлению ТОиР оборудования. Наиболее развитыми функционально-насыщенными являются ЕАМ-системы (управление активами предприятия).
Эффект и результаты от внедрения ЕАМ-систем: 1) повышение производительности труда; 2) увеличение производительности оборудования; 3) сокращение сроков ожидания аварийных работ; 4) сокращение излишков складских запасов; 5) уменьшение числа незапланированных простоев; 6) повышение коэффициента готовности; 7) увеличение срока службы оборудования; 8) уменьшение числа сбоев и дефектов.
Таким образом, использование EAM-систем позволяет сократить время простаивания, уменьшаются затраты на техобслуживание оборудования, и эксплуатация базовых средств становится наиболее эффективной.
28. Основные задачи, которые решают при помощи ЕАМ-систем. Можно выделить 4 главные задачи ЕАМ-систем: управление активами (полное описание активов, предупредительный ремонт, руководство запросами на обслуживание, составление расписания и смет на работы), управление материально-техническим обеспечением (подходящие модули обычно объединяются с системами управления закупками, дают возможность автоматически регистрировать поступление комплектующих и деталей на склад, контролируют заказы на доставку), управление кадрами, управление финансами.
29. Функции и возможности ЕАМ-систем. Функции ЕАМ-систем: 1) подробное описание активов (оборудование, здания, трубопроводы, промплощадки и т.п.) с учетом иерархической модели оборудования; 2) разработка подробного долгосрочного графика обслуживания оборудования; 3) составление списка деталей, необходимых для выполнения ремонта; 4) управление персоналом позволяет назначать персонал на работу в соответствии с квалификацией и опытом; 5) статистический анализ производительности и надежности оборудования; 6) электронный мониторинг оборудования; 7) управление проектами строительства и монтажа; 8) гарантийное обслуживание; 9) возможность составления всевозможных отчетов, анализа информации для оптимального управления финансовыми процессами; 10) возможность реализации стратегии предупредительных ремонтов.
Возможности: 1)Учет состояния оборудования (Ведение журнала простоев и работы оборудования, журнала регистрации выявленных дефектов в межремонтный период, специальный режим учета текущих значений измеряемых показателей оборудования); 2) Планирование обслуживания и ремонтов (Расчет графиков ремонтов на основе нормативов периодичности и продолжительности с использованием различных методов расчета при построении ремонтного цикла, автоматическое формирование плановых заявок на основе набора типовых ремонтных работ); 3) Определение потребностей в ресурсах (По данным заявки составляются планы закупки (производства) запчастей, ремонтные программы для исполнителей, определяется перечень работ для ремонтного персонала); 4) Учет и анализ выполнения ремонтных работ (На основе заявки формируются накладные на отпуск МЦ со склада и акты выполненных ремонтных работ, путем сравнения плановых и фактических документов выполняется анализ отклонений в объемах и сроках); 5) Расчет плановых и фактических затрат (По данным плановых и фактических документов рассчитываются затраты в сводном и аналитическом виде с разбивкой по статьям и элементам затрат); 6) Ведение архива ремонтной документации (После выполнения ремонта документы переводятся в архив с возможностью удобного поиска и просмотра).