- •Введение
- •1. Роль метрологического обеспечения в автоматизированном машиностроительном производстве
- •1.1. Основные понятия метрологии, контроля и диагностики
- •1.2. Этапы развития машиностроения
- •1.3. Автоматизированное машиностроительное
- •1.4. Роль контроля и диагностики в автоматизированном машиностроительном производстве
- •2. Контроль и диагностика в автоматизированном производстве
- •2.1. Структура контрольно-измерительных систем
- •2.2. Значение контроля и диагностики
- •2.3. Общие принципы функционирования систем контроля
- •2.4. Контроль и диагностика технологического процесса
- •2.5. Диагностирование состояния режущего инструмента в автоматизированном производстве
- •2.6. Диагностирование состояния исполнительных
- •2.7. Внутрисхемный контроль и диагностирование
- •2.8. Контроль и диагностика на расстоянии
- •2.9. Использование искусственного интеллекта
- •3. Автоматизация измерений
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Информационные характеристики аск и ис
- •3.4. Системная реализация измерений и контроля
- •3.4.1. Системы автоматического контроля
- •3.4.2. Телеизмерительные системы автоматического контроля
- •3.4.3. Цифровые телеизмерительные системы
- •3.4.4. Токовые телеизмерительные системы
- •3.4.5. Мультиплицированные измерительные системы
- •3.4.6. Многоточечные измерительные системы
- •3.5. Автоматизированные системы научных исследований
- •3.6. Системы технической диагностики
- •4. Единая система промышленных приборов и средств автоматизации (есп)
- •4.1. Общие сведения о есп
- •4.2. Основы построения есп
- •4.3. Структура есп
- •4.4. Системы передачи измерительной информации
- •4.5. Техническая основа есп
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.4.4. Токовые телеизмерительные системы
В токовых ТИС, называемых еще системами интенсивности, размер измеряемой величины х передается по проводным линиям связи постоянным током (0—5 мА), вырабатываемым преобразователем тока ПТ. На принимающей стороне такой ТИС обычно устанавливается магнитоэлектрический миллиамперметр. Токовые ТИС наиболее просты, а потому дешевы и надежны.
В многоканальных ТИС применяют временное разделение каналов, т.е. на передающей и принимающей сторонах ТИС устанавливают измерительные коммутаторы, а принимающие приборы снабжают блоками памяти для хранения показания до очередного подключения коммутатора. При этом система значительно усложняется, а быстродействие ограничивается необходимостью усреднения помехи. Поэтому в многоканальных ТИС применяют только спорадическую коммутацию измерительных каналов, т.е. коммутацию по вызову оператора.
Дальность действия токовых ТИС ограничивается погрешностью, вносимой непостоянством параметров линии связи (сопротивления проводов и изоляции между проводами). По воздушным линиям связи дальность составляет 7—10 км, по кабельным каналам — 20—25 км.
3.4.5. Мультиплицированные измерительные системы
Эти системы позволяют в течение одного цикла изменения известной величины (развертки) выполнить сравнение со всеми измеряемыми величинами, т.е. определить множество величин без применения коммутирующих узлов. Мультиплицированные системы содержат в каждом измерительном канале элементы Д, С, BP и общий для всех элемент М (рис. 3.12). Мультиплицированные ИС называются еще системами с развертывающим уравновешиванием.
Рис. 3.12. Структурно-функциональная схема
мультиплицированной ИС
Обычно в этих системах измеряемая величина л; сравнивается с линейно изменяющейся величиной xk. Если зафиксировать момент начала развертки и момент равенства х и xk, то можно сформировать интервал tx, пропорциональный значению xk в момент равенства х и xk.
В системе с числом измерительных каналов больше одного при необходимости выдать результат на одно общее устройство регистрации или индикации могут возникнуть трудности в разделении сигналов от элементов сравнения С. В этом случае рабочий диапазон сигнала делят на зоны по числу измеряемых величин, причем каждой измеряемой величине соответствует своя зона. При этом, кроме моментов равенства х и xk должны фиксироваться моменты достижения сигналом xk нижней границы каждой зоны.
Если измеряемые величины сравниваются со ступенчатой изменяющейся величиной xk то значительно упрощается получение результата измерения в цифровом виде. На рис. 3.13 приведена мультиплицированная ИС, где мера М содержит цифроаналоговый преобразователь ЦАП, пересчетную схему ПС, генератор импульсов Г, входы останова и запуска которого через логические элементы ИЛИ, реализующие операцию логического сложения, соединены соответственно с выходами элементов сравнения С и выдачи результатов BP. В момент равенства измеряемой величины одного или нескольких измерительных каналов и известной величины на выходе ЦАП соответствующие элементы сравнения срабатывают, и генератор Г останавливается. На выходе ПС окажется значение измеренных величин в коде, подаваемое на элементы BP (индикаторы, регистраторы и т.п.). По окончании выдачи результата генератор вновь запускается, и работа системы продолжается. При общем для всех измерительных каналов элементе BP (например, при вводе информации в ЭВМ) одновременно с регистрацией значений измеряемой величины необходимо фиксировать номер датчика или применять иные способы, позволяющие относить полученные результаты измерения к соответствующим датчикам.
Рис. 3.13. Структурно-функциональная схема
мультиплицированной цифровой ИС
Мультиплицированные системы имеют меньшее число элементов по сравнению с ИС параллельного действия и при наличии индивидуальных элементов BP могут обеспечить практически такое же быстродействие. Недостаток мультиплицированных ИС — большое число элементов сравнения, равное числу измеряемых величин. При измерении сигналов низкого уровня элементы сравнения обычно значительно усложняются.