Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
4
Добавлен:
22.02.2023
Размер:
244.22 Кб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Факультет ТЭ

Группа 6291

Кафедра АТП

Курсовой проект

по дисциплине "Автоматизация технологических процессов на ТЭС"

на тему: " Виртуальная лаборатория автоматизации тепловых процессов

на базе программно – технического комплекса LabVIEW"

Пояснительная записка к курсовой работе

Студент А.В. Муравьёв

Преподаватель В.С. Андык

2004

Томск-2003

Содержание

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 1

Томск-2003 1

Введение 2

9

4 Плата аналогового и дискретного ввода/вывода 9

PCL-711B 9

4.1 Основные характеристики 10

Аналоговые входы 10

Аналоговые выходы 10

Дискретный ввод 11

Дискретный вывод 11

Рисунок 4.1 – Подключение аналогового сигнала к плате PCL-711B 13

13

5 Плата релейных выходов и изолированных входов 14

PCL – 725 14

Введение

Модернизация современного производства немыслима без решения вопросов автоматизации, начинать надо, естественно, с выбора аппаратно-программных средств. Одной из основных современных тенденций развития автоматизированных производств, ситем контроля и управления является применение более открытых и “прозрачных” системных решений. Реальности рынка аппаратных и программных средств на сегодняшний день таковы, что наиболее эффективным путём достижения этой цели является применение IBM PC совместимых вычислительных средств.

На многих предприятиях проводятся мероприятия по модернизации систем диспетчерского контроля и управления, реализующей свои функции через каналы информационно-технологической связи. Необходимость в усовершенствовании этих систем в основном обусловлена недостаточной надёжностью аппаратных средств нижнего уровня, отработавших свой ресурс и имеющих ограниченные функциональные возможности. Вместе с тем появление на российском рынке высоконадёжных IBM PC совместимых контроллеров, способных работать в жёстких условиях эксплуатации, а также инструментальных ситем программирования позволяет произвести модернизацию аппаратно-програмных средств системы на современном техническом уровне и обеспечить при этом высочайшую степень надёжности и живучести системы в целом.

1 Средства и системы компьютерной автоматизации

Персональный компьютер, оснащенный универсальными устройствами ввода/вывода различных сигналов при наличии соответствующего программного обеспечения во многих случаях гораздо выгоднее и удобнее нагромождения обычных измерительных приборов.

С каждым днем мобильные измерительные комплексы на основе компьютерных технологий становятся доступнее и мощнее. Относительно сложным остается лишь вопрос наращивания дополнительными возможностями и устройствами компьютера. Благодаря стараниям многомиллиардной компьютерной индустрии на сегодняшний день существует как минимум четыре стандартных решения этой проблемы с помощью следующих интерфейсов:

  • PCMCIA (PCcard);

  • EPP (параллельный порт);

  • USB (универсальная последовательная шина);

  • IEEE 1394 (Firewire).

Не вдаваясь в подробности, отметим лишь, что здесь они приведены в порядке увеличения скорости обмена, хотя это далеко не единственный и иногда не самый важный показатель для портативных систем.

Первый из приведенных стандартов PCMCIA (PCcard) подразумевает установку платы в специальный разъем внутрь компьютера, им оснащены практически все мобильные компьютеры: от мощнейших ноутбуков до электронных помощников размером с ладонь.

Порт EPP усовершенствованный вариант обычного параллельного порта уже практически вытеснил своего предшественника.

Шины USB и IEEE1394 (Firewire) представляют собой современные высокоскоростные последовательные интерфейсы. Необходимо отметить, что если интерфейсом USB оснащаются практически все поступающие на рынок персональные компьютеры, то интерфейс Firewire не столь популярен, несмотря на определенные преимущества.

Таким образом, разработчикам оборудования для портативных измерительных систем есть из чего выбрать. Однако поскольку устройство ввода сигналов и компьютер сами по себе не составляют законченной системы измерений, разработчикам готовых решений необходимо уделить внимание подбору соответствующего программного обеспечения. Речь идет об операционной системе (ОС), наборе драйверов и средствах разработки измерительных приложений. В первую очередь они должны быть совместимы друг с другом и оборудованием. Выбор той или иной ОС определяется общими требованиями надежность, удобство работы, поддержка разнообразного оборудования, возможности коммуникаций и т.п.

Наиболее распространенным вариантом для мобильных систем на сегодняшний день является ОС Windows 98, реже применяется Windows NT/2000. Использование других систем является, скорее, экзотикой и требует серьезных оснований. Полнота охвата функциональных возможностей устройства ввода/вывода сигналов, операционной системы и совместимость с различными средствами разработки измерительных приложений (С/С++, Visual Basic, LabVIEW, CVI и др.) определят возможности разработчика и соответственно впоследствии пользователя управлять всей системой измерений и автоматики.

Оснащенные специализированными платами ввода и вывода различных сигналов портативные компьютеры обладают целым рядом преимуществ.

Стоимостные и функциональные преимущества применения компьютера в измерительном комплексе могут быть распространены на портативные и мобильные измерительные системы, где все еще в большинстве случаев используются специализированные, а значит дорогие при разработке и эксплуатации, традиционные приборы.

Портативный компьютер, оснащенный универсальными устройствами ввода/вывода различных сигналов при наличии соответствующего программного обеспечения во многих случаях гораздо выгоднее и удобнее нагромождения обычных измерительных приборов, которые выполняют только функции, заложенные их производителем (обычно к тому же достаточно давно) и далеко не всегда устраивающие людей, работающих с его детищем. Это особенно заметно при построении именно мобильных измерительных систем, когда габариты, вес (т.е. мобильность) и возможность использования одного прибора для решения нескольких задач (стоимость решения, производительность) являются определяющими факторами. Так, на базе одного комплекса, состоящего из компьютера и устройств ввода/вывода сигналов, можно реализовать практически неограниченное число виртуальных приборов, например, систему мониторинга окружающей среды (температура, давление, влажность), цифровой осциллограф, спектральный анализатор звука, систему диагностики автомобиля или управления небольшой технологической или испытательной установкой. Причем переход от решения одной задачи к другой заключается только в подсоединении соответствующих источников сигнала и запуске нужной программы. Это впечатляюще экономит средства и при эксплуатации, и при создании измерительных систем. При этом вы не только можете наблюдать сигналы, но и производить в реальном времени их сложную математическую обработку, запись на диск и печать результатов. При этом важно подчеркнуть, что именно вы, а не кто-то другой, определяете алгоритм сбора, обработки и визуализации данных в вашей системе.

Устройства программируются с использованием прилагаемого набора драйверов NI-DAQ для Windows 98/NT/2000, а так же для популярных пакетов создания прикладных программ National Instruments LabVIEW, LabWindows/CVI и ComponentWorks (последние два теперь объединены в Measurement Studio).

Соседние файлы в папке разное