-
Описание блок-диаграммы разрабатываемого учебного стенда
На рисунке 14 изображена блок-диаграмма разрабатываемого учебного стенда. В блок-диаграмме использованы следующие структурные элементы:
Рисунок 14. Блок-схема проектируемого стенда (Labview)
На рисунке 14 красным цветом выделены некоторые структурные блоки. Для удобства описания в правом нижнем угле каждого блока проставлен их порядковый номер.
Блок, приведённый на рисунке 15 является блоком переключателем. Здесь задаётся логика для работы комплекса. Сверху вниз расположены следующие тумблеры: тумлер включения насоса; тумблер «прямой-обратный»; трёхпозиционный переключатель «датчик-комплект», выполненный с помощью элемента “Slider”, справа от него реализована его логика; тумблер «Расходный-мерный»; тумблер «Питание»; тумблер клапана слива; два тумблера подачи питания на установку с индикаторами. Выходными сигналами с этого блока являются логические сигналы True или False с этих тумблеров.
Рисунок 15. Блок переключателей
На рисунке 16 изображён блок логики. В нем реализована логика работы всего комплекса с помощью логических массивов (True). С блока переключателей разные комбинации логических сигналов поступают в логические массивы блока логики. На выходе массива появляется логическая единица True, когда на всех входах массива тоже логические единицы True. В блоке логики имеется несколько таких массивов, каждый из которых соответствует определённому режиму работы стенда. Логические сигналы из этих массивов поступают в блок имитации взаимодействия баков (см. рисунок 19) .
Рисунок 16. Блок логики
На
рисунке 17 реализована работа счётчика
импульсов. Входными сигналами является
логика с переключателя «коплект-датчик»,
а также коээфициенты, в зависимости от
показания тумблера делителя частоты,
от ручки оборотов тахометра, которые
подаются на множитель. Результат
поступает в структуру, и возрастает,
так как по обратной связи значение со
структуры подаётся на тот же множитель.
В структуре имеется элемент сравнения.
Когда значение на входе достигает 1,
происходит обнуление значения на
множителе и он начинает насчитывать
заново, но эта единица вычитается также
из значения, установленного на стреле
счётного механизма
.
Так происходит до тех пор, пока стрелка
счётного механизма не достигнет 0.
Стрелка счётного механизма реализована
с использованием локальной переменной.
С помощью структуры, которая находится
внутри всей структуры работы стрелки
счётного механизма, реализована имитация
работы схемы синхронизации для отсчёта
целого числа импульсов. Выходом из этого
блока является логический сигнал,
соответствующий значению True,
когда значение на стрелке счётного
механизма не равно 0. Этот сигнал подаётся
на блок логики в логические массивы.
Рисунок 17. Блок, описывающий работу счётчика импульсов
В
блоке задания частоты насоса (рисунок
18) с помощью ручки регулятора частоты
насоса
задаётся требуемая частота, которая
подаётся на индикатор тахометра насоса.
Здесь же задается погрешность с помощью
блоков с элементами
.
С блока указателей (см. рисунок 22)
поступает значение с имитатора плотности
топлива для внесения поправки на обороты
насоса, в зависимости от показаний
имитатора. Значение с регулятора после
математических преобразований поступает
в блоки 3, 4а, 5, 7, 8 (рисунки 17, 18, 19, 21, 22
соответственно).
В блоке 4а (см. рисунок 18) реализован индикатор тахометра насоса. 2 тумблера предназначены для его включения. Также имеется логика, при которой он включается.
Рисунок 18. Блок задания частоты насоса
В блоке имитации взаимодействия баков реализован процесс перетекания топлива из бака в бак. На вход подаются логические сигналы с массивов блока логики, которые поступают на элементы “Селект”, которые выводят значение, в зависимости от логических True или False, поступающих на них. На вход «True» каждого Селекта подаётся сигнал из блока задания частоты насоса, который является линейно зависимым от значения, устанавливаемого на ручке регулятора частоты насоса, причём либо положительным, либо отрицательным, в зависимости от того, на канал какого бака должно идти значение. На вход «False» подаётся значение 0. В блоке 5 имеется 2 канала – по мерному баку и по расходному баку. Когда топливо прибывает в мерный бак, оно убывает из расходного и наоборот. На вход структуры подаётся сигнал, равный заполнению расходного бака (30,5 л). Как по каналу расходного бака, так и по каналу мерного бака расположены сумматоры, на вход которых поступает значения с селектов и значение соответствующее количеству топлива в баках. Так как это реализовано с помощью структуры, когда на любой сумматор с селекта поступает сигнал, отличный от 0, начинается имитация перетекания топлива из бака в бак, т.к. по каналам начинает нарастать (или убывать) значение. Значение с мерного бака подаётся на блок работы анимированной гидравлической схемы (см. рисунок 23) для сравнения его с 0. Значения с некоторых селектов поступают на сумматор, результат с которого идёт на блок работы счётчика импульсов. Значения поступают только с тех селектов, логика, поступающая на которые должна влиять на работу блока 7 (рис. 21).
Рисунок 19. Блок имитации взаимодействия баков
В блоке 6 (см. рисунок 20) реализована работа секундомера. Реализована она с помощью отдельной структуры, на вход подаются логическое значение True или False, поступающее с блока логики через массив «ИЛИ», то есть проходит сигнал «True», когда хотя бы на один вход массива поступает сигнал «True». Если на все входы массива поступает сигнал «False», на вход структуры поступает сигнал «False». При значении «True» секундомер работает, при значении «False» не работает. В блоке в структуре также реализовано обнуление показаний секундомера. Основным структурным элементом является элемент «Elapsed Time», который генерирует сигнал, равный 1 в секунду. Сигнал поступает на цифровой индикатор секундомера и на указатель «Секундомер».
Рисунок 20. Блок работы секундомера
В блоке 7 (см. рисунок 21) реализован счётчик оборотов насоса. На вход поступают значение с блока имитации взаимодействия баков, а также значения с блока 1 после различных математических преобразований. В результате математических преобразований внутри блока на индикатор подаётся численное значение количества оборотов насоса. В блоке также реализовано обнуление показаний индикатора. Численный сигнал, равный количеству импульсов счётчика подаётся на блок указателей (см. риунок 22).
Рисунок 21. Блок работы счётчика импульсов
В блоке указателей (см. рисунок 22) реализована работа указателей суммарного запаса и мгновенного расхода. Входными сигналами являются численные значения, поступающие из блоков 4 и 7, а также показания имитатора топлива. Значение с имитатора топлива после делителя на 10 поступает на указатель имитатора плотномера. В блоке имеется 2 канала: по указателю запаса УСЗТ и по указателю мгновенного расхода УМРТ. По каждому каналу входные значения поступают на множитель, где формируется выходной сигнал, поступающий на указатели. С помощью тумблера «1 3» происходит включение и выключение этих указателей. Также имеется другая логика, от которой также зависит включение или выключение указателей. Логические сигналы поступают из блока логики. По каналу УСЗТ имеется кремальера, с помощью которой устанавливается первоначальное значение УСЗТ.
Рисунок 22. Блок указателей
В блоке 9 (см. рисунок 23) реализована работа анимированной гидравлической схемы КПА. Процесс перетекания топлива между баками (трубопроводы) реализован с помощью «Slider», а клапаны с помощью световых элементов; загорание светового элемента соответствует тому, что клапан открыт. Входными сигналами являются логические значения из блока логики, поступающие на массивы. С помощью этих массивов («И» и «ИЛИ») реализована логика включения или выключения световых элементов или заполнения того или иного слайдера.
Рисунок 23. Блок работы анимированной гидравлической схемы КПА
Незадействованные в работе тумблеры и индикаторы вынесены за пределы общей структуры.