Файл: 1. 1 Негізгі терминдер мен анытамалар.doc

- тоқ күші 0-5 мА, 0-20мА, 4-20 мА.

- кернеуі 0-5 В, 0-10 В, 0-2,5В

- жиілігі 0-10 кГц.

Шығыстағы сигналы табиғи датчиктерді (термопара, кдергі термометрі, тензодатчик) қолдану, бұл датчиктермен өлшеудің бағасы дәл осындай шығыстағы сигналы бірыңғайлы датчиктен кем болса қолайлы.

Ескерту: Өлшеудің бағасы деп датчиктер мен байланыс каналдарын сатып алуға, алып келуге, монтажға кеткен толық ақша. Ремонт және техникалық қызмет көрсетуге еңбек шығындары.

Шығысындағы сигналы бірыңғайлы датчикті қолдану сигналдарды нормалу – жүйенің элементінің қымбаттауына және күрделілендіруіне алып келеді.

Датчиктер мен приборлардың дәлдік классын анықтау, сонымен қатар АЦП контролерінің және ЭЕМ-ге сигналдарды аналогты енгізу модульдерінің разрядтылығын анықтау келесі методика боынша жүргізіледі:

Технологиялық параметрлерді өлшеудің қажетті дәлдігі пайыз бойынша анықтауды келесі түрде жүргіземіз. Технологиялық парметрлердің екіжақты шектелуі кезінде (мысалы ⁰С) қажетті дәлдік пайызбен мына формула бойынша анықталады:
(3.1)
мұндағы Х_макс. және Х_мин. – технологиялық параметрлердің ең жоғарғы және ең төменгі мәндері;

Х_ном. – технологиялық параметрлердің номиналды мәні.

Технологиялық параметрдің біржақты шектелуі кезінде (мысалы ⁰С) қажетті дәлдік пайызбен мына формула бойынша анықталады
(3.2)

Өлшеу каналының қосындалық қателігі осы формула бойынша анықталады:
(3.3)
мұндаңғы - өлшеу каналының негізгі рұқсат етілген қателігі, ол дегеніміз датчиктің, нормаланған түрлердіргіштің, АЦП контроллердің, екіншілік прибордың қателігі және т.б.

Датчиктер мен басқа элементтердің қателіктері анықтамаларда және каталогтардла көрсетіледі.

АЦП модульдерінің қателігі 0,1 %-дан аспайды.

Мысал: Ыдыстағы судың температурасын бақылау қажет. Температураның номиналды мәні Х_ном = 80 градус, ең жоғарғы және ең төменгі рұқсат етілегн мәнедер Х_макс= 83 градус, Х_мин

---

= 78 градус. Температура ТСМ кедергінің термотүрлендіргіші арқылы анқталады, одан сигнал ыдыстың жанында орналасқан щиттағы «Диск-250» екіншілік приборына түседі. Екіншілік прибор шығысында 0-5 мА бірыңғайланған сигналға ие және түрлендіру қателігі 0,5 % тең. Ақпарат екіншілік прибордан «тоқ – кенеу» нормаландырушы түрлендіргіш (кернеулік 0-5 В-ты 0-5мА-ге түрлендіреді) арқылы PCI – 711B модулі көмегімен ЭЕМ жадына енгізіледі. Нормаланған түрлендіргіштің қетелігі 0,1 % тең. PCI – 711B модулінің құрамында түрлендіру дәлдігі 0,1% тең 12 разрядты АЦП бар.

Талаптар:

- Өлшегіш канал құраламан салу.

- Температура өлшеудің қажетті дәлдәгән анықтау.

- Температура датчигін алдын-ала таңдау және өлшегіш каналдың толық (қосынды) қателігін (погрешность)есептеу.

- Өлшегіш каналдың қажетті дәлдігі мен алынған қателігін салыстырып, дәлдік бойынша температура датчигін нақты таңдау.

Өлшегіш канал құрылымы төменде келтірілген

ЭВМ


Диск-250

ТКМ

Қалып. түрленд.

PCI – 711B



(3.2) формуласы бойынша температура өлшеудің қажетті дәлдігін есептейміз:
= (83-78)*100% / 6*80 = 1,04 %

0 мен 100 градус арасындағы температураның интервалында орташа дәлдікті қамтамасыз ететін және құны жоғары болмайтын датчикті таңдаймыз. Дәлдік класстарының стандартты қатары келесідей болады

1*10ⁿ ; 1.5 *10ⁿ; 2*10ⁿ; 2.5*10ⁿ ; 4*10ⁿ ; 5*10ⁿ ; 6*10ⁿ . мұндағы n – n = 0,-1,-2,-3,-4 қатарындағы бүтін сан.

Назар аударған жөн, дәлдік классының жоғарылауы бойынша құрылғылар мен датчиктердің бағасы да күрт өседі, сондықтан аса мәнді себептерсіз жоғары бағалы құрылғылар мен датчиктерді таңдамау қажет (0,02 класындағы және одан жоғары класты құрылғылар мен датчиктер үлгілі болып саналады). Алдын-ала 50М номиналды статистикалық мінездемесі (НСМ) бар, 0-100 градус өлшеу шегімен және 0,6 дәлдік класымен ТКМ таңдаймыз.

(3.3) формуласы бойынша өлшегіш каналының қорытынды қателігін есептейміз
= = 0,79 %

Осыдан

---

< 0,79 % < 1,04%
Соңғы рет 50М ТКМ 0-100 градус өлшеу шегімен және 0,6 дәлдік класымен датчигін таңдаймыз.

Егер қорытынды қателік қажетті дәлдіктен жоғары болса, онда бақылау жүйесінің қандай да бір элементін дәлірекке ауыстыру керек және қорытынды қателікті қайта есептеу қажет. Датчикті дәлірек біреуіне ауыстырған оңа әрі арзан. Тым болмағанда 16 разрядты АЦП кіріс модулін таңдайды.

Датчиктердің габаритті өлшемдерін анықтайды (мысалға температура датчиктерінің енген бөлігінің ұзындығы) және датчиктер мен қорғау арматурасының материалдар (мысалға индукциялық шығын өлшеуіш құралдарының ішкі қабатының материалы). Датчиктерді құбыр жолдары мен технологиялық жабдыққа бекіту әдісін анықтайды (Мысалға фланц пен штуцер көмегімен).
3.4.7 Программо-техникалық комплекстің ТП АБЖ үшін құрылымын, оның аппараттық және программалық құралдарын анықтайды.

Ең бастысы – басқару жүйесінің тиімді құрылымын анықтау. Басқару жүйесі екі түрге бөлінеді:

1. 
   Орталықтандырылған
   
2. 
   Тағайындалған (распределенный).
   

---

Берілгендер жиынтығы мен басқарудың орталықтандырылған жүйелері

дегеніміз (ары қарай қысқартылған түрде – орталықтанған жүйе) құрамындағы объектіні басқару бір басқару пункті бойынша жүзеге асатын жүйе.

Орталықтандырылған жүйе қор бойынша құрылады, ол қор сигналдарды енгізу-шығару функцияларын орындайтын бір-екі контроллер (резервтегілерді санамағанда) негізінде, (немесе өндірістік компьютерлер немесе жұмыс станциялары), берілгендерді өңдеуде, басқарушы сигналдарды құруда және адам-машина интерфейсын жүзеге асыруда құралған.

Таратылған басқару жүйесі аймақтық таралған көп құрылғыларды технологиялық процестерді автоматтандыру жағдайында қолданылады, араларындағы байланыс әртүрлі желі сымы арқылы іске асатын оператор пульті және бағдарламанатын логикалық контроллерлер. Контроллерлерге технологиялық процесті басқару үшін көптеген функциялар қойылған. Басқару пультіне – адам-машина интерфейсінің негізгі функцияларын іске асыру.

4 БЕРІЛГЕНДЕР ЖИЫНТЫҒЫ МЕН БАСҚАРУДЫҢ ОРТАЛЫҚТАНДЫРЫЛҒАН ЖҮЙЕЛЕРІ

Дегеніміз (ары қарай қысқартылған түрде – орталықтанған жүйе) құрамындағы объектіні басқару бір басқару пункті бойынша жүзеге асатын жүйе.

Орталықтандырылған жүйе қор бойынша құрылады, ол қор сигналдарды енгізу-шығару функцияларын орындайтын бір-екі контроллер (резервтегілерді санамағанда) негізінде, (немесе өндірістік компьютерлер немесе жұмыс станциялары), берілгендерді өңдеуде, басқарушы сигналдарды құруда және адам-машина интерфейсын жүзеге асыруда құралған. Жалпы жағдайда орталықтандырылған жүйе келесідей элементтерден тұрады.

- ЭЕМ (контроллер) «төменгі» деңгей

- Басқару және бақылау сигналдарын енгізу/шығару модульдері

- Модульдер, «жоғарғы» деңгейдегі ЭЕМ мен ұйымның жергілікті жүйесін байланыстыру құрылғылары (коммуникациялық процессорлар, жүйелік карталар, модемдер, электрлік сигналдардың трансиверлері оптоталшықтылардағы және т.б.)

- Технологиялық параметрлерді бақылау датчиктері

- Мигнал түрлендірушілер ( Эл-пнев., пневмо-эл., Эл.-гидравл., ток-кернеу, жиілік түрлендіргіштер және т.б.)

- Гальваникалық шешілу модульдері

- Сигналдар нормализаторлары

- Релелі және жартылай өткізгішті күшейткіштер

- Мультиплексорлер мен коммутаторлар

- Релелі-коммутациялық аппаратура (реле, контакторлар, магнитті жібергіштер, кілттер және т.б.)

---

- Байланыс каналдары (Эл. өткізгіштер, оптоталшықты желілер, радиоканалдар)

- Байланыс каналдарын қорғау құрылғылары (варисторлы жиынтықтар, разрядтаушылар, фильтрлер)

- Электрлік қорек пен қорғаныс құрылғылары (кернеу түрлендіргіштері, түзеткіштер, үздіксіз қоректену блогтары, қуат ауыстырып-қосқыштары, айырушы трансформаторлар және т.б.)

- Орындаушы механизмдер

- ЭЕМ «Жоғарғы деңгей»

- Құрамдық бұйымдар (шкафтар, стойкалар, крейт-блоктар, разъемдар, клеммниктер және т.б.)



4.1 сурет - Орталықтандырылған жүйе

Жүйенің әр элементін жақынырақ қарастырамыз.

Өндірістік компьютер офистікпен әрекет ету принципімен ұқсас, элементтік базаның үлкен бөлігі бірдей, процессорлер де, алайда одан да бапталып жасалған және толығымен орындалатын операциялар бойынша да, қолдану шарттары бойынша да тестіленген. Ал қалғандары бойынша мынадай айырмашалақтар бар:

- Көптеген офистіктерге қарағанда өнд.компьютерлер блокты-модульдық схема бойынша құралады.

- Жалпы салмағы 50 кг болатын болат берік корпустары бар. Олар соққылырдан, коррозиидан және электромагнитті кедергілерден қорғайды.

- Ереже бойынша, қосымша автоматты ауыстырып-қосқыш арқылы негізгісі істен шыққан кезде қосылатын қоректену көзі бар.

- Қатты дисктер орнына флэш-жады қойылған.

- мөлдіркристаллды немесе электролюминисцентті дисплелер

- Шаң-тозаң мен ылғал өткізбейтін клавиатуралар (пернелер)

- Желдетудің әлдеқайда қуатты жүйесі

- Ауа фильтрлері

- Күзет таймерлері.

- Кеңейтілу (20-ға дейін) платасы үшін разьемдардың көп саны

-5-тен 55 градусқа дейінгі жұмыс температурасының кеңейтілген аралығы

Жұмыс станциясы – ол бір корпуста процессорлы блок, клавиатура және мониторы біріккен өндірістік компьютер.

Көптеген техникалық және қолдану үшін мінездемелерінің ұқсастықтарына байланысты біз алдыда өндірістік компьютерлер мен жұмыс станцмяларын бір атпен «ЭЕМ» деп атайтын боламыз.

4.1 «төменгі» деңгейлі ЭЕМ

Қарапайым офистік компьютерлерді әдетте жоғары шаңдылық пен температура және ылғалдылықтың күрт өзгерісі болатын цехтарға тікелей орналастыру нәтижесінде істен өте тез шығады. Вибрация болған жағдайда жай сақатағыштар мен қатты магниттік дискілер тез істен шығады. Сонымен қатар, офистік ЭЕМ-лар үлкен және көп орын алып, электроэнергиясын көп жұмсайды. Функцияларды артық. Мысалға, көптеген жергілікті ТП АБЖ құру үшін өте қуатты әрі қымбат Intel Pentium IV 3.0 ГГц процессорлерін және одан жоғарғысын пайдаланудың қажеті жоқ. Көлемі 1024 Мб асатын ЖЕСҚ (ОЗУ), 6-слотты PCI, ойын порты, үлкен монитордың да керегі жоқ және т.б.

---