Система сбора данных и диагностики на базе ПК

Рассмотрим систему сбора данных и диагностики на примере выпускаемой фирмой «Филипс», которая специализируется на изготовление и разработке блоков, модулей, устройств и систем сбора данных и диагностике, сопрягаемых между собой и применяемой в условиях промышленной эксплуатации объектов. Для примера отметим, что фирма «Брюль и Къер» производит аналогичную продукцию, но в конструктиве пригодном для использования в научных исследованиях.

Фирма «Филипс» для своих блоков, модулей и т.д. использует стандарт Евромеханика. Аналогичные стандарты существуют и у нас в стране: БУК – бло унифицированный комбинационный, БУК Б. БУК БМ (предприятия общепрома); Рябина (на предприятиях средмаша). Из контроллеров применяемых в атоматизации производства наиболее близок (по габаритам) к стандарту Евромеханика контроллер микроДАТ.

Система сбора данных и диагностики состоит из множества параллельных каналов и следующих уровней преобразования информации (каждый из которых функционально закончен и может быть использован без вышестоящего уровня): датчиков (первичных преобразователей); вторичных преобразователей; каналов ввода- вывода; ЭВМ низшего звена; ЭВМ верхнего уровня.

Вся система построена по блочно–модульному принципу, все элементы унифицированы и каждый может использоваться автономно.

Далее на рисунке представлена простейшая измерительная систем (называемая монитором), которая состоит из датчика и вторичного преобразователя

В конструктивном исполнении фирма «Филипс» отдает предпочтение раздельному изготовлению датчика и вторичного преобразователя (хотя работы ведутся и в противоположном направлении). Раздельное изготовление датчика и ВП позволяет уменьшить число проводов в кабеле и вероятность сбоев при передаче информации. В зависимости от уровня сигнала, вырабатываемого датчиком, возможно удаление его от вторичного преобразователя на то или иное расстояние. Для разных типов датчиков (перемещения, индуктивных, тензорезестивных, емкостных и т.д.) это расстояние колеблется от единиц до сотен метров.

Поскольку все элементы унифицированы: датчик – законченное изделие со стандартным креплением и унифицированными сигналами. Датчик (Д) и вторичный преобразователь (ВП) соединены между собой стандартным кабелем, имеющим унифицированные характеристики.

ВП имеет средства представления информации и унифицированные сигналы входа и выхода.

Вторичный преобразователь представляет, из себя законченный, конструктивный модуль со своими средствами визуального контроля текущей информации, структурная схема которого для одного канала представлена на рис. 12.

	К ЭВМ бинарный сигнал

рис. 12

Основные задачи решаемые монитором:

- фильтрация входного сигнала (ФВЧ и ФНЧ);

- сравнение входного сигнала с уставкой, выставляемой потенциометрами (диапазон выставляется переключателем – П1);

- выработка бинарного сигнала (Б1) неисправности датчика с одновременной индикацией (зажженная лампочка) на передней панели ВП;

- выработка диагностирующих сообщений.

При использовании датчика перемещений такой монитор может быть использован в системах вибродиагностики турбоагрегатов. При этом в реальных системах число такого рода унифицированных каналов достигает – 1000. Например, в аппаратуре сбора данных и диагностики PR3000.

Если используются другие типы датчиков, то вторичный преобразователь перенастраивается путем переналадки диапазона и изменения значений уставок.

При подключении, к вышеуказанной структуре, ЭВМ меняется ее назначение:

- измерение;

- масштабирование и линеаризация входных сигналов;

- контроль;

- представление информации на экране дисплея;

- хранение информации в памяти;

- создание отчетов по хранимым данным.

Если требуется создать многоконтроллерную систему (охватить значительную территорию и большое число абонентов), то фирма «Филипс» предлагает использовать для этих целей архитектуру «Кольцо» (см. рис. 13). Интерфейс RS422 позволяет разносить устройства на расстояние до 500 м, а общее их число доводить до 16.

№ 16 №1

L ≤ 8км

Рис.13

Отметим, что кроме технического обеспечения существует также программное обеспечение решающее различные задачи (слежение за динамикой сигнала).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Учебное пособие: «Архитектура ЭВМ и систем». В.Е.Баранов, Ю.В.Сотсков. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. 120

2. Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы цифро-вых устройств. Изд. 2-е и доп. М., «Сов. Радио», 1975. 368с.

3. Вуд А. Микропроцессоры в вопросах и ответах. М.: энергоатомиздат, 1985. 184с.

4. Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Энергоатомиздат, 1985. 522с.

5. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. 2-е изд. – Москва, 2001. – 726 с.;ил.

6. Компьютеры: Справочное руководство. В 3-х т. Т.1. Под ред. Г. Хелмса М.: Мир, 1986. 416с.

7. Сергеев Н. П., Вашкевич Н. П. Основы вычислитель-ной техники. М.: Высш. шк., 1988. 311с.

8. Танебаум Э. Архитектура компьютера. 4-е изд. – СПб;Питер, 2003. – 704 с.: ил.

Поиск по сайту: