Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Электрические измерения и автоматический контроль..pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
28.73 Mб
Скачать

ды. Аналоговые УС напряжений обычно состоят из усилителя и реле. Усилитель рассогласования усиливает разность контролируемого напря­ жения уставки. Его включение в схему УС необходимо для повышения ее чувствительности, а также для согласования сопротивлений источников сравниваемых напряжений и реле. В качестве реле можно использовать электромагнитное поляризованное реле с тремя состояниями равновесия или электронную схему в виде триггера с эмиттерной связью (триггер Шмитта).

Дискретные УС сравнивают коды контролируемой величины и устав­ ки. На рис. 140 представлена-схема УС для одного разряда двоичных, чи­ сел. В ней триггеры. 7 а* и 7 в входят в регистры, на которых хранятся

цифровые коды сравниваемой величины и уставки. Схема, составленная из элементов И и ИЛИ, позволяет сравнивать величины А и В. Если А =

— В — 1 или А — В = 0, то на выходе / появится сигнал. Если А > В, то сигнал будет на выходе 2, а при А < В — на выходе 3.

В качестве АЦП и ЦОУ применяются устройства, подобные тем, что ис­ пользуются в цифровых измерительных приборах.

7.5. Примеры автоматических систем контроля

Автоматические системы контроля бывают универсальными и специали­ зированными, предназначенными для контроля определенных производ­ ственных процессов. Рассмотрим некоторые из них.

Машина ИВ-500. Примером АСК является машина ИВ-500, предна­ значенная для контроля сложных производственных процессов. Она выпол­ няет: последовательный программный контроль параметров с сигнали­ зацией при отклонении их от нормы, цифровую регистрацию отклонения параметров от заданных пределов, вычисление технико-экономических по­ казателей работы объекта, двухили трехпозиционное регулирование па­ раметров процессов и выдачу данных на ЭВМ. Структурная схема маши­

ны показана на рис.

141.

 

 

 

 

 

Контролируемые

точки набираются группами

по 40 шт. В каждой

группе есть входной коммутатор У/Спх,

сигнальное устройство СУ с сиг­

нальным табло, устройство

нормализации УН, устройство

вызова

УВ

и прибор выборочного измерения ПВИ. К машине ИВ-500

могут

под­

ключаться

термопреобразователи сопротивления,

термоэлектрические

преобразователи и

другие, на выходе которых можно получить сигнал

0 ...50 мВ

постоянного тока,

датчики

с унифицированным

выходным

сигналом постоянного тока 0...5 мА или напряжением 0...10 В, дифферен­ циально-трансформаторные и другие датчики переменного тока частотой 50 Гц с выходным сигналом 0.. .1,0 В и выше, с выходным сопротивлением

не более 300

Ом. Скорость контроля составляет 100

точек в секунду.

Цикл

опроса

точек устанавливается ступенями через

5 с в диапазоне

5...60

с.

 

 

В устройствах коммутации УК1-..УК12 размещены

клеммные колод­

ки для подключения датчиков, мосты температурной компенсации нерабо­ чих спаев теормопар и коммутатор, выполненный на магнитоуправляемых контактах. Там же помещаются схемы, обеспечивающие получение выход­ ных сигналов постоянного тока'от датчиков сопротивления и питани.е для дифференциально-трансформаторных датчиков. В устройство включен также многопредельный автоматический компенсатор. Предназначено устройство коммутации для установки и объекта контроля, скорость erg 5... 10 переключений в секунду.

Групповые унифицирующие элементы УHi...УН12 комплектуются устройствами для унификации сигналов постоянного и переменного тока с быстродействием порядка 120 мс. Основная погрешность УН составля­ ет 0,5 %. Унифицированные сигналы —5, 0, + 5 м А и — 1,0, + 1 0 В по­ стоянного тока.

Аналоговые унифицированные сигналы от всех групп подаются на групповой коммутатор К1, выполненный на транзисторных ключах. Ско­ рость переключений их 60..Л20 переключений в секунду. Он обеспечива­

ет последовательное подключение к

аналого-цифровому преобразовате­

 

 

V

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

лю АЦП за один такт коммута­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции первой ступени 12 одноимен­

 

 

 

 

 

1 1 1

 

 

 

 

 

lj\

1 !

!

1 1 1

M

!

i i !

1

ных датчиков

(т. е. 1— 1,1—2,...

1 1 1 q

'2fTi

j

j

j

 

 

* LH -iiiji

 

 

..., 1— 12). Следовательно, сум­

П

j

 

 

 

1

1

 

 

марное время измерения и кон­

 

 

 

1 !|

 

 

 

 

_ L c

|

I

н ф

н Ж

|

! !

j

! !

j /

троля 480 датчиков определяется

 

 

j |

i

! !

 

J

j j j

1 1 '

1 1 1 !

'

скоростью

работы

К.1 и состав- •

а

l l l l i

 

 

bj . \

1 1 1 | 1 1 I I щ

ляет 4 или

8

с.

Циклограмма

 

 

 

1 1 1 1 I 1 1 i 1 . П

 

работы

коммутаторов показана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис. 142

 

 

 

 

на рис.

142.

 

 

256С8У

Рис. 143

Аналого-цифровой преобразователь поразрядного уравновешивания преобразует аналоговые сигналы в цифровую форму и сравнивает их с цифровыми значениями уставок. Для каждого контролируемого парамет­ ра можно установить по четыре уставки (две «мало — много» предупреди­ тельной и две аварийной сигнализации). Если АСК выполняет функции позиционного регулирования, то вместо аварийных .уставок использу­ ются уставки регулирования. Задание уставок выполняется магнитными стержнями (постоянными магнитами), воздействующими на магнитоуправ­ ляемые контакты в коде 2 4 2 1 в истинном масштабе. Кроме того на панели уставок задается положение запятой шкалы преобразования. Число управляемых.разрядов цифро-аналогового преобразователя может изме­ няться.

Результаты контроля через коммутатор БУ передаются сигнальным устройствам СУ1...СУ12, конструктивно объединенным с устройствами нормализации УН1...УН12. СУ имеют релейные устройства памяти, дей­ ствующие в течение полного цикла контроля и измерения, что обеспечи­ вает устойчивую сигнализацию при выходе параметра за пределы нормы.

Цифровые значения контролируемых величин подаются для дальней­ шей обработки в ВУ и в устройства регистрации'через блок ввода — выво­ да информации УВВ.. На центральном информационном пульте оператора ИП имеются групповые индикаторы аварийной и предупредительной сигнализации, адресные переключатели, контроль уставок и парамет­ ров, вызов на, регистрацию по адресу, контроль исправности основных

блоков АСК.

Локальное вычислительное устройство имеет одноадресную систему команд (28) представляет числа с фиксированной запятой форматом 22 двоичных разряда. Скорость ввода и вывода информации составляет 200 или 25 четырехразрядных чисел в секунду, быстродействие порядка 1500 операций/с, емкость блока оперативной памяти ОП 256 22-разряд- ных слов, а блока постоянной памяти ПП 1024 18-разрядных слов.

Технические характеристики ИВ-500 следующие:

Цикл

опроса всех точек

5...60 с

Скорость периодической регистрации

.2 точки в секунду

Цикличность периодической регистрации

30, 60, 120 мин

Скорость регистрации отклонений

2, 5 точек в секунду

Основная погрешность измерения и контроля

± 0,6 %

для

датчиков

постоянного тока

для

датчиков

переменного тока

± 2 ,5 %

АСК ИВ-500 может быть подсистемой более крупной автоматической системы контроля или управления.

Система М-40. Комплекс предназначен для централизованного контро­ ля и управления технологическими процессами. Особенностью его явля­ ется значительное быстродействие по опросу аналоговых и дискретных датчиков, высокая помехозащитность аналоговых сигналов, сбор инфор-

Таблица

14. Модификации и состав комплекса М-40

 

 

 

 

 

 

 

Условное

Количество устройств

 

 

Наименование устройств

в модификации

 

 

обозначе­

 

 

 

 

 

 

ние

М-41

М-42

. М-43

 

 

 

 

Базовая

модель:

УД

I

1

1

центральное устройство

запоминающее устройство

УЗПП

1

1

1

блоки

индикации

БИ

8

8

8

Устройства:

УВНУ

2

2

8

ввода

сигналов низкого уровня

печати

технологическойинформации

УПТ

1

1—2

ввода

двухпозиционных сигналов

УВДС

1—2

1

вывода дискретной информации

УВДИ

1

запоминающее полупостоянное

УЗПП

2

вывода на перфоленту

УВПЛ

1

1

печати

 

 

УП-16

1

Блок компенсации холодных спаев

БКХ

16

16

64

мации от рассосредоточенных объектов и непосредственней обмен

кодами

с вычислительной машиной. Это позволяет создавать иерархические си­ стемы с машинами М-40 в качестве низового звена.

Модели системы обеспечивают сбор информации, ^линеаризацию и масштабирование, сигнализацию отклонений, многоканальное двухпо­ зиционное регулирование, цифровую индикацию параметров, их реги­ страцию и вывод на перфоленту. В табл. 14 приведены модели и состав комплекса М-40.

В систему подключены 688 дискретных датчиков, имеется 960 выводов двухпозиционного управления. Время реакции на изменение дискретного состояния датчика составляет не более 0,1 с. На вход М-40 подаются сиг­ налы низкого уровня от датчиков температуры (0...20; 0...50; и 0...100 мВ), сигналы высокого уровня (0...5 мА и 0...5 В) от датчиков с внутренним сопротивлением до 1 кОм и двухпозиционные сигналы. Частота опроса выбирается из ряда 1 с, 30 с, 5 мин, 1 ч. Система может работать в режи­ мах непрерывного однократного и адресного опроса датчиков.

Структурная схема комплекса приведена на рис. 143. Технические ха­ рактеристики основных блоков комплекса М-40 представлены в табл. 15.

Максимальное удаление термопреобразователей и блоков БКХ от шкафов УВНУ составляет 300 м. Наибольшее расстояние между БИ и УЦ — 1 км. Устройства комплекса питаются от трехфазной сети 380 В, 50 Гц с нулевым проводом, исключая блоки БКХ и БИ, которые подклю­ чаются к сети 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность зависит от набора блоков. При полном составе комплексов потребляемые мощности М-41,