W12, Podstawy Metrologii
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wykład 12: AUTOMATYZACJA I KOMPUTERYZACJA PROCESU POMIAROWEGO Posiadana wiedza o obiekcie OBSERWATOR 2 pole informacyjne OBIEKT - zmysły obserwatora - przyrząd pomiaro- Wybrane informacje o obiekcie ? Układ zbierania informacji o obiekcie pole OBSERWATOR 1 inform. pole zjawiskowe Rozwj przyrządw pomiarowych (4 generacje): 1. analogowe (sterowane ręcznie z płyty czołowej), 2. cyfrowe (ręczne sterowanie, odczyt cyfrowy), 3. systemowe (zdalne sterowanie z komputera), 4. wirtualne (oprogramowany komputer + przyrządy systemowe lub urządzenia pomiarowe nowej generacji Î np. karty typu áplug inÑ). Poniżej rozpatrujemy przyrządy 3. i 4. generacji J. Ciepłucha Komputerowe wspomaganie procesu pomiarowego 1 połączenie komputera ( mikroprocesora ) i przy- rządu ( zestawu przyrządw ) w jedną całość ( system pomiarowy ). Komputer Informacja Przyrząd pomiarowy System interfejsu Mikrokomputerowy system pomiarowy Komputeryzacja umożliwia: • wykonanie pomiarw (łącznie z ich opracowaniem - metoda áon lineÑ) w cyklu automatycznym zgodnie z opracowanym algorytmem (programem) działania, znaczne skrcenie czasu pomiarw (oszczędność energii, mniejszy liczbowo i o mniejszych kwalifikacjach personel zaangażowany w proces pomiarowy), zwiększenie dokładności pomiarw m.in. poprzez: wykonanie wielu pomiarw praktycznie w tej samej chwili czasowej (wyeliminowanie wpływu zmieniających się warunkw zewnętrznych na wyniki kolejno wykonywanych pomiarw), wykonanie wielokrotnych pomiarw i ich uśrednienie np. poprzez włączenie statystycznej obrbki wynikw pomiarw, włączenie procesw okresowego wzorcowania i testowania aparatury w cykl pomiarowy, prowadzenie pomiarw w miejscach niedostępnych, niebezpiecznych, w warunkach szkodliwych dla człowieka, bieżącą kontrolę i sterowanie badanych obiektw zwłaszcza w ich stanach dynamicznych (rozruch, zmiana obciążenia), szybkie wykrywanie stanw awaryjnych i ich sygnalizacja (wzrokowa, akustyczna) bądź też podjęcie odpowiednich działań zabezpieczających przed awarią bezpośrednie włączenie procesu pomiarowego w cykl produkcyjny (bieżąca kontrola wykonywanych operacji technologicznych), . . . Coraz szersza automatyzacja i komputeryzacja pomiarw i sterowania jest tendencją światową. J. Ciepłucha Komputerowe wspomaganie procesu pomiarowego 2 Komputeryzacja System pomiarowy : - zbir środkw technicznych przeznaczony do auto- matycznego uzyskiwania informacji bezpośrednio z obiektu Realizacja: a - wstawienie mikroprocesora w przyrząd pomiarowy b - wykorzystanie standardowego mikrokomputera do pomiarw (warunek przetworzenie wielkości analogowych na cyfrowe) b1 - przetwornik AC w mikrokomputerze b2 - przetwornik AC poza mikrokomputerem Klasyfikacja: Cyfrowy system pomiarowy zintegrowany dyskretny inteligentne przyrządy pomiarowe inteligentne systemy zbie- rania danych standardowy system interfejsu niestandardowy system interfejsu pomiarowy - IEC-625 , - CAMAC - HP-IL, ... mikroprocesorowy - Multibus, - VXI / VME.. inny : - RS-232C, - RS-422, - RS-485 systemy specjalizowane, wykonanie jednostkowe System zintegrowany - wyspecjalizowany system do pomiarw określonej grupy wielkości fizycznych, budowa zamknięta, niedostępna dla użytkownika . System dyskretny - składany z autonomicznych urządzeń funkcjonalnych (przyrządy pomiarowe, komputery, monitory, pamięci ...). System interfejsu (układ sterowania i przesyłania informacji) jest zewnętrzny, w pełni dostępny dla użytkownika umożliwia: dostosowanie do potrzeb, wykorzystanie poszczeglnych urządzeń zarwno w systemie jak i poza nim). J. Ciepłucha Komputerowe wspomaganie procesu pomiarowego 3 Struktura cyfrowego systemu pomiarowego Schemat procesu pomiarowego: zgodny z schematem oglnym (dodatkowo: przetwa- rzanie AC, w wielu przypadkach w końcowej części CA) Czynności sterujące: - czasoprzestrzenna koordynacja działań systemu - ustalanie warunkw pomiaru - organizacja przepływu wszelkich informacji wykonuje kontroler systemu (najczęściej mikrokomputer) wg. programu zawartego w pamięci Konfiguracje : (układ drg przepływu informacji w systemie) gwiazdowa (cen- tralna pozycja: kontro- ler systemu) Sygnały pomiarowe Urządzenie właściwe + Urządzenie systemowe blok interfejsu Kontroler systemu liniowa (wszystkie urządzenia włączane rwnolegle do magistrali cyfrowej) MAGISTRALA pętlowa (jednokierun- kowy obieg informacji) J. Ciepłucha Komputerowe wspomaganie procesu pomiarowego 4 Organizacja transmisji informacji Informacje przekazywane w postaci 8-bitowych kodowanych (ASCII) słw np. "TC10" 0 1 0 1 0 1 00ù 01 000011ù 00110000ù 00110000ùù T ASCII(84) C ASCII(67) 1 ASCII(49) 0 ASCII(48) Transmisja może być: rwnoległa (wieloprzewodowa magistrala przesyłająca szeregowo całe słowa) szeregowa (dwuprzewodowa magistrala przesyłająca kolejne bity słw) Wybr zależny od: odległości przesyłu informacji (koszt, przesłuchy, pojemność kabli) szybkości transmisji Poprawność transmisji zapewnia czasowa koordynacja przesyłania informacji II metody: transmisja synchroniczna (nadawanie i odbieranie w określonych przedziałach czasu np. synchronicznie z taktem przebiegu zegarowego) transmisja asynchroniczna z potwierdzeniem odbioru (HANDSHAKE) (w systemie interfejsu wydzielone 2 lub 3 linie po ktrych nadawca i odbiorca wysyłają do siebie sygnały stwierdzające fakt nadania i potwierdzenia odbioru informacji) Obecnie szeroko stosowana. Magistrala danych dane ważne da ne prz yję te J. Ciepłucha Komputerowe wspomaganie procesu pomiarowego 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |