![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция 3 Технические средства АТТП. Часть 1 – сбор и передача информации
В этой лекции мы рассмотрим сведения о структуре технических средств автоматизации и управления технологическими процессами и комплексами; средства сбора информации о ходе технологического процесса (датчики, нормирующие преобразователи, интеллектуальные устройства сбора информации); средства отображения и хранения информации; сетевое оборудование и НАRТ - протоколы.
При выборе технических средств АСУ ТП необходимо руководствоваться требованиями по группам видов технических средств. Входные (первичные) преобразователи (датчики) применяются в комплекте с вторичными приборами, регуляторами, устройствами централизованного контроля, системами управления. Физическим основам используемого преобразования датчики делятся на 2 категории: 1. пассивные – не нуждается в дополнительном источнике энергии (например, термопара, пьезоэлектрические чувствительные элементы, фотодиоды), обычно – прямого действия, 2. активные - используют источник внешней энергии, называемой сигналом возбуждения (при формировании выходного сигнала датчик тем или иным способом воздействует на сигнал возбуждения). Поскольку в этом случае происходит изменение характеристик датчиков, их иногда называют параметрическими. Фактически определенные параметры активных датчиков модулируют сигналы возбуждения, и эта модуляция несет в себе информацию об измеряемой величине (например, термисторы или резистивные тензодатчики). По конструктивному исполнению датчики могут быть: наружными или встроенными. По характеристике измерения датчики могут быть: 1. абсолютными - определяют внешний сигнал в абсолютных физических единицах, не зависящих от условий проведения измерений, например – термистор - его электрическое сопротивление напрямую зависит от абсолютной температуры по шкале Кельвина, 2. относительными – определяют внешний сигнал относительно только определенных условий использования, например - термопара. По эксплуатационной характеристике датчики могут быть: 1. бесконтактными - не имеющими непосредственной связи с объектом, 2. другими: поверхностными и т.д. Более распространенный подход к классификации датчиков заключается в рассмотрении их технических характеристик: • назначение функциональное (например: термопреобразователь, преобразователь давления, уровня, перемещения и т.д.), • вид чувствительного элемента: материал и/или способ преобразования, влияющие на область применения или диапазон допустимых значений измеряемой ФВ (например: термопреобразователи: термоэлектронные сопротивления, пирометры и т.д.), Классификация датчиков по степени (глубине) преобразования: · первичный преобразователь; · с унифицированным выходным сигналом; · с цифровым сигналом; · микропроцессорный; · с индикатором, в т.ч.с цифровым дисплеем и индикаторами состояния; · интеллектуальный (с возможностью обмена данными с управляющим устройством, например наличие HART - интерфейса); · с релейным выходом. Первичный преобразователь с остоит из: 1. первичного преобразователя (чувствительного элемента), 2. клемного соединителя преобразователя с внешними цепями, 3. корпуса, защищающего преобразователь от внешнего воздействия среды, 4. корпуса, защищающего клемный соединитель с внешними цепями. Назначение корпуса преобразователя – защита от воздействия измеряемой среды (от воздействия влаги, абразивных веществ, сильных перепадов температур, химических реагентов, механических напряжений и ядерного излучения. Назначение корпуса защиты соединителя - защита от воздействия внешней среды при эксплуатации (от воздействия влаги, пыли, дождя). В эксплуатационной документации материалы изготовления и другие характеристики корпусов оговариваются отдельно Датчик с унифицированным выходным сигналом с остоит из: 1. первичного преобразователя (чувствительного элемента), 2. аналоговой электронной схемы (с возможностью подстройки для калибровки) 3. корпуса защищающего преобразовательный элемент от воздействия внешней среды. 4. корпуса защищающего и электронную схему от воздействия внешней среды. Защитный корпус первичного преобразователя. Защитный корпус электронной схемы Датчик цифровой с остоит из: 1. первичного преобразователя, 2. сенсорного аналого-цифрового электронного модуля, 3. регистров коррекции результатов, 4. регистров коммуникации информационных сигналов управления датчиком и выдачи результатов измерения. Датчик микропроцессорный с остоит из: 1. первичного преобразователя, 2. сенсорного электронного модуля, 3. микроконтроллерного модуля. Сенсорный модуль содержит: 1. первичный преобразователь, 2. аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3. микросхему энергонезависимой памяти с информацией о модуле и коэффициентов калибровочных настройки, 4. датчик температуры (для коррекции погрешности измерений из-за влияния температуры окружающей среды). Обеспечивает аналого-цифровое преобразование сигнала первичного сенсора и его коррекцию в соответствии с калибровочными значениями и температурой окружающей среды. Микроэлектронный модуль содержит: 1. микроконтроллер, 2. микросхему энергонезависимой памяти с конфигурацией датчика, 3. схему регулировки нуля и шкалы, 4. цифро-аналоговый преобразователь. Обеспечивает генерацию аналогового сигнала, пропорционального измеряемой величине в соответствии настройкой конфигурации. Конфигурируется через терминальный порт с помощью специальный программы ПК или специального дисплейного клавишного устройства. Датчик индикаторный (микропроцессорный) с остоит из: 1. микропроцессорного датчика, 2. установленного или подключаемого цифрового дисплея или индикатора (сигнализатора) состояния, например: Вид индикатора: 1. стрелочный, 2. цифровой (обычно -ЖКИ) 3. конструкция: 4. встроенный 5. выносной. Выносной индикатор – обеспечивает лучший обзор и меньшие требования к исполнению (защите от внешней среды) Встроенный индикатор для удобства доступа к электронному преобразователю может быть провернут относительно измерительного блока от установленного положения. Датчик интеллектуальный с остоит из: 1. микропроцессорного датчика, 2. портов коммуникации (ввода/вывода) информации (обычно с протоколом битовой формы). Содержит: 1. специальный терминальный порт настройки программы. 2. аналоговый выход через который осуществляется и коммуникация цифровых сигналов (для протокола HART) 3. информационный выход через который осуществляется: 4. управление работой датчика верхним по иерархии управляющим устройством (например, контроллеров или ПК), 5. коммуникация результатов измерения в цифровом виде
|