Обобщени блок-схеми на измервателни и контролни процеси
3.1. Диаграма на процеса на измерване и неговия анализ от гледна точка на автоматизацията
Типична диаграма на автоматизирани измервания е показана на фиг. 3.1. Обект на измерване може да бъде някакъв процес, явление или устройство. Измерените стойности се възприемат от сензори, от изходите на които електрическите сигнали се подават към превключвателя. Превключвателят увеличава използването на измервателната настройка при многоканални измервания. Анкетирането на сензора може да бъде циклично (параметрите са хомогенни и неподвижни), софтуерно (параметрите са неподвижни, но неравномерни) или адаптивно (параметрите са нестационарни).
Електрическият сигнал от сензора, избран от превключвателя, се преобразува в цифров код в ADC. Интерфейсът осигурява интерфейс на измервателния канал с компютър. Освен това информацията за измерването се обработва според дадена програма в компютър и се представя в удобна форма на дисплея или се отпечатва на хартия. Базата данни (DB) е предназначена да съхранява необходимата информация за измерване и справка.
ЦАП се използва за две цели: представяне на резултатите от измерването в аналогова форма с по-нататъшното им преобразуване в графична форма и преобразуване на компютърни команди в аналогови сигнали с цел управление на обекта на измерване. Контролният канал ви позволява активно да въздействате върху обекта (топлина, охлаждане, облъчване, деформация, възстановяване), като същевременно наблюдавате реакцията му на тези влияния. Наличието на компютър позволява изчислителен експеримент.
3.2 Процес на управление и възможности за неговата автоматизация
Процесът на контрол се свежда до проверка на съответствието на съоръжението с установените технически изисквания. Същността на контрола (GOST 16504 - 81) се състои в извършването на две основни операции:
- получаване на информация за действителното състояние на обекта, за признаците и показателите за неговите свойства (първична информация);
- сравнение на първичната информация с предварително определени изисквания, норми, критерии (вторична информация).
Предварително установените изисквания към контролния обект могат да бъдат представени под формата на примерен продукт или под формата на списък на определени параметри и техните стойности с посочване на полета на толеранс.
Извикват се граничните стойности на областите на състоянието на контролирания параметър норми. Разликата между измерването и контрола е в това при измерване - в сравнение с единица от определена физическа величина, за да се получи количествена информация, и под контрол физическият параметър се сравнява с неговата норма, за да се определят отклоненията на този параметър (качествената характеристика на обекта - "добър" - "лош").
Извиква се набор от технически средства, чрез които се извършват операциите за автоматично управление системи за автоматично управление.Тези системи са една от основните връзки на ACS и APCS.
На фиг. 3.2 показва обобщена блок-схема на системата за автоматично управление. Нека разгледаме накратко основната цел на компонентите, включени в тази система.
Подсистема за комутация и комуникация - служи за директно свързване на системата към контролирания обект. Може да се извърши с помощта на проводници или кабелни линии или с помощта на високочестотен радио канал. Подсистемата включва устройства за превключване на управлявани и стимулиращи сигнали.
Подсистема на МТ и генератори на тестови влияния - съдържа преобразуватели на различни физически величини, нормализатори на техните изходни сигнали в унифицирани електрически сигнали, както и генератори на тестови сигнали, които формират въздействия върху управляващия обект.
Подсистема на съвпадащи преобразуватели- се състои от преобразуватели на унифицирани аналогови сигнали в код (ADC - за сигнали за напрежение и ток и честотно-цифрови - за честотни сигнали) и обратни преобразуватели "аналогов код" за формиране на тестови влияния.
Оперативна подсистема - е специализиран компютър, който може да се изпълнява на микропроцесорни комплекси LSI.
I/O подсистема - включва устройства, които осигуряват комуникация между оператора и системата (контролен панел, дисплей, електрически пишещи машини и др.), устройства за запис на информация, външни устройства за дългосрочно съхранение, както и средства за подготовка и въвеждане на програми. Принципите на компютърното взаимодействие с други подсистеми се основават на използването на стандартни канали за предаване на данни.