статья: Информационно-технологическая Система "Поток" 2003 г.

ЗАО "Микротек Телеком"

I. Введение

Задача получения информации, диагностирования оборудования, управления процессами испытаний актуальна как для крупных промышленных предприятий, так и для небольших специализированных лабораторий.

ЗАО "Микротек Телеком" предлагает информационно-технологическую систему "Поток", предназначенную для автоматизации испытательных, аттестационных и сертификационных стендов, диагностирования оборудования, управления технологическими процессами и экспериментами. "Поток" построен на базе модульной системы LTC от "Л Кард".

Переносной вариант системы ПОТОК

Возможности системы позволяют осуществить:

  • сбор информации;
  • обработку данных;
  • управление испытаниями;
  • управление технологическими процессами
  • имитацию недостающих компонентов;
  • воспроизведение полученной информации.

    Основные отличия системы "Поток" от аналогичных продуктов:

  • конфигурация системы в точности соответствует поставленной задаче;
  • в процессе эксплуатации возможно дополнение системы новыми компонентами;
  • невысокая стоимость по сравнению с аналогами.

    Характерным примером применения системы "Поток" является использование ее на испытательном стенде НПО "НАУКА" для испытания систем кондиционирования воздуха самолетов.

    НПО "НАУКА" - одно из старейших авиационных предприятий России. Является единственным в России и странах СНГ разработчиком авиационных и космических систем жизнеобеспечения воздушных судов, летательных аппаратов, космических кораблей и орбитальных станций.

    Компоненты, на основе которых изготавливается система, включены в Госреестр средств измерений.

    II. Область применения

    Возможности системы позволяют использовать ее во многих областях промышленности и производства. Программное обеспечение реализует сбор и регистрацию данных от основных типов индустриальных датчиков. Наличие модулей различных назначений и классов точности, с гальваноразвязкой или без нее, позволяет оптимально компоновать системы для решения поставленных задач. Диапазоны входных напряжений варьируются от 0,12В до 10В при относительной точности измерения не хуже 0,1% от измеряемого диапазона. При необходимости эти диапазоны могут быть изменены посредством дополнительного аппаратного обеспечения. Может быть изменен и характер входного сигнала: система снабжена прецизионным стабилизирующим источником тока, что позволяет использовать резистивные датчики (например, термо- и тензорезисторы).

    Помимо сбора информации система позволяет управлять экспериментами или любыми другими технологическими процессами. Для выполнения этих задач система снабжена платами, которые формируют дискретные сигналы. Посредством полевых транзисторов или реле эти сигналы могут быть коммутированы с силовой частью управляемого объекта. Алгоритм управления задается посредством наложения условий на измеряемые "собирающей" частью системы параметры – как дискретные, так и аналоговые. Условия могут формироваться как совокупность простых условий (больше, меньше), объединенная логическими И или ИЛИ. При этом выполнение проверяется в течение заданного отрезка времени. Таким образом, удается реализовать практически любые алгоритмы.

    III. Комплектация

    1. Модульная система сбора данных и управления.

    Модульная система сбора данных и управления позволяет создавать распределенные сети сбора данных с разнообразных датчиков и управления информационными потоками для решения задач лабораторной и промышленной автоматизации. Модульная система осуществляет сбор данных, преобразование их в цифровую форму и передачу в компьютер.

    Систему можно рассматривать как:

  • устройство удаленного ввода/вывода аналоговой и цифровой информации для персональных IBM совместимых компьютеров;
  • средство для многоканального сбора информации;
  • законченную систему с собственным процессором, позволяющую реализовать необходимые алгоритмы обработки данных и управления на уровне программирования установленного в контроллере сигнального процессора.

    Модульная система сбора данных и управления представляет собой жесткую конструкцию, в слоты (разъемы) которой можно установить определенное количество модулей (от 1 до 16) и комплект сопряжения с персональным компьютером (управляющий контроллер и плата сопряжения с ПК), выделенный в отдельный слот.

    Модульная система изначально предназначена для установки в стандартную 19-дюймовую стойку, однако она может быть установлена любым удобным образом, гарантирующим ее механическую устойчивость, отсутствие вибраций и других вредных воздействий. Модульная система готова к использованию сразу после установки в нее измерительных плат.

    Условия окружающей среды:

    Температура рабочая: от +5 до +55С
    Температура хранения: от –10 до +55С
    Относительная влажность: от 5 до 90% при +25С

    Комплект для сопряжения с персональным компьютером.

    Контроллер

  • обеспечивает управление установленными модулями и обмен информацией с персональным компьютером.
  • выполнен на мощном 16-ти битном 10 МГц RISC процессоре семейства ADSP21XX фирмы Analog Devices и осуществляет все функции по управлению модулями, временной синхронизации, линеаризации измерений, формированию массива данных и передаче его через блок внешнего интерфейса в компьютер. Сигнальный процессор: ADSP 2105
    Тактовая частота: 10 МГц
    Внутреннее ОЗУ данных: 512 Слов
    Внутреннее ОЗУ программ: 1 кСлово
    Внешнее ОЗУ слов: 32 кСлова

    Плата сопряжения:

  • сетевая плата-адаптер интерфейса "Манчестер" для ПК. Интерфейс "Манчестер" имеет двустороннюю гальваническую развязку и отличается повышенной устойчивостью к помехам. Передача данных осуществляется в фазоимпульсном коде по коаксиальному кабелю или витой паре.
  • имеет один или два канала, к каждому каналу допускается подключение до 30 крейтов. Последовательный интерфейс "Манчестер-2":
    Скорость передачи: до 1МБод
    Длина линии: до 1 км (1,5км с уменьшением скорости передачи информации)
    Гальваническая развязка: 500В
    Плата сопряжения
    Кол-во каналов: 1 или 2
    Кол-во подключаемых модульных систем: 30 (на канал)
    Системная шина: ISA

    Подключение к ПК возможно через:

  • принтерный порт LPT, который должен поддерживать протокол EPP или Bidirectional Скорость передачи: до 800 КБод
    Длина линии: до 1 км
  • СОМ порт, работающий по протоколу ModBus через RS-232/485 Скорость передачи: до 115 КБод
    Длина линии: 1,5-2 м

    Набор модулей ввода/вывода

    Модульная система является высокоточным прибором изменяемой конфигурации. Основные элементы этой системы - модули ввода/вывода, предназначенные для выполнения конкретных задач, например:

  • модуль измерения напряжений
  • модуль измерения тока;
  • модуль измерения сигналов с термопар;
  • модуль измерения сигналов с термосопротивлений;
  • модуль АЦП для измерения сигналов в полосе 25кГц;
  • многоканальный источник тока;
  • модуль АЦП с повышенным динамическим диапазоном для вибро-акустических измерений;
  • модуль АЦП для тензометрических измерений;
  • модуль АЦП для работы с потенциометрическими датчиками;
  • модуль для проведения измерений частоты;
  • модуль ввода цифровых сигналов с гальваноразвязкой;
  • модуль вывода цифровых сигналов с гальваноразвязкой;
  • модуль для генерации аналоговых сигналов произвольной формы и постоянного калибровочного напряжения и т.д.

    Существует широкая номенклатура типов универсальных модулей, например:

  • 14-ти битная АЦП, 16 дифференциальных каналов для измерения напряжений в пределах ±480мВ (±120/240/480мВ)
  • 12-ти битная АЦП, 16 дифференциальных канала или 32 канала с общей землей в пределах до ±10В (±1,25/2,5/5/10В)
  • 16-ти канальный источник постоянного тока (0,3125/0,625/1,25/2,5 мА с точностью ±0,03% после калибровки)

    Все модули выполнены в виде плат размером 100х135 мм. Необходимость применения того или иного типа модуля определяется разработанной конфигурацией системы.

    2. Блоки коммутации

    Блоки коммутации выполняются в виде съемных модулей, рассчитанных на монтаж в 19" стойку. Блоки коммутации предназначены для упрощения процесса коммутации датчиков с системой "Поток".

    Блоки коммутации системы ПОТОК

    3. Датчики

    Возможности системы позволяют подключаться ко всем основным типам индустриальных датчиков. В случае наличия или необходимости использования уникального типа датчика производится доработка программного обеспечения и создание необходимого блока коммутации. Перечень необходимых датчиков определяется в зависимости от разработанной конфигурации системы и поставляется по желанию Заказчика. Возможно подключение "датчиков" типа "Дискретный выходной сигнал".

    4. Компьютер

    Компьютер является неотъемлемой частью системы "Поток". Возможно использование персонального IBM-совместимого или промышленного компьютера с операционной системой Windows'95/98/NT4.0/2000, программой Microsoft Excel 2000 и шиной ISA.

    Расстояние от персонального IBM-совместимого компьютера до контроллера может составлять до 1 км при использовании коаксиального кабеля. При большей длине (до 1,5 км) происходит значительное снижение скорости передачи информации. В случае использования промышленного компьютера система выполняется в одноблочном варианте – компьютер устанавливается в одном корпусе с контроллером. Возможен переносной вариант комплекса в мобильной 19" стойке.

    Стационарный вариант системы ПОТОК

    5. Программное обеспечение

    Программное обеспечение представляет собой интерфейс, позволяющий осуществить:

  • Разработку плана испытаний.
  • Разработку плана течения технологического процесса.
  • Настройку типа (характеристик и коэффициентов) датчиков для каждого из каналов.
  • Задание параметров датчиков на каждом аналоговом или цифровом входе.
  • Настройку считывания данных по всем каналам, включая установку частоты съема данных.
  • Запись данных в файл данных в исходном виде в процессе считывания.
  • Графическое и числовое отображение результатов измерений в реальном масштабе времени.
  • Преобразование измеренных значений напряжений в реальные величины – давления, температуры, расходы и т. п. с заданной точностью.
  • Архивацию информации.
  • Протоколирование информации.
  • Имитацию процесса на основе полученной информации.

    Графическое и числовое отображение результатов измерений в реальном масштабе времени

  • Контакты

    Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

    Многоканальный телефон:
    +7 (495) 785-95-25
    Факс: +7 (495) 785-95-14

    Отдел продаж: sale@lcard.ru
    Техническая поддержка: support@lcard.ru

    Время работы: с 9-00 до 19-00 мск