Водораэбор

1 – технологическая емкость; 2 – датчик уровня; 3 – соединительные провода; 4– измеритель-регулятор; 5 – регулирующий орган

Рисунок 2.3 – Система автоматического регулирования уровня жидкости

В зависимости от типа измеряемой физической величины, принципа действия первичного измерительного преобразователя и расстояния, на которое необходимо передать информацию, в состав системы автоматического контроля могут быть включены помимо первичных измерительных преобразователей промежуточный, нормирующий и передающий измерительные преобразователи. Принципы построения современных систем сбора данных определяют необходимость реализации ими следующих основных функций:

-опрос точек (объектов) измерений по заранее заданной программе или в зависимости от определенных условий (оба подхода обычно сочетаются);

-подготовка первичных результатов измерений для дальнейшего их использования;

-контроль граничных значений измеряемых величин;

-сравнение измеренных значений между собой или с заданными значениями;

-отбор результатов измерений по определенным критериям;

-протоколирование результатов измерений по определенным признакам;

-сжатие измерительных данных, в частности, их объединение по определенным признакам с передачей последний в виде соответствующих кодов;

-формирование сигналов для воздействия на объект управления (регулирования).

Для реализации этих функций в системах автоматического контроля широко используются промышленные ЭВМ и персональные компьютеры (ПК), а также программируемые логические контроллеры (ПЛК).

На рисунке 2.4 показана система автоматического контроля с использованием программируемого логического контроллера и ЭВМ.

Контроллер - это законченное электронное устройство, обычно выполненное в виде платы (плата контроллера) и предназначенное для приема и обработки сигналов от каких либо датчиков, а также для управления внешними устройствами (драйверами) на основании результатов обработки принятых сигналов.

Компьютер в составе комплексов автоматизации функционирует в качестве станции оперативного технологического персонала и выполняет следующие задачи:

-сбор данных от контроллеров;

-обработка данных;

-отображение результатов обработки;

-обработка действий персонала по управлению технологическим объектом и передача соответствующих команд контроллерам;

-накопление результатов обработки данных и действий персонала.

Рисунок 2.4 – Система автоматического контроля с использованием программируемого логического контроллера и ЭВМ

Для обработки результаты измерений должны быть представлены в цифровой форме, обычно путем аналого-цифрового преобразования сигналов (АЦП). Простейшая обработка цифровых сигналов может осуществляться основными логическими элементами, реализуемыми на электромагнитных реле или полупроводниковых схемах. Применение микропроцессорной техники позволяет:

-обрабатывать большой объем результатов измерений;

-интегрировать ряд величин и получать средние значения;

-хранить большие объемы данных;

-выполнять сравнительно простые вычисления в реальном масштабе времени, т.е. в темпе поступления результатов измерений и протекания управляемого процесса;

-использовать универсальный центральный процессор и быстро изменять программы;

-отображать результаты измерения в аналоговой и цифровой формах;

-формировать сигналы для исполнительных органов.

С помощью микропроцессорных систем достигаются многофункциональность приборов, упрощение управления процессом измерения, автоматизация регулировок, самокалибровка и автоматическая поверка, улучшение метрологических характеристик прибора, статистическая обработка результатов измерений.