Курсовой проект - Проектирование и расчет структурных составляющих информационно-Измерительного канала

Подождите немного. Документ загружается.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

- платы, с расположенными на них жидкокристаллическим табло и

клавиатурой для конфигурирования прибора, цифровым табло для индикации

- результатов измерения, барграфом и светодиодами сигнализации и

регулирования.

Узел для крепления и вращения диаграммной бумаги включает в себя:

- плату для крепления диаграммной бумаги, держатель диаграммы;

- шаговый двигатель, на оси которого крепится держатель диаграммы.

Крепление бумаги осуществляется при помощи прижима. Положение бумаги

фиксируется специальным ключом. Управление шаговым двигателем

осуществляет центральный процессор прибора. Электрическое соединение

двигателя с платой ЦП осуществляется жгутом с разъемом.

Узел для перемещения перодержателя состоит из;

- шагового двигателя, размещенного на специальной плате;

- зубчатого колеса - «сектора», передающего движение от двигателя на

перодержатель;

- перодержателя, на котором крепится фломастерный узел записи.

Ограничение движения перодержателя осуществляется при помощи тормоза.

Тормоз, соединенный с валом двигателя, перемещается в выемке платы, на

которой укреплен двигатель. Конфигурация выемки обеспечивает остановку

двигателя, когда фломастер доходит до крайних линий диаграммной бумаги.

Для выполнения требований по динамике движения пера служит пружина. На

перодержатель крепится фломастер, осуществляющий регистрацию результата

измерения на диаграммной бумаге. Конструкция перодержателя позволяет

произвести подстройку, как радиуса дуги перемещения фломастера, так и

положения фломастера, соответствующего нижнему предельному значению

измеряемого параметра, а также регулировать прижим фломастера к бумаге.

Управление двигателем осуществляется с платы ЦП, электрическое соединение

между ними осуществляется жгутом с разъемом.

На задней стенке прибора (дне) размещается плата ЦП, на которой собрана

электрическая схема прибора. Кроме того, на плате расположены разъемы для

внешних подключений. Кабели внешних подключений выводятся из прибора

через отверстия в дне или боковой стенке прибора и фиксируются при помощи

гермовводов.

Снаружи на дне прибора предусмотрена возможность закрепления барьера

искрозащиты для работы с датчиками, расположенными во взрывоопасной зоне.

18.3.3 Назначение функциональных клавиш

◄,► - клавиши «влево», «вправо» применяются для:

а) перемещения между пунктами вложенного меню;

б) перемещения курсора при редактировании числовых значений.

▲,▼ - клавиши «вверх» или «вниз» применяются для:

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

а) выбора параметров (числовых и смысловых) из предлагаемого списка. Эти

параметры отмечаются мерцанием с периодом 1 сек.;

б) изменения цифры в разряде при редактировании числовых значений.

Клавиша ▲ увеличивает число, клавиша ▼ – уменьшает.

Ввод – применяется для подтверждения выбора пункта меню или параметра;

для ввода числового значения. Выбор любого параметра или редактирование

числа должны всегда заканчиваться нажатием Ввод. В противном случае параметр

или число не будут сохранены в памяти прибора.

Сброс – применяется для отмены ошибочно введенного числового значения,

а также для выхода из текущего пункта меню и возврата к предыдущему.

18.3.4 Работа прибора

Прибор имеет два режима: рабочий и служебный.

Служебный режим предназначен для проверки, калибровки, юстировки и

конфигурирования прибора.

В рабочем режиме прибор осуществляет:

- измерение параметра, подключенного на вход прибора и выбранного при

конфигурировании;

- регистрацию измеренных значений на диаграммном диске;

- сигнализацию выхода параметра за допустимые пределы по уровню или

скорости изменения сигнала;

- регулирование;

- архивирование результатов измерений.

18.4 Устройство и работа 16-разрядного ЦАП

Микросхема выполнена в 20-выводных корпусах типа SOIC с планарными

выводами. ЦАП питается от однополярного источника напряжением +5 В и

отличается низкой потребляемой мощностью (не более 50 мВт), отсутствием

паразитных помех “цифрового” происхождения на выходах (GLITCH-FREE

VOLTAGE OUTPUTS), малыми нелинейными искажениями, наличием

встроенного источника образцового напряжения.

Цоколевка и основная схема включения микросхемы приведены на рисунке

18.2 Назначение выводов микросхемы РСМ66Р приведены в таблице 18.1:

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

Таблица 18.1 - Назначение выводов микросхемы РСМ66Р

Рисунок 18.2 - Цоколевка и основная схема включения микросхемы

РСМ66Р

Упрощенная структурная схема ЦАП приведенная на рисунке 18.3. Основные

параметры ЦАП РСМ66Р:

• динамический диапазон — 96 дБ;

• напряжения входных логических сигналов высокого уровня — (2,4…5,25)В;

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

• напряжения входных логических сигналов низкого уровня — +(0…0,8) В;

• формат входных данных — последовательный код ВТС;

• максимальная тактовая частота — не менее 8,5МГц;

• суммарный уровень нелинейных искажений и шумов относительно

максимального уровня выходного сигнала равен –88дБ на частоте выходного

сигнала 991Гц при частоте дискретизации FS=176,4кГц

• разделение каналов — 85 дБ;

• ошибка установки выходных уровней сигналов — ±2% (типовое значение

при размахе выходного сигнала 2,6В);

• ошибка установки уровней выходных сигналов левого и правого каналов —

±1%;

• ошибка установки нулевого уровня выходного сигнала — ±30мВ;

• максимальный размах выходного сигнала — 2,6В;

• выходное сопротивление — 2Ом;

• напряжение источника питания — 4,75…5,25В;

• ток потребления — не более 9,5мА.

Рисунок 18.3 – Упрощенная структурная схема ЦАП

ЦАП РСМ66Р может работать в одно или двухканальном режимах, основной

режим одноканальный (один ЦАП, два канала). Работа ЦАП в этом режиме

основана на временном разделении каналов и использовании двух различных

режимов работы выходных усилителей — рабочего и интегрирующего. Этот

режим реализуется при подаче на вход SDM SEL напряжения с уровнем лог. “0”.

При временном разделении каналов цифровые данные левого и правого

каналов обрабатываются в ЦАП попеременно, аналоговый выход ЦАП подключен

к обоим выходным усилителям, режимы работы которых синхронно и

попеременно переключаются с рабочего на интегрирующий и наоборот.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

Заключение

В результате исполнения работы был спроектирован и рассчитан ИИК для

измерения параметров (температуры, расхода и состава) пара, протекающего

через трубопровод.

В результате анализа были спроектированы структурная и функциональная

схемы канала. Измерения в данных схемах производится при помощи двух

независимых каналов.

Канал для измерения расхода представляет собой последовательно

расположенный датчик (труба Вентури), первичный преобразователь

(подключенный через конденсационные сосуды), дифманометр типа Сапфир,

промежуточного преобразователя БИК 1, вторичного прибора (КСП). Все

приборы реально существующие и соответствуют стандарту. Они подобраны в

соответствии с измеряемыми параметрами среды.

Канал для измерения температуры состоит из термосопротивления ТСМ-0879

и вторичного прибора КСМ-2.

При выполнении расчетов были определены необходимые параметры для

расходомера переменного перепада давления, реохорда и автоматического моста,

соответствующие требованиям нормативно-технической документации на

промышленные средства измерения.

Подсчитана суммарная погрешность ИИК. Значение полученной

погрешности удовлетворяет требованиям ГСП (допустимая погрешность ИИК

3,5%). Это значение позволяет получать сведения о параметрах в трубопроводе с

необходимой точностью.

Была рассчитана схема для заземления ИИК, что обеспечивает безопасность

работы приборов.

С целью модернизации, улучшения условий эксплуатации, ремонта и

обслуживания ИИК и уменьшения суммарной погрешности применён

микропроцессорный программируемый измеритель типа РМ1. Суммарная

погрешность ИИК с его применением незначительно снизилась.

Изложены основные требования к эксплуатации, ремонту и монтажу

выбранных приборов, с учётом технических описаний и требований ГОСТа и

ДСТУ на средства автоматизации.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

Литература

1.Монтаж приборов и средств автоматизации. Справочник. Под редакцией

А.К. Адабашьяна, И.А.Алексеева и др., М: Энергия, 1972.

2.Степанов В.И., Яхваров Я.И., Иваньков В.М., Кузнецова Н.И.

Измерительно-информационные системы. Часть 1. -Севастополь: СИЯЭиП,

1999.

3.Руководящий нормативный документ «Правила измерения расходов газов и

жидкостей стандартными сужающими устройствами» РД 50-213-80. –М.:

Издательство стандартов, 1982.

4.Преобразователь измерительный Сапфир-22. Техническое описание и

инструкция по эксплуатации 08919030 ТО.

5.ГСП. Приборы автоматические следящего уравновешивания КСМ4,

КСМ4И, КСП4, КСП4И, КСУ4 – Техническое описание и инструкция по

эксплуатации 3.9026.171.ТО.

6.Блоки извлечения корня БИК-1. Техническое описание и инструкция по

эксплуатации 08908124 ТО

7.Кузнецова Н.И., Чуклин А.А. Технологические измерения и приборы АЭС.

Ч.1. Температурные измерения на АЭС: Учебное пособие. – Севастополь:

СИЯЭиП, 2001 – 220 с.:ил.

8.ГСП. Приборы автоматические следящего уравновешивания КСМ2, КСП2,

КСУ2. ТО и ИПЭ ТО.

9.Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.:

Энергия, 1978.

10.Фёдоров А.А. Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного

проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное

пособие для вузов . М.: Энергоатомиздат, 1987

11.Кузнецова Н.И. Методические указания к выполнению курсового проекта

по дисциплине технологические измерения и приборы. Севастополь, 2007.

12. www/referatu.ru/1/27/079.htm

13.Журнал Электрик №11-12/2006

14.. Термопреобразователи сопротивления ТСП-0879 и ТСМ-0879.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации 5ЦО.282.181-04 ТО

15. Правила технической эксплуатации установок потребителей и правила

техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. 4-е

изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1986, 424 с, ил.

16Попов А.Ф. Теплотехнический контроль на атомных электростанциях. -М.:

Энергоатомизд, 1986

17.www . Santestula . ru

18.www.wim.ru/prodаct/rashod/rm_1/rm_1.php

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист



7.0925.КП.07.10 ПЗ

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Позиционное

обозначение

Колич. Наименование Примечание

Измерительная схема потенциометра

1 Резистор ПлВ – 130 Ом

--------------

Резистор ПлВ – 330 Ом

--------------

1 Резистор МЛТ – 0,5 – 75 Ом  5%

--------------

1 Резистор МЛТ – 0,5 – 15 Ом  5%

---------------

Н1

Резистор МЛТ – 0,5 – 7,5 Ом  5%

---------------

П1

Резистор МЛТ – 0,5 – 1,5 Ом  5%

---------------

Резистор МЛТ – 0,5 – 82 Ом  5%

---------------

Резистор МЛТ – 0,5 – 82 Ом  5%

---------------

ИПС 1

Источник стабилизированного питания

---------------

РД 1

Реверсивный двигатель Д219П1

---------------

СД 1

Синхронный двигатель ДСМ2П-220

---------------

ЭУ 1

Электронный усилитель У2М-01

---------------

ТСМ 1

Термометр сопротивления медный 50М

---------------

Конденсатор обмотки двигателя - 100 мкФ

---------------

Конденсатор обмотки двигателя – 100 мкФ

---------------

Функциональная схема ИИК

1 1 Трубопровод Чугун

2 1 Труба Вентури СтХ14Н16Б

3 Соединительная импульсная линия

--------------

4 9 Запорный вентиль

--------------

5 1 Дифманометр типа «Сапфир - 22М ДД»

--------------

6 1 Промежуточный преобразователь БИК-1

--------------

7 1 Вторичный преобразователь типа КСП 2

--------------

8 1 Термометр сопротивления типа ТСМ-9506

--------------

9 1 Вторичный прибор типа КСП 2

--------------

10 2 Разделительный сосуд типа СКМ-100

--------------