124041 (592889), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Рисунок 9 – Главное рабочее окно программы
Далее необходимо в выпадающем меню выбрать один из установленных в системе OPC серверов, например Graybox.Simulator.1 и нажать кнопку «Подключиться». Теперь приложение работает в качестве клиента выбранного сервера и может получать с него необходимые данные. Для того, чтобы выбрать нужные параметры для контроля, нужно нажать кнопку «Добавить параметры для слежения». Это действие откроет диалог выбора объектов контроля. (рисунок 10).
В случае использования демонстрационного сервера Graybox Simulator, лучше всего перейти в раздел numeric -> random и в появившемся списке выбрать любые несколько параметров вещественного или целочисленного типа, например Uint8, Uint32 и float (рисунок 11)
Рисунок 10 – Диалог выбора объектов контроля
Рисунок 11 – Список объектов раздела random
После выбора необходимых параметров нужно нажать кнопку «Open».
Далее открывается окно ввода параметров прогнозирования (Рисунок 12), где необходимо указать для каждого из выбранных объектов длительность опроса, перерыв между опросами, граничное значение и предельное время прогнозирования.
Длительность опроса – это время, в течение которого модуль будет записывать в память текущие значения выбранного объекта и находить среднее значение за этот период. На основании двух таких опросов и, соответственно перерыва между ними, делается вывод о том, проявляет ли параметр положительную динамику по отношению к введенному граничному значению или нет. Для предотвращения ложных срабатываний, необходимо ввести предельное время прогнозирования. В случае, если расчетное время достижения граничного значения больше введенного предельного, программный модуль будет продолжать работу без вывода какой-либо информации.
Рисунок 12 – Окно ввода параметров прогнозирования
Далее необходимо нажать кнопку «Применить», после чего вновь откроется главное окно программного модуля. В таблице будет всегда выводиться текущая информация о последнем снятом значении, интенсивности изменения, прогнозируемом времени достижения граничного значения и средних значениях каждого параметра в двух последних интервалах опроса.
В случае, если какой-либо из параметров начинает стремиться к своему граничному значению, и расчетное время оказывается меньше предельного установленного, то на экране появляется окно с предупреждением (рисунок 13), в котором будет выводиться имя параметра, интенсивность его изменения, а также расчетное (прогнозируемое) время достижения им граничного значения. Это окно можно закрыть, нажав кнопку «ОК».
Рисунок 13 – Окно предупреждения
9 Лабораторный стенд
9.1 Описание лабораторного стенда
Разработанный лабораторный стенд предназначен для сбора аналоговых сигналов с измерительных преобразователей, преобразования их в цифровую форму, передачей их в ПК через параллельный порт и последующей обработки этих данных разработанной программной системой автоматического контроля технологических параметров.
9.2 Структура лабораторного стенда
Лабораторный стенд основывается на интегральной микросхеме аналого-цифрового преобразователя 572ПВ4, которая представляет собой 8-ми канальную 8-ми разрядную систему сбора данных (ССД) (Рисунок 14) Она обеспечивает непосредственное сопряжение с микропроцессорами, имеющими раздельные и общие шины адреса и данных.
Управление микросхемой осуществляется от микропроцессора логическими сигналами ТТЛ и КМОП уровней. Режим прямого доступа к памяти реализуется в соответствии с алгоритмом последовательной обработки аналоговых сигналов по восьми независимым входам. По заданному алгоритму в микросхеме производится последовательный опрос и выбор канала с последующим преобразованием входного напряжения при помощи АЦП последовательного приближения. В течение всего периода преобразования, равного сумме времен преобразования в каждом из восьми каналов, цифровая информация хранится во внутреннем ОЗУ, что обеспечивает прямой доступ к памяти в любой момент времени. Смена данных в ОЗУ происходит только в конце каждого цикла преобразования в соответствии с номером опрашиваемого канала. Адрес выбранного канала определяется кодом, записанным в адресные шины A0-A2. Структурная схема данного АЦП представлена на рисунке 11.
Рисунок 14 – Структурная схема 8-канальной ССД 572ПВ4
Назначение выводов микросхемы представлено в таблице 10.
Таблица 10 – Назначение выводов микросхемы 572ПВ4
| Обозначение вывода | Назначение | Номер вывода |
| 1 | 2 | 3 |
| A0-A2 | Адресные входы, А0-МЗР | 17..19 |
| AIN1-AIN8 | Аналоговые входы | 9..2 |
| ALE | Разрешение защелкивания адреса | 16 |
| BOFS | Вход коМПаратора напряжения | 1 |
| CLK | Вход тактового сигнала | 15 |
| CS | Вход управления считывания данных ОЗУ | 13 |
| D0-D7 | Выходы 0-7 разрядов | 27..20 |
| GND | Земля | 14 |
| STAT | Выход сигнала состояния | 12 |
| Vcc | Напряжение питания | 28 |
| Vref+, Vref- | Опорное напряжение | 10, 11 |
В разработанном стенде имеется 2 режима работы: измерение биполярного напряжения от -5В до +5В и однополярного от 0 В до 10 В. Соответственно наименьшее измеряемое преобразователем напряжение будет составлять 10/256 = 0,039 В. Для использования в учебных целях этого будет вполне достаточно.
Цикл преобразования с использованием метода последовательного приближения при измерении напряжения одного канала составляет 66 мкс. Соответственно, имеется возможность измерения напряжений лишь для относительно медленно протекающих процессов, к примеру, тепловых.
В преобразователе имеется 8 каналов аналогового входа, восемь линий передачи данных и три адресные линии, которые обеспечивают возможность выбора одного из восьми входов. Для преобразователя необходим генератор тактовых импульсов с частотой, не превышающей 1,2 МГц.
У данного преобразователя имеется один недостаток: входное сопротивление не превышает 2кОм, что в некоторых случаях может быть недостаточно. Для улучшения этого параметра достаточно установить перед каждым из восьми входов повторитель напряжения на операционном усилителе. Это позволит при желании поднять импеданс до нескольких мегаом. Для измерения более высоких напряжений достаточно установить аттенюаторы из прецизионных резисторов на входе операционных усилителей.
9.3 Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда
Линиям преобразователя 572ПВ4 (DD1) предшествует 8 буферных повторителей микросхемы КР555АП13 (DD3). Они служат для защиты IC1 в случае ее неправильной установки. Линия СТРОБ, находясь в состоянии нижнего уровня, включает буфер и преобразователь и обеспечивает чтение.
Выбор входа для чтения выполняется при помощи линий ВЫБОР ВХОДА, НАЧАЛО, АВТОПОДАЧА.
Тактовая частота преобразователя 572ПВ4 задается кварцевым интегральным генератором.
При помощи перемычек операционный усилитель 1040УД1 (DA2) позволяет выбирать ввод однополярного или биполярного напряжения. Для измерения однополярного напряжения от 0 В до плюс 10 В следует:
- SW1 разомкнуть;
- SW2 разомкнуть;
- SW3 замкнуть.
Для измерения биполярного напряжения от минус 5 В до плюс 5 В следует:
- SW1 замкнуть;
- SW2 замкнуть;
- SW3 разомкнуть.
На входных линиях, ведущих к преобразователю, установлены подстроечные резисторы, предназначенные для регулировки точности преобразования.
Питание стенда осуществляется от небольшого трансформатора с двойными обмотками (средней точкой) напряжением 15 В. После выпрямления и фильтрации постоянные напряжения стабилизируются при помощи интегральных стабилизаторов напряжения КР142ЕН5А (DA4), КР142ЕН9Б (DA5), КР142ЕН12 (DA6), обеспечивающих напряжения плюс 5 В для питания цифровых микросхем , а также минус 12 В и плюс 12 В для аналоговой части схемы.
10 Обоснование экономического эффекта от применения САК технологических параметров ГПА
Исходные данные для расчета экономического эффекта от применения системы автоматического контроля технологических параметров представлены в таблице 10.1
10.1 Расчет затрат на создание САК
Таблица 10.1 – Исходные данные для расчета затрат на создание САК
| Наименование показателя | Единица измерения | Условное обозначение | Значение показателя |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Часовая тарифная ставка программиста | руб/час | Чтс | 60 |
| Количество программистов | чел | Nпр | 1 |
| Стоимость одного кВт/час | руб | Сэл | 2,21 |
| Затраты труда на подготовку и описание программы | час | tп | 76 |
| Затраты труда на написание программы | час | tн | 200 |
| Затраты труда на отладку программы | час | tотл | 120 |
| Затраты труда на опытную эксплуатацию | час | tэ | 74 |
| Коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату | % | Кдз | 20 |
| Районный коэффициент (уральский) | % | Курал | 15 |
| Коэффициент отчисления на социальные нужды | % | Ксн | 26,2 |
| Коэффициент, учитывающий прочие расходы | % | Кпр | 20 |
| Стоимость диска CD-RW | руб | Сд | 20 |
| Количество дисков | шт | Nд | 3 |
| Стоимость одного бумажного листа формата А4 | руб | Слб | 1 |
| Количество бумаги для черновиков | шт | Nлб | 90 |
| Стоимость канцелярских товаров | руб | Ск.тов | 50 |
| Цена компьютера | руб | Ск | 14000 |
| Количество компьютеров | шт | Nк | 1 |
| Норма годовых амортизационных отчислений на ЭВМ | % | Aм | 20 |
| Норма годовых затрат на текущий ремонт ЭВМ | % | Нрем | 3 |
| Мощность ЭВМ | КВт | МК | 0,25 |
Для расчета себестоимости САК используются цены на апрель 2009 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
