Система измерения давления в нефтепроводе

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



езопасных цепей, не более:

Индуктивность, мГн - 0.15;

Емкость, мкФ - 0.15;

Сопротивление, Ом - 25.

Максимальное удаление токовых датчиков - не более 300 м.

ТВР обеспечивает ввод по интерфейсу RS-485:

Значений предварительных и аварийных уставок регистрируемых параметров по каждому из каналов;

Задание параметра измеряемой величины;

Коэффициента масштабирования отображаемого параметра;

Диапазона входного сигнала;

Единиц измерения параметра;

Режимов управления - при наличии функции регулятора.

ТВР обеспечивает регистрацию и вывод по интерфейсу RS - 485:

Всех зафиксированных повреждений типа КЗ и обрыв измерительных линий;

Переход значений предварительных и аварийных уставок.

ТВР обеспечивает хранение в энергонезависимом ПЗУ введенных значений уставок и поправочных коэффициентов при исчезновении напряжения в питающей сети. ТВР обеспечивает автоматическую диагностику неисправностей с выводом их кодов по интерфейсу RS - 485.

ТВР имеет электрически не связанные (гальванически развязанные) токовые входы и возможность питания токовых датчиков стандарта 4 - 20мА от встроенных источников. ТВР обеспечивает связь с АВУ, в том числе типа IBM PC, по интерфейсу RS - 485 в протоколе Modbus.

При наличии функции регулятора ТВР обеспечивает следующие алгоритмы управления:

Релейный с регулируемом гистерезисом от 0.1 до 20 %;

ПИД.

ТВР имеет:

Для релейного регулятора - два дискретных выхода постоянного тока по 20 мА при напряжении питания +30 В (открытый коллектор транзисторного ключа) относительно "0";

Для ПИД - регулятора - один токовый пропорциональный выход 4 - 20 мА относительно "0" при сопротивлении нагрузки не более 500 Ом.

Питание ТВР должно осуществляться от источника электропитания постоянного тока, удовлетворяющего требованиям ГОСТ Р 51330.10. Диапазон предельно-допустимых значений напряжения питания - 5 В 5%, 24 В10%. Электрическая мощность, потребляемая ТВР, не более 3 Вт.

Время готовности ТВР с момента подачи питания с учетом времени на автоматический контроль исправности - не более 10 сек.

 

4.3.1 Функциональная схема ТВР

В приложение 6 изображена функциональная схема ТВР. ТВР выполнен в виде стандартного модуля расширения, который встраивается в различные приборы, системы или комплексы технических средств, различающихся между собой конструкцией, сочетанием и количеством блоков.

Через защитно-монтажную планку выведены разъемы и клеммники для подключения входных и выходных сигналов. В приложение 5 показан пример подключение ТВР к датчику.

Принцип действия ТВР основан на аналого-цифровом преобразовании сигналов от различных источников постоянного тока и напряжения и вводе - выводе данных по интерфейсу RS-485.

В состав ТВР входит микроконтроллер, энергонезависимое ПЗУ и 4 канала 16 - битных АЦП с последовательным доступом. ТВР имеет 4 гальванически развязанных искробезопасных входа, гальванически развязанный интерфейс RS-485, а также токовый выход для обеспечения функции ПИД - регулятора.

Все настройки и данные калибровки хранятся в энергонезависимом ПЗУ - EEPROM. ТВР имеет свой сетевой адрес, записываемый в EEPROM типа 24LC04B.

Входной ток преобразуется в напряжение 0.2,5 В и поступает на вход АЦП. АЦП имеет последовательный интерфейс для связи с микроконтроллером. Сигналы управления, идущие к АЦП, гальванически развязаны от микроконтроллера.

Микроконтроллер управляет работой и обеспечивает чтение данных АЦП, чтение/запись данных в EEPROM, обработку и ввод - вывод данных по интерфейсу RS-485. В качестве микроконтроллера применена микросхема PIC17C44.

ТВР может работать в диапазонах 0 - 5 мА, 0 - 20 мА, 4 - 20 мА, 0 - 5 В. Каждый вход может быть настроен на любой диапазон. Все настройки проводятся через меню настройки АВУ.

Входной токовый сигнал представляется в качестве значения, лежащего в пределах [Z1, Z2], где значение Z1 соответствует минимальному входному току (0,0,4 мА), а Z2 - максимальному входному току (5, 20,20 мА). Значения Z1, Z2 программируются через меню настройки АВУ в пределах [-9999, 9999].

Для точной работы АЦП должны быть откалиброваны. Калибровка проводится через меню настройки АВУ. Данные калибровки АЦП, значения Z1, Z2 записываются в EEPROM.

Микроконтроллер передает данные в АВУ через ГР интерфейс RS - 485. Скорость передачи данных программируются через меню настройки АВУ и может принимать значения 2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 38400, 57600 бод. При включении ТВР микроконтроллер проводит внутренний тест, проверяет данные в EEPROM. При искажении информации в EEPROM или другой неисправности микроконтроллер выводит сообщение об ошибке. В случае неисправности АЦП, неисправности микросхем EEPROM, искажении информации в EEPROM и неисправности самого микроконтроллера в АВУ выдается сообщение об ошибке. Через меню настройки АВУ доступен просмотр состояния ТВР. Микроконтроллер одновременно обрабатывает информацию 4 каналов АЦП. При сбое работы одной из микросхем АЦП, в течение 200 мсек происходит ожидание готовности микросхемы, после чего происходит перезапуск АЦП. Перезапуск заключается в снятии напряжения питания с АЦП. Питание на АЦП поступает через нормально замкнутые контакты реле, которые размыкаются под управлением микроконтроллера. После снятия питания с АЦП отрабатывается пауза 1 сек. После чего питание снова подается. Процесс перезапуска занимает время до 2 секунд, но происходит он только при сбое АЦП. При неисправности микросхемы АЦП, несколько раз проводится перезапуск, после чего канал с неисправ

s