20.03.2019
 
 

 

Измерение и обработка сигналов
Автоматизация - Первичные средства автоматизации

измерение и обработка сигналов

В ходе вращения турбины под действием различных сил лопатки испытывают пространственные перемещения - колебания, величина которых зависит как от параметров работы турбины (частоты вращения и др.) так и от собственных механических характеристик лопаток. При определенных условиях (частоте вращения) наблюдаются резонансные колебания, которые представляют собой потенциальную опасность механического разрушения машины.

Во время проведения испытаний турбина проходит несколько режимов работы, для которых характерны разные скорости ее вращения. Задача испытаний определить резонансные частоты колебаний лопаток с целью выработки оптимальных параметров эксплуатации машины.

При регистрации оператор может наблюдать как форму так и спектр выбранного сигнала

Для определения распределения колебаний лопатки на нее устанавливается несколько тензометрических датчиков. Сигнал от датчиков получается довольно сложный, как по своей форме, так и по своей частотной наполненности. Амплитудный спектр этого сигнала меняется с течением времени, то есть является нестационарным, а сам сигнал - динамическим. Одной из немаловажных особенностей многоканальных измерений в данном случае является необходимость сохранения в сигналах фазовой информации. Для этого все они должны измеряться одновременно. В случае с турбинными лопатками сохранение фазовых характеристик сигналов позволяет определить форму колебаний лопатки в каждый момент времени.

Для последующего точного восстановления частоты и формы колебаний лопаток необходимо оцифровывать сигналы от датчиков с высокой скоростью от десятков тысяч до сотен тысяч отсчетов в секунду. Таким образом, скорость поступления цифровых данных получаемых по шестнадцати каналам при частоте опроса каждого канала 50КГц составляет около 3Мб/с (при использовании чисел с плавающей запятой размером 4 байта для хранения одного отсчета). При этом необходимо чтобы система могла непрерывно и без потерь сохранять эти данные в течение всего времени испытания (10 минут и более), а также отображать форму и спектр нескольких сигналов на экране компьютера в реальном времени для оценки достоверности получаемой информайции. Последующая обработка данных может проводиться в более спокойных условиях, для нее необходимо только наличие самих данных, параметров измерения сигналов, а также информации о расположении датчиков на лопатке.

Сложная, постоянно изменяющаяся форма сигнала требует использовать специальные алгоритмы для его частотного анализа. Обыкновенное Фурье преобразование рассчитано на сигналы с постоянными или медленно изменяющимися частотными характеристиками. Но если основная гармоника сигнала достаточно быстро изменяет свою частоту, то классический Фурье анализ не дает адекватной картины развития процесса в частотной области.

Погрешности, получаемые в частотном анализе, влекут за собой погрешности анализа кратностей, присутствующих в сигнале. Каждая кратность это некоторая гармоника, частота которой кратна в определенное число раз некой базовой частоте. В случае с турбиной базовая частота это частота вращения ротора турбины. Интерес представляет поведение кратностей вплоть до 100-й в процессе разгона и останова турбины (при этом скорость турбины может достигать 3300 об/мин, т.е. 55Гц).

И, безусловно, результатом любого анализа должен быть хорошо оформленный, информативный отчет, состоящий из графиков и таблиц. Таковы были исходные требования, которым должна удовлетворять новая система. Особенности измеряемых сигналов определили требования к аппаратной, а алгоритмы к программной её части.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Диспетчеризация пунктов:

СИСТЕМА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ТЕПЛИЧНОГО КОМПЛЕКСА

News image

Заказчик: тепличный комплекс «Овощевод», г. Тольятти Описание технологического процесса: Объектом управления является тепличный комплекс, который состоит из двух бригад, к одной из которых отно...

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ВОДООТВЕДЕНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

News image

Заказчик: ГУП «Водоканал С-Пб», г. С-Петербург Объект: Районная канализационная насосная станция (КНС) №6 Правобережного Водоканала) c насосными агрегатами (НА) производительностью 1500 – 7000 м3...

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ СКЛАДСКОГО КОМПЛЕКСА

News image

Заказчик: ООО «Юг Логистик - сервис», г. Москва Описание технологического процесса: Объектом мониторинга и удалённого управления являются системы электрооборудования и отдельные агрегаты складск...

 

Теория АСУ:

Кодирования состояния механизации и автоматизации технологических операций

News image

Для кодирования состояния механизации и автоматизации технологических операций в маршрутных картах технологических процессов предлагается воспользоваться двоичным алфавитом, который широко распростр...

Техника безопасности при эксплуатации и ремонте приборов и средств автоматизации

News image

Электрические приборы и средства автоматизации, приборы, устанавливаемые во взрывоопасных помещениях и наружных установках, должны удовлетворять требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ)....

Диспетчеризация подсистемы водоснабжения

News image

Подсистема водоснабжения осуществляет, управление работой насосов, контролируя, при этом, поддержание необходимого давления или уровня. Для достижения равномерной выработки ресурса насосов выполн...

Автоматизированная система управления технологическим процессом АСУ ТП

News image

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на п...

Контроллеры. Программирование и составление программы PLC на ПЛК

News image

Рассмотрим проблему выбора аппаратной части, стоящую перед инженером по автоматизации, в частности выбор контроллера, на базе которого и будет автоматизирован тот или иной процесс Быстроменяющаяс...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Применение Java

News image

Когда необходимо организовать событийно-управляемую передачу технологических данных от веб-сервера к клиенту (например, для динамического отображени...

Так какой же тип объектов ActiveX использовался в тестах?

News image

Но более актуально рассмотрение ограничений на используемые ActiveX-объекты. При встраивании объектов ActiveX может использоваться, по крайней мере,...

Компоненты концепции

News image

Компоненты архитектуры TF можно условно разделить на 4 группы: · активные и пассивные сетеобразующие компоненты и мосты; · коммуникационные ...

SCADAlarm: Оперативный контроль в любое время на любом расст

News image

Бурный рост телекоммуникационных технологий в последние годы определяет направление развития информационных и компьютерных технологий. Проводные и б...

Java здесь, Java там

News image

Чем объясняется попуярность языка Java на рынке встраиваемых систем? Есть ли реальная основа под уверенностью в том, что Java - это давно ожидаемое ...

Java: первая система программирования эпохи Internet

News image

Когда несколько лет назад Java впервые появился на свет, многие относились к нему как к игрушечному языку. Ну кому, говорили они, может понадобится ...

 

Примеры удачного внедрения:

Формирование квалифицированной группы внедрения и сопровожде

Внедрение большинства крупных систем автоматизации управления предприятием производитсяпо следующей технологии: на предприятии формируется небольшая...

Конвергенция технологий

В соответствии с возросшей вычислительной мощностью компьютеров выросли и возможности прикладного программного обеспечения. Разработка промышленных ...

АСУ для предприятий пищевой промышленности: Галактика на Ще

Приняв решение о внедрении комплексной системы автоматизации управления предприятием, специалисты Щелковского витаминного завода, входящего в холдин...

Парус

(Компания Парус , Россия) Парус - комплексная система, которая позволяет организовать бухгалтерский учет в полном объеме, учет основных фондо...

MES-системы по-прежнему важны

Зачем нужно внедрять MES-системы? Президент и исполнительный директор компании Mapics Inc. (Альфаретта, Джорджия) Дик Кук (Dick Cook) вспоминает кла...

Область применения БЭСТ-5

Система управления предприятием БЭСТ-5 предназначена для использования малыми и средними предприятиями. Она обеспечивает ведение оперативного, бухга...