23.02.2018
 
 

 

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:

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОАО ПЕРМТРАНСЖ

News image

Заказчик: ОАО «Пермтрансжелезобетон», г. Краснокамск Пермской обл. – крупнейший производитель железобетонных конструкций, уральского региона, а также по изготовлению продукции дерево - и металлообр...

GPRS-диспетчеризация на базе модемов WRX

News image

Распределенные системы сбора и передачи информации на базе GPRS сетей Большинство существующих систем с использованием GSM сетей для передачи данных работают в режиме модемного соединения двух уз...

Система автоматизации для водопроводно-канализационного и теплоэнергетического х

News image

Система «ГидроДиспетчер» предназначена для автоматизации и диспетчеризации процессов водо-, теплоснабжения и водоотведения. Она позволяет провести автоматизацию и диспетчеризацию полного цикла водос...

 

Теория АСУ:

Что такое DCS

News image

РСУ (DCS) - наиболее комплексный и, на мой взгляд, самый интересный класс АСУ ТП. РСУ, как правило, применяются для управления непрерывными технологическими процессами (хотя, строго говоря, сфера пр...

Использование знаний

News image

Отмечается также развитие и системной интеграции. Руководители современных компаний начинают осознавать, что созданные собственными силами в кустарных условиях информационные системы не могут удовле...

Регулятор в современных АСУ ТП. ПИД-регулятор

News image

Что такое регулятор? Этот термин пришел из теории автоматизированного управления. Регулятором называется устройство, которое следит за функционированием объекта управления и, постоянно анализируя ег...

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...

Автоматическая линия - общие понятия и применения

News image

Автоматическая линия, система машин, комплекс основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющего в определённой технологической последовательности и с заданным ритмом весь процесс...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Прозрачность и открытость, простота использования

News image

Данные реального времени могут быть свободно затребованы и получены на любом уровне иерархии глобальной системы управления предприятием. Специалист ...

Большинство Web серверов позволяют

News image

· удаленным клиентам отображать информацию о процессе только в режиме чтения. Но некоторые разработчики уже объявили о поддержании в ближайших верс...

Телеуправление производством по сети GSM

News image

В качестве управляющего информационного терминала для двусторонней удаленной связи с промышленным объектом используются стандартные мобильные телефо...

InControl

News image

Следуя логике построения интегрированной системы автоматизации, охватывающей все уровни, фирма Wonderware должна была предложить разработчику и паке...

Сущность упомянутых расширенных сервисов, доступных только в

News image

· Global Date быстрая синхронизация данных между любыми TF-компонентами и интеллектуальными устройствами других производителей. Каждое устройство и...

Основные понятия InTouch

News image

Основными понятиями InTouch являются переменные (tags), база данных реального времени (вся совокупность переменных и механизмы их взаимодействия дру...

 

Примеры удачного внедрения:

IDEA — путь к успеху

Президент компании OSI Software (Сан-Леандро, Калифорния) Пэт Кеннеди (Pat Kennedy) предложил технологию под названием IDEA — Infrastructure, Data c...

Функциональность для конкретного предприятия

Определив потребности предприятия в автоматизации, вернемся к предложениям поставщиков АСУП. Итак, в системе есть необходимая предприятию функцио...

Стандарты интеграции систем управления

Исходным стандартом систем управления предприятием стал стандарт MRP (Material Requirements Planning), появившейся в 70-х годах. Он включает в себ...

ERP-системы и специализированные пакеты

До недавнего времени исчерпывающей функциональностью в области автоматизации управления предприятиями обладали ERP-системы, особенно крупные. Но,...

Перетягивание каната

Какая система подходит предприятию больше? Мнение некоторых руководителей ИТ-служб по этому вопросу достаточно жесткое: Раз систему надо дорабатыва...

Добро пожаловать в Microsoft.Net

Microsoft.Net — это новая платформа Microsoft. Три года назад в качестве методологии интеграции различных приложений Microsoft создала технологию Wi...