27.06.2019
 
 

 

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:

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ ЦЕНТРОМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ КОМПАНИ

News image

Заказчик: компания «Комус» Объект:мобильный центр обработки данных (МЦОД) Характеристика объекта управления: МЦОД, являясь, по сути, аналогом стандартного дата-центра, заключает в себе ряд до...

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии на ОАО ПЕРМТРАНСЖ

News image

Реализованная на ОАО ПЕРМТРАНСЖЕЛЕЗОБЕТОН АСКУЭ предназначена для осуществления эффективного и достоверного технического автоматизированного учета электроэнергии на заводах и предприятиях различны...

Система диспетчеризации для РТС и ЦТП

News image

Заказчик: филиал «Северо-Западный» №9 ОАО «МОЭК», г. Москва. Объект диспетчеризации: РТС и ЦТП, а также отдельные узлы учета. Решаемые задачи: система диспетчеризации осуществляет информационн...

 

Теория АСУ:

Малобюджетный вариант СМС-диспетчеризации. Контроллер РС-420, работающий по GSM

News image

Одним из направлений работы компании Контэл (г. Владимир) является разработка и производство систем, программного обеспечения и приборов для мониторинга промышленных объектов, работающих без постоян...

Основные принципы и правила построения схем управления и сигнализации

News image

Принципиальные электрические схемы отражают принципы действия систем управления, сигнализации, измерения, регулирования и взаимодействие между отдельными элементами системы, а также способ электропи...

Техника безопасности при ремонте приборов и средств автоматизации

News image

Поверку, регулировку и ремонт всех приборов и средств автоматизации необходимо производить с соблюдением стандартов и технических условий, утвержденных Госстандартом СССР. Аварийное выключение пр...

Средства измерения физических величин состоят из мер и измерительных приборов

News image

Мерой называется физическое тело, вещество или устройство, предназначенное для конкретного воспроизведения единицы измерений, либо ее кратного или дольного значения (например, гири, измерительные ко...

Регулирование температуры воды в подающем трубопроводе

News image

В этом случае осуществляется регулирование температуры в подающем трубопроводе, которая является регулируемой величиной. Она косвенным образом влияет на температуру в помещении. Регулирование позвол...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Эффективность и надежность

News image

Заметим, что очень часто системы, которые как и WizFactory функционируют под управлением Windows NT, подвергаются справедливой критике, поводом кото...

Компоненты концепции

News image

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

Развитие Internet-технологий в современных информационных си

News image

Необходимость использования технологий Internet/Intranet на производстве обусловлена растущими потребностями в предоставлении информации о процессе ...

SCADA-системы и Internet

News image

Уже привычными стали распределенные системы, объединенные локальной сетью. Но в настоящее время возможно создание систем и на сетях Internet/Intrane...

База данных реального времени

News image

Переменные, входящие в базу данных реального времени, могут быть текстовыми, дискретными, действительными или целыми числами. Они также могут быть п...

Инструментарий для интеграции разнородных подсистем

News image

Исторически на каждом предприятии сосуществуют разнообразные подсистемы: DCS, SCADA, ERP, которые в большинстве случаев функционируют независимо дру...

 

Примеры удачного внедрения:

ПТК ОРУ (КРУЭ)

Программно-технический комплекс управления оборудованием ОРУ (КРУЭ) – ПТК ОРУ (КРУЭ) предназначен для сбора и обработки данных технологической инфор...

Секреты построения ERP-систем для проектно-ориентированных п

Система управления современным предприятием должна базироваться на новых методах управления и новых информационных технологиях, которые обеспечивают...

Как выбрать систему автоматизации управления предприятие

Как бы шаблонно это не звучало, но выбор автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) - дело ответственное. И на это есть несколько при...

Система управления производством (на примере Японии)

Система управления производством фирмы «Тоёта» была разработана и усовершенствована «Тоёта Мотор Корпорейшн» и после 1973 г. была принята многими др...

Производство по принципу «точно вовремя»

Принцип производства необходимых деталей в необходимых количествах в нужное время обозначается термином «точно вовремя» (jush-in-time). Он означает,...

Проектирование и организация технологических процессов

Рассмотрим порядок проектирования и организации производственных процессов. Первоначально на заводе все пять токарных, фрезерных и сверлильных станк...