18.11.2018
 
 

 

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 УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ТЕПЛОВЫХ ВЫВОДАХ НОВОСИБИРС

News image

Заказчик: ОАО «Новосибирскэнерго» Объект: Тепловые выводы 4 ТЭЦ в г. Новосибирске и одной ТЭЦ в области. Состав системы: На каждой из пяти ТЭЦ Master SCADA через ОРС-сервер получает данные от...

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ОТПУСКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ

News image

Заказчик: Комитет по управлению Жилищно-коммунальным хозяйством Администрации г. Новороссийск Объект: I-я очередь системы, включающая потребителей одной из зон водоснабжения (110 узлов учета). ...

Автоматизированная система учета водоотведения канализационной насосной станции

News image

Объект автоматизации - районная канализационная насосная станция (КНС) c насосными агрегатами производительностью 1500 – 7000 м3/час с электродвигателями 6 кВ. Для реализации учета КНС оборудована п...

 

Теория АСУ:

Модульные ПЛК MATCHBOX компании «Контэл»

News image

Это распределённый контроллер, в состав которого входят: модуль центрального процессора, модули входов/выходов, модули питания и коммуникационные модули. Передача данных между модулями осуществляетс...

Сменный диспетчер

News image

ствия, и поступают от программных устройств центрифуг, расходы рафинадной кашки - от ленточных весов, непрерывные и интегрируемые сигналы которых также преобразуются в число-импульсные. В табл. 19-2...

Сервисные функции

News image

Чистый воздух. Для снижения количества вредных выбросов в воздух многофункциональная автоматика способна оптимизировать работу горелки. В установочных параметрах современных контроллеров минимальная...

Как уехать на заработки в другую страну

News image

Среди украинцев поездки в близкое зарубежье очень популярны. Ведь там можно заработать неплохо и вернуться обеспеченным человеком. Кроме того, работа в чужой стране позволяет выучить язык, другую куль...

Сети сжатого воздуха для приборов и средств

News image

Сети сжатого воздуха для приборов и средств автоматизации должны иметь буферные емкости, обеспечивающие часовой запас сжатого воздуха для работы. Эти требования не распространяются на установки, ...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Опыт практического использования Java

News image

При использовании описанного выше Java-базированного решения, реализованного в распределенном приложении WAK, были сделаны следующие наблюдения. ...

InSupport

News image

Пакет InSupport - это мощное программное средство для обнаружения и устранения неисправностей и ведения технической документации. Оно обеспечивает л...

Реляционные БД и БД реального времени

News image

Важными компонентами, используемыми на данных уровнях, являются системы управления базами данных (СУБД). Именно они позволяют предоставить пользоват...

Преимущества и недостатки

News image

Основными преимуществами Remote Scripting для разработчика являются прозрачность, простота и гибкость решений для веб-базированного доступа к технол...

Задачи сервера

News image

В системе CiTect сервер выполняет пять функций. Во-первых, сервер ввода/вывода является выделенным коммуникационным сервером, организуя обмен информ...

SCADA-системы: проблемы тестирования

News image

Наконец-то появилась статья [1], описывающая тестирование SCADA-систем, причём проведенное самими разработчиками приложений АСУ ТП. Как часто при ан...

 

Примеры удачного внедрения:

Выравнивание производства

Выравнивание производства по объему является наиболее важным условием применения системы «канбан» и минимальной потери времени рабочих, сокращения п...

1С:Предприятие (Компания 1С, Россия)

Система 1С:Предприятие : комплексная конфигурация Бухгалтерия; Торговля; Склад; Зарплата; Кадры представляет собой универсальную программу - ко...

ПТК ТМ

Программно-технический комплекс телемеханики – ПТК ТМ обеспечивает функции диспетчерского управления в объеме обмена телеинформацией с системными оп...

Гарантии успешного завершения проекта автоматизации

Гарантии успешного завершения проекта автоматизации - еще один очень важный момент, на который следует обратить внимание при выборе АСУП. Действи...

ПТК ВК

Программно-технический комплекс вибрационного контроля гидроагрегата – ПТК ВК предназначен для технологического контроля вибрационных парметров гидр...

ЗАО Киевмлын использует АСУ iRenaissance

В прошлом году компания Softline начала реализацию проекта комплексной автоматизации процессов управления предприятием на ЗАО КиевМлын . АСУ iRenai...