21.01.2019
 
 

 

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:

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ТОРГОВОГО ЦЕНТРА

News image

Заказчик: Группа компаний «Нимал» Описание технологического процесса: Объектом управления и контроля является система кондиционирования здания торгового центра в г. Тула. Решаемые задачи: ...

АСУ ТП ГОЛОВНЫХ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

News image

Описание технологического процесса: Объектом управления и контроля является технологическое оборудование артезианских скважин (общее число 80 скважин), находящееся в павильонах над артезианскими ск...

СИСТЕМА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ КУРГАНВОДОКАНАЛА

News image

Заказчик и разработчик: МУП «Курганводоканал» Объект: городские сети водоснабжения, пункт водозабора, насосные станции третьего подъема, канализационные насосные станции Состав системы: Сбор...

 

Теория АСУ:

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...

Технические средства автоматизации производств

News image

История развития технических средств автоматизации а также сформировавшаяся структура определяющаяся их назначением. Средства формирования, передачи, первичной обработки и автоматического извлечения...

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...

Блочные тепловые пункты

News image

Теплообменники сейчас необходимы на большинстве промышленных заводов. Теплообменники позволяют порядочно сэкономить в строительных работах (охлаждение битумных смесей и других растворов). Высокая пр...

Введение в теорию регулирования

News image

С началом индустриализации назрела насущная необходимость в более точных методах измерения и самих мерах. Одним из первых шагов в этом направлении стала заключенная в 1875 году в Париже Метрическая ...

 
 

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...

Java-аплеты и объектно-ориентированный подход

News image

Встроенные в страницы Java-аплеты (пользовательские или представленные готовыми с Web-страницами) позволяют производить дополнительную обработку дан...

Примеры применениясистемы WizFactoryдля управления по Intern

News image

Одно из первых применений SCADA-системы WizFactory построение оригинальной системы управления складскими запасами исходного сырья для производства р...

Управляем техпроцессом через Интернет с мобильного телефона

News image

Как уже упоминалось в начале статьи, Интернет и мобильная телефония направления, развивающиеся сегодня очень бурно. На стыке этих двух технологий ро...

Remote Scripting

News image

В методе прикладных расширений веб-сервера (IIS-приложений), описанном в части 1, при каждом требовании клиента выполнить чтение или запись значений...

Родитель и потомок

News image

После всех этих процедур компилируется прикладная задача. Во время компиляции графика запоминается, а программа на CiCode проверяется на наличие син...

 

Примеры удачного внедрения:

Функциональный состав БЭСТ-5

Система управления предприятием состоит из набора функциональных элементов - приложений. Каждый такой элемент автоматизирует определенное направлени...

Стандарты интеграции систем управления

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

Уровень и качество сервиса в послепродажный период

Работоспособность и эффективность любого сложного, рассчитанного на долгий срок службы, товара напрямую зависит от качества ухода. АСУП - не исключе...

Разработка пакета предложений

На шестом этапе разрабатывается корпоративный пакет предложений в виде презентации Возможности и выгоды , т.е. высшему руководству компании напра...

Отсутсвие постановки задачи менеджмента на предприятии

Наверное, этот пункт является наиболее значимым и сложным. На первый взгляд, его тема перекликается с содержанием второго пункта, посвященного реорг...

Уровень и качество сервиса в послепродажный период

Работоспособность и эффективность любого сложного, рассчитанного на долгий срок службы, товара напрямую зависит от качества ухода. АСУП - не исключе...