Разработка системы телеизмерений - Курсовая работа

В учебный план специальности 220201 "Управление и информатика в технических системах" дисциплина "Телемеханика" введена как дисциплина специализации. В пределах каждой дисциплины наряду с теоретическими знаниями происходит их переход на уровень умений применять полученные знания для решения сначала типовых задач дисциплины, а затем решения более сложных междисциплинарных задач. Переход от знаний к умениям происходит только при решении практических задач, поэтому наряду с лекционными занятиями студенту необходимо индивидуально выполнить курсовой проект. Применительно к дисциплине "Телемеханика" курсовое проектирование имеет особенность, заключающуюся в междисциплинарном характере содержания курсового проекта. Настоящие методические материалы предназначены студентам четвертого курса дневного отделения и заочного факультета специальности "Управление и информатика в технических системах" при выполнении ими курсового проекта по дисциплине "Телемеханика".Из четырех основных телемеханических функций (телеуправление, телесигнализация, телерегулирование и телеизмерение) телеизмерение (ТИ) является наиболее сложным, что обусловлено требованием передачи информации с большой точностью.Телеизмерение по вызову - телеизмерение по команде, посылаемой с пункта управления на контролируемый пункт и вызывающей подключение на контролируемом пункте передающих устройств, а на пункте управления - соответствующих приемных устройств. Телеизмерение по вызову позволяет использовать одну линию связи (канал телеизмерения) для поочередного наблюдения за многими объектами телеизмерения. При телеизмерении по вызову можно применять автоматический опрос объектов телеизмерения циклически по заданной программе. Телеизмерение по выбору - телеизмерение путем подключения к устройствам пункта управления соответствующих приемных приборов при постоянно подключенных передающих устройствах на контролируемых пунктах. Телеизмерения имеют особенности, отличающие их от обычных электрических измерений, которые не могут быть применены для измерения на расстоянии вследствие возникновения погрешностей изза изменения сопротивления линии связи при изменении параметров окружающей среды - температуры и влажности.1.1 На рисунке видно, что система ТИ представляет собой комплекс технических средств, в который входит датчик D, передатчик Прд, линия связи ЛС, приемник Пр и индикатор И. Передатчик осуществляет преобразование параметра Х в сигнал, У, который передается по линии связи В линии связи информационный сигнал У искажается случайным воздействием помех и климатических условий, сигнал поступает в приемник, где подвергается преобразованию к виду , удобному для отображения на индикаторе. Погрешность телеизмерения определяется как максимальная разность между показаниями индикатора на приемной стороне и действительным значением телеизмеряемой величины, определяемым по показаниям образцового прибора. Абсолютная основная погрешность канала телеизмерения устройства (комплекса) - наибольшая разность выходной величины, приведенной ко входной в соответствии с градуировочной характеристикой, и входной величины: ? = y - x (1.1) где ? - абсолютная погрешность, y - выходная величина, приведенная ко входной в соответствии с градуировочной характеристикой, x - входная величина.В системах интенсивности величина, подлежащая телеизмерению, датчиком преобразуется в сигнал постоянного тока или напряжения постоянного тока, поступает в устройство контролируемого пункта, далее передается по линии связи в устройство пункта управления, где отображается индикатором. Таким образом, по линии связи передается интенсивность сигнала постоянного тока, откуда и произошло название этого типа систем. В частотных системах переменного тока сигнал постоянного тока датчика поступает в устройство контролируемого пункта, где модулируется методами частотной модуляции, далее частотно - модулированный сигнал передается по линии связи в устройство пункта управления, где демодулируется и измеряемая величина отображается индикатором. Сигнал постоянного тока датчика в устройстве контролируемого пункта преобразуется в кодовую комбинацию и каждый символ кодовой комбинации передается по линии связи в устройство пункта управления, где кодовая комбинация декодируется и отображается индикатором. Цифровые или кодоимпульсные системы ТИ отличает дискретная структура сигнала у, подаваемого в линию связи, не подчиняющаяся линейной зависимости от измеряемой величины А.Если имеются несколько независимых источников погрешности, то результирующая погрешность системы определяется формулой: ?ти= , (3.1) где - инструментальная погрешность, которой обладает датчик телеизмеряемой величины; Погрешность , вносимая устройством дискретизации по времени, возникает вследствие замены непрерывной функции Х(t) решетчатой функцией. Величина погрешности зависит от шага дискретизации по времени и неразрывно связана с обратной проблемой - восстановлением непрерывной функции времени по ее мгнове

Оглавление

Предисловие

Введение

1. Обоснование и выбор системы телеизмерений

1.1. Виды телеизмерений

1.2. Обобщенная структура системы телеизмерений

1.3. Классификация систем телеизмерений

2. Структурная схема цифровой системы телеизмерения

3. Информационный расчет цифровой системы телеизмерения

4. Проектирование и расчет цифровой системы телеизмерения

4.1 Порядок проектирования и расчета цифровой системы телеизмерения

4.2 Пример расчета параметров цифровой системы телеизмерения

5. Реализация устройства цифровой системы телеизмерений

5.1 Распределители

5.2 Устройство повышения достоверности

5.3 Устройство задания каналов

5.4 Масштабирующее устройство

5.5 Генератор тактовых импульсов

5.6 Синхронизация систем телемеханики с временным разделением сигналов

5.7 Демонстрация работы программы на контрольной задаче

Заключение

Список литературы

Приложения