Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Systemy kontrolno-pomiarowe w diagnostyce systemów przemysłowych

dr inż Piotr Bilski  |  elektro.info 3/2012  |  16.03.2012  |  1
Programowalny sterownik logiczny CP1H
Programowalny sterownik logiczny CP1H
Ciąg dalszy artykułu...

Jednym z nich jest dobór sygnału pobudzającego badany obiekt, o ile ma to zastosowanie w wybranym przypadku. Istnieje zestaw standardowych sygnałów, które mogą zostać podane na wejście układu przez system pomiarowo-sterujący, np. sinusoida, prostokąt, czy skok jednostkowy. Określenie, który sygnał pozwala uzyskać najwięcej informacji na temat zasady działania obiektu, powinno być pierwszym krokiem projektanta. Drugim działaniem jest określenie dziedziny analizy. Stosuje się analizę w dziedzinie czasu lub częstotliwości, czasami można również zastosować podejście mieszane. W połączeniu z wyborem sygnału pobudzającego oraz zestawem węzłów, do których się go stosuje oraz na których mierzy się odpowiedzi, jest to główne narzędzie w rękach projektanta. Dla przykładu, w przypadku układów elektronicznych (filtrów czy wzmacniaczy) można wygenerować charakterystykę częstotliwościową. Działanie to polega na podawaniu na wejście sygnałów sinusoidalnych o zwiększonej częstotliwości, a następnie pomiar amplitudy sygnału na wyjściu. Powstaje wówczas wykres jak na rysunku 3. Z drugiej strony, serwomechanizmy pobudzane są zwykle skokiem jednostkowym, zaś w przypadku maszyn elektrycznych węzły dostępne nie istnieją.

Diagnostyka boryka się z wieloma zjawiskami, które utrudniają proces poprawnej detekcji i identyfikacji. Najbardziej powszechne są addytywne szumy, wpływające na odpowiedzi obiektu, mogące uniemożliwić detekcję uszkodzenia, jeśli wartość parametru będącego jego przyczyną niedostatecznie różni się od nominalnej. Ponieważ szumy są powszechnym zjawiskiem bez względu na dziedzinę zastosowań systemów analogowych, ich eliminacja jest ważną operacją poprzedzającą podjęcie decyzji na temat stanu obiektu. W tym celu stosuje się najczęściej filtry cyfrowe (ze względu na łatwość realizacji oraz niski koszt), jednak np. w zastosowaniach telekomunikacyjnych wciąż korzysta się także z filtrów analogowych.

Drugim istotnym problemem są tzw. grupy niepewności (ang. ambiguity groups). Przyczyną uszkodzenia może być kilka elementów jednocześnie. Taka sytuacja utrudnia detekcję lub identyfikację uszkodzenia. W pierwszym przypadku może się zdarzyć, że co najmniej dwa parametry o wartościach różnych od nominalnych wzajemnie się znoszą, co w efekcie da odpowiedzi systemu takie, jak w przypadku stanu nominalnego. Drugi efekt powodują parametry, które wpływają w różny sposób na zachowanie obiektu, w wyniku czego powstaje nowa sytuacja, nieznana wcześniej projektantowi obiektu. Poprawna detekcja uszkodzenia jest w tym przypadku możliwa, jednak identyfikacja nastręcza istotnych trudności. Z przyczyn praktycznych rozpatrywane są głównie uszkodzenia pojedyncze, zaś uzyskanie pełnej wiedzy na temat uszkodzeń podwójnych wymagałoby sprawdzenia parami wszystkich parametrów, co jest trudne i niepraktyczne, szczególnie dla uszkodzeń parametrycznych. Z tego powodu uszkodzenia parametryczne stanowią poważne wyzwanie dla projektantów, zestaw metod służących do ich eliminacji nie jest również tak szeroki jak w przypadku uszkodzeń pojedynczych.

pomiary w diagnostyce

Jak wspomniano powyżej, proces pomiarowy pełni krytyczną rolę podczas działań diagnostycznych, ponieważ to dzięki poprawnie pozyskanym danym z obiektu możliwa jest jego dokładna analiza. Z tego względu wybór sprzętu wykorzystywanego w tym celu jest niezwykle bogaty, w zależności od zapotrzebowania projektanta lub użytkownika. Co istotne, dzięki powszechnemu wykorzystaniu technik komputerowych, udało się zunifikować proces pomiarowy. Czujniki poszczególnych wielkości fizycznych są obecnie przystosowane do automatycznej konwersji mierzonej wielkości (np. temperatury lub ciśnienia) na odpowiadającą jej wartość elektryczną.

Tym samym system pomiarowy operuje na jednolitym zestawie sygnałów, które następnie są próbkowane i dyskretyzowane, dzięki czemu możliwe jest ich przetwarzanie przez system cyfrowy. Istotną funkcję pełnią tutaj przetworniki A/C, które zamieniają sygnał analogowy na zestaw bitów, łatwych do przetworzenia przez mikroprocesor. System pomiarowo-kontrolny dysponuje analogicznym mechanizmem do oddziaływania na badany obiekt. Sygnały sterujące są bowiem generowane wewnątrz mikroprocesora (a zatem mają charakter dyskretny), jednak na granicy systemu diagnostycznego i środowiska zewnętrznego muszą zostać zamienione na postać ciągłą.

Parametry przetworników ważne z punktu widzenia diagnostyki to rozdzielczość oraz liniowość charakterystyki przetwarzania (najczęściej chodzi o minimalizację wpływu temperatury otoczenia na wartości generowane na podstawie sygnałów ciągłych). Pierwsza cecha wpływa na dokładność odwzorowania sygnału ciągłego. Standardowe rozdzielczości przetworników stosowanych w przemyśle wynoszą: 8, 12, 14, 16 lub 32 bity [4].

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 3/2012

Komentarze

(1)
Janek | 04.04.2016, 11:12
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Szybkie stacje ładowania samochodów elektrycznych - gdzie ich szukać? »

Stacje ładowania

Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które służy do ładowania akumulatorów lub baterii zasilających pojazdy elektryczne. Nowoczesna technologia sprawia, że dzięki stacjom ładowania można ładować? czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Mobilna stacja ładowania samochodów - zobacz jak działa! »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Urządzenia mobilne mające moc do 100 kW. Charakteryzują się niewielkimi rozmiarami, dzięki czemu są wygodne w użytkowaniu. Ładowanie odbywa się poprzez CCS Type 2 lub CHAdeMO. Ładowarka posiada interface komunikacyjny oraz (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać szafy sterownicze
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl