Котлоагрегаты

Другие объекты

Разное


Designed by:
Joomla Templates

Требования к задачам информационных  подсистем АСУТП

 

Преобразованные в цифровую форму измерительные данные должны быть подвергнуты проверке. После АЦ преобразования необходимо выполнить следующие операции – первичную обработку:

- компенсировать дрейф;

- сохранить исходные данные;

- проверить соответствие исходных данных параметрам датчика;

- вычислить среднее значение исходных данных;

- применить цифровую фильтрацию;

- сохранить отфильтрованные данные.

После цифровой фильтрации выполняются:

- пересчёт единиц измерения (масштабирование);

- линеаризация;

- другие типы обработки данных, например статический анализ;

- в автоматических системах – анализ входных данных для принятия решения о дальнейших действиях, например генерации управляющих или опорных сигналов.

Существует много методов проверки достоверности исходных данных. Для автоматизированных систем достоверность играет особую роль, так как ошибки во  входных данных могут привести к некорректным управляющим действиям. В первую очередь нужно убедиться, что величина входного сигнала лежит в пределах рабочего диапазона датчика. Выход за его границы может указывать на исключительную ситуацию, например, что датчик отключён. Эта проверка не должна представлять собой простое сравнение с предварительно установленным пороговым значением, потому что в этом случае даже небольшие колебания около этого значения могут вызвать множество аварийных сигналов. Во избежание таких ситуаций обычно определяют полосу гистерезиса вокруг порогового значения. Аварийный сигнал генерируется только тогда, когда входная величина превысит второе пороговое значение. Для того чтобы сбросить аварийный сигнал, входная величина должна снова пересечь первое пороговое значение.

Проверка скорости изменения сигнала позволяет обнаружить ошибки датчика. Если изменения выходного сигнала датчика в течении нескольких последних интервалов выборки превышает заранее определённое значение, то вырабатывается аварийный сигнал. Контроль скорости изменения должен проводится перед цифровой фильтрацией, в противном случае изменения сигнала могут быть утрачены и проверка становится бессмысленной.

Прежде чем оцифровывать аналоговый сигнал, необходимо убедится, что он содержит только частоты, непосредственно относящиеся к измерению, и что все посторонние или нежелательные частотные составляющие, например высокочастотные шумы, исключены или подавлены. Для этой цели используются аналоговые фильтры. Для извлечения из сигнала полезной информации после АЦ-преобразования используются цифровые фильтры. С помощью цифровой фильтрации можно уменьшить посторонние составляющие входного сигнала.

Аналоговая фильтрация.

Для эффективной фильтрации необходимо, чтобы частотные диапазоны разделяемых сигналов не пересекались. Наиболее часто фильтрация применяется для устранения шума и помех и для усиления сигнала, насколько это возможно, до первоначального уровня.

Двумя основными параметрами аналоговой фильтрации являются ширина полосы пропускания и граничная частота. Полоса пропускания – это диапазон частот, проходящих через фильтр без изменений. Граничная частота, или частота среза – это частота, на которой амплитуда сигнала ослабляется в корень из двух раз, что соответствует уменьшению мощности в 2 раза по сравнению с пропускаемыми частотами.

Фильтр низкой частоты пропускает частоты ниже граничной частоты и ослабляет компоненты с частотами выше этого значения.

Фильтр высокой частоты пропускает высокие частоты и ослабляет низкие.

Полосовые фильтры пропускают частотные компоненты, лежащие между двумя граничными отсекающими частотами.

После аналоговой фильтрации, АЦ-преобразования и ввода данных в компьютер выполняется цифровая фильтрация. Цифровая фильтрация обладает большой гибкостью, поскольку характеристики фильтра можно изменить, просто задав новые параметры соответствующей ему программы. В отличие от аналоговых, цифровые фильтры хорошо работают с длительными постоянными сигналами.

Значения входного измерительного сигнала часто нуждаются в компенсации дрейфа или погрешностей калибровки датчиков или электронных устройств. Для этой цели входные усилители и АЦП должны тестироватся и, при необходимости, проходить калибровку с помощью известного и точного эталона напряжения. В некоторых случаях вся процедура калибровки может проводиться автоматически под управлением программного обеспечения.