Устройства автоматического измерения параметров и управления производственным электротехническим оборудованием

• Автор: Сидоров, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Состояние проблемы и задачи диссертационной работы.

1.1. Роль электротехнического оборудования в реализации производственных технологических процессов.

1.2. Вероятностноинформационное представление измерения, контроля и управления.

1.3. Основные функциональные устройства систем автоматического измерения и управления.
1.4. Архитектура и основные функции систем автоматического измерения и управления производственным электротехническим оборудованием.

1.5. Особенности современных систем автоматического измерения и управления.

1.6. Анализ недостатков и разработка требований к перспективным системам автоматического измерения и управления производственным электротехническим оборудованием. Постановка задачи диссертации

Выводы по главе

Глава 2. Исследование и разработка способов информационных обменов и устройств автоматического измерения и управления
2.1. Структуры информационных каналов связи
2.2. Разработка способов и устройств автоматической нормализации, ретрансляции и усиления информационных сигналов.
2.3. Исследование и разработка способов прямых измерений электрических параметров электротехнического оборудования
2.4. Способ передачи информационных сообщений для систем прямых измерений электрических параметров
2.5. Межмодульный внутренний интерфейс с высокими динамическими характеристиками для контроля состояния функциональных устройств.
2.6. Анализ процесса и разработка устройства формирования команд управления электротехническим оборудованием
2.6.1. Схема управления электротехническим оборудованием
2.6.2. Разработка устройства формирования команд управления
Выводы по главе
Глава 3. Исследование н разработка способов повышения быстродействия и уменьшения погрешностей измерения основных параметров электротехнического оборудования
3.1. Структура измерительных преобразователей.
3.2. Создание быстродействующих измерительных преобразователей на основе инерционных чувствительных элементов.
3.3. Исследование и разработка способов снижения погрешностей автобалансных мостовых измерителей параметров электротехнического оборудования.
3.4. Компенсация погрешностей компарирующих преобразователей.
3.5. Разработка устройства и математической модели частотноимпульсного измерителя дисперсии случайного стационарного сигнала.
3.6. Разработка автоматического измерительного преобразователя электротехнического оборудования
Выводы по главе 3.
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и испытаний устройств автоматического измерения и управления
4.1. Создание экспериментальной установки и алгоритма проверки функциональных характеристик системы
4.2. Результаты экспериментальной проверки коэффициента эффективности информационных обменов.
4.3. Методика поверки и диагностики функциональных устройств
4.3.1. Устройство аналогового ввода
4.3.2. Устройство дискретного ввода
4.3.3. Устройство формирования команд управления.
4.3.4. Устройство измерения
4.4. Результаты экспериментальной проверки точности устройства прямых измерений
4.5. Алгоритм обработки информации и формирования динамограммы при измерении и управлении параметрами электродвигателя штанговой глубиннонасосной установки.
Выводы по главе
Заключение.
Список используемой литературы


Таким образом проведенный краткий анализ основных типов электротехнического оборудования для производственных процессов показал их исключительно важную роль в обеспечении автоматизации производственных процессов и устойчивости их работыВ настоящее время одной из основных составляющих, обеспечивающих устойчивое протекание технологических процессов заводов, фабрик, авиа, морских и военных терминалов, жд тяговых подстанций подстанций шахтных систем жизнеобеспечения и шахтного оборудования электроподстанций насосных и противопожарных установок водозаборных станций инженерного оборудования коммунального хозяйства установок поддержания микроклимата и многих других является непрерывное энергообеспечение. Основными функциями электротехнического оборудования, включенного в технологическую цепочку производственных процессов, являются взаимное преобразование, распределение и регулирование электроэнергии. Таким, образом именно благодаря ЭО и обеспечивается автоматизация и энергообеспечение производственных технологических процессов. Задача контроля измерения и управления параметрами технологических производственных процессов является весьма актуальной, поскольку во многом определяет эффективность работы промышленных предприятий и отраслей непромышленной деятельности. Повышение точности, быстродействия , достоверности передачи информации позволит повысить эффективность процесса управления и контроля автоматизированных производств, обеспечив безаварийную работу электротехнического оборудования, а следовательно и надежность протекания технологических процессов. Из всего многообразия параметров электротехнического оборудования в дальнейших исследованиях остановимся на их наиболее важных электрических характеристиках силе тока, напряжении и мощности, являющихся наиболее информативными с точки зрения качества технологических производственных процессов. Вероятностноииформацио1шое представление измерения, контроля и управления. Управление, измерение и контроль являются близкими информационными процедурами, тесно переплетающимися между собой , . Управление является наиболее широкой областью деятельности человека охватывающей такие области, как связь, распознавание образов, диагностика, измерение, контроль и др. Сущность управления состоит в восприятии информации и реализации соответствующих действий. Место измерения в цифровом управлении можно определить, рассмотрев наиболее общую схему цифрового управления в виде совокупности звеньев, взаимодействующих по кольцу рис. Рис. Звено измерения представляет информацию об объекте управления в виде чисел с определенными и гарантированными точностью и достоверностью. Числовые значения величин Ых1, характеризующие объект управления, поступают в цифровое устройство, которое вырабатывает команды управления в виде чисел Ип . Такие команды поступают на вход устройства, создающего управляющие воздействия на объект управления физические процессы с параметрами У. На вход этого устройства подаются кодовые сигналы Мп, а на выходе возникают физические процессы с параметрами У, размер которых задается соответствующими кодовыми сигналами А1п. Следовательно, это устройство, реализующее обратную связь в системе цифрового управления объектом, с метрологической точки зрения выполняет задачу, аналогичную задаче меры, воспроизводящей на выходе величину заданного размера. При высокоточном цифровом управлении это звено должно обладать высокими метрологическими характеристиками , ,. Измерение, контроль и управление являются основными информационными процессами. Сравнительный анализ этих информационных процессов проведем с помощью общего портил достоверность знания, характеризующего истинность сведений о данной ситуации , . Вначале рассмотрим вероятностноинформационное представление измерения. Достоверность имеющихся знаний о том, что непрерывная измеряемая величина принимает предполагаемое заданное знание, например X, равна нулю, так как число всех равновозможных значений в диапазоне от 0 до Хн равно бесконечности. Измерение всегда сопровождается погрешностью различения , и более правильной будет такая постановка задачи определить достоверность априорных знаний о том, что измеряемая величина принимает конкретное значение из числа возможных в диапазоне от 0 до хш с погрешностью Ахр рис. Для ее повышения производится измерение. После измерения состояние знаний о значении измеряемой величины изменится и при наиболее неблагоприятном соотношении вероятностных свойств самой величины и погрешности измерения может быть представлено законом распределения погрешности, равномерным и симметричным относительно полученного результата измерения рис. Если погрешность измерения АХ распределена по равномерному закону рис.