Система измерительная токов и напряжений (СИТН)
Портативные системы измерений, испытаний и диагностики
В.В.Гайдученко, А.И.Карякин, В.И.Мирошниченко, А.В.Устинов
НПФ ЦАТИ в содружестве с Московским энергетическим институтом
Назначение системы
Система измерительная токов и напряжений предназначена для измерения и преобразования в цифровой код токов и напряжений
с гальванической развязкой между первичной (силовой) и вторичной (измерительной) цепями в различных системах автоматического
контроля, регулирования и управления технологическими процессами, энергетическими установками и электрическими сетями.
Основные технические характеристики системы
| Характеристика | Единица
измерения | Значение |
1. Количество каналов аналогового ввода (тока, напряжения)
с поканальной гальванической изоляцией:
- с диапазоном входного напряжения от 0 до 10 В
- с диапазоном входного напряжения от 0 до 50 В
- с диапазоном входного тока от 0 до 0,1 А
- с диапазоном входного тока от 0 до 5,0 А | |
16
4
4
4
4 |
| 2. Предел допускаемой погрешности | % | 1 |
| 3. Рабочий диапазон частот | кГц | не менее 0-25 |
| 4. Разрядность АЦП | бит | 12 |
5. Напряжение питания источника постоянного тока:
- автономного (аккумулятор) при потребляемом токе
не более 2,0 А
- внешней сети при потребляемой мощности
не более 25 Вт |
В |
12
от 6 до 40 |
6. Время непрерывной работы:
- от автономного источника питания
- от внешней сети питания |
ч |
не менее 3
не менее 72 |
Оборудование
СИТН представляет собой совокупность измерительных каналов силы и напряжения постоянного тока, которые могут использоваться с
различными первичными измерительными преобразователями.
На рис. 1 представлена блок-схема 16-ти канальной СИТН, которая состоит из измерительного и вычислительного блоков.
Рис.1. Блок – схема 16-ти канальной СИТН
1 – 8 – входы измерительных каналов тока,
9 – 16 – входы измерительных каналов напряжения,
ПК – персональный компьютер.
Датчики тока и напряжения, входящие в измерительный блок, преобразуют входные электрические параметры в пропорциональный
выходной электрический сигнал и предназначены для гальванической развязки между первичной (силовой) и вторичной (измерительной) цепями.
Аппаратная часть измерительного блока выполняет следующие функции:
- измеряет аналоговые сигналы датчиков и преобразует в цифровую форму;
- хранит и передаёт поступающую информацию на вычислительный блок по линии связи в формате сетевого интерфейса Ethernet.
Аппаратная часть измерительного блока СИТН выполнена на модулях РС/104. Стандарт PC/104 (IEEE – P996.1) обеспечивает полную
совместимость по PC архитектуре, как в программной, так и аппаратной части. Применение для шины ISA PC специальных 64- и 40-
контактных сквозных штыревых разъёмов гарантирует надежную работу модулей в жестких условиях эксплуатации.
Применение поверхностного монтажа высокой плотности позволяет сократить габариты (размер одного модуля 90х96х17 мм3) и
энергопотребление (выходной ток системной шины ограничен величиной 4 мА) модулей PC/104, что дает возможность использовать
их в закрытых объемах без дополнительного охлаждения и без ограничений вариантов компоновки.
Вычислительный блок состоит из компьютера, в который информация с измерительного блока в формате интерфейса Ethernet поступает
по линии связи. Вычислительный блок производит прием и обработку информации, поступающей от измерительного блока, а также
представление ее в удобной для восприятия и документирования форме. На экране компьютера отображаются регистрируемые и
расчетные параметры измерения. Они могут быть представлены в виде:
- развернутой диаграммы, где при помощи перемещающегося по экрану курсора можно определить значения тока и напряжения в любой момент времени измеряемого процесса;
- таблицы со значениями измеряемых параметров.
Рис.2. Схема СИТН
Данные измеряемого процесса могут заноситься в архив для последующего анализа.
Архивные данные могут быть документированы, либо перенесены на другой компьютер для последующей обработки.
Программное обеспечение
Программное обеспечение написано с использованием среды разработки виртуальных приборов LabWindows/CVI фирмы National Instruments
и предназначено для работы на IBM совместимом персональном компьютере под управлением операционной системы класса Microsoft Windows.
Взаимодействие измерительного и вычислительного блоков осуществляется посредством протокола TCP/IP. Минимальные требования к
персональному компьютеру – Intel Celeron 400 МГц, 128 RAM. Для установки и работы требуется 100Mб свободного места на жестком диске.
Программное обеспечение производит:
- Подключение вычислительного блока к измерительному блоку
- Проверку работоспособности измерительных каналов.
- Градуировку измерительных каналов.
- Измерение токов и напряжений.
- Обработку, анализ и визуализацию результатов измерений в графическом и табличном виде.
- Архивирование результатов проведенных измерений.
- Просмотр архивных данных результатов измерений.
Программное обеспечение состоит из двух независимых программных продуктов - программы измерения токов и напряжений и
программы просмотра архивных данных. Оператор управляет системой измерения посредством виртуальных панелей (ВП),
каждая из которых представляет собой окно на экране компьютера с набором управляющих и отображающих элементов.
Программа измерения токов и напряжений состоит из следующих ВП:
- ВП проверки и настройки измерительных каналов – «СИТН»
- ВП для измерения и записи результатов – «Измерение токов и напряжений»
Программа чтения архивных данных состоит из следующих ВП:
- ВП просмотра архивных данных - «Чтение измеренных токов и напряжений»
- ВП анализа и печати - «Результаты».
Рис.3. Виртуальная панель «СИТН».
Рис.4. Виртуальная панель «Измерение токов и напряжений».
Рис.5. Виртуальная панель «Чтение измеренных токов и напряжений».
Рис.6. Внешний вид измерительного блока СИТН.
версия для печати  Следующая страница: Система мониторинга работы ветроустановок
| 
