Разработка функциональной схемы ММУПА и ММУДВ
Для визуального наблюдения за измеренными и вычисленными параметрами воздуха (температура, давление и расход) используется интеллектуальный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). Встроенный в ЖКИ контроллер предназначен для упрощения вывода данных на индикаторы. Наличие двух таблиц в ПЗУ ЖКИ, содержащих латинский, русский алфавит и некоторые специальные символы, а также ряд инструкций позволяют… Читать ещё >
Разработка функциональной схемы ММУПА и ММУДВ (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Разработка функциональной схемы ММУПА
Описание функциональной схемы ММУПА
Функциональная схема модуля представлена на чертеже 2004. Д02.188.01.00 Э2, а также на рисунке 6.2.
Основной функцией модуля является расчет расхода воздуха по измеренной температуре и перепаду давления на сужающем устройстве. Для обеспечения требуемой точности, приведенной в формулировке задачи, расчет должен выполняться с двенадцати разрядными данными.
Кроме основной своей функции ММУПА должен обеспечивать:
вывод обработанной информации на индикатор;
отображение требуемых данных по требованию оператора;
хранение измеренных данных;
связь с концентратором.
Схема контролируемого объекта представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 — Схема контролируемого объекта.
Как видно из рисунка 6.1, воздух двигаясь по трубопроводу проходит по ПИП1(Р), где происходит измерение абсолютного давления газа. Перед и после сужающего устройства установлены ПИП2(Р) и ПИП3(Р) соответственно, которые измеряют падение давления на сужающем устройстве, т. е.
(6.1).
где, Р3 — давление на ПИП3(Р);
Р2 — давление на ПИП2(Р);
Р — разность давления между ПИП3(Р) и ПИП2(Р).
Последним измеряющим преобразователем на пути газа, является ПИП (Т) позволяющий измерить абсолютную температуру газа. Все показанные ПИПы и сужающее устройство расположены в соответствии со стандартом «Правилами измерения расходов газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50−213−80 «.
В состав схемы входят следующие функциональные блоки, обеспечивающие ее работу:
- а) модуль памяти;
- б) блок индикации, включающий:
контроллер ЖКИ;
матрица индикаторов;
- в) блок клавиатуры;
- г) НУ — нормирующий усилитель;
- д) ГТИ — генератор тактовых импульсов;
- е) БГР — блок гальванической развязки;
- ж) ФНЧ — фильтр низкой частоты;
- з) модуль связи, состоящий из:
CAN-контроллера;
CAN-приемопередатчика:
- и) ОМК — однокристальный микроконтроллер;
- к) АЦП — аналогово-цифровой преобразователь;
- л) НР — нормирующие резисторы;
- м) КН — коммутатор напряжения.
Входные сигналы IN1. IN16 с первично измерительных преобразователей (ПИП) поступают на входные нагрузочные резисторы, где преобразуются из унифицированного токового сигнала в пропорциональное напряжение. Так как АЦП имеет один вход, то необходимо последовательное считывание поступающих сигналов. Для выбора входных сигналов используются два коммутатора, по той причине, что сигнал является дифференциальным. К ним по шине адреса (К3.К1) от микроконтроллера поступает адрес выбираемого в данный момент входного сигнала.
Для подавления внешних помех возникающих в линии связи между ПИП и модулем измерения расхода газа, а также усиления поступающего входного сигнала до уровня нормальной работы АЦП используется нормирующий усилитель и фильтр низкой частоты (ФНЧ).
Так как цифровая часть модуля является дорогостоящей и критичной к перенапряжению возникающего в линии связи, которое не в состоянии подавить аналоговая часть, то необходимо использовать в качестве защиты блок гальванической развязки (БГР) для развязки сигналов К1. К3, SCK, CONV, DATA.
Для визуального наблюдения за измеренными и вычисленными параметрами воздуха (температура, давление и расход) используется интеллектуальный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). Встроенный в ЖКИ контроллер предназначен для упрощения вывода данных на индикаторы. Наличие двух таблиц в ПЗУ ЖКИ, содержащих латинский, русский алфавит и некоторые специальные символы, а также ряд инструкций позволяют вводить символы с помощью указания кода символа и места вывода. Прием и передача ASCII кодов символов, и инструкций управления индикатором, осуществляется по двунаправленной линии данных (сигналы DB7. DB0). Выбор направления передачи данных от микроконтроллера к ЖКИ и наоборот выполняет сигнал RS, а разрешение работы с ЖКИ задается высоким уровнем сигнала CsLCD.