ЖУРНАЛ «СТА» №3/2003

СТА 3/2003 www.cta.ru ний и повторяемости их результатов качество такого аппаратнопрограмм- ного комплекса должно быть на доста- точно высоком уровне. Необходимо обеспечить надёжность и бесперебой- ность его работы, строгое соблюдение параметров испытаний, точную регист- рацию результатов измерений и вос- произведение данных, а также возмож- ность интеграции с другими автомати- зированными системами предприятия. Эти задачи предстояло решить инже- нерам фирмы «Антрел» при разработке и внедрении типовой системы автома- тизации комплекса климатических ис- пытаний, разработанной по заказу од- ного из научноисследовательских ин- ститутов г. Москвы. Фирма «Антрел» работает в области автоматизации технологических про- цессов и научноисследовательских ра- бот более 10 лет, и за эти годы был на- коплен богатый опыт создания и мо- дернизации самых разнообразных сис- тем. На этот раз специалистам пред- стояло иметь дело с автоматизацией управления климатическими камерами фирмы Feutron, произведенными в ГДР. Комплекс камер успешно прора- ботал в институте более 15 лет и про- должает работать до сих пор, но уста- ревшая система контроля и управления камерами не обеспечивала необходи- мую точность соблюдения условий ис- пытаний, не говоря уже о возможнос- тях обработки полученных данных. Было принято решение разработать систему управления «с нуля», заменив устаревшие платы аппаратной логики надёжным оборудованием, которое от- вечало бы современным требованиям к измерительной и испытательной тех- нике, но в то же время полностью со- хранило бы прежнюю функциональ- ность и особенности работы с механиз- мами управления. Функции формиро- вания аварийных сигналов, сигналов защиты и управления исполнительны- ми механизмами, выполнявшиеся ра- нее на аппаратном уровне, решено бы- ло реализовать программно. Предстояло автоматизировать клима- тические камеры, имеющие различные технические характеристики, управляю- щие устройства и, как следствие, различ- ную структуру сигналов и алгоритмы ре- гулирования. Так, рабочий объём камер составлял от 400 до 630 дм 3 , а диапазон задаваемых температур от –75 до 100°С или от –50 до 100°С. При этом камеры большего объёма были оборудованы дву- мя электронагревателями общей мощ- ностью до 7,6 кВт, а камеры с меньшим объёмом —одним нагревателем на 4 кВт, управляемым с помощью симистора. Для достижения более низких темпера- тур на части камер применялась двухсту- пенчатая система охлаждения, а на дру- гих для более плавного регулирования в плюсовом диапазоне температур приме- нялся дополнительный контур. Кроме того, некоторые из камер были оборудо- ваны системой поддержания влажности в диапазоне от 10 до 100%, в состав кото- рой входили осушитель и увлажнитель воздуха. Каждая камера оборудована од- ним или двумя вентиляторами, с помо- щью которых поддерживалась равно- мерность температуры воздуха в рабочем объёме. Количество сигналов составляет до 5 входных аналоговых, до 16 входных дискретных сигналов от датчиков и кно- пок управления, до 16 выходных дис- кретных сигналов на исполнительные механизмы и до 16 — на устройства ин- дикации на одну камеру. Мнемосхема камеры приведена на рис. 2. Таким образом, система должна была отвечать следующим требованиям. 1. Наличие алгоритмов регулирования, обеспечивающих необходимую точ- ность установки значений парамет- ров камер, составляющую для темпе- ратуры ±0,2°С, для влажности ±2%, а также строгое выдерживание времен- ных интервалов режимов и заданной скорости изменения параметра. 2. Обеспечение длительной устойчивой работы камер в автономном режиме, необходимой при проведении про- должительных испытаний. 3. Обеспечение возможности функцио- нирования и задания рабочих параме- тров для каждой из камер в автоном- ном режиме, даже в случае отсутствия связи с рабочим местом оператора. 4. Автоматический контроль функцио- нирования управляющих устройств, заключающийся в реализации боль- шого количества логических связей между сигналами, являющимися различными блокировками, которые ранее выполнялись старыми платами логики для предотвращения повреж- дения механизмов. 5. Контроль технологических данных и их сохранение в базе данных одного из стандартных форматов, что обеспечи- вает оперативный доступ к архивным данным из различных систем. 6. Дружественный операторский интер- фейс, предоставляющий персоналу РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО - ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ 29 13 Уравнительный бак для R12 14 Электромагнитный клапан R12 15 Впрыскивающий вентиль для R12 16 Электромагнитный клапан осушителя 17 Конденсатор осушителя 18 Испаритель-конденсатор для хладагента осушителя 19 Электромагнитный клапан увлажнителя 20 Электромагнитный клапан подачи воды в увлажнитель 21 Вентиль подачи воды 22 Угловой вентиль 22 Водорегулирующий вентиль Условные обозначения: Рис. 2. Мнемосхема камеры 1 Лампа освещения объёма камеры 2 Вентилятор 3 Испаритель для хладагента R13 4 Испаритель для хладагента R12 5 Реле давления масла 6 Реле давления хладагента 7 Испаритель-конденсатор для R13 8 Грязеулавливающий фильтр 9 Фильтр-осушитель 10 Электромагнитный клапан R13 11 Впрыскивающий вентиль для R13 12 Испаритель-конденсатор для R12