Основные сведения о приборе

Лабораторный комплекс для изучения микропроцессорных приборов ДИСК 250М

 

Казьмин В.П., Седых М.С.

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Технические средства автоматики и управления» для студентов направления  220200 «Автоматизация и управление»

 

 

 

Томск 2009 г.

УДК 681.3

 

Лабораторный комплекс для изучения микропроцессорных приборов

ДИСК 250М. Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу « Технические средства автоматики и управления » для студентов направления:  220200 «Автоматизация и управление». /Сост. В.П. Казьмин, М.С. Седых. – Томск: ТПУ, 2009 – 23 с.

 

 

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Технические средства автоматики и управления» для студентов направления 220200 «Автоматизация и управление» рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры автоматики и компьютерных систем

« ___ » ____________ 2009 г., протокол № _______

 

 

Зав. кафедрой, профессор, д.т.н.                                  Г.П. Цапко

 

 

Содержание

1. Цель работы…………………………………………………………………...4

2. Теоретическая часть

2.1 Основные сведения о приборе………………………………………….4

2.2 Конструкция прибора…………………………………………………...4

2.3 Устройство прибор………………………………………………………6

2.4 Назначение функциональных клавиш………………… …………….7

2.5 Режимы работы прибора……………………………………………….8

3. Практическая часть

3.1 Программа работы……………………………………………………..19

3.2 Контрольные вопросы…………………………………………………20

3.3 Содержание отчета………………………………………………… ...21

4. Приложение……………………………………………………………… ..22

1. Цель работы: изучение назначения, устройства, характеристик микропроцессорного прибора ДИСК 250М, получение основных навыков работы с прибором.

Основные сведения о приборе

ДИСК 250М – прибор, построенный на микропроцессорной элементной базе предназначен для измерения, регистрации, сигнализации и регулирования параметров технологических процессов, представленных унифицированными сигналами и сигналами от термопар, термопреобразователей сопротивления, дифференциально–трансформаторных датчиков и пирометров.

Прибор предназначен для работы в металлургической, машиностроительной, энергетической, пищевой, промышленности производства строительных материалов и других отраслях экономики.

    ДИСК 250М объединяет в одном исполнении всё функциональное разнообразие многочисленных исполнений прибора ДИСК 250. Исключение составляют приборы для измерения температуры жидких металлов (ДИСК 250С) и сигналов тензометрических датчиков (ДИСК 250ТН), для которых нет замены в рамках ДИСК 250М.

Основные технические характеристики прибора:

Входные сигналы	Термопары: L, K, S, B, N, J, A-1; Термопреобразователи сопротивления: 50М, 100М, 50П, 100П (схема подключения 4-х и 3-х-проводная); Пирометры: РК-15; РК-20; РС-20; Унифицированные сигналы: 0…5; 4…20 мА; 0…10; 0…100 мВ; 0…1 В. Сигналы 0…10 и минус 10…10 мГн в комплекте с преобразователем НП-П10
Выходные функции
Источник питания внешних датчиков	Номинальные значения - 36 В, 30 мА, защита от перегрузки - 50 мА
Преобразование результата измерений в токовый сигнал, пропорциональный результату измерения	4…20 мА (нагрузка не более 500 Ом)
Сигнализация от 1 до 4 уставок с релейным выходом и с выбором типа уставок «больше» или «меньше»	Коммутируемая мощность 220 В, 1 А переменного тока.
Регистрация	Фломастером на дисковой диаграммной бумаге, в полярных координатах
Регулирование	Законы регулирования: – ON/OFF (с релейным выходом); – ПИД-С(с аналоговым выходом); – ПИД-S (с двумя релейными выходами), – ПИД-Н/С (с релейным ШИМ-выходом). Задание - постоянное во времени или представленное кусочно-линейной (до 30 участков) функцией времени (технологической программой).
Характеристики
Предел погрешности измерений	0,25 % от диапазона измерений. Погрешность термокомпенсации – 0,5 0С
Напряжение питания	175…245 В
Потребляемая мощность, не более	10 ВА
Габаритные размеры	322х322х117 (длина × ширина × глубина)
Масса, не более	5 кг
Время оборота диаграммного диска	Выбирается из ряда: 1; 2; 4; 8; 12; 24; 48; 72; 96; 120; 144; 168; 192 ч.
Тип диаграммной бумаги	0…100 % (реестровый номер 2190 по ГОСТ 7826)
Рабочие условия	Рабочая температура от 5 до 50 0С, относительная влажность: – для исполнения УХЛ 4.2 - 80 % при температуре 35 0С без конденсации влаги; – для исполнения О4.2 – 98 % при температуре 35 0С без конденсации влаги.
Средняя наработка на отказ	25000 ч
Средний срок службы	10 лет
Конструктивное исполнение	щитовое или настенное

 

Функциональные возможности прибора:

       2.2 Конструкция прибора

На рисунках 1 и 2 приведены внешний вид прибора и вид прибора с открытыми крышкой и шасси.

На крышке прибора расположены:

- круглое окно для представления регистрации на диаграммной бумаге измеряемого параметра;

- окно для пятизначного цифрового табло, индицирующего результат измерения;

- окно для барографа, представляющего результат измерения в аналоговом виде;

- окно для четырех светодиодов, индицирующих выход измеряемого параметра за допустимые пределы (срабатывание уставки).

Рисунок 1 – Внешний вид прибора

За открывающейся крышкой прибора расположены:

а) плата с жидкокристаллическим табло, клавиатурой и цифровым табло. Жидкокристаллическое табло и клавиатура предназначены для конфигурирования прибора, цифровое табло – для вывода результатов измерения;

б) поворотное шасси, на котором размещены:

- узел для крепления и вращения диаграммного диска;

- узел перемещения пера;

- барограф и индикаторы состояния сигнализации.

Узел для крепления и вращения диаграммной бумаги включает в себя:

- плату для крепления диаграммной бумаги, держатель диаграммы;

- шаговый двигатель, на оси которого крепится держатель диаграммы. Крепление бумаги осуществляется при помощи прижима. Положение бумаги фиксируется специальным ключом. Управление шаговым двигателем осуществляет центральный процессор прибора. Электрическое соединение двигателя с платой ЦП осуществляется жгутом с разъемом.

Рисунок 2 – Вид прибора с открытыми крышкой и шасси

Устройство прибора

Структурная схема прибора приведена на рисунке 3. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговые сигналы от датчиков в двоичный код. Код передается в центральный процессор, где он обрабатывается и выдается на:

- цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП) для преобразования в сигнал 4–20 мА, который может нести информацию, как о значении измеренного сигнала, так и о регулирующем воздействии, если при конфигурировании прибора выбран закона регулирования – ПИД-С;

- устройство управления шаговым двигателем 2, который перемещает перо, в соответствии со значением входного сигнала;

- табло 1, индицирующее результат измерения в цифровом виде;

- барограф, высота светового столба которого пропорциональна измеренному значению сигнала;

- реле состояния. Состояние реле определяется соотношением между значениями входного сигнала и уставки.

Для конфигурирования прибора предназначены табло 2 и клавиатура, сигналы от клавиатуры воспринимает и выдает на табло ЦП.

Вращение диаграммного диска осуществляет шаговый двигатель 1, управляемый ЦП. ЦП формирует в архиве массив сообщений о результатах измерений.

Интерфейс предназначен для связи с персональным компьютером, при помощи которого можно осуществлять настройку и программирование прибора.

Рисунок 3 - Структурная схема прибора