Типовая схема автоматизированной системы испытания

В самом простом виде работа АСИ может быть представлена схемой, приведенной на рис. 9.1. При испытании ГТД, например, на высотных стендах число измеряемых параметров на одном режиме работы достигает нескольких сотен. Показания первичных преобразователей давления и разности давлений, температур, расходов, частот вращения, усилий, перемещений, углов поворота и других измеряются в широком диапазоне. Большинство параметров измеряются многократно, поэтому на одном режиме работы двигателя выполняются тысячи измерений.

Сигналы от первичных преобразователей в определенные моменты времени, задаваемые устройством их опроса (мультиплексором), поступают на вход преобразователя сигнал-код. В его выходном регистре формируются значения измеренных первичными преобразователями физических величин в виде цифровых записей (цифрового кода), готовых к обработке на ЭВМ. Непосредственно после окончания измерения данные, сгруппированные в блоки, поступают в оперативную память ЭВМ (в центральный процессор) на обработку в темпе эксперимента.

Результаты обработки передаются на устройства отображения информации, находящиеся на пульте стенда, так что экспериментатор в зависимости от получаемых результатов может принять обоснованное решение о ходе дальнейших испытаний.

Таким образом, введение на испытательный стенд только ИВК, обрабатывающего экспериментальные данные в темпе эксперимента, позволяет, полностью исключив «ручную» обработку, избежать субъективных ошибок и значительно снизить затраты времени и средств на испытания и экспериментальную доводку ГТД.

На другой режим работы двигатель и стенд переводятся в зависимости от управляющих сигналов из преобразователя код - сигнал. На его вход поступают проанализированные управляющей испытаниями программой результаты текущих измерений. В управляющей программе используются математические модели объекта исследований и стенда, а также цифровая (и текстовая) информация из банков данных. Понятно, что ЭВМ является главным звеном типовой автоматизированной системы испытаний.

Таким образом, все реальные задачи, решаемые в типовой схеме АСИ, основаны на пяти основных, специфичных для нее операциях:

1) считывание аналоговых сигналов в форме, например, напряжения и преобразование их в цифровую форму (аналого-цифровое преобразование;

2) преобразование цифровых значений в аналоговый сигнал (напряжение) и передача его на исполнительные устройства (цифро-аналоговое преобразование);

3) считывание с внешних стандартных устройств цифровой информации (цифровой ввод);

4) передача цифровых кодов на внешние устройства (цифровой вывод);

5) точный отсчет временных интервалов (таймирование).

Основные элементы АСИ (функциональные блоки) обеспечивают выполнение этих операций. Форма и способы представления информации на входах и выходах различных элементов АСИ – функциональных блоках (ФБ) - могут не

Рис. 9.1. Типовая схема работы автоматизированной системы испытаний

совпадать. Поэтому для того чтобы их все-таки соединить друг с другом, разработаны стандарты на сопряжения - интерфейсы. По этим стандартам выполняются соединения. Интерфейс обеспечивает передачу информации в любом направлении канала связи между ФБ, используется для обмена кодированными сигналами между ЭВМ и другими техническими средствами и является необходимым условием реализации АСИ. Интерфейс состоит из информационной и аппаратурной (конструкционной) частей.

Информационная часть интерфейса характеризуется большой скоростью обмена данными, дает возможность осуществлять обмен информацией по инициативе передающего ФБ и учитывает изменяющиеся условия исследования, связанные не только со внешними условиями, но и перестройкой структуры АСИ. Таким образом, информационная часть интерфейса определяет порядок обмена сигналами и информацией. Аппаратурная часть интерфейса позволяет технически осуществлять обмен управляющими, адресными, известительными и другими сигналами между функциональными блоками.

Функциональные блоки, имеющие совместимые интерфейсы входа-выхода, называются модулями. Из стандартных модулей можно создать АСИ любой сложности, структуры и функциональных свойств.