Sisteme de Achizitii de Date

CUPRINS

CAPITOLUL 1

PREZENTARE GENERALĂ A SISTEMELOR DE ACHIZIȚII DE DATE

1.1 Definiții

Majoritatea oamenilor de știința, ingineri și utilizatori de PC sunt de acord cu următoarele elemente comune:

Calculatorul PC este folosit pentru programarea echipamentului de testare, pentru manipularea și stocarea datelor. Termenul de PC în general acoperă orice calculator pe care rulează un sistem de operare cu software-ul aferent. Calculatorul poate fi de asemenea folosit pentru trasarea curbelor în timp real sau pentru generarea unui raport. El nu trebuie neaparat să controleze sistemul de măsurare sau nici măcar să rămână în legatură permanentă cu acesta.

Echipamentul de testare poate fi alcătuit din plăci de achiziție pentru PC, sisteme de achiziție externe PC-ului sau instrumente de măsură de sine stătătoare.

Echipamentul de testare poate realiza una sau mai multe măsuratori și controla procese folosind diverse combinații de intrări analogice, ieșiri analogice, intrări/ieșiri digitale sau alte funcții specializate.

Dificultatea diferențierii clare a termenilor de “achiziție de date”, “testare și masurare” și “măsurare și control” apare din cauza graniței neclare care separă diferitele tipuri de aparate de măsură în funcționalitate, facilități și performanță. De exemplu, anumite instrumente de sine stătătoare conțin microprocesoare sau plăci de tip “plug-in”, folosesc sisteme de operare și functionează mai degrabă ca un calculator decât ca un instrument traditional.

Există instrumente care fac posibilă construirea unor echipamente de testare care achizitioneaza date de la un număr foarte mare de canale și le stochează într-un calculator.

Plăcile de achizitie transformă calculatorul într-un multimetru digital, osciloscop sau alt instrument, instrument care are un panou virtual de comandă pe ecranul calculatorului.

Plăci de achizitie “plug-in”

Ca si plăcile video, modem-uri sau alte tipuri de plăci destinate calculatorului, si plăcile de achiziție se monteză într-un slot din placa de bază a calculatorului. Astăzi, în marea lor majoritate, plăcile sunt de tipul PCI (Peripheral Component Interconnect), vechea generatie pe bus ISA (Industry standard Architecture) fiind pe cale de disparitie.

Aceasta categorie de plăci oferă un numar mare de canale de intrare (intre 8 si 64), viteză ridicată de achizitie (în general, aceasta se situeaza sub 1250Mhz), sensibilitate destul de bună pentru măsurarea semnalelor mici, rezolutie de 12..16 biti si un pret relativ mic de cost.

Sisteme de achizitie de date externe

Alternativa a sistemelor de achizitie plug-in, aceste sisteme externe ofera un numar ridicat de intrari/iesiri intr-un mediu mult mai bine protejat la zgomote electromagnetice si o mai mare versatilitate de modelare la diverse cerinte.

Astazi, aceste sisteme iau adesea forma unor solutii stand-alone de testare si masurare orientate in special catre aplicatiile industriale. Aceste aplicatii cer mai mult decat poate oferi un PC cu placi de achizitie incorporate. Sistemele moderne externe de achizitie de date ofera:

Sensibilitate mare pentru semnalele de nivel mic;

Aplicabilitate mare pentru diferite tipuri de senzori;

Aplicabilitate pentru aplicatii de timp real;

Ca si sistemele plug-in, sistemele de achizitie externe au nevoie de prezenta unui calculator pentru prelucrarea si stocarea datelor. Acesta se monteaza direct in rack-ul sistemului de achizitie de date. Cele cateva tipuri de arhitecturi folosite pentru sistemele de achizitie externe folosesc rackuri industriale standardizate. Anumite sisteme includ si module dotate cu microprocesor care suporta toate facilitatile unui PC obisnuit: tastatura, mouse, monitor si porturi de comunicatie.

Sisteme de timp real

Un loc aparte in locul sistemelor de masurare si control este ocupat de asa numitele sisteme de timp real. In general, acestea sunt sisteme de masura autonome, dotate cu procesor si sistem de operare dedicat. Aceste procese se preteaza a fi rulate mult mai bine pe sisteme externe dacat pe un sistem PC dotat cu placa de achizitie. Desi Microsoft Windows a devenit sistemul standard de operare pentru calculatoarele PC, acesta nu este un sistem determinist si nu poate garanta un raspuns predictibil in cazul unor masurari si procese de control critice. De aceea solutia este de a lega PC-ul la un sistem ce poate functiona autonom si care garanteaza un anumit timp de reactie la aparitia unor stimuli externi.

Instrumente discrete

La inceputuri, aceste instrumente electronice de test constau adesea dintr-un aparat de masura cu o singura intrare si sursa de alimentare. De-a lungul anilor, datorita progresului tehnologic in design, fabricatie si in tehnologii de masurare s-au extins posibilitatile si domeniile instrumentelor de masura. Aparitia unor noi instrumente ca scannere, multiplexoare, calibratoare, counter timere, nanovoltmetre, micro-ohmmetre si altele au facut posibila crearea sistemelor de testare bazate pe controlul microprocesorului, sisteme ce ofera o sensibilitate si rezolutie excelenta. Anumite sisteme de acest tip pot prelucra informatia doar pe maxim cateva canale de intrare ceea ce duce la un pret per canal ridicat. Prin adaugarea unei matrici sau a unor scanere acest pret poate fi micsorat, permitand unui singur instrument de precizie sa prelucreze informatia de mult mai multe canale de intrare. Aceste instrumente pot fi de asemenea conectate la un sistem PC-placa de achizitie.

Sisteme de achizitie de date hibride.

Recent aparute, aceste sisteme dezvoltate in tehnologia sistemelor de achizitie de date externe combina un instrument discret gen multimetru digital interfatabil cu cateva functii caracteristice sistemelor de achizitie de date plug-in, forma finala fiind tipica pentru un instrument compact. Functiile tipice includ masurarea tensiunii si al curentilor continui si alternativi, masurarea temperaturii, frecventei precum si facilitati pentru controlul proceselor.

CAPITOLUL 2.

SISTEME DE ACHIZIȚIE A DATELOR – STRUCTURI SPECIFICE

2.1. Sisteme de achiziție de date (SAD) monocanal

Cea mai simplă variantă a unui sistem de achiziție de date monocanal este cea la care mărimea de intrare este o tensiune continuă, cu valoarea în domeniul tensiunii de intrare a convertorului analog-digital. Schema bloc a acestui sistem, cu conversie directă, este prezentată în fig. 2.1. Cuvântul binar ce reprezintă rezultatul conversiei este transmis către microprocesor.

Acesta, la rândul său, generează semnalul de start pentru procesul următor de conversie și asigură semnalele necesare funcționării convertorului analog-digital.

In situația în care tensiunea de intrare este de valoare scăzută, apare necesitatea introducerii unui amplificator, de instrumentație sau de izolare, pentru ca semnalul să fie adus în domeniul convertorului (fig. 2.2).

Se poate încerca a se utiliza acest tip de SAD și pentru tensiuni variabile, de joasă frecvență, care necesită o rată scăzută de conversie.

Fig.2.3. SAD monocanal cu CEM.

Creșterea vitezei de variație a tensiunii de convertit impune introducerea unui circuit de eșantionare-memorare (CEM) la intrarea convertorului analog-digital (fig2.3). Intre două conversii succesive, CEM urmărește variațiile tensiunii de intrare. Inainte de startul conversiei analog-digitale, CEM este trecut în starea de memorare, furnizând la ieșire valoarea momentană a tensiunii de intrare, corespunzătoare sfârșitului etapei de urmărire. Starea de memorare durează pe întregul timp de conversie al CAD.

Introducerea circuitului de eșantionare-memorare nu afectează exactitatea CAD, indiferent de rapiditatea cu care se modifică semnalul de intrare.

2.2. Sisteme de achiziție de date (SAD) multicanal

In majoritatea sistemelor de tip industrial este necesar a se achiziționa mai multe mărimi specifice procesului urmărit. Sistemul de achiziție de date se realizează pe baza unei multiplexări temporale, elementul ce realizează această funcție fiind circuitul multiplexor analogic. Acesta este o componentă electronică ce cuprinde "n" întrerupătoare analogice, ale căror ieșiri sunt conectate împreună, pentru a furniza o ieșire unică a multiplexorului. Astfel, este posibilă utilizarea unui singur CAD pentru toate intrările analogice (Fig.2.4). Diferitele surse de semnal analogic sunt multiplexate la intrarea circuitului de eșantionare și memorare, care reține, de fiecare dată, valoarea unui eșantion, în vederea conversiei. Comutarea fiecărui canal are loc pe durata cât circuitul de eșantionare și memorare al canalului precedent se găsește în starea de memorare și tensiunea sa este supusă conversiei. La sfârșitul procesului de conversie, circuitul de eșantionare și memorare este comandat în starea de eșantionare, în vederea prelucrării semnalului din canalul următor, deja comutat.

Fig.2.4. Structura unui sistem de măsurare multicanal cu multiplexare temporală.

Din Fig.2.4 se remarcă funcțiile unității centrale, care asigură: semnalul de comandă a circuitului de memorare, semnalul de inițiere a conversiei CAD, semnalele de adresare, secvențială sau aleatoare, a canalului pentru multiplexor. Sistemul cu multiplexor analogic, care permite accesul secvențial al semnalelor, are dezavantajul unei viteze reduse de măsurare, soluția fiind, în schimb, cea mai ieftină.

O schemă ce prezintă mai multe detalii ale unui sistem de achiziție de date de acest tip, condus de un microprocesor, este prezentată în Fig 2.5. Microprocesorul este acompaniat de circuitele uzuale: interfețe I/O, memorie ROM, memorie RAM, circuite timer. Interacțiunea cu utilizatorul se face prin dispozitive de intrare (tastatură, mouse) și prin dispozitive de ieșire (monitor, imprimantă). Aceste dispozitive pot fi prezente întotdeauna sau numai la punerea în funcțiune. Alte dispozitive apar în configurație doar dacă sunt necesare:

– memorie externă;

– modem;

– placă de rețea.

Fig.2.5. Sistem de achiziție de date cu microprocessor cu multiplexare temporală.

Microprocesorul trebuie să asigure:

– semnalele de adresare pentru MUX și DEMUX;

– semnalele de comandă pentru circuitul de eșantionare și memorare;

– semnalele de start conversie pentru convertoarele CAD.

Există însă numeroase aplicații la care datele trebuiesc achiziționate simultan din toate punctele de măsură și într-un timp relativ scurt. Sistemul de achiziție de date care răspunde acestor cerințe este prezentat în Fig.2.6.

Fig.1.6. Sistem de achiziție sincronă de date.

În arhitectura sistemului se remarcă amplasarea, pe fiecare canal de intrare, a câte unui circuit de eșantionare și memorare, în amonte față de multiplexor. Comanda pentru trecerea în starea de memorare este dată simultan pentru toate circuitele de eșantionare și memorare, după care ieșirile acestora sunt multiplexate la intrarea CAD. Timpul de așteptare, în vederea conectării la intrarea CAD, este cu atât mai lung cu cât numărul de canale este mai ridicat; din această cauză, circuitele de eșantionare și memorare trebuie să prezinte o viteză redusă de alterare a tensiunii memorate.

Dacă semnalul de la intrare evoluează rapid în timp, cele două sisteme de achiziție precedente, care se bazează pe utilizarea unui singur CAD pentru conversie, nu mai sunt utilizabile. In consecință, pentru mărirea vitezei de măsurare, se utilizează arhitectura de sistem prezentată în fig. 2.7, care prezintă câte un CAD pentru fiecare canal, precedat de blocul de condiționare a semnalului și de circuitul de eșantionare și memorare. Informațiile digitale sunt aplicate unui multiplexor digital, care selectează datele primare și le transmite secvențial pe magistrala sistemului de calcul.

Fig.2.7. SAD cu multiplexarea ieșirilor CAD.

Avantajele acestei structuri de sistem sunt următoarele: pot fi utilizate convertoare CAD mai lente și deci mai ieftine, chiar dacă se dorește o viteză mare de achiziție, imunitate la perturbații datorită conversiei locale și transmisiei sub formă digitală, posibilitatea separării galvanice a unei s. Sistemul de achiziție de date care răspunde acestor cerințe este prezentat în Fig.2.6.

Fig.1.6. Sistem de achiziție sincronă de date.

În arhitectura sistemului se remarcă amplasarea, pe fiecare canal de intrare, a câte unui circuit de eșantionare și memorare, în amonte față de multiplexor. Comanda pentru trecerea în starea de memorare este dată simultan pentru toate circuitele de eșantionare și memorare, după care ieșirile acestora sunt multiplexate la intrarea CAD. Timpul de așteptare, în vederea conectării la intrarea CAD, este cu atât mai lung cu cât numărul de canale este mai ridicat; din această cauză, circuitele de eșantionare și memorare trebuie să prezinte o viteză redusă de alterare a tensiunii memorate.

Dacă semnalul de la intrare evoluează rapid în timp, cele două sisteme de achiziție precedente, care se bazează pe utilizarea unui singur CAD pentru conversie, nu mai sunt utilizabile. In consecință, pentru mărirea vitezei de măsurare, se utilizează arhitectura de sistem prezentată în fig. 2.7, care prezintă câte un CAD pentru fiecare canal, precedat de blocul de condiționare a semnalului și de circuitul de eșantionare și memorare. Informațiile digitale sunt aplicate unui multiplexor digital, care selectează datele primare și le transmite secvențial pe magistrala sistemului de calcul.

Fig.2.7. SAD cu multiplexarea ieșirilor CAD.

Avantajele acestei structuri de sistem sunt următoarele: pot fi utilizate convertoare CAD mai lente și deci mai ieftine, chiar dacă se dorește o viteză mare de achiziție, imunitate la perturbații datorită conversiei locale și transmisiei sub formă digitală, posibilitatea separării galvanice a unei surse de semnal, împreună cu convertorul analog-digital aferent, față de restul sistemului.

CAPITOLUL 3.

ARHITECTURI SI INTERFETE DE COMUNICATIE

Performanța unui sistem de achiziție plug-in, depinde foarte mult de performanța calculatorului în care este montat. Ca regulă generală, un procesor mai rapid, memorie mai multă și spațiu pe disc cât mai mult vor imbunătăți considerabil performanțele sistemului.

Procesorul

(CPU – Central Processing Unit – Unitate Centrala de Prelucrare)

Producatorii de procesoare introduc din ce în ce mai rapid pe piată procesoare mai puternice, mai rapide prin imbunatatirea arhitecturii interne, a vitezei de lucru sau a memoriei interne. În general, calculatorul care este destinat achiziției de date este alcătuit din componente de diferite generații. În timp ce minimul de sistem necesar functionarii ultimelor aplicatii software este în continuă escaladare, totuși acest minim este în general cu câteva generatii in urma tehnologiei actuale de PC-uri.

Spre exemplu, un calculator de ultimă generație implică un procesor Pentium V sau unul I 7 pe 64 biti, memorie între 2 Gb și 8 Gb, pe când minimul necesar funcționării unui sistem de achizitie de date înseamnă un procesor 80486 cu doar până în 32 Mb de RAM.

Totusi, desi un sistem in configuratie minimală este capabil de administrarea sarcinilor de măsurare și testare, s-ar putea ca acest lucru să fie maximul pe care-l poate gestiona acest calculator.

Mărind memoria RAM, performantele sistemului sunt imbunătătite considerabil, in special în sistemele Windows. Pentru aplicatii de dimensiuni mari sau multiple, adugarea de memorie RAM reduce din timpul de care sistemul de operare are nevoie pentru a crea spatiul de swap pe harddisk, timp care este mult mai mare decat timpul de interogare al memoriei RAM. Comparativ cu un upgrade al procesorului sau al placii de baza, upgrade-ul de memorie este un mod ieftin de prelungire a duratei de viata a calculatorului.

Cele mai noi calculatoare contin numai conectori PCI, AGP, PCI EXPRESS iar conectorii ISA practic au disparut. Desi arhitectura PCI ofera cateva avantaje, in special in viteza mare de tratare a rutinelor de intrerupere, anumiti utilizatori, continua folosirea in sisteme de masurare a placilor de achizitie ISA.

Exemplu : Placa de baza

Nforce4 SLI , FSB-HT1000, 4*DDR400DualChanel ECC , 2*PCIe16x / 2*PCI , 133*2+SATA*4, Raid 0,1, RAID 0, 1, 0+1, 5: SATA*4 ports , 8ch Audio, 1G NV Lan + Marvell PHY, 10*USB, 2*1394a, ATX, Socket 939

3.1. Rolul microprocesorului

Funcțiile îndeplinite de microprocesor în aparatura de măsurare au evoluat în timp. Ele acoperă o arie largă, începând cu funcțiile simple îndeplinite de microprocesorul aflat în interiorul aparatelor digitale convenționale (voltmetre, frecvențmetre, wattmetre) și continuând cu funcții complexe, întâlnite în sistemele de măsurare.

Inițial, microprocesorului i-au fost transferate funcțiile blocului de comandă și anume, generarea secvențelor și efectuarea calculelor. Apoi, s-a dezvoltat ponderea prelucrării, odată cu reducerea costurilor de proiectare și producție. Utilizarea microprocesorului permite corectări sau modificări prin reprogramarea unei memorii, mai repede, mai ieftin și mult mai flexibil. Ulterior, interesul proiectanților de aparate de măsurare s-a deplasat de la problema elaborării unor blocuri analogice de mare stabilitate (timp, temperatură) spre posibilitatea compensării prin calcul a derivelor și toleranțelor, ca urmare a unor testări și recalibrări periodice.

În privința funcțiilor îndeplinite de microprocesorul integrat în structura aparatelor digitale de măsurare, acestea se pot împărți în câteva categorii:

Comanda condiționărilor de semnal analogic, bazate pe atenuatoare și amplificatoare.

Atenuările și amplificările se pot modifica pe game (cu ajutorul comutatoarelor cu relee) sau continuu (cu ajutorul amplificatoarelor cu câștig variabil sau cu convertoare digital-analogice cu multiplexare).

Prelucrări de semnal analogic, ca de exemplu: corecția erorii de decalaj, multiplicarea cu o constantă, calculul erorii relative, detecția unor valori limită, prelucrarea statistică, calculul unui polinom de aproximare a caracteristicii de conversie etc.

Organizarea și gestionarea secvențelor de măsurare și a comunicației între blocuri.

Rețelele interne de comunicație între blocuri pot fi de tipul:

– magistrală analogică – pentru gestionarea în timp real a fluxului de date analogice între blocurile de prelucrare. Accesul pe magistrala analogică se face cu multiplexoare (Fig.3.1).

Fig.3.1. Magistrală analogică

– magistrala digitală- utilizată în structura unui sistem cu configurația din Fig.3.2.

Fig.3.2. Magistrala digitală.

Comanda comunicației cu panoul de comandă și sistemul de afișaj. In ceea ce privește afișajul alfanumeric se utilizează, de regulă, modul de afișare dinamic (multiplexat), care asigură cu un consum minim de energie și de componente, supravegherea a câtorva zeci de afișoare. Funcțiile de memorare, decodificare și validare a afișoarelor sunt preluate de microprocesor, crescând versatilitatea sistemului.

3.2 Interfete de comunicatie

Sub aceasta denumire sub grupate o mare varietate de magistrale externe si porturi care sunt folosite in PC-uri, ori ca echipament standard ori ca optiune de interfata plug-in. In aceste categorii intalnim: portul paralel de imprimanta, traditionalul port serial RS 232, RS 422 si RS 485, IEEE 488 si mai noile magistrale de mare viteza Universal Serial Bus (USB), IEEE 1394 FireWire® si Ethernet.

Magistrale externe de comunicatie

CAPITOLUL 4

COMPONENTE SPECIFICE SISTEMELOR DE ACHIZIȚIE DE DATE

4.1 Circuite de eșantionare și memorare

In cazul conversiei analog-digitale este necesar ca semnalul de măsurat să nu-și modifice valoarea pe intervalul de timp cât durează conversia. Din acest motiv au apărut circuite de eșantionare și memorare (CEM), care prelucrează câte un eșantion din semnal și asigură memorarea valorii acestuia până la sfârșitul procesului de conversie. Din punct de vedere funcțional, un CEM poate fi reprezentat ca în Fig.4.1.a; în Fig.4.1.b sunt reprezentate formele de undă la intrarea și ieșirea circuitului, corespunzător celor două stări posibile: de eșantionare și de memorare.

a) b)

Fig.4.1. Circuit de eșantionare și memorare: a) reprezentare funcțională; b) diagrama semnalelor.

Procesul de eșantionare și memorare poate fi urmărit pe baza schemei echivalente a unui CEM (Fig. 4.2). Când comutatorul K este închis, corespunzător stării de eșantionare, tensiunea la bornele condensatorului urmărește tensiunea de intrare. La comanda de memorare, comutatorul K trece în stare deschisă și tensiunea de ieșire rămâne la valoarea din momentul respectiv. Trebuie precizat că se poate vorbi de extragerea unui eșantion dacă starea închisă a comutatorului K durează relativ puțin. In cazul în care comutatorul K rămâne în stare închisă un interval de timp lung, funcția îndeplinită este de urmărire și memorare.

Fig.4.2. CEM cu comutator și condensator.

Un exemplu de eșantionare periodică a unui semnal analogic este prezentat în Fig.4.3, eșantioanele fiind prelevate la intervale egale de timp Te.

Fig.4.3. Eșantionarea periodică a unui semnal analogic

Ansamblul xe(t) al eșantioanelor prelevate cu perioada Te din semnalul analogic x(t), poate fi reprezentat matematic prin produsul dintre semnalul analogic și funcția pieptene, notată dTe(t), reprezentată printr-o suită de impulsuri.

(4.1)

In situația circuitelor de eșantionare și memorare, care sunt formate dintr-un întrerupător și un condensator ce menține pe durata întreruperii valoarea prelevată a eșantionului, impulsurile Dirac anterioare devin, de fapt, mici dreptunghiuri de lățime t. Reprezentarea grafică, în domeniul frecvență, a celor două spectre de frecvență X(f) și Xe(f) este prezentată în Fig.4.4. Se observă că spectrul este deformat, deoarece este multiplicat de o funcție de tipul (sin x)/x.

Fig.4.4. Eșantionarea cu memorare pe durata t.

In cazul în care t = Te, semnalul eșantionat xe(t) și spectrul său Xe(f) arată ca în Fig.4.5 Deformarea spectrului X(f) este datorată termenului :

(4.2)

Fig.4.5 Spectrul de frecvență al semnalului x(t)

Fig.4.6 Spectrele X(f) și Xe(f). eșantionat și memorat cu t = Te .

Circuitul neinversor practic de eșantionare-memorare conține, la intrarea și ieșirea grupului comutator-condensator, două repetoare de tensiune pentru adaptarea rezistențelor (Fig.4.7) iar comutatorul K este realizat în mod obișnuit cu tranzistor cu efect de câmp. Circuitul este rapid dar puțin precis, căci erorile datorate imperfecțiunilor amplificatoarelor, plasate în cascadă, se adună.

Fig.4.7. CEM cu AO de intrare și AO Fig.4.8 CEM cu două AO

conectat ca repetor conectate în buclă de reacție.

Schema celui de al doilea tip de CEM, inversor sau integrator, este prezentată în Fig.4.9 Prezintă avantajul că amplificatorul lucrează fără semnal de mod comun; totodată, cheia tranzistorizată funcționând aproape de potențialul masei, curentul ei rezidual este minim.

Fig.4.9 CEM cu integrator

4.2 Multiplexoare și demultiplexoare

Arhitectura unui sistem de achiziții de date depinde de tehnica de calcul folosită și de interfețele de intrare și ieșire ce sunt disponibile. In principiu, calculatorul nu prelucrează simultan decât un singur semnal, de aceea este necesar să fie conectat succesiv, după o succesiune bine definită, la fiecare canal de măsură. Aceasta este funcția multiplexorului (MUX). In același timp, toate rezultatele furnizate de calculator, în mod secvențial pe aceeași ieșire, trebuiesc dirijate spre destinatari cu ajutorul unui demultiplexor (DEMUX).

Multiplexorul analogic (Fig.4.10) este o componentă electronică ce conține o baterie de comutatoare analogice, cu ieșirile legate împreună, numărul de comutatoare determinând numărul de canale de intrare. Comanda de închidere și deschidere a comutatoarelor este efectuată printro intrare de selectare a canalului, care este o intrare logică, conținând unul sau mai multi biți. Cu un bit se pot comanda, de exemplu, două canale, cu n biți, 2n canale. MUXurile uzuale au 4, 8 sau 16 canale. Fiecare canal este comandat prin adresa sa, care este, de fapt, numărul canalului. Adresarea poate fi făcută fie secvențial, fie aleator. In ultimul caz, rolul de programator îl poate avea doar microprocesorul, care accesează direct fiecare canal, în timp ce la modul secvențial fiecare canal este adresat întro ordine bine definită, unul după altul.

Fig.4.10. Multiplexor analogic

In timpul modificării adresei, se poate întâmpla, ca pentru un timp foarte scurt (de exemplu 0,3μs la dispozitivele CMOS), să fie închise simultan două comutatoare. Este posibil a se evita această situație prin utilizarea semnalului de “validare” al circuitului de decodificare, ce blochează decodificatorul la fiecare schimbare, pe o durată precizată de timp (0,5μs).

Multiplexoarele analogice disponibile în prezent au un număr insuficient de canale pentru sistemele de achiziții industriale. Se pot realiza scheme în care se asociază mai multe multiplexoare, pentru a spori numărul de canale ale sistemului (Fig.4.11.a). Soluția din Fig.4.11.b este preferabilă, pentru eliminarea erorii datorate curenților de fugă ai comutatoarelor ( în acest caz numărul comutatoarelor deschise este mai mic).

a) b)

Fig.4.11. Creșterea numărului de canale: a) asociere în paralel; b) sub-multiplexare.

Performanțele unui circuit de multiplexare depind, în bună măsură, de caracteristicile comutatoarelor utilizate. In multiplexoarele analogice se pot utiliza comutatoare electromagnetice ( relee “reed”), dar cel mai frecvent se întâlnesc comutatoare realizate cu dispozitive semiconductoare CMOS.

Fig.4.12. Schema funcțională a multiplexorului digital.

Multiplexorul digital (Fig.4.12) are o funcționare similară cu cel analogic: pentru a selecționa o intrare, trebuie comandat multiplexorul cu ajutorul unei adrese codate (n biți), iar numărul de intrări poate atinge valoarea N=2n. Dacă în sistem se utilizează mai multe asemenea circuite de multiplexare, selecția unui anumit circuit, la un moment dat, se realizează cu ajutorul semnalului “validare”.

Structura unui circuit de demultiplexare a semnalelor analogice (Fig.4.13) cuprinde circuitele de eșantionare și memorare CEM. Aceste circuite sunt comandate în faza de “eșantionare” câte unul, în funcție de semnalul adresă canal, la momentul dat de semnalul de validare. Utilizarea demultiplexorului analogic pentru un semnal digital multiplexat necesită, în prealabil, conversia digital-analogică a acestuia.

Fig.4.13 Structura unui circuit de demultiplexare analogică

CAPITOLUL 5

PREZENTARE GENERALA ASUPRA SOFTWARE-ULUI UTILIZAT IN ACHIZITIILE DE DATE

5.1 Sistemele de operare

Statisticile indică că peste 80% din testări, măsurători si achizitii de date sunt controlate de către un calculator. Aceste sisteme automate de testare utilizeaza in mod general un calculator de tip PC cu hardware-ul aferent achizitiei de date si software-ul necesar. Atât hardware-ul cât si software-ul sunt două aspecte interdependente si in aceeasi măsură de importante.

Cea mai buna solutie pentru alegerea software-ul necesar achizitiei de date pentru o cerintă dată depinde de un numar mare de factori printre care tipul calculatorului, sistemul de operare, cunostintele de programare ale programatorului si tipul aplicatiei. In timp ce unii dintre acesti factori depind de preferintele personale, altii sunt dictati de politica firmei, aspecte financiare, probleme de compatibilitate cu alte programe sau instrumente etc. Calculatoarele cu platforma de operare alta decat Windows, pot fi folosite cu succes in achizitia de date dar dezvoltarea programului, controlul hardware raman in seama programatorului. De aceea, utilizatorii care prefera mediile non-Windows pot descoperi ca din ratiuni economice si din manevrarea usoara a sistemului sa fie incurajati sa foloseasca mediul Windows pentru dezvoltarea de aplicatii pentru achizitia de date.

5.2 Prezentare generala a mediilor de programare inchise si deschise

De la aparitia Windows-ului 95, tendinta generala in software-ul pentru PC, a fost aceea de a-l face mai grafic, mai accesibil utilizatorului, fara ca acest utilizator sa aibe cunostinte solide de programare. Aceasta filozofie s-a aplicat si in aplicatiile destinate masurarilor si achizitiilor de date.

Istoria mediilor de programare inchise si deschise

Inainte de introducerea mediului Windows, existau doua tipuri de soft dedicat achizitiei de date. Primul tip de soft era produs de realizatorul echipamentului respectiv si consta intr-o librarie de drivere. Acest soft permitea echipamentelor sa fie programate sub mediul DOS prin limbaje ca BASIC, C sau Pascal. Limbajele sunt de tip text-orientate si se prezinta sub forma unei pagini goale cu un prompter, in care programatorul trebuie sa dezvolte interfata cu utilizatorul, programarea propriu zisa a echipamentelor, gestionarea si afisarea datelor si rezultatelor masuratorilor.

Aceste medii se numesc deschise din cateva motive:

Programul este dezvoltat de catre utilizator, acesta avand acces la intregul cod de program

Utilizatorul este liber sa distribuie sau sa modifice programul dupa cerintele de moment

Dezvoltatorii de soft pot de asemenea dezvolta instrumente soft care pot coexista in programul realizat de utilizator.

Alternativ, utilizatorul poate opta pentru o arhitectura de programare inchisa destinata special masuratorilor, afisarilor, analizei si stocarii datelor manevrate. Astfel de pachete soft exista si pentru sisteme DOS si in mod normal sunt dotate cu driverele sau cu librariile specifice fiecarui echipament in parte. Aici, utilizatorul are un control foarte mic in ceea ce priveste operarea interna a softului. Restrictiile impuse de copyright au un cuvant greu de spus in acest domeniu.

Firmele care realizeaza acest gen de pachete de programare inchise sunt in general parti terta si nu sunt implicate propriu zis in productia de sisteme de achizitie de date, acest lucru ducand la un anumit decalaj intre aparitia noilor componente si suportul software oferit de aceste firme. In timp ce driverele si librariile software oferite impreuna cu placile de achizitie sunt de obicei gratis, aceste medii de programare inchise sunt in general la un pret ridicat.

In general, arhitecturii de programare inchise i s-a asociat conceptul de “fara programare”. Utilizatorul genereaza programe de test folosindu-se de anumite stive de obiecte si de completarea unor pagini albe. Desi utilizatorul este oarecum izolat fata de programarea conventionala, totusi efortul necesar invatarii acestor medii de programare poate fi echivalent programarii in medii deschise.

Stadiul actual al mediilor de programare inchise si deschise

Astazi, sistemul de operare dominant este sistemul Windows (oricare din versiunile 95/98/ME/2000/NT/XP). Majoritatea pachetelor software sunt aplicatii Windows, iar cele mai populare limbaje de programare pentru aplicatii de achizitie de date sunt: Visual Basic, Visual C/C++, C++Builder si Delfi. Multe echipamente de testare si masurare vin cu pachete soft ce includ controale compatibile ActiveX, obiecte Common Object Model (COM) si alte rutine pentru facilitarea programarii acestor echipamente in unul din limbajele enumerate mai sus. De asemenea au aparut noi medii de dezvoltare produse marii producatori de echipamente de testare si masurare (HP, National Instruments): LabView, Agilent VEE si TestPoint.

In ciuda noilor optiuni de medii de programare aparute, problema importanta a alegerii mediului de programare inchis sau deschis, ramane deschisa. In unele cazuri, prezenta unor medii de programare nici nu este necesara pentru mici aplicatii. Software-ul de start-up oferit de producator impreuna cu echipamentul poate fi suficient pentru aplicatiile de testare.

Arhitecturile deschise de programare au devenit usor de utilizat si in acelasi timp ofera o mai mare versatilitate si putere de calcul. Visual Basic si Visual C/C++ sunt de departe lideri in ceea ce priveste progamarea aplicatiilor de testare si masurare. Tehnologia ActiveX a dus la simplificarea programarii fara a compromite performanta; de asemenea protejeaza investitia facuta in pachetul software facand aplicatia mult mai portabila. Arhitecturile inchise sunt pretabile pentru aplicatii mai putin complexe si care necesita doar ocazional nevoia de dezvoltare, asa numitele aplicatii dedicate.

Presupunand ca aplicatia trebuie realizata in mediul Windows si ca aceasta necesita ceva mai mult decat o simpla colectare de date, parcurgerea criteriilor urmatoare este necesara in alegerea adecvata a limbajului de dezvoltare:

Timpul de invatare al acestui limbaj

Orientarea text sau grafica a mediului de programare

Eficienta de programare

Administrarea evenimentelor sub Windows

Timpul de depanare necesar pentru aplicatie

Instalarea aplicatiei pe sistemul final de lucru

Timpul de invatare al limbajului

Pachetele software pentru achizitiile de date au evoluat odata cu evolutia Windows-ului spre o structura simpla orientata obiect (grafic). Ca rezultat, interfata cu utilizatorul al limbajului de programare a devenit mult mai prietenoasa. Mai mult, instrumentele de testare si masurare utilizeaza in mod frecvent tehnologiile ActiveX si COM, care simplifica modalitatile de programare a acestor instrumente. Limbajele deschise de programare permit o optimizare buna a aplicatiilor , optimizare care pana nu de mult era apanajul mediilor de programare inchise. Componentele software produse cu mediile de programare deschise pot fi refolosite pentru noi aplicatii, reducandu-se astfel timpul de dezvoltare al aplicatiilor.

Orientarea text sau grafica a mediului de programare

Interfata pachetului software poate fi de tip text sau grafica. Limbajele sub DOS sau orientate DOS precum interpretoarele clasice de BASIC sunt exemple clasice de limbaje text orientate. Limbajele sub Windows se prezinta sub o mare varietate de reprezentare grafica, in care obiectele pot trase dintr-o stiva de obiecte si procesate intr-o pagina alba de text la interconectarea acestora prin fire de legatura.

Facilitatile generale ale mediilor de programare inchise:

Controlul instrumentelor

Librarie ce cuprind marea majoritate a echipamentelor de pe piata

Suport software pentru GPIB, RS232 si RS 485

Suport software pentru VXI

Achizitie de date

Suport pentru: intrari/iesiri analogice, intrari/iesiri digitale, porturi specifice

Achizitie in fundal de mare viteza

Afisarea datelor sub diferite forme

Inregistrarea datelor pe harddisc

Analiza matematica

Analiza FFT, filtrari digitale, neteziri ale formei semnalelor

Interpolari liniare, polinomiale

Analiza statistica: deviatia, valoarea medie, histograme

Prelucrari vectoriale si matriciale

Prezentari si rapoarte

Grafice XY, bar grafice, etc

Afisaje numerice si analogice

Printarea rapoartelor

Interfata cu utilizatorul

Butoane, comutatoare, cursoare,casute text

Panouri multiple

Controale standard VBX

Schimb dinamic de date

Trimiterea/receptia datelor in foi tabelare, in procesoare de text sau programe matematice

Afisarea de grafice procesate de catre alte programe.

Structura de programare in cele doua mari tipuri de medii de programare inchise (grafice si text orientate) este prezentata in figura 5.1:

Fig 5.1 Structura mediilor de programare orientate text sau grafic

Desi interfata utilizator este absolut identica, vezi fig 5.1 si 5.3 , cele doua modalitati de programare difera foarte mult

Modelul text

Modelul grafic

Desi Visual Basic si Visual C\C++ sunt orientate obiect, ele sunt considerate tot limbaje bazate text din cauza codului din spatele interfatei grafice care este scris in format text.

Dificultatea alegerii intre limbajele orientate text sau grafic orbiteaza in jurul selectiei celei mai intuitive metode de programare. Raspunsul la aceasta alegere tine de preferintele personale ale fiecarui programator. De exemplu, limbajele orientate text au o structura verticala de asa maniera incât codul program “curge” de sus in jos, foarte similar cu limba engleza. Pe de alta parte, modurile grafice de programare sunt considerate mai intuitive si mai usor de memorat din cauza ca ele se bazeaza pe simboluri grafice si nu pe caractere alfanumerice. Si mai mult decat atat, modurile grafice sunt mai putin susceptibile la erori decat cele text, erori care apar mai ales in momentul tastarii codului program, fara a enumera erorile de sintaxa.

Structura organizata pe verticala in limbajele text orientate dispare cu totul in cazul limbajelor orientate grafic, asa incat trebuie gasita alta metoda de stabilire a ordinei in care se executa instructiunile. De exemplu, in figura de mai sus, instructiunea “C=A+B” se executa inaintea celei “D=E+F”. Metoda grafica are nevoie in plus de un fir care sa conecteze ambele “+” pentru a realiza acelasi lucru. In LAbVIEW, acest fir caracterizeaza “ dependenta artificiala a datelor” si singurul scop al sau este acela de a a stabili ordinea de efectuare a instructiunilor.

Modul de realizare al documentatiei aplicatiei finale este inca un aspect demn de luat in seama la alegerea tipului de limbaj. Daca in cazul limbajelor orientate text aceasta se poate realiza mai mult sau mai putin automatic prin printarea codului sursa al programului, in cazul celor orientate grafic, firele de legatura si diagramele fac acest lucru mult mai dificil de realizat. In cazul aplicatiilor de dimensiuni mari, acest lucru devine o problema foarte serioasa.

Executia programului in ambele medii de programare

Viteza de executie a programului poate fi un amanunt important, daca nu critic, in realizarea cu succes a aplicatiei de testare si masurare. In mod obisnuit, mediile de programare inchise au un surplus de software adaugat unui nucleu de baza dedicat achizitiei de date, pentru a simplifica modalitatea de programare.

Aceasta arhitectura aduce anumite intarzieri intre aplicatia software si raspunsul dat de echipamentul hardware. Acest lucru afecteaza, in special, atunci cand avem nevoie de raspuns garantat in timp critic. În general acest aspect situeaza aplicatiile realizate cu medii inchise undeva sub optim, din cauza latentei in executie a programului. Desi exista anumite pachete soft sub Windows care pot ajuta la optimizarea acestui neajuns, ele pot fi ascunse de metodele de programare ale mediilor de dezvoltare inchise.

Un alt aspect care trebuie considerat, este acela ca mediile inchise de dezvoltare sunt destinate unei game largi de utilizatori, astfel incat ele trebuie sa includa o gama foarte larga de functii software. În acelasi timp, codul program trebuie limitat pe cat posibil pentru a nu ingreuna sarcina de programare din cauza aglomerarii interfetei cu utilizatorul. In consecinta, anumite pachete de achizitie de date sau servicii Windows sunt oferite intr-o gama limitata sau chiar excluse din pachetul software. Acest lucru duce la o severa limitare a mediului de programare inchis. Spre deosebire, o aplicatie dedicata dezvoltata intr-un mediu deschis poate fi limitata pe moment doar de kiturile de achizitie de date si de serviciile Windows necesare pentru task apoi extinsa dupa cerinte.

Sa examinam acum modalitatea de scriere a unui program. In 1997, inr-un numar din revista “Test & Measurement World” “ Add Channels to Your Data Acquisition Board”, Martin Rowe explica cum se pot extinde numarul de canale de intrare al unei placi de achizitie prin montarea unui circuit multiplexor. In articol, el explica modalitatea de comanda a acestor multiplexoare folosindu-se de liniile digitale de iesire pentru adresarea lor.

În tabelul de mai jos, gasim modalitatea software de programarea a acestor iesiri digitale pentru diferite placi de achizitie

Nu numai ca toate comenzile software au nume diferite, dar si numarul de parametrii este diferit de la producator la producator. Daca utilizatorul foloseste placi de la acelasi producator, acest lucru nu mai este o problema. In orice caz, integrarea placilor de la diferiti utilizatori implica invatarea unor noi seturi de comenzi software, instalarea acestor placi, etc.

Dezvoltarea unei aplicatii cu medii de programare inchise poate fi realizata in doua modalitati. Prima modalitate se aplica mediilor software care suporta diferite placi si interfate hardware. A doua modalitate se aplica producatorilor de sisteme de achizitie ce sunt compatibili cu diverse medii de programare. Nici unul din cazuri nu ofera o solutie consistenta dezvoltatorilor de aplicatii software.

De exemplu, urmatoarele doua grafice arata cum se programeaza placa in HP VEE.

Primul este realizarea interfatei-utilizator cu o placa de la Data Translation. Software-ul de la Data Translation este structurat pe doua sectiuni. Prima este legata de configurarea placii de achizitie. Fiecare tip de placa are diferite moduri de operare, astfel incat utilizatorul trebuie sa aleaga unul din cele cateva obiecte din meniul Config pentru a seta placa. A doua sectiune include toate apelurile necesare primirii sau trimiterii de date catre placa.

Fig 5.2 Modalitate de programare sub HP VEE pentru Data Translation

Urmatorul grafic ilustreaza integrarea placilor Computer Boards Inc in HP VEE. Meniurile si submeniurile sunt de fapt apeluri catre libraria dinamica de legaturi DLL, metoda folosita de de CBI pentru accesarea I/O si hardware-ului sau in general.

Fig 5.3 Modalitate de programare usb HP VEE pentru CBI

Cele două moduri prezentate ilustrează faptul de implementare diferită ales de 2 producatori pentru interfatarea plăcilor produse de acestia. După cum se va vedea, aceasta diferentiere este intâlnită destul de des in majoritatea aplicatiilor.

Fig. 5.4 Structura generala de optiuni de programare

Cu ajutorul acestor medii de programare se obtine un grad de interoperabilitate ridicat intre multiplele modele de placi produse de cele cateva firme producatoare.

Avantajele sunt urmatoarele:

Programatorul este mult usurat in munca de programare, folosind acelasi mediu pentru multiple modele de placi

Producatorii de medii de programare pot integra diferite modele de placi si instrumente in cadrul librariei program. Acest lucru permite folosirea celei mai bune combinatii de placi de achizitie-medii de programare. Este notabil cazul firmei Keithley care ofera posibilitatea programarii placilor sale si sub mediul firmei concurente, LAbVIEW (National Instruments). In plus, producatorii de aplicatii software pot folosi timpul dedicat creearii unui pachet software general pentru mai multe placi pentru a realiza diferite aplicatii software.

Producatorii hardware nu mai trebuie sa scrie un layer de interfatare pentru diferite aplicatii, asa cum faceau pana in trecutul apropiat

Mesajele Windows si gestionarea evenimentelor

Mesajele si evenimentele sunt procese prin care sistemul Windows isi administreaza sarcinile de multitasking si imparte resursele sistemului. Acest lucru se realizeaza prin distribuirea de informatie aplicatiilor si a proceselor din aplicatiii. In mod curent, mediile inchise de programare nu folosesc intr-un mod eficient evenimentele Windows. Prin contrast, evenimentele sunt un element fundamental in programarea sub mediul Visual Basic.

De exemplu, sa consideram ca o aplicatie de achizitie de date ruleaza in mod curent in fundal. Cu procesarea orientata eveniment, aplicatia poate folosi procesorul pentru sarcini aditionale ca accesul intr-o baza de date sau intr-o retea in loc sa testeze la nesfarsit daca datele sunt gata de colectare. Cand datele sunt gata, un eveniment marcheaza acest lucru prin trimiterea unui mesaj de la placa de achizitie spre aplicatie.

Coordonarea stransa intre disponibilitatea datelor si procesor inseamna ca acel program este robust si portabil pe diferite platforme PC. Daca aplicatia a fost scrisa in VisualC/C++ si functioneaza cu succes pe un Pentium la 100Mhz, probabilitatea de a functiona si pe un Celeron 433 este foarte mare. Nu acelasi lucru se intampla si cu aplicatiile dezvoltate cu medii inchise, mai ales in cazul unor bucle “Do..loop” mari consumatoare de resurse.

Depanarea aplicatiilor

Depanarea aplicatiilor este foarte importanta in construirea cu succes a unui proiect software si limitarea instrumentelor soft de depanare pot conduce la marirea timpului de realizare al acelui proiect. Arhitectura orientata obiect al mediilor deschise de programare de astazi simplifica mult dezvoltarea de aplicatii software si depanarea acestora. Instrumente foarte puternice de depanare sunt disponibile pentru Visual Basic si Visual C\C++.

Instalarea aplicatiei

Deseori, aplicatiile sunt realizate de dezvoltatori profesionisti si apoi distribuite utilizatorilor finali. Instalarea poate deveni o problema pentru aplicatiile care nu au un kit de instalare si care necesita prezenta mediului de dezvoltare original.

Acest lucru nu este o problema pentru aplicatiile reaizate in medii deschise, bazate pe obiecte COM, datorita marimii mici a compilatoarelor si eficientei mari a acestora, iar rutinele de librarie sunt parte componenta a Windows-ului.

5.3 Dezvoltarea de software sub Windows

Pentru a crea un sistem de succes, interactiunea dintre software si hardware trebuie foarte bine inteleasa iar aplicatia program trebuie dezvoltata intr-un optim al celor doua componente. Acest lucru constituie astazi idealul de programare intr-un mediu in care componentele hardware si software: sistemele de operare si magistralele de comunicatie din interiorul pc-ului sufera schimbari majore.

Prevenirea problemelor necesita o bine structurare a aplicatiei bazata pe cunoasterea structurii software a acesteia. Acest principiu se aplica sistemelor de control monitorizate de un pc, care folosesc atat instrumente stand-alone (care folosesc interfete GPIB,USB) cât si instrumente de tip plug-in.

CAPITOLUL 6

BAZE DE DATE PENTRU ECHIPAMENTE HIDRAULICE ȘI PNEUMATICE

Baza de date pentru echipamente pneumatice și hidraulice oferă posibilitatea ca pentru fiecare elemente să se poată vizualiza:

desen 2D al echipamentului;

desen 3D al echipamentului;

fișa tehnică;

tabel cu accesorii;

imaginea echipamentului;

descrierea echipamentului.

Baza de date oferă și posibilitatea de a crea o fișă de comandă a produselor în vederea aprovizionării lor.

Aceste facilități ușurează activitatea de proiectare a acționărilor pneumatice și aprovizionarea cu echipamente reducând semnificativ timpul necesar unei pregătiri a fabricției.

În baza de date sunt cuprinse majoritatea echipamentelor pneumatice necesare realizării unor instalații de acționare pneumatică simple sau automatizate, sau a unor sisteme de fabricație flexibilă cu acționare pneumatică.

Echipamente hidraulice proporționale

Fig. 6.1. Ilustrarea modului de interfațare a echipamentelor

Fig 6.2. Schema de comandă a electromagnetului proporțional și achiziție

Echipamente pentru controlul debitului și a sensului de mișcare (regulatoare de viteză)

Fig. 6.3. Distribuitor proporțional pilotat

Fig. 6.4 Regulator proportional cu 4 căi

Echipamente pentru controlul presiunii

supape de presiune proporționale

Fig. 6.5 Supapă de presiune proporțională

Fig. 6.6 Regulator de presiune proporțional

Drosele proporționale

Fig. 6.7 Drosel proporțional pe 2 căi

Fig. 6.8 Drosel proporțional tip cartuș

Exemple de scheme de acționare hidraulică

CAPITOLUL 7

UTILIZAREA ACHIZIȚIILOR DE DATE ÎN SISTEME FLUIDICE

7.1 Mijloace pneumatice pentru măsurarea lungimilor

La aceste mijloace de măsurare purtătorul de informație e aerul comprimat. Principiul de măsurare se bazează pe modificarea presiunii sau a debitului odată cu evacuarea aerului comprimat în atmosferă prin intermediul unui cap de măsurare (palpator pneumatic) care e în contact cu măsuratul. Se utilizează pentru măsurări interioare, exterioare, pentru determinarea abaterilor de formă sau poziție, pentru măsurarea unor deplasări mici, se utilizează în automatizare și sortare.

Sunt de 2 tipuri -mijloace de măsurare a presiunii:

– de joasă presiune

– înaltă presiune

– mijloace de măsurare cu măsurarea debitului

7.1.1 Mijloace de măsurare de joasă presiune

Aceste mijloace de măsură utilizează în mod obișnuit un regulator hidraulic de presiune iar predarea informației se realizează prin intermediul unui piezometru cu lichid

Figura 7.1

Se face alimentarea cu aer comprimat prin intermediul roninetului R și a regulatorului de presiune cu filtru RPF, de unde aerul intră în camera de măsurare C în care e o cameră cu presiune constantă. Din această cameră aerul trece prin intermediul restrictor r prin secțiunea 1 în camera de evacuare Ce. În această cameră presiunea e variabilă în funcție de mărimea distanței sau altfel spus volumul dintre capul de măsurare și măsurant (xi) secțiunea 2.

Pentru a realiza măsurarea din camera de măsurare Cm s-a introdus un tub care intră într-un vas cu lichid (apă), și are înălțimea H până la nivelul lichidului. Din acest vas pornește un tub capilar care la echilibru va fi umplut cu lichid până la înălțimea h. Mărimea de ieșire xe se va citi pe o scară gradată.

Q1=Q2 ρ1V1A1=ρ2V2A2 ρ1=ρ2=ρ

⇒ V1A1=V2A2 ridicăm la pătrat ⇒V12A12=V22A22 | ρ/2 (3)

Δp1= pc – pe = (p0+pH)-(p0+ph) = p(H-h) = pxe (5)

Δp2 = (p0+ph)-p0 = ph = p(H-xe) (6)

(5) și (6)→(4) ⇒ pxeA12 = p(H-xe)A22 (7)

Figura 7.2

Dimensiunile diametrelor D1 și D2 sunt:

d1(0,6 – 0,8)mm

d2(1,5 – 2)mm

Valoarea diviziunii: 0,5; 1; 2 μm

Presiunea de alimentare e între 2 și 6 bari.

Neajunsul constă în limitarea domeniului de măsurare

7.1.2 Mijloace pneumatice de înaltă presiune

– cu tub gofrat

– cu membrană

Presiunea de lucru: p= (1-2)105 Pa

Aceste aparate funcționează în regim diferențial și ca urmare presiunea trebuie să aibă o valoare riguros constantă. Datoriră presiunii ridicate se pot obține valori ale sensibilității foarte mari până la 20.103 ori = S

a) cu tub gofrat

Figura 7.3

Alimentarea se realizează prin intermediul robinetului R și regulatorului cu filtru de unde aerul intră într-un distribuitor D. Acesta e legat de 2 tuburi gofrate TG1, TG2, care sunt fixate pe 2 lamele elastice l. De fiecare parte a lamelelor elastice sunt fixate 2 limitatoare L.

Lamelele elastice sunt legate între ele prin o traversă T, de unde este prelevat semnalul prin intermediul unui pupitast.

Mișcarea într-un sens sau altul e determinată de măsrimea sau distanța dintre He capul de măsurare și măsurant, dar e nevoie de un șurub de reglare SR pentru a putea poziționa instalația în poziția de zero.

b) cu membrană

Figura 7.4

Aerul intră cu o anumită presiune p îm prima incintă de unde trece prin diuzele 1 și 2 în cele 2 camere, de măsurare și evacuare.

Constructiv, diametrele secțiunilor 1 și 2 sunt egale.

d1 = d2; ρ1 = ρ2 = ρ3 = ρ4 = ρ; A1 = A2

Punând condiția pe = pm; (5) de echilibru ⇒

Cu relațiile (6) și (7) în relația (3) ⇒A4=A3

7.1.3 Mijloace pneumatice de măsurare a lungimilor prin intermediul debitului

Fig 7.5

Valoarea diviunii: 0,5, 1;2μm

Măsurarea grosimilor

Măsurarea sârmelor

Diametrelor medii pentru arbore și alezaj

a b c

Măsurarea ovalității

Măsurarea unui ajustaj

d e

Figura 7.6

7.2 Capete de măsurare pentru alezaje

Acestea sunt dispozitive care se atașează unui mijloc pentru măsurarea lungimilor în vederea asigurării posibilității de palpare a unor suprafețe interioare (alezaje).

În vederea poziționării comode a mijlocului de măsurare în raport cu suprafețele de palpare, aceste dispozitive asigură transformarea deplasării liniare într-o deplasare pe o direcție perpendiculară pe cea inițială. În general raportul de transmitere între cele 2 deplasări este de 1:1. Se realizează în 2 varinate constructive:

cu un palpator fix și unul mobil

cu ambele palpatoare mobile

a b

Figura 7.7

p.f. – palpator fix

p.m – palpator mobil

xi = j1a xi = j1a

j1c = x'i Þx'i = xi(c/a) j1c = x'i Þx'i = xi(c/a)

În general c = a Þx'i = xi c = a Þx'i = xi

Capetele de măsurare sin-arcsin și tg-arctg au un palpator fix care este schimbabil și un palpator mobil care prelevează semnalul de intrare. Prin intermediul unui mecanism cu pârghii se face transformarea mișcării palpatorului mobil într-o deplasare pe o direcție perpendiculară. Forța de palpare este asigurată de arcurile elicoidale a1 și a2.

xi = xi tga, pt. a = 45 Þ x'i = xi

xi = (xi/2)(1/tga) pt. a = 27 Þ x'i = xi

a b

Figura 7.8

D-Dg = (5…20)μm

Dg – Dm =(50….100)μm

Figura 7.9

Canalul de evacuare a aerului trebuie să aibă suport A≥25dxi

Diametru de ghidare trebuie să fie mai mic decât diametru minim al alejazului.

Diametru de măsure trebuie să fie mai mic decât diametru minim al ghidazului.

Materialele utilizate pentru confecționarea acestor capete sunt oțeluri cu crom (Cr18%) marteriale rezistente la uzură și la coroziune.

7.3. Stand de control activ pneumatic al arborilor

Aparat pentru control activ tip potcoavă, cu fixare pe carcasa pietrei mașinii de rectificat este prezentat în figura 7.10. Captarea informațiilor se poate realiza prin intermediul unui palpator cu înregistrare mecanică cu ajutorul microcomparatorului; prin intermediul unui palpator și captare inductivă a informațiilor și înregistrare pe scala aparatului de măsură; prin intermediul unui cap de măsurare pneumatic și înregistrarea informațiilor cu ajutorul unui aparat de tip Superjet.

7.3.1. Generalități, funcționare, caracteristici tehnice:

Generalități:

Aparatul pentru control activ tip potcoavă prezintă un ansamblu compus din:

– potcoavă de măsurare (6- tipo dimensiuni)

– bloc electronic tip MCE – 47

– traductor inductiv TI – 288

Este destinat controlului dimensional al pieselor în timpul prelucrări pe mașini de rectificat universale sau speciale pentru care parametri principali sunt conform STAS 9242 – 80, STAS 9243 – 80, STAS 9246 – 80.

Figura 7.10 – Dispozitiv de control activ al arborilor

În acesată componență aparatul poate îndeplini următoarele funcțiuni:

– controlează și măsoară abaterile dimensionale de la cota nominală sau cota reglată pentru piese cilindrice fără discontinuități.

– semnalizează optic cu ajutorul unor lămpi de culori diferite, atingerea sau depășirea unor limite dimensionale prestabilite.

– transmite semnale pentru comanda ciclului tehnologic de lucru al mașinii unelte, corespunzător cu limitele dimensionsle prestabilite.

Pentru îndeplinirea acestor funcțiuni este necesar ca mașinile de rectificat să fie prevăzute cu mufă de comandă pentru automatizarea ciclului tehnologic de lucru.

Modul de funcționare a aparatului:

Aparatul pentru control activ tip potcoavă funcționează pe baza contctului permanent cu piesa care se rectifică prin intermediul a 3 puncte. Două din cele 3 puncte de conctact sunt reglabile și solidare cu bobina inductivă prin intermediul potcoavei și a corpului în care este montat traductorul inductiv, iar cel de-al treilea punct de contact este mobil și în contact permanent cu miezul de ferită al traductorului inductiv prin intermediul tijei palpatoare.

Un revort asigură tijei palpatoare forță de măsurare necesară pentru palparea permanentă a piesei aflată in mișcarea de rotație.

Tija palpatoare urmărește permanent scăderea adaosului de verificare determinând coborârea palpatorului cu miez de ferită a traductorului inductiv. Traductorul inductiv convertește aceste variații dimensionale în mărimi electrice pe care le transmite blocului electronic de afișare, semnalizare și comandă.

Prin intermediul blocului electronic variațiile de tensiune sunt amplificate și afișate direct în micrometri pe cele două instrumente indicatoare.

Blocul electronic afișează continuu mișcarea adaosului de rectificare până la zero, comandând mașinii de rectificat schimbarea pararametrilor regimului de așchiere (avans de finisare, scânteiere și stop în punctele fixate de rectificator.

Comenzile transmise mașinii de rectificat sunt vizualizate de lâmpi de culori diferite, plasate alături de potențiometrul de reglare a semnalelor de comandă.

Pentru efectuarea operațiilor de măsurare potcoava de măsurare este fixată în poziția de lucru, adică în situația de a prelua variațiile dimensionale ale piselor prelucrate.

Caracteristici tehnice principale:

Gama de diametre măsurate (reglabile manual): – tip I – Ø10 ÷ Ø40 mm

– tip II – Ø35 ÷ Ø80 mm

– tip III – Ø75 ÷ Ø120 mm

– tip IV – Ø115 ÷ Ø160 mm

– tip V – Ø150 ÷ Ø200mm

– tip VI – Ø185 ÷ Ø250mm

Intervalul de măsurare: – degroșare – 0,100……+0,400 mm

– finisare – 0,010……..+0,040 mm

Valoarea diviziuni instrumantelor: – degroșare 0,010 mm

– finisare 0,001 mm

Erori tolerate de măsurare – conform cu tabelul 7.1.

Tabelul 7.1

Stabilirea declanșării semnalelor de comandă în timp de 8 ore de funcționare:

– degroșarea ±0,005 mm ±0,1% din valoarea indicației de declanșare prestabilită.

– finisare ±0,00005mm ±0,1% din valoarea indicației de declanșare prestabilită.

Afișare analogică prin două instrumente cu indicator:

– interval de degroșare: – 0,100………………………..+0,400 mm

– interval de finisare: – 0,010……………………………+0,040 mm

Numărul de semnale de comandă este de minim 1 și maxim 4 semnale.

Felul și caracteristicile semnalelor de comandă:

– contact comutator de releu 220 V/2,5 A

Plajele de reglare ale semnalelor de comandă (reglarea independentă):

– plaja PI: 0……………………+0,400 mm

– plaja PII: 0…………………..+0,400mm

– plaja PIII: -0,010…………..+0,040 mm

– plaja PIV: -0,010…………..+0,040 mm

Intervalul de temporizare: 0……………..50 s sau 0……………….5 min.

Timpul de răspuns la instalarea semnalului de comandă: 50 ms indiferent de inerția semnalelor indicatoare.

Plaja de echilibrare liniară rezistivă………………..min0,06 mm.

Plaja de echilibrare maximă rezistivă……………..circa 0,250 mm.

Deriva de zero în timp de 8 ore …………….0,00025 mm ±0,05% din capacitatea de măsurare.

Forța de măsurare pe palpator ……………140 ± 15 CN.

Cursa de lucru a tijei de măsurare ……….min 2,5 mm.

Palpator de măsurare: carbură metalică (la cerere diamant).

Prinderea pe mașina uneltă: – potcoava de măsurare se fixează pe mașină prin intermediul unui suport de fixare pe carcasa pietrei mașini de rectificat.

– iar blocul electronic MCE – 47 se așează pe un suport special.

Alimentarea: rețea electrică 220 V +10%/50Hz.

Puterea electrică consumată …….max. 40 VA.

Umiditatea relativă a mediului ambiant …….max. 85%.

Temperatura de lucru ………10 ÷ 40ºC.

Dimensiuni de gabarit. Masa:

Bloc electronic pentru control activ pe mașini unelte tip MCE – 47, circa 10 Kg, 400x140x300 mm.

Potcoava de măsurare: – tip I – Ø10 ÷ Ø40 mm

– tip II – Ø35 ÷ Ø80 mm

– tip III – Ø75 ÷ Ø120 mm

– tip IV – Ø115 ÷ Ø160 mm

– tip V – Ø150 ÷ Ø200mm

– tip VI – Ø185 ÷ Ø250mm

7.3.2. Blocul electronic pentru control activ la mașini de rectificat, tip MCE – 47

Distanțier și domeniul de utilizare:

Blocul electronic pentru controlul activ la mașina de rectificat, tip MCE – 47 îndeplinește următoarele funcțiuni:

– controlează și măsoară împreună cu potcoava de măsurare variațiile dimensiunilor pieselor de la cota reglată, în timpul prelucrării.

– semnalizează optic atingerea sau depășirea limitelor dimensionale prestabilite la schimbarea regimurilor de prelucrare, respectiv la oprirea procesului de prelucare.

– transmite comenzi în exterior, corespunzătoare limitelor dimensionale prestabilite pentru schimbarea regimurilor de prelucrare, respectiv pentru oprirea procesului de prelucrare.

Descrierea și componența blocurilor electronice MCE – 47:

Blocurile electronice MCE -47 lucrează cu potcoave de măsurare prevăzute cu traductor inductiv Ti – 2BB. Traductorul inductiv se află montat într-o punte de curent alternativ alimentată de la un generator de frecvență de 5Hz. Semnalul de dezechilibrare a punții proporțional cu mărimea variației de dimensiune măsurată, respectiv a deplasării miezului feromagnetic din traductor este amplificat și detectat sincron de două blocuri amplificator – detector corespunzătoare celor două scări de afișare, pentru degroșare și finisare.

Tensiunile continuui de la ieșirile detectorilor prin comparatie cu tensiunile prescrise din exterior, generează semnale de comandă pentru mașina de rectificat.

Comenzile sunt transmise prin intermediul unor relee și semnalizate luminos pe panoul frontal.

Aparatul este construit cu 4 blocuri funcționale realizate cu cablaje imprimate:

1. Blocul generatorului de 5KHz care alimentrează traductorul și livrează tensiunea pilot pentru detectorii sincroni.

2. Blocul celor doi amplificatori cu detectorii respectivii.

3. Blocul de formare a celor 4 semnale de comutație.

4. Blocul alimentatorului stabilizat.

În plus aceasta mai conține:

– Blocul releelor de comandă a ciclului tehnologic de lucru pe mașina de rectificat (automatic).

– Circuitul particular „DISCON” pentru operații speciale de măsurare sau pentru măsurarea pieselor executate.

Caracteristici tehnice principale:

– Intervalul de măsurare: – 100………………………..+400μm.

– Afișarea analogică prin două instrumante cu indicator.

– Interval de degroșare: -0,100…………………..+0,400 mm (scară divizată +40/01-10).

– Interval de finisare: -0,010………………………..0,040 mm (scară divizată +40/01-10).

– Valoarea diviziuni: – interval de degroșare 0,010 mm.

– interval de finisare 0,001 mm.

– eroarea tolerată de justețe:±1 diviziune, sau ±2% din capacitatea scării gradate: – interval de degroșare 0,010 mm.

– interval de finisare 0,001 mm.

– gradul de protecție: IP 430 STAS 5325 – 70.

– plaja de echilibrare liniară rezistivă: min 0,060 mm.

– plaja de echilibrare maximă rezistivă: min 0,250 mm.

– eroarea maximă a instrumantului indicator: 1,5% (clasa 1,5).

– Sensibilitatea la intrare a semnalului prelucrat 7,5 μv/v. μm±0,2%.

– numărul maxim al semnelor de comandă: minim 1 iar maxim 4.

– felul și caracteristicile semnalului de comandă: – contact comutator de releu, fără tensiune.

– Sarcina maximă pentru contact: 220 v/2,5 A.

– plajele de reglare ale semnalelor de comandă:

– PI: 0…………….+400μm

– PII: 0…………….+400μm

– PIII: -10………….+40μm

– PIV: -10………….+40μm

– Stabilitatea de declanșare a semnalelor de comandă în timp de 8 ore de lucru:

– în plaja PI: ±5 μm ±0,1% din valoarea indicației de declanșare prestabilită.

– în plaja PII, PIII, PIV: +0,5 μm ±0,5% din valoarea indicației de declanșare prestabilită.

– intervalul de temporizare: 0………50 s sau la cerere 0……..5 min (numai la variantele cu temporizare).

– Condiții nominale de utilizare:

– tensiunea rețelei 220V +10%

-15%

– frecvența rețelei 50 ± 3 Hz

– distorsiunile neliniare ale rețelei -5%

– temperatura mediului ambiant +10%……….85%

– presiunea atmosferică 800……….1060 mbar

– puterea absorbită la rețea…… max.40 VA

– dimensiunea de gabarit: 140x300x400 mm

– masa: cca. 10,000 Kg.

– Erori suplimentare (valori de corecție de rezultatelor măsurării)

– Deriva zeroului cu temperatura (raportată la 10ºC): max. ±0,25 μm ±0,5% din capacitatea de măsurare a gamei.

– Eroarea suplimentară datorată variațiilor de temperatură (raporată la 10ºC): ±0,25%

– Eroarea suplimentară datorată variațiilor de tensiunii de alimentare(în limitele: +10………….-15%): ±0,5% din capacitatea de măsurare a gamei.

– Deriva zeroului în timp de 8 ore de funcționare: max. ±0,00025 mm +5% din capacitatea de măsurare.

– Deriva declanșării semnalelor de comandă datorită variației tensiunii de alimentare (în limitele +10>%…….15%): ±0,4% din capacitatea de măsurare a gamei ±0,1% din valoarea indicației de declanșare.

7.3.3. Potcoava de măsurare pentru control activ:

Destinație, domeniul de utilizare, componență.

Potcoavele de măsurare tip I÷IV sunt destinate controlului activ electronic pe mașini de rectificat rotund exterior pentru piese cilindrice fără discontinuități.

Sunt fixate pe mașina de rectificat prin intermediul unui suport, de regulă, aceasta fixându-se cu un șurub M14 pe carcasa pitrei, operația de măsurare se realizează prin contactul macanic cu suparafața de măsurat.

Potcoava se reglează cu ajutorul unei piese etalon.

Pentru acoperirea întregului câmp de măsurare Ø10 ÷ Ø250. se livrează 6 tipodimensiuni de potcoave de măsurare.

Legarea potcoavei de control activ la blocul electronic se face printr-un cablu electric de lungime aproximativ 3 m (la cerere un cablu electric de lungime mai mare).

Potcoava de control activ este formată din următoarele subansambluri:

– mecanism de ridicare și fixare pe mașină

– potcoava de măsurare tip I ÷ VI

– traductor inductiv de măsurare tip Ti – 2BB

Caracteristici tehnice principale:

Gama de diametre măsurate: – tip I – Ø10 ÷ Ø40 mm

– tip II – Ø35 ÷ Ø80 mm

– tip III – Ø75 ÷ Ø120 mm

– tip IV – Ø115 ÷ Ø160 mm

– tip V – Ø150 ÷ Ø200mm

– tip VI – Ø185 ÷ Ø250mm

Clasa de precizie a traductorului de măsurare (liniaritate)………0,5%.

Fortă de măsuare ………….250±50CN.

Poziția de utilizare ………….verificată (cu vârful de măsurare în jos).

Cursa de lucru a tijei de măsurare min. 3 mm.

Cursa de aducere în intermadiul de măsurare corespunzător „0”.

Intervalul de măsurare …………. corelat cu blocul electronic.

Numărul punctelor în contact cu piresa ………..3 din care unul de măsurare.

Sensibilitatea traductorului inductiv ……………75 μmT0,21

Gradul de protecție al traductorului inductiv – IP – 541 STAS 5325-70.

Eroarea maximă de fideliatea (cu piesa în mișcare).

Limitele temperaturi de lucru.

Erori suplimentare (valori de corecție a rezultatelor măsurării).

Deriva zeroului cu temperatura (raportată la 10ºC)………..max. ±0,1 μm.

Eroarea suplimentară de interschimbabilitatea a traductorilor inductivi de măsuare: ±1% din capacitatea de măsurare a gamei.

Introducerea și retragerea de pe piesă care se face manual.

Înălțimea minimă a vârfurilor mașinii de rectificat 100 mm.

Lungimea cablului de conexiune ………3 mm.

Montarea capetelor electronice CONTIN – 1 E 1,…6 pe mașina uneltă.

a).Montarea și reglarea „Suportului de fixare al potcoavei” (figura 1b de referință).

Suport de fixare al potcoavei de control activ în mod normal, mai în toate cazurile de utilizare, se fixează pe carcasa pietrei (fig. 1b). Pentru aceasta găuriți cracsa pietrei cu Ø11,3 mm și filetați apoi gaura la M14. Prindeți suportul SF al potcoavei cu ajutorul prezonului 10, după ce în prealabil ați deșurubat șuruburile 11,12,13. Înclinați cu cca. 15º către în fața suportului SF, după care așezați pe aceasta grupul arcului așcensional GA. Strângeți ușor șuruburile de prindere ale acestuia 14 și 15. Montați agrafa 16 ca-n figura 1 și strângeți ușor șurubul cu care este prevăzut, pentru ca aceasta să nu alunece pe suport.

Montați la grupa arcului ascensional CA pârghiile de susținere A și B ale potcoavei în așa fel ca aceasta să se găsească în plan orizontal iar pârghia B fie paralelă cu axa pitrei de rectificat.

Montați capul de măsurare CM și strângeți ușor șurubul 17.

„pârghia A se găsește aproximativ orizontal (față de care are posibilitatea unui unghi de lucru de cca. min. ±15º…±20º)”.

„pârghia B se reglează paralel cu axa vârfurilor de prindere ale piesei de prelucrat”.

„cap de măsurare CM. așezat pe piesă formaeză un unghi de cca. 7º…8º cu planul vertical care trece prin axa piesei, astfel evitându-se aruncarea în afară a potcoavei de măsurare PM în timpul lucrului”.

Reglați poziția potcoavei de măsurare față de piesă, 8 recomandabil în fața pietrei de rectificat, după care strângeți definitiv șuruburile 14, 15 și 17, 18 avându-se grijă ca pârghia B în care este prins capul de măsurare CM să fie orizontală și paralelă cu axa piesei de prelucrat.

Fixați și blocați cu piulița prevăzută șuruburile 11, 12, 13. Verificați dacă piulița prezonului M 14 este bine strânsă.

Introduceți în capul de măsurare CM. Traductorul inductiv TI fără al bloca ferm cu piulița 19. Fixați cablu 20 al traductorului inductiv în agrafa 16 și strângeți ferm șurubul.

NOTĂ: Aveți grijă ca la fixarea cablului 20 al traductorului inductiv TI să lăsați o buclă de lucru suficientă de mare pentru evitarea ruperii sau smulgerii acestuia.

b). Montarea și functionarea circuiotului de ștergere cu microîntrerupătorul MRP.

La terminarea prelucrării fiecărei piese, capul port piatră se retrage, lămpile de semnalizare rămânnând aprinse.

Dacă introduceți o nouă piesă și încercați să o prelucrați se consattă că acest lucru nu este posibil întrucât capul portpiatră se retrage imediat, de fiecare dată. Din această cauză este necesar introducerea microîntrerupătorului MRP care are rolul de ștergere și decuplarea releelor de comandă.

De regulă microîntrerupătorul MRP se montează pe batiul unealtă astfel ca acesta să fie acționat capul piatră la intrare in avans tehnologic. În această poziție contactele microîntrerupătorului, legate la bornele 1 și 5 ale mufei (figura 20), trebuie să fie inchise, comenzile automate fiind incluse în circiutul de comandă al mașinii.

În cazul mașinilor unelte pentru care comanda de lucru se face prin aducerea unei manete pe poziția „AUTOMAT” vă recomandă plasarea microîntrerupătorului lângă aceasta la fel ca să fie acționat când maneta se găsește pe poziția „AUTOMAT”.

Dacă în circitul mașinii unealtă există contacte libere (ne supuse la tensiuni) funcționând în mod descris mai sus, acestea se pot utiliza în locul microîntrerupătorului.

c). Montarea blocului electronic și legarea electrică a compartimentelor completului de măsurare.

Este recomandabil așezarea blocului electronic pe un suport rotativ montat la brațul mașinii. Dacă se constată existența unor vibratii perceptibile cu mâna, așezați blocul electronic prin intermediul unei plăci de cauciuc sau pâslă pe suportul acestuia.

De asemenea vă recomandăm că așezarea blocului electonic să fie asfel făcut încât vizibilitatea instrumentelor indicatoare să fie cât mai bună. Legarea componentelor aparatului la blocul electronic se face în conformitate cu figura 21.

Toate oprațiile enumerate în contextul celor ce urmează se vor face numai în ordinea enumerării și numai după trecerea a 3 min. de la punerea sub tensiune a blocului electronic MCE – 47 pentru a fi posibilă intrarea completului de măsurare în regimul normal de funcționare.

– Punerea sub tensiune:

După ce sa efectuat racordarea tuturor componentelor la „Blocul electronic MCE – 47” racordați cablu de comandă externă la mufă „COMANDA EXTERNĂ” care este prevăzută pe panoul din spate al „Blocului electronic MCE – 47” și la mufa de introducerea comenzilor cu care este prevăzută mașina unealtă.

Asigurați-vă ca tensiunea rețelei corespunde celei indicate pe prima pagină (, 50Hz) după care racordați „Blocul electronic Mce – 47” la rețea.

Puneți întrerupătorul pe poziția: lampa martor 2A trebuie să se aprindă.

– Reglarea zeroului capului electronic de măsură.

Montați pe mașina piesei etalon sau de referință care trebuie să aibă suprafață lisă și același diametru cu piesele controlate.

Puneți potențiometrul de reglaj electric al zeroului intervalelor de măsurare SA pe poziția zero (la mijloc).

Puneți întrerupătorul circuitelor electrice de comandă externe, sunt excluse, însă lămpile de semnalizare 4A pe poziția „CALIBRARE”. Astfel circuitele de comandă externă sunt excluse, însă lămpile de semnalizare de pe panoul frontal se vor aprinde regulat la reglarea limitelor de comandă – semnalizare.

În continuare executați toate operațiunile de reglare strictă în ordinea indicată

Slăbiți ușor șuruburile 16,17 și 18 și blocați piulița șurubului 19.

Se retrage complet palpatorul lateral 20.

Se lasă potcoava PM să culiseze ușor pe tija capului de măsurare și se reglează astfel ca distanța dintre palpatoarele 21 și 22 să fie egală cu aproximativ diametrul piesei.

Armați manual (împingând în sus) cu cca. 1 mm palapatorul de măsurare 21, după care prin rotiri ușoare alternative ale traductorului inductiv TI……. aduceți paroximativ acele instrumantelor indivatoare ala diviziunile „zero”.

Blocații ferm traductorul inductiv TI cu piulița randalinată 11.

Introduceți potcoava PM pe iesa etalon sau referință și rotiți ușor, suficient de atent, piulită randalinată 23 până când acele isntrumentelor indicatoare se află la diviziunea „zero”.

Deplasați ușor furca de măsurare PM până când obțineți indicația maximă (citită pe instrumentul 40/0-10, valoarea diviziunii 0,001 mm) poziție în care butonul lateral 20 se aduce în contact cu piesa.

Blocați ferm cu piulița 16 palpatorul 20.

a. Dacă punctul maxim astfel găsit este deplasat mult față de indicația „zero” a instrumentului 40/0/10×0,001 mm (±5…±7 mm) corijați poziția acestuia cu ajutorul potențiometrului de zero 3A.

b. Dacă punctul maxim astfel găsit este deplasat mult față de indicația „zero” a instrumentului 40/0/10×0,001 mm. Slabiți șuruburile 18, rotiți piulița 23, blocați șuruburile 18.

Indicatoarele instrumentelor se așează axact pe diviziunile „zero” cu ajutorul potențiometrului de zero 3A.

În timpul aducerii la zero a indicatorilor instrumentelor de la potențiometru 3A mașina va fi în situația de funcționare, piesa și piatra se va învârti, iar lichidul de răcire va curge necesar.

Utilizarea achizițiilor de date la o mașină de turnat sub presiune hidraulică

7.4 Prezentarea structurii axei de translație orizontală pentru pistonul mașinii de turnat sub presiune

Axa hidraulică de translație orizontală figura 7.11 este compusă din motorul hidraulic liniar (MHL) cu dublă acțiune format din cilindrul 1, pistonul 2, tija 3, sistemul de ghidare TG legat de tija 3, prin flanșa 4. Se alege soluția de acționare cu un servosistem electrohidraulic, utilizând un distribuitor proporțional de tip 4WRZ25E325-31/6A24NEZ4/D 2M, produs de firma Rexroth și o interfață de comandă prezentată în figura 7.12. Pentru urmărirea poziției și vitezei de deplasare, s-a utilizat un traductor de deplasare liniar de tip incremental și o interfață cu calculatorul.

În această situație controlul deplasării, respectiv cel al vitezei se poate face prin controlul debitului de ulei care se scurge prin distribuitorul proporțional spre motorul hidraulic. Soluția propusă face posibilă conducerea axei de translație prin calculator conform procesului tehnologic de turnare sub presiune.

Schema de conducere se poate realiza în mai multe variante. Conducerea axelor se realizează în general de către dispozitive electronice numite procesoare de axă, existent la nivelul fiecărei axe în parte. Aceste procesoare sunt subordonate generatorului de traiectorie de la care primesc mărimile prescrise. Schema bloc principală este prezentată în figura 7.12.

Fig.7.11 Schema de conducere a pistonului mașinii de turnat sub presiune ca o axă de robot

Fig.7.12.Schema bloc de conducere a unei axe de robot

Programul îndeplinește următoarele funcții:

preia de la consolă poziția programată pentru deplasarea axei orizontale;

preia de la sistemul de măsurare poziția curentă a axei;

calculează viteza și accelerațiile deplasării din poziția și timpul măsurat;

calculează valorile impuse ale poziției, vitezei și accelerației;

calculează erorile dintre mărimile impuse și cele măsurate;

elaborează pe baza unei legi de reglare mărimile de comandă;

transmite mărimile de comandă electromagneților distribuitorului hidraulic proporțional.

Având în vedere faptul că elementul acționat este un motor hidraulic liniar ca și traductor de poziție s-a folosit o riglă optică tip LI120.

7.5. Schema de conducere a axei hidraulice de translație

Sistemul este prezentat în figura 7.12. În cele ce urmează se prezintă elementele componente ale schemei de conducere a axei hidraulice de translație.

Calculator PC, care rulează programul de supraveghere al întregului proces. În program se înscriu cotele la care trebuie să se deplaseze punctul caracteristic al pistonului în conformitate cu procesul tehnologic și viteza cu care trebuie să se deplaseze.

Cursorul traductorului de poziție, este solidar cu elementele fixe ale sistemului.

Rigla traductorului de poziție, se deplasează împreună cu pistonul și generează impulsurile de măsurare corespunzătoare.

Fig.7.12 Schema de conducere a axei hidraulice de translație

Cilindrul motorului hidraulic linear cu tijă unilateră.

Tija motorului hidraulic.

Traductor de presiune TP1.

Traductor de presiune TP2. Cele două traductoare de presiune oferă informații despre presiunea în sistem deci implicit legate de forțele ce acționează asupra pistonului. Traductoarele de presiune pot măsura presiuni de la 0 la 400 bari, cu o precizie de 1 bar și dau un semnal în curent, proporțional cu presiunea, de la 0 la 20mA.

Distribuitorul proporțional, reglează viteza pistonului motorului hidraulic în funcție de curentul scurs prin bobinele de comandă, de la 0 la 20mA.

Sursa de energie hidraulică, formată din rezervor, pompă acționată de motorul electric, filtru de ulei, supapă de limitare a presiunii.

Placa de achiziție (PCI1200), asigură conversia A/D (analog/digital)și D/A (digital /analog) cât și contorizarea semnalelor de măsurare și respectiv de comandă.

Circuitul de conversie poziție, realizează transformarea semnalului din formă sinusoidală în TTL (semnal treaptă unitate), și decelerarea sensului de mișcare.

Circuit de conversie presiune, realizează transformarea semnalului curent (4-20mA) în semnal tensiune (0-10V).

Circuitul interfață de comandă, realizează transformarea semnalului analogic tensiune (0-10V) în semnal curent (0-20mA).

Cama de sincronizare, stabilește punctul de nul al sistemului de măsurare.

Contactorul de sincronizare, realizează împreună cu cama de sincronizare preluarea punctului de nul al poziționării.

Pe placa de achiziție s-au notat cu litere latine, ieșirile și intrările de la dispozitivele folosite cu următoarea corespondență:

DAC0OUT – ieșire analogică de comandă “0”.

DAC1OUT – ieșire analogică de comandă “1”.

ACH6- intrare analogică pe canalul 6 de la traductorul de presiune TP1.

ACH7- intrare analogică pe canalul 7 de la traductorul de presiune TP2.

PC7- intrare digitală de la cotactorul de sincronizare.

GATE1 semnal de validare a contorizării pentru contorul C1.

GATE2 semnal de validare a contorizării pentru contorul C2.

CLKB1-contorizare impulsuri de poziție în sens +

CLKB2-contorizare impulsuri de poziție în sens -.

7.6 Subsistemul de măsurare a deplasării relative a elementelor cuplelor cinematice conducătoare ( axei ).

Pentru măsurarea deplasării pe axa orizontală s-a utilizat un subsistem de măsurare realizat cu ajutorul unui traductor de deplasare ( riglă optică incrementală ) de tip LI120 fabricat de firma Opted din Bulgaria. Rigla furnizează 2 semnale sinusoidale denumite în cele ce urmează U1 și U2, defazate între ele cu +/- 900 în funcție de sensul mișcării. Semnalele trec succesiv prin valoarea maximă, respectiv minimă în cursul deplasării liniare.

Pentru calculul valorii numerice a poziției elementelor mobile se utilizează un program înscris în memoria calculatorului PC, care primește valorile necesare calculului, de la placa de achiziție PCI1200. Legătura între rigla optică și placa de achiziție se realizează cu ajutorul unei plăci de interfață care are rolul de a transorma cele 2 semnale sinusoidale U1 și U2 furnizate de rigla optică într-un șir de impulsuri care va fi transmis plăcii PCI1200. schema plăcii de interferență este prezentată în figura 7.13

Placa de achiziții contorizează impulsurile CKL pentru a obține valoarea numerică a poziției elementului mobil al axei. Placa de interfață mai furnizează de asemenea încă două semnale: GATEB1 (stânga) cu rol de a activa contorul CLKB1 și respectiv GATEB2 (dreapta) pentru a contoriza impulsurile la deplasări în sens opus activând contorul CLKB2 de pe placa de achiziție.

Placa de interfață conține două comparatoare cu histereză realizate cu ajutorul unui circuit comparator de tip βM339 cu rolul de a transforma semnalele sinusoidale în semnale digitale.

Fig.7.13 Circuit de interfață de măsurare

Circuitul care dă informații cu privire la sensul deplasării ( semnale GATEB1 și GATEB2 ) este realizat cu un dispozitiv bistabil de tip D urmat de porți de tip “Și NU”

Pentru sincronizarea mișcării axei ( preluarea punctului zero al axei ), este folosit un switch amplasat pe axă și un circuit bistabil realizat din două porți “ Și NU” cu rolul de a elimina oscilațiile ce apar la acționarea switch-ului.

Pentru a realiza o comandă corectă a contoarelor de pe placa de achiziție (CLKAB1 și CLKAB2) impulsurile de numărare sunt întârzâiate cu un circuit RC.

7.7. Subsistemul de comandă

Electromagneții distribuitorului proporțional sunt comandați în curent având intensitatea în domeniul 0-0.8 A, în timp ce placa de achiziție poate furniza semnale de tensiune între 0-10V. Pentru realizarea acestei comenzi se utilizează o placă de interfață a circuitului de comandă care să realizeze conversia necesară. Schema plăcii de interferență este prezentată în figura 7.14.

Fig.7.14 Circuit de interfață de comandă a distribuitorului proporțional

Tensiunile de comandă Uc1 respectiv Uc2 sunt furnizate de către canale de ieșire analogice ale plăcii de achiziție PCI 1200: DAC0OUT și DAC1OUT. Valorile tensiunilor sunt calculate, pe baza legilor de reglare, în cadrul softului de comandă, și sunt generate de către circuitele plăcii de achiziție.

7.8 Subsistemul de contorizare și conversie A/D respectiv D/A

Conversiile A/D ( analog/digital) respectiv D/A (digital/analog) sunt realizate de către o placă de achiziție PCI1200, de fabricație Național Instruments, cuplată la magistrala calculatorului PC. Placa de achiziție este dotată cu un set de biblioteci de funcții dezvoltate pentru programare în limbajul Visual C++ și cu două contoare 82C53 dintre care unul ( 82C53B) este folosit în scopul contorizării semnalelor primite de la o sursă externă ( circuitul de interfață al riglei de măsurare ).

Contorul 82C53B poate contoriza două semnale, pe intrările CLKB1 și CLKB2. pornirea și oprirea contoarelor se realizează prin comutarea semnalelor la intrările GATEB1 și GATEB2. caracteristicile de timp ale contoarelor sunt următoarele: durată semnal Clock – 380 ns minim; durată semnal Gate – 100 ns minim.

Al treilea contor B0 al circuitului 82C53B este folosit pentru a furniza baza de timp pentru calculul vitezei în programul de comandă.

Pentru generarea semnalelor de comandă sunt folosite două canale de ieșiri analogice. Tensiunile de ieșire sunt date de un convertor D/A pe 12 biți. Pentru comanda electromagneților distribuitorului proporțional s-a folosit modul unipolar, cu un domeniu de tensiuni de la 0 la 10V. Incrementul de conversie D/A în acest caz va fi de:

ceea ce asigură o precizie corespunzătoare ( LSB = Least significant bit ).

7.9 Modelarea matematică a acționărilor hidraulice ale cuplelor cinematice conducătoare ale roboților industriali.

Scopul modelării matematice este stabilirea ecuațiilor matematice care descriu legătura dintre mărimea de ieșire (unghiul de rotație, deplasare, forță) și mărimile de intrare (tensiune, curent, deplasare), din respectiv în servosistemul de acționare.

Indiferent de tipul acționării (electric, hidraulic, pneumatic, electro-hidraulic), oricare modul al robotului (R sau T) are în componența sa un servosistem format din elementul de distribuție sau comandă, motorul de acționare și elementul de execuție (organul de execuție).

Pe baza modelării matematice s-a realizat simularea comportării dinamice a servosistemului de acționare.

În cadrul comenzii hidraulice secvențiale elementul central este distribuitorul clasic bazat pe principiul “totul sau nimic“ sau tehnica “alb – negru“. În cadrul sistemului servocomandat analogic, elementul central îl constituie servovalva electro-hidraulică sau distribuitorul proporțional, iar în cazul sistemului servocomandat digital, elementul central îl constituie motorul electric pas cu pas (MPP) cuplat cu un amplificator hidraulic.

Etapele modelării matematice a acționării axelor hidraulice

Pe baza schemei de principiu a acționării, a fluxului de energie, a forțelor și momentelor care apar se stabilesc de la caz la caz:

ecuațiile de continuitate a fluxurilor energetice;

ecuațiile de echilibru dinamic ale sistemului mecanic;

funcția de transfer, prin aplicarea transformatei Laplace sau Fourier;

schema bloc.

Modelul matematic al servosistemului electro-hidraulic cu comandă analogică

Elementul central al servosistemului este distribuția de tip proporțional (servovalvă, sau distribuitor proporțional), cuplată cu motorul hidraulic liniar, sau rotativ.

Servovalva electro-hidraulică (SVEH) sau distribuitorul proporțional (DP), formează elementul de amplificare, care amplifică mărimea de intrare (I, u, y) în debit de ieșire din amplificator, care este preluat de motorul hidraulic.

S-a stabilit un model matematic generalizat, pornind de la schema din figura 199 al servosistemelor electro-hidraulice analogice, ținând cont de diversele tipuri de amplificatoare (cu clapetă, cu sertar, într-un etaj, sau mai multe etaje de amplificare, cu acoperire negativă sau pozitivă, cu două muchii active, sau patru muchii active, cu sau fără reacție suplimentară de presiune)

Fig.7.15 Schema acționării electro-hidraulice generalizate

În acest scop s-au exprimat relațiile privind:

echilibrul de mișcare al sertarului distribuitorului proporțional;

ecuația de curgere prin distribuitor;

conservarea debitului;

echilibrul de mișcare al organului de execuție.

S-au utilizat următoarele notații:

A;B – ariile fețelor active ale pistonului motorului;

p0 – presiunea de alimentare a sistemului [N/mm2];

p1; p2 – presiunile în cele două camere ale motorului [N/mm2];

y – deplasarea sertarului distribuitorului [m];

m1 – masa sertarului servovalvei [kg];

i(t) – curentul de alimentare al distribuitorului [A];

M – masa pistonului motorului liniar [kg];

V –volumul de lucru al motorului [m3];

E – modulul de elasticitate inițial al agentului hidraulic [N/m2];

c – coeficient de frecare vâscoasă [Ns/m];

– cursa, viteza, respectiv accelerația pistonului [ m, m/s, m/s2 ];

Ci – panta caracteristicii distribuitorului;

qm – debit specific [cm3/rot ];

qsc – coeficient de pierderi ( qsc=qi-qe/2 );

q1 – coeficient de pierderi interioare;

qe – coeficient de pierderi spre exterior;

Δpm =p1 –p2 – diferența de presiune între camerele motorului [N/m2];

Kl – coeficient de pierderi la distribuitor [m5/Ns];

AQ – amplificarea în debit în raport cu deplasarea y a sertarului distribuitorului;

F – forța dezvoltată de motor [N];

– forța externă de rezistență [N];

Qr – debit real [m3/s];

Qt – debit teoretic [m3/s];

– – frecvența unghiulară de rotație.

Modelul matematic al servosistemului electro-hidraulic analogic cu motor liniar

Pe baza figurii 7.15 se pot scrie următoarele relații:

Ecuația de debite la amplificator în regim dinamic:

(8.1 )

Ecuația de echilibru a forțelor la sarcină:

( 8.2)

Ecuația de debit a amplificatorului în regim static:

(8.3)

Debitul teoretic la motorul hidraulic

(8.4)

(8.5)

AQ -este amplificarea de debit a amplificatorului hidraulic și – gradient de arie al sertarului distribuitorului.

Ecuațiile modelului dinamic se pot scrie sub forma:

din (8.2) rezultă:

(8.6 )

din (8.1) și (8.3) rezultă:

(8.6)

Aplicând relațiilor (8.5); (8.6) și (8.3) transformata Laplace, se obține:

(8.7)

(8.8)

(8.9)

Pe baza relațiilor (8.7) (8.8) și (8.9) se deduce schema bloc a sistemului prezentată în figura 7.16.

Fig.7.16 Schema bloc a servosistemului electro-hidraulic cu motor liniar

Pentru deducerea funcției de transfer se explicitează x(s) din relațiile (8.7) și (8.8) și rezultă:

( 8.10 )

(8.11 )

Înlocuind în (8.8) rezultă:

(8.12)

( 8.13 )

( 8.14 )

Notând : se obține: ( 8.15 )

reprezintă frecvența naturală.

Raportul de amortizare este:

( 8.16 )

Înlocuind (8.15) și (8.16 ) în (8.14) se obține:

(8.17)

7.10. Stabilirea funcțiilor de transfer ale subsistemelor axei de translație

Pentru simularea funcționării modelului matematic stabilit anterior în conformitate cu schema fizică din figura 7.12 este necesară stabilirea funcțiilor de transfer pentru fiecare componentă a sistemului.

Schema bloc a axei hidraulice de translație este prezentată în figura 7.17

Fig.7.17 Schema bloc a axei hidraulice de translație

Reglarea funcționării axei hidraulice de translație în modelul prezentat în figura 7.12. este realizată de către regulatorul de poziție (RP) și respectiv regulatorul de viteză (RV). Aceste regulatoare au o structură proporțional, integrator, derivativ (P.I.D.), calculul parametrilor funcției de transfer al lor fiind expus în paragraful următor. În continuare se va prezenta definirea elementelor componente (subsistemelor) ale sistemului din figura 7.17.

a) Funcția de trensfer FT1; modelează comportarea plăcii de interfață a circuitului de comandă care realizează transformarea mărimii comandă tensiune în mărime de comandă curent. Potrivit literaturii de specialitate funcția de transfer se scrie sub forma:

( 8.18 )

în care:

( 8.19 )

Înlocuind valorile reale pe baza cărora s-a proiectat și realizat interfața de comandă în expresia (8.18) se obține:

( 8.20 )

unde:

I(s) este mărimea de ieșire din placa de comandă, ( intensitatea curentului );

U(s) este mărimea de intrare de la placa de achiziții ( tensiune de comandă = 0-10V)

R este rezistența, L este inductanța circuitului, s este variabila complexă.

b) Funcția de transfer FT2; modelează comportarea dispozitivului de transformare a semnalului electric de curent în deplasarea sertarului distribuitorului proporțional.

Relația se scrie:

(8.21 )

unde:

Y(s) este mărimea de ieșire;

I(s) este mărimea de intrare.

( 8.22 )

( 8.23 )

În relațiile de mai sus:

factorul de amplificare pentru distribuitorul proporțional (din curent în deplasare);

factorul de amortizare al sistemului;

frecvența propie a sistemului.

Din relația (8.23) rezultă:

(8.24 )

unde este timpul de întârzâiere al distribuitorului proporțional.

Frecvență proprie pentru distribuitoarele proporționale se poate considera f0=10Hz, unde [rad/s], deci [s].

Din relația ( 8.15 ) se deduce [s], timpul de întârzâiere al semnalului electric.

Înlocuind în relația (251) se obține funcția de transfer FT2:

( 8.25 )

c) Elementele A1,A2 precum și funcțiile de transfer FT3 și FT4 caracterizează funcționarea subsistemului descris în paragraful 8.7 figura 200. Înlocuind valorile concrete ale modelului studiat se obțin pentru elementele amintite următoarele expresii:

A1 = 1.36

A2 = 2.41 10-3;

reprezintă factorii de amplificare .

(8.26 )

( 8.27 )

d) Elementul I1 este un element integrator utilizat pentru obținerea mărimii de deplasare din mărimea viteză. Acest element are funcția de transfer:

( 8.28 )

e) Elementele A3, A4 și FT5 modelează comportarea elementului de măsurare (a riglei optice). Ele sunt exprimate prin următoarele relații:

A3 = 1;

A4 = 1

Care reprezintă factorii de amplificare între deplasarea riglei optice și deplasarea pistonului motorului hidraulic ( cele două elemente se deplasează concomitent cu aceeași mărime ).

( 8.29 )

în care T = 0.01 [s] [ B8 ]

Deoarece în scopul simulării se folosesc în marea majoritate a cazurilor funcții raționale, expresia (8.29 ), s-a dezvoltat, folosind metoda Pade, cu o expresie rațională obținându-se:

(8.30 )

7.11 Simularea conducerii axei hidraulice de translație

Simularea are rolul de a verifica corectitudinea modelului stabilit și determinarea unor parametrii ai modelului, pentru a asigura o funcționare optimă.

Modelul de simulare al axei de translație considerate s-a întocmit folosind elementele componente prezentate în paragreful anterior.

Pentru simularea axei de translație cu acționare hidraulică s-au folosit două modele.

Primul model întocmit este fără utilizarea regulatoarelor.

Modelul de simulare s-a realizat conform schemelor de simulare ale programului SIMULINK (MATLAB). Cu ajutorul lor s-a simulat funcționarea sistemului folosind metoda de integrare “code 45“, care este o variantă optimizată a metodei Runge – Kuta. În cadrul modelului s-au inclus și module grafice “Scope“, cât și un generator de semnale treaptă “Step“.

Modelul de simulare fără regulatoare este prezentat în figura 7.18.

Fig.7.18. Modelul axei de translație hidraulică – fără regulatoare

Prin diverse încercări, în urma simulării în acest caz s-au obținut diagramele de variație în funcție de timp, respectiv diagramele de variație ale deplasării în funcție de timp (fig. 7.19, fig. 7.20), toate pentru semnalul treaptă unitate.

Pornire Oprire

Fig. 7.19 Diagrama variației în timp a vitezelor elementului mobil a axei de translație, comandate fără regulatoare

Pornire Oprire

Fig. 7.20 Diagrama variației în timp a accelerațiilor elementului mobil a axei de translație, comandate fără regulatoare

Al doilea model de simulare al axei de translație hidraulică s-a întocmit cu aceleași elemente componente la care s-a adăugat și regulator.

Modelul de simulare cu regulator este prezentat în figura 7.21 și s-a realizat de asemeni conform schemelor de simulare ale programului SIMULINK ( MATLAB).

Fig.7.21 Modelul axei de translație hidraulică – cu regulatoare

Pentru efectuarea simulării s-a folosit combinația proporțional, integrator – proporțional ( PI-P) de regulatoare pentru bucla de viteză, respectiv pentru bucla de poziție (viteză-poziție).

În urma simulări efectuate s-au obținut diagramele de variație în funcție de timp, respectiv diagramele de variație ale deplasării în funcție de timp fig. 7.22 pentru semnal treaptă unitate.

Pornire Oprire

P=0.000118 P=0.5

I = 0.00118 I = 0

D = 0 D = 0

Fig. 7.22 Diagrama variației în timp a accelerațiilor elementului mobil a axei de translație, comandă cu regulatoare PI-P după direcția axei y- nefiltrate

Analizând diagrama obținută în urma simulării prin combinarea diferitelor tipuri de regulatoare se constată următoarele:

pentru combinarea PI-P ( fig. 7.22), se constată o precizie de poziționare < 0.5 mm, precizie admisibilă la majoritatea roboților fabricați, ceea ce reprezintă o funcționare corectă a sistemului, combinație ce se recomandă a fi utilizată pentru reglarea vitezei, respectiv a poziției în cadrul axelor de translație a roboților cu acționare hidraulică, ceea ce recomandă și majoritatea literaturii de specialitate din domeniul acționărilor hidraulice.

Simulările descrise mai sus au demonstrat valabilitatea modelului folosit. El stă la baza proiectării sistemului de reglare automată a conducerii mișcării pistonului mașinii de turnat sub presiune ca și a unei axe de translație orizontală a unui robot.

În concluzie, în urma simulării și interpretării rezultatelor simulării se propune pentru reglajul vitezei, respectiv al poziției combinările de regulatoare (viteză – poziție) de tip PI-P .

ANEXE

Se prezintă câteva tipuri de placi de achiziție:

PCI-9114

PCI-7258

DAQ/DAQe-2213/2214

PCI/PCIe-6208

Strategic Test Announces New LabVIEW™ Driver for UltraFast Digitizer and Waveform Generator PCI Boards

LabVIEW Support Package

DDC supplies MIL-STD-1553 and ARINC 429 test and simulation boards in a variety of form factors including PCI, PCI-Express, ExpressCard, USB, and cPCI. The Enhanced LabVIEW support package further extends the capabilities of these boards, complementing DDC’s expansive line of software support for Windows®, VxWorks®, and Linux®.

DDC also offers optional software packages including the BusTrACEr 1553 Graphical Analyzer/Simulator, the Analysis software.

DDC is an international leader in high-reliability data networking interface solutions (MIL- STD-1553 / ARINC 429 / fibre channel), cards and components for military and commercial aerospace applications, utilized in both laboratory simulation and in-flight environments.

DDC’s wide span of technology encompasses Multi-Protocol (1553/429) and USB data bus interfaces, fibre channel network access controllers, Synchro/Resolver/LVDT converters, and Solid State Power Controllers and Motor Drives.

BIBLIOGRAFIE

Mihu I. P. "Procesarea Numerică a Imaginilor. Noțiuni Esențiale", Editura Universității Lucian Blaga, Sibiu, 2001

Mihu I. P. Procesarea Numerică a semnalelor – Noțiuni Esențiale – Ed. Alma Mater, Sibiu, 2005, ISBN 973-632-195-1

Mircea Dăbâcan – Bazele sistemelor de achiziție de date, Editura Casa Cărții de Știință, 1994

Mircea Dăbâcan, Călin Gherghe – Sisteme de conversie și achiziție de date – Îndrumător de laborator., Editura Mediamira, 1999

Szekely I., Szabo W., Radu M., Sisteme pentru achiziție și prelucrarea datelor, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, 1997

Toma L., Sisteme de conversie, achiziție și prelucrare a datelor, Universitatea Tehnică, Timișoara, 1993

Rick Bitter, Taqi Mohiuddin, Matt Nawrocki – LabVIEW™ Advanced Programming Techniques 2006

Relf, Christopher G. – Image Acquisition Processing with LabVIEW 2004

T. Jurca, D. Stoiciu – Instrumentație de măsurare, Editura de Vest, Timișoara, 1996

L. Toma – Sisteme de achiziție și prelucrare numerică a semnalelor, Editura de Vest, Timișoara, 1997

Dolga Valer – Senzori inteligenti de achizitii de date Editura Universității Politehnica Timișoara

Ciobanu L. – Sisteme de roboți celulari. Ed. Tehnică – București 2002.

Hunt V. I. – Mecatronics: Japonis, Newest Treath Published by Chapman and Hall, New York 1988.

Mătieș V, ș.a. – Actuatori în Mecatronică. Ed. Media Miro Cluj-Napoca 2000.

Mătieș V., ș.a. – Tehnologie și educație mecatronică. Ed. Todesco. Cluj-Napoca 2001

Mătieș V., – Mecatronică. Ed. Dacia Cluj-Napoca 1998

Serghei Faticov, Ulrich Remblad – Tehnologia microsistemelor și robotică. Ed. Tehnică București 1999

Tripe Vidican Aron – Robotica. Ed. Universitității din Oradea 2002

Tripe Vidican Aron – Proiectarea și construcția sistemului mechanic al RI Ed. Universtității din Oradea 2006

Tripe Vidican Călin – Studiul Sistemelor de Teleoperare a Roboților – Referat Doctorat nr. 3

Tripe Vidican Călin – Sisteme de Achiziții de Date – curs Universtatea din Oradea 2010

A Tripe Vidican, C Tripe Vidican, P.D. Tocut – The elaboration of a modeling method for the hydraulic auctioning and the simulation of the functionality for the plastic injection piston device like a translation axix o a robot – ROBOTICS’08 – Brasov, p173

Tripe Vidican Călin – Microroboți – curs Ed. Universtității din Oradea 2010

Kovacs Fr, Țarcă R. – Roboți de servicii. Ed. Universtității din Oradea 2003

Programe: MATLAB; AUTOCAD; CORELDRAW

Internet:

http://www.bores.com/courses/intro/index.htm

http://dsplab.eng.fiu.edu/DSP/index.html

http://www.dsptutor.freeuk.com/index.htm

http://www.ee.nmt.edu/~rison/ee451_fall99/

http://www.ee.utt.ro/jep13438_98/html/Laboratoare/ASS-RP/AESRoot.html

BIBLIOGRAFIE

Mihu I. P. "Procesarea Numerică a Imaginilor. Noțiuni Esențiale", Editura Universității Lucian Blaga, Sibiu, 2001

Mihu I. P. Procesarea Numerică a semnalelor – Noțiuni Esențiale – Ed. Alma Mater, Sibiu, 2005, ISBN 973-632-195-1

Mircea Dăbâcan – Bazele sistemelor de achiziție de date, Editura Casa Cărții de Știință, 1994

Mircea Dăbâcan, Călin Gherghe – Sisteme de conversie și achiziție de date – Îndrumător de laborator., Editura Mediamira, 1999

Szekely I., Szabo W., Radu M., Sisteme pentru achiziție și prelucrarea datelor, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, 1997

Toma L., Sisteme de conversie, achiziție și prelucrare a datelor, Universitatea Tehnică, Timișoara, 1993

Rick Bitter, Taqi Mohiuddin, Matt Nawrocki – LabVIEW™ Advanced Programming Techniques 2006

Relf, Christopher G. – Image Acquisition Processing with LabVIEW 2004

T. Jurca, D. Stoiciu – Instrumentație de măsurare, Editura de Vest, Timișoara, 1996

L. Toma – Sisteme de achiziție și prelucrare numerică a semnalelor, Editura de Vest, Timișoara, 1997

Dolga Valer – Senzori inteligenti de achizitii de date Editura Universității Politehnica Timișoara

Ciobanu L. – Sisteme de roboți celulari. Ed. Tehnică – București 2002.

Hunt V. I. – Mecatronics: Japonis, Newest Treath Published by Chapman and Hall, New York 1988.

Mătieș V, ș.a. – Actuatori în Mecatronică. Ed. Media Miro Cluj-Napoca 2000.

Mătieș V., ș.a. – Tehnologie și educație mecatronică. Ed. Todesco. Cluj-Napoca 2001

Mătieș V., – Mecatronică. Ed. Dacia Cluj-Napoca 1998

Serghei Faticov, Ulrich Remblad – Tehnologia microsistemelor și robotică. Ed. Tehnică București 1999

Tripe Vidican Aron – Robotica. Ed. Universitității din Oradea 2002

Tripe Vidican Aron – Proiectarea și construcția sistemului mechanic al RI Ed. Universtității din Oradea 2006

Tripe Vidican Călin – Studiul Sistemelor de Teleoperare a Roboților – Referat Doctorat nr. 3

Tripe Vidican Călin – Sisteme de Achiziții de Date – curs Universtatea din Oradea 2010

A Tripe Vidican, C Tripe Vidican, P.D. Tocut – The elaboration of a modeling method for the hydraulic auctioning and the simulation of the functionality for the plastic injection piston device like a translation axix o a robot – ROBOTICS’08 – Brasov, p173

Tripe Vidican Călin – Microroboți – curs Ed. Universtității din Oradea 2010

Kovacs Fr, Țarcă R. – Roboți de servicii. Ed. Universtității din Oradea 2003

Programe: MATLAB; AUTOCAD; CORELDRAW

Internet:

http://www.bores.com/courses/intro/index.htm

http://dsplab.eng.fiu.edu/DSP/index.html

http://www.dsptutor.freeuk.com/index.htm

http://www.ee.nmt.edu/~rison/ee451_fall99/

http://www.ee.utt.ro/jep13438_98/html/Laboratoare/ASS-RP/AESRoot.html

ANEXE

Se prezintă câteva tipuri de placi de achiziție:

PCI-9114

PCI-7258

DAQ/DAQe-2213/2214

PCI/PCIe-6208

Strategic Test Announces New LabVIEW™ Driver for UltraFast Digitizer and Waveform Generator PCI Boards

LabVIEW Support Package

DDC supplies MIL-STD-1553 and ARINC 429 test and simulation boards in a variety of form factors including PCI, PCI-Express, ExpressCard, USB, and cPCI. The Enhanced LabVIEW support package further extends the capabilities of these boards, complementing DDC’s expansive line of software support for Windows®, VxWorks®, and Linux®.

DDC also offers optional software packages including the BusTrACEr 1553 Graphical Analyzer/Simulator, the Analysis software.

DDC is an international leader in high-reliability data networking interface solutions (MIL- STD-1553 / ARINC 429 / fibre channel), cards and components for military and commercial aerospace applications, utilized in both laboratory simulation and in-flight environments.

DDC’s wide span of technology encompasses Multi-Protocol (1553/429) and USB data bus interfaces, fibre channel network access controllers, Synchro/Resolver/LVDT converters, and Solid State Power Controllers and Motor Drives.