Электронный регистратор технологических процессов

:MKH7G01Dl/00-3/00
Электронный регнстратор технологических процессов
Решение относится к области электронных регистраторов для контроля параметров технологических процессов и, в частности, процессов контактной и дуговой сварки.
В качестве прототипа может быть рассмотрен электронный регистратор сварочных процессов Р3704. Базовая модель семейства Р3704 представляет собой специализированный IBM-совместимый компьютер минимальной конфигурации (без дисплея, клавиатуры и жесткого диска), выполненный в виде переносного моноблока. В ее состав входит восьмиканальный аналогово-цифровой преобразователь, связанный с внешними входами посредством усилителей с программируемым коэффициентом усиления. Предусмотрена возможность регистрации и дискретных сигналов через восьмиразрядный параллельный порт. В состав базовой модели входят также однострочный жидкокристаллический индикатор и шесть функциональных кнопок. Регистрация осуществляется сеансами, в течение которых производится периодическая выборка значений напряжений на входах усилителей задействованных каналов, их аналогово-цифровое преобразование и запоминание в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). (ISSN 0491-6441. Сварочное производство. 1996. № 6. Стр. 27-29. «Электронные регистраторы сварочных процессов.)
Недостатком данного устройства является то, что оно выполнено на базе персонального IBM-совместимого компьютера, что существенно затрудняет переноску и подключение устройства при применении, а следовательно, офаничена его мобильность.
Решаемая задача - повышение мобильности регистратора технологических процессов. Технический результат - значительное снижение массы устройства,
удобство подключения, в том числе в полевых условиях, а следовательно, удобство пользования и расширение области применения.
Этот технический результат достигается тем, что в электронном регистраторе технологических процессов, в частности сварочных, содержащем IBM-совместимый компьютер, выполненный в виде переносного моноблока, в состав которого входят восьмиканальный аналого-цифровой преобразователь, связанный с внешними входами посредством усилителей, жидкокристаллический индикатор и фзшкциональные кнопки, ОЗУ, входные усилители и аналого-цифровой преобразователь вынесены из корпуса регистратора и выполнены в виде отдельного моноблока, в который через блок гальванической развязки дополнительно включена плата процессора, в состав которой входит центральный процессор со встроенным постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), ОЗУ для хранения принятых данных, драйверы клавиатуры, индикации и интерфейса, источник питания, восемнадцатикнопочная клавиатура, двухстрочный жидкокристаллический индикатор по 16 символов в каждой строке; в плату процессора дополнительно введено электронное устройство для перехода в режим пониженного энергопотребления; включено оптоэлектронное реле, работающее по заданной программе; в состав устройства введён графической жидкокристаллический индикатор для графического отображения хранящихся данных; на корпусе устройства размещён инфракрасный датчик для передачи данных, хранящихся в ОЗУ, в ШМ-совместимый компьютер, оборудованный инфракрасным приёмником; дополнительно предусмотрена ФЛЭШ-память с программной пересылкой данных из ОЗУ; на корпусе регистратора выполнен разъём и введён соединительный кабель для передачи данных, хранящихся в памяти оперативного запоминающего устройства, в IBM-совместимый компьютер через СОМ-порт; подключение к объекту регистрации выполнено посредством кабелей с последовательно включенными одинаковыми по сопротивлению резисторами в каждом проводе.
2
Функциональная схема предлагаемого регистратора приведена на
фигуре.
Она включает входные усилители 1, аналого-цифровой преобразователь 2, которые вынесены из корпуса регистратора и выполнены в виде отдельного моноблока, в который через блок гальванической развязки 3 дополнительно включена плата процессора 4, в состав которой входят центральный процессор 5 со встроенным ПЗУ 6, оперативное запоминающее устройство 7 для хранения принятых данных, драйверы 8 клавиатуры, индикации и интерфейса (RS-232), источник питания, восемнадцатикнопочная клавиатура 9, двухстрочный жидкокристаллический индикатор 10 по 16 символов в каждой строке.
Регистратор снабжен электронным устройством, входящим в плату процессора 4, позволяющим при нажатии на клавишу клавиатуры или специального тумблера осуществить переход в режим пониженного энергопотребления. Кроме того, в плату процессора 4 включено оптоэлектронное реле, срабатывающее при условиях, заданных программой.
Посредством разъема 11, расположенного на корпусе регистратора и соединительного кабеля может быть осуществлена передача данных, хранящихся в оперативном запоминающем устройстве 7 регистратора, в IBMсовместимый компьютер 12 через СОМ порт. Подключение регистратора к объекту регистрации возможно посредством кабелей с последовательно включёнными одинаковыми по сопротивлению резисторами в каждом проводе, тем самым обеспечивая необходимое изменение коэффициента усиления предварительного операционного усилителя. Предусмотрен графический жидкокристаллический индикатор для графического отображения хранящихся данных, для передачи данных, хранящихся в ОЗУ, в ЮМсовместимый компьютер, оборудованный инфракрасным приёмником. Для длительного энергетически независимого хранения записанной информации предусмотрена ФЛЭШ-память 13, пересылка данных в которую из ОЗУ 7 производится программно. Работа устройства основана на нреобразованни аналоговых сигналов,
поступающих с датчиков в цифровую форму с последующей записью информации во встроенное ОЗУ 7 для хранения, предварительной обработки и визуализации. Посредством клавиатуры осуществляется ввод параметров регистрации, просмотр результатов регистрации, установка режимов работы с отображением информации на жидкокристаллическом индикаторе 10.
Для достижения этой цели центральный процессор содержит в себе управляющую программу, входными данными для которой являются действия пользователя, а выходными- отображение на индикаторе текущего состояния, инициализация ОЗУ 7 и АЦП 2 ( в режиме приёма сигналов с датчиков), вывод на индикатор информации, хранимой в ОЗУ, результатов обработки и т.д. Посредством управляющей программы и разъёма связи 11с персональным компьютером 12 возможна передача данных, хранимых в ОЗУ 7, в персональный компьютер 12 через СОМ-порт в виде отдельного файла, что обеспечивает длительное хранение данных и возможность их обработки программными средствами персонального компьютера.
Предложенный электронный регистратор обладает расширенным спектром действия благодаря повышенной мобильности. Он не содержит переменных резисторов или иных объектов регулрфования, и установка «нулей входных усилителей производится программно посредством клавиатуры, что повышает надежность его работы.
ш:)
4