Материал: Автоматизированные системы диагностики, контроля и испытаний приборов. методические указания к лабораторным работам для студентов. Костюков А.С., Башкиров А.В

∆Т =ТК −ТЗ

∆U = f (∆T )

ТК

ТК

Рис. 1. Система автоматизированного управления испытания: Тк - параметр камеры (тепло, влажность); Тз - заданные значения параметра камеры; - оценка параметра канала

В задачи системы входят: включение и отключение отдельных наносов по мере получения определенных давлений, открывание и закрывание вентилей и клапанов, переключение пределов измерения вакуумметров, блокировка чувствительных к изменению давления элементов во время аварийных ситуаций или неверных и нежелательных действий операторов. Включение и выключение таких установок требует определенной последовательности действий, зависящей от скорости остывания нагретых или нагрева охлажденных элементов. Например, подача охладителя не прекращаются до тех пор пока не остынет масло в насосе, а криоагент нельзя удалить из охлаждаемой криогенной ловушки до закрытия крана, соединяющего ее с пространством глубокого вакуума, во избежание гидравлических ударов в системе трубопроводов.

На второй стадии развития с помощью автоматизации проводим обработку результатов испытаний (третья группа операций). Для этой цели использовались цифровые вычислительные машины.

На третьей стадии автоматизации подвергались операции измерения электрических параметров испытываемой микроэлектронной аппаратуры. Это было обусловлено возрастанием

6

числа задаваемых и измеряемых параметров, особенно для цифровых узлов и устройств. Появились установки полуавтоматического тестового контроля, функционирующие по жесткому алгоритму. Таким образом была решена задача автоматизации второй группы операций технологического процесса испытаний.

Появление микро-ЭВМ, развитие микропроцессорной техники открывают широкие возможности автоматизации всех групп операций техпроцесса испытаний и создания комплексной высокоэффективной автоматизированной системы испытаний и контроля (АСИК) РЭА.

Под АСИК будем понимать программноаппаратный комплекс на базе средств испытательной, измерительной и вычислительной техники. предназначенной для выполнения комплексного контроля изделий РЭА. АСК предназначена для обеспечения эффективного функционирования испытательного оборудования путем автоматизированного выполнения функций управления технологическим процессом испытания РЭА. В такой системе осуществляется регистрация, сбор, переработка и анализ информации, необходимой для реализации функций управления, а также информации, характеризующей работоспособность испытываемой РЭА в различных условиях эксплуатации.

Комплексная АСИ помимо повышения производительности позволяет высвободить некоторое количество обслуживаемого персонала (например, занятого на обработке и оформлении результатов испытаний).дает возможность оперативно получать и представлять информацию о качестве изделий, повысить надежность и достоверность результатов. Создание АСИ позволяет не только сократить трудоемкость испытаний РЭА, но и повысить точность и достоверность получаемых результатов.

Автоматизация испытаний и контроля дает возможность:

•повысить эффективность разработок объектов испытаний и контроля и уменьшить затраты на их разработку;

•получить качественно новые результаты, достижение которых принципиально невозможно без использования АСК;

•сократить сроки испытаний образцов новой техники;

•повысить оперативность в получении, обработке и использовании информации о качестве и надежности РЭА.

7

Управляющая, информационная и вспомогательная функции АСИ обеспечивают выполнение комплекса задач, отдельных задач, операций и действий направленных на достижение определенных целей. Степень автоматизации функций при создании АСИ определяются возможностью формализации процесса управления испытаниями, производственной необходимостью и должны быть экономически обоснована.

Управляющая функция АСИ состоит в совокупности действий, включающих получение информации о состоянии испытываемого объекта и системы, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

Информационная функция заключается в получении

(измерении и преобразовании), обработке и передаче информации о состоянии испытываемого объекта, оборудования - внешней и внутренней среды испытательной камеры.

Вспомогательная функция включает сбор и обработку данных о состоянии технического или программного обеспечения и либо представления этой информации персоналу, либо осуществление управляющих воздействий на соответствующие компоненты обеспечения АСИ.

Перечисленные функции АСИ могут выполняться либо во всем интервале функционирования системы, т.е. непрерывно, либо по запросу или временному регламенту, т.е. дискретно.

На рис. 21 представлена автоматизированная система контроля и управления испытательными режимами на базе машин централизованного контроля и управления (МККУ). Объектом регулирования (управления) может быть любая из испытательных установок (камера теплавлагихолода и т.д.), в которой требуется поддерживать определенный испытательный режим. Выходной параметр объекта регулирования (температура, влажность давление и т.д.) воспринимается датчиком (Ai) и преобразуется в электрический сигнал, удобный для контроля и регулирования. Любое климатическое испытательное оборудование имеет собственный датчик автоматическую систему управления режимом, пульт установки и прибор контроля. Для связи объекта регулирования с МККУ необходима установка самостоятельного датчика Д2 и преобразователя сигнала в унифицированный сигнал 0- 5мА или 0-10В постоянного тока. Применение отдельного датчика

8

для связи с ЭВМ позволило сделать этот канал независимым и увеличить надежность системы контроля.

Преобразованный сигнал, поступая на вход машины, подается в тракты сравнения и измерения. В блоке сравнения он сравнивается с сигналом, поступающим с наборного поля установок Наборное поле дублирует режим, выставленный на пульте установки режима. Блок сравнения выдает команды на запоминающие устройства регулирования отклонений и устройство управления регистрацией отклонений от заданного режима. Команда с устройства регулирования используется как резервная, дублирующая автоматическую систему управления режимом установки. Команда с запоминающие устройства отклонений используется для аварийного отклонения установки в случае выхода параметра режима за установленные пределы и одновременно подается на световое табло сигнализации аварийных режимов, указывающее номер испытательного оборудования. Устройство управления регистрацией отклонений выдает команду па автоматический регистратор, фиксирующий время нарушения режима, номер контролируемой точки, на которой это нарушение произошло.

Тракт измерения состоит из блока измерений, в котором входной сигнал преобразуется в информацию, поступающую на блок периодической регистрации и далее наавтоматический регистратор (печать информации). Информация о любом параметре может быть вызвана по требованию оператора блоком вызова и высвечена на световом табло. Для дальнейшей обработки на ЭВМ данные могут быть выведены устройством связи с ЭВМ.

Рассматриваемая автоматизированная система испытаний, позволяющая решать задачи управления испытаниями и обработки результатов испытаний, может быть представлена моделью (рис. 22).

Здесь U1U2,..., Un - рабочие места испытаний, оснащенные специальным оборудованием и средствами контроля и измерений

W1, W2,..., Wn фиксирующими режимами испытаний Zj и параметры

централизованно с помощью ЭВМ и исполнительных устройств V1,

V2,...,Vn.

9

Рис. 2. Структурная схема автоматизированной системы испытаний на базе машины централизованного контроля и управления

10