Автоматизированная система учета потребления энергоносителей на базе вычислителя «Гамма 055»

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ДИСЦИПЛИНА: ВМС

ТЕМА: ”АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ НА БАЗЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ «ГАММА 055»”

   Выполнил ст.гр. УИТ-32

                                   Принял

Балаково.2006г.

содержание

I ЧАСТЬ....................................................................... 4

1. НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ............................... 4

2. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ.................................... 5

3.        ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ.ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ.................................................................... 6

4. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УЧЕТА ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА............................. 8

5. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УЧЕТА ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА............................. 9

6.ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ................................... 10

А) ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ С УКАЗАНИЕМ ПАРАМЕТРА НАДЕЖНОСТИ...................................................................... 10

1)     Персональный компьютер Pentium 133 МГц, 16 Мбайт RAM, SVGA WINDOWS 95/98/NT................................................................ 10

2)     Датчик давления Метран-100-ДА..............................................................................10 

3)     Датчик перепада давления Метран-100-ДД..............................................................10 

4)     Термопреобразователи сопротивления типа ТСП00L (термометры сопротивления платиновый) градуировки 50П......... 11

5)     Клемные платы фирмы Fastwel..................................................................................12

6)     Микропроцессор Z80180............................................................................................12

  7)    8-канальный АЦП SAPPHIRE-MM ..........................................................................13

Б) БЛОК-СХЕМА ОПРОСА ДАТЧИКОВ........................... 14

В) ТАБЛИЦА ДАННЫХ ПО ЭЛЕМЕНТАМ....................... 15

Г) ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МИКРОПРОЦЕССОРА, СХЕМА, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, АРХИТЕКТУРА, ОПИСАНИЕ МП............................................................................................ 16

7. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ.......... 20

А) РАССЧИТАТЬ ВРЕМЯ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ.................................................................................... 20

Б) РАССЧИТАТЬ ОБЩУЮ ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ.............................................................................. 20

В) ОПРЕДЕЛИТЬ ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ В ТЕЧЕНИЕ 10000 ЧАСОВ......................... 21

Г) ПОСТРОИТЬ ГРАФИК P(t) РАБОТЫ СИСТЕМЫ в течение 10000 часов............................................. 21

II ЧАСТЬ...................................................................... 23

1) РАСЧЕТ ОЦЕНКИ СРЕДНЕЙ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ ССОИ...................................................................... 23

2) РАСЧЕТ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ВРЕМЕНИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ССОИ ПОСЛЕ ОТКАЗА....... 24

3) РАСЧЕТ ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТА ГОТОВНОСТИ ССОИ....................................................... 24

4) РАСЧЕТ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ НАДЕЖНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ВЫХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ.................................................................. 24

5) РАСЧЕТ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЦ ЗАДАННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ........ 25

А) РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЦ ДЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ. 25

Б) РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЦ ДЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ВРЕМЕНИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ......................................................................................... 25

В) РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЦ ДЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГОТОВНОСТИ ССОИ................................................................... 25

Г) РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЦ ВЕРОЯТНОСТИ НАДЕЖНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗАПРАШИВАЕМОЙ ВЫХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ............................................................................... 26

ВЫВОД...................................................................... 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 29

I ЧАСТЬ.

1. НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ.

Актуальность вопросов, связанных с учётом энергоносителей (природный газ, тепло), возникла с появлением в экономике новых хозяйственных отношений, когда за потреблённый энергоноситель нужно платить. Очевидной стала заинтересованность предприятия потребителя в высокой точности измерения расхода в широком диапазоне, а эксплуатируемый парк контрольно-измерительных приборов, как правило, не позволял из-за своих метрологических характеристик реализовать это.

Автоматизированные системы учёта потребления энергоносителей на базе вычислителя «Гамма 055» выполняют непрерывное измерение расхода природного газа по узлам учёта осуществляют непрерывный сбор аналоговой и цифровой информации с ПИП с периодом не более 5 с, накопление, обработку и передачу этих данных осуществляют сбор информации и итоговую обработку этой информации.

2. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ.

·  Pentium 133 МГц, 16 Мбайт RAM, SVGA WINDOWS 95/98/NT.

·  вычислитель на базе устройств фирмы Octagon Systems: микроконтроллера 5083, ЖКИ LCD_4×20 и клавиатуры (4×4) КР_1/КР_2

·  8-канальный АЦП

·  источник бесперебойного питания (ИБП) фирмы APC

·  блок питания с выходным номиналом 5 В;

·  клеммные платы фирмы Fastwel для коммутации датчиков с АЦП вычислителя;

·  принтер для вывода наиболее важной информации

·  3 датчика для сбора необходимой информации о требуемых параметрах системы:

Ø  датчик давления газа

Ø  датчик температуры

Ø  датчик перепада давления газа

·  Программное обеспечение системы включающее в себя два программных продукта:

Ø программу микроконтроллера Octagon systems 5083, обеспечивающую вычисление расхода энергоносителя;

Ø программу для удаленного терминала (ПК оператора), предоставляющую оператору возможность считывать или вносить необходимые данные.

3.  ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ.ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ.

Автоматизированные системы учёта потребления энергоносителей на базе вычислителя «Гамма 055» выполняют непрерывное измерение расхода природного газа по узлам учёта осуществляют непрерывный сбор аналоговой и цифровой информации с ПИП с периодом не более 5 с, накопление, обработку и передачу этих данных осуществляют сбор информации и итоговую обработку этой информации.

При помощи данной системы достигается точность на порядок выше, чем у большинства эксплуатируемых контрольно-измерительных

приборов; расширяется динамический диапазон измерения расхода природного газа и других энергоносителей; отсутствует субъективный фактор возможных погрешностей при расчётах; обеспечивается возможность контроля режима потребления в реальном масштабе времени.

Данный комплекс обеспечивает формирование, запоминание и выдачу следующей информации:

·  среднесуточные значения температуры, давления, перепада давления или расхода газа в рабочих условиях и вычисленном объёме газа, приведенного к нормальным условиям, за 400 суток для каждого трубопровода;

·  среднечасовые значения температуры, избыточного давления, перепада давления или расхода газа в рабочих условиях и вычисленный почасовой

·  объём газа за 120 суток для одного трубопровода или за 60 суток для каждого из двух трубопроводов;