Примеры внедрения
по направлениям деятельности

Создание систем управления импульсными газодинамическими установками ПГУ-7 И ПГУ-11

Две практически одинаковые системы управления (СУ) – предназначены для автоматизированного управления всеми контурами поршневых газодинаминамических установок ПГУ 7 И ПГУ 11 и обеспечения заданного режима обтекания объекта испытания (до 20 Мах), отличаются друг от друга числом измерительных каналов и каналов управления.
Одной из задач, решаемой этими СУ, является обеспечение требований безопасности при проведении испытаний, обеспечение которых возможно только при наличии автоматических блокировок.

В состав СУ стендов ПГУ 7 и ПГУ 11 входят:

• Программно-логическое управление исполнительными органами и оборудованием установок, в соответствии с технологией проведения экспериментов;
• Автоматическое регулирование и поддержание на заданном уровне давления рабочего тела (воздуха, газа) в заданных технологией точках с заданной точностью.

Системы ручного управления обеспечивают:

• Дистанционное управление каждым исполнительным органом посредством кнопок управления и сигнальных ламп, установленных на стойках с аппаратурой. При этом каналы ручного дистанционного управления обеспечивают управление, всеми исполнительными органами минуя каналы программно-логического и автоматического управления. Воздействие от кнопок передается на силовой элемент (пускатель, силовое реле), далее на исполнительный орган, при этом обеспечена защита от случайного воздействия на органы управления;
• Местное ручное управление исполнительными органами с электроприводами. Управление осуществляется с местного поста управления (МПУ), располагаемого в непосредственной близости от исполнительного органа. На МПУ установлены органы управления (кнопки) и сигнализации (лампы), а также переключатель, не допускающий одновременного управления от систем дистанционного и местного управления.

Далее, белее подробно, рассмотрим структуру на примере системы управления установки ПГУ-7

Пульт управления габаритами 1500х1350х1900 мм (АРМ СУ) предназначен для непосредственного автоматизированного и ручного управления ПГУ-7 и включает в себя органы визуализации (2 монитора), ручного управления и индикации (клавиатура, манипулятор «мышь», кнопки, переключатели, ключи и индикаторы), расположенные на горизонтальной и вертикальной поверхностях пульта, органы коммутации (исполнительные реле 40 шт.) исполнительных механизмов стенда и подключения кабельных линий. В нижней части пульта смонтированы компьютеры оператора и ведущего оператора, источник бесперебойного питания 3000 ВА, подсистема управления электропитанием, Контроллер Siemens c модулями цифрового ввода/вывода (16 DO, 32 DI), блоки питания вторичного электропитания 24 В.

Шкаф управления 1 габаритами 1200Х400х1900 мм предназначен для управления установкой. В нем установлен контроллер Siemens c модулями цифрового ввода/вывода (64 DO, 64 DI), исполнительные реле (64 шт.), средства коммутации и подключения (64 каналов цифрового ввода и 64 каналов цифрового вывода).

Шкаф управления 2 габаритами 800Х400х1900 мм предназначен для управления установкой ПГУ 7. В нем установлен контроллер Siemens c модулями аналогового ввода (48 АI), исполнительные реле (64 шт.), средства коммутации, запитки и подключения 48 каналов аналоговых датчиков.

Инженерная станция предназначена для программирования и внесения изменений в управляющее программное обеспечение.

Комплект прикладного и системного программного обеспечения с разбиением по назначению.

Компьютер АРМ Оператора:

• Системное программное обеспечение: Операционная система Windows XP SP3, SCADA система для организации человеко-машинного интерфейса InTouch 10.1, DASIDirect;
• Прикладное программное обеспечение: АРМ оператора установки ПГУ-7 для работы под управлением SCADA система InTouch 10.1.

Компьютер АРМ Ведущего оператора:

Инженерная станция:

Контроллер Siemens:

Реализованные СУ обеспечивают автоматизированное управление технологическим оборудованием установок ПГУ-7 и ПГУ-11 с целью получения заданных параметров технологического процесса, а также безаварийную ликвидацию последствий отказов в исполнительных механизмах. Управление технологическим оборудованием осуществляется с отдельных рабочих мест (пультов управления) для каждого стенда. В оборудовании АРМ СУ предусмотрены мнемосхемы технологического оборудования, необходимые органы управления, контроля и сигнализации.
АРМ обеспечивают диагностику собственного оборудования, а также цепей управления, контроля и электропитания.
АРМ предусматривают возможность структурного расширения для обеспечения дальнейшего роста количественных характеристик установок (увеличение количества исполнительных органов, точек контроля, уточнения режимов работы установок).

С 2010 года, после внедрения автоматизированной системы управления, было проведено несколько сотен экспериментов, производительность установок ПГУ-7 и ПГУ-11 повысилась с одного эксперимента в день до четырёх и более.

Система измерения и система управления установки ПЛАЗМАТРОН У13-ВЧП

В 2011 году была проведена комплексная модернизация высокочастотного плазматрона центра Аэро- газодинамики ФГУП ЦНИИмаш. Для обеспечения работы в автоматизированном режиме были созданы система управления и системы измерения, проведена модернизация пневматической системы и систем вакуумирования, системы электропитания и системы охлаждения, усовершенствована система ввода модели; стенд оснащён системой видеорегистрации. Для централизованного хранения стендовой информации и результатов испытаний поставлен сервер и организована ЛВС.

Системы управления и измерения установки предназначены для реализации технологического процесса испытаний на установке плазматрон "У 13 ВЧП" в автоматическом и ручном вариантах, осуществления сбора, регистрации и обработки экспериментальных данных, а также для вывода их на электронные и бумажные носители информации.

Функциональный состав комплексной системы включает: 

• Систему модельных измерений;
• Систему измерений и контроля рабочих параметров установки;
• Видеосистему;
• Систему управления.

Система управления объединена с системой измерений технологических параметров и системой измерений модельных параметров в единую информационную сеть для согласования совместной работы.

Система модельных измерений предназначена для измерения, сбора, обработки, отображения и регистрации изменения физических параметров исследуемых моделей и образцов в процессе их испытания в плазменном потоке:

• Температуры на поверхности модели (как в определённой точке, так и её распределение по модели);
• Температуры внутри образца и за образцом;
• Давления на модели;
• Деформации образца.

Система обеспечивает измерение параметров как контактными методами (термопары, терморезисторы, тензодатчики и.т.д) так и дистанционными (тепловизор, ик-термометр и т.д).

Система модельных измерений реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании “Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR 11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (4 шт.);
• Модуль LTR 27 носитель субмодулей (2 шт.);
• Модуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (6 шт.);
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (шт.8);
• Датчик OP-27TR компенсатор холодного спая (8 шт.);
• Модуль LTR51 Носитель восьми субмодулей серии H-51x (1 шт.);
• Субмодуль H-51FH Измеритель частоты: 2 канала, 0...125 кГц, (8 шт.);
• Модуль LTR 212 тензометрический модуль 4 канала (1 шт.).

Система выполнена в виде мобильной стойки с источником бесперебойного питания и персональным компьютером и может использоваться как на этой установке, так и на других установках аэродинамического комплекса. 
Также в состав системы входят 2 блока 32х канальных усилителей для термопар, блоки подключения сигналов и кабельная сеть. 
Особенностью данной системы измерений является наличие 64 каналов термопарных каналов с поканальной гальваноразвязкой и полосой пропускания 10 кГц на канал. Поканальная гальваноразвязка до 1500 В обеспечивается модулями серии 5В40 фирмы Data Force. Полоса пропускания в 10 кГц для термопарных каналов является не типовым решением в мире автоматизации, так как такие высокие скорости нагрева обычно не характерны для большинства тепловых процессов. Поэтому система была построена на усилителях общего назначения с коэффициентом усиления 50, а компенсация температуры нерабочего спая была выполнена с использованием медных термометров сопротивления (4 канала равномерно размещённых в 32 канальном блоке). Пересчёт напряжений в температуру с учётом температуры нерабочего спая осуществляется в программном комлексе ACtest, где реализована «термопарная» функция математической библиотеки.

Коммутационная часть системы модельных измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", в составе блока согласования сигналов и кабельных линий подключения датчиков, обеспечивает высокотехнологичное и надежное подключение специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Система измерения рабочих параметров предназначена для измерения сбора, обработки, отображения и регистрации параметров работы установки:

• Расхода плазмообразующего газа;
• Давления в рабочей и разрядной камерах;
• Мощности ВЧ-генератора;
• Мощности на плазмотроне;
• Уровней теплового потока плазмы;
• Уровней скоростного напора потока плазмы.

Система измерения рабочих параметров реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании“Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (1 шт.)
• Модуль LTR27 носитель субмодулей (6 шт.)
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (24 шт.)
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (8 шт.);
• Субмодуль H-27T Измеритель сигналов с термопар: 2 канала, - 25 мВ…+ 75 мВ (16 шт.).

Коммутационная часть системы измерения рабочих параметров выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя:

• Блок подключения термопар;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода охлаждающей жидкости;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода плазмообразующего газа;
• Шкаф подключения датчиков электрических параметров.

Коммутационное оборудование обеспечивает технологичное и надежное подключение различных специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Видеосистема предназначена для визуализации исследуемых моделей и образцов в процессе испытания в плазменном потоке с использованием цифровой видеокамеры и жидкокристаллических панелей размером 32” и 60”. Данная система позволяет производить запись до 26 ч видео Full HD великолепного качества. Передовые оптические технологии и удобные пользовательские функции помогают снимать с исключительным уровнем детализации. Во время проведения эксперимента происходит передача видеосигнала с камеры на два устройства отображения одновременно. Для передачи сигнала на расстояние более 10 метров применяется специализированный кабель HDMI - активный кабель HDMI с гибридной структурой, включающей в себя четыре многомодовых оптоволокна для передачи видео- и аудио- данных интерфейса и медные проводники для сервисных сигналов DDC 2B, HDCP. Интегрированные на его концах миниатюрные передающий и принимающий оптические модули запитываются либо от линии питания в интерфейсе, либо от внешнего блока питания. Использование оптоволокна позволяет без потерь передавать full HD видео - разрешением 1080p и графический сигнал - 1920х1200 60Гц на расстояния до 100 метров.

В состав видеосистемы входит:

• Видеокамера;
• ЖК монитор 32”;
• ЖК монитор 60”;
• Активные кабели HDMI;
• Разветвитель сигнала HDMI.

Система управления состоит из следующих элементов:

• Пульта управления;
• Блока автоматического управления технологическим процессом;
• Исполнительных элементов;
• Датчиков контроля и регулирования технологических параметров.

Пульт управления предназначен для осуществления ручного управления технологическим процессом и визуализации технологических параметров.

Блок автоматического управления технологическим процессом состоит из управляющего компьютера и приборной стойки системы управления на основе программируемого логического контроллера (ПЛК) SIMATIC S7-300 SIEMENS.

База данных результатов испытаний предназначена для хранения результатов испытаний собранных с различных источников информации.

Источниками информации при проведении испытаний являются:

• Система измерения рабочих параметров;
• Система модельных измерений;
• Видеокамера;
• Тепловизор.

После проведения испытаний информация от всех источников сохраняется в общем хранилище и обеспечивается возможность в любой момент быстро найти результаты испытаний, просмотреть в удобной форме, обработать и получить итоговый отчёт. В результате объединения и структурирования данных появляется возможность решать следующие задачи:

• Централизованное хранение данных, собранных с различных источников информации;
• Просмотр разнородной информации в едином программном комплексе;
• Поиск результатов испытаний по типу испытаний, по объекту, по дате проведения, серии испытаний, по выводам, сформулированным по значениям, полученным в процессе проведения;
• Возможность обмена информацией в едином информационном пространстве предприятия.

Комплексная автоматизированная система установки ПЛАЗМАТРОН У‑13 ВЧП ФГУП ЦНИИмаш – это наглядный пример комплексной автоматизации технологического процесса отдельной экспериментальной установки, реализованный компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”. Это пример прикладного решения с применением различных программно-аппаратных платформ и большого опыта использования различных датчиков и исполнительных устройств ведущих отечественных и мировых производителей.

Данная система была сдана заказчику и введена в эксплуатацию в 2011 году и успешно эксплуатируется заказчиком по настоящее время. Внедренная система позволила принципиально расширить функциональность установки, в том числе ставить и решать нетривиальные задачи для установок данного типа.

Оборудование для теплопрочностных испытаний

Для центра теплопрочности ФГУП ЦНИИмаш в 2012 – 2015 годах был разработан ряд систем, позволяющих повысить информативность и технологичность проводимых испытаний

Информационно-измерительная система  для испытания маломасштабных имитаторов баков и межбаковых отсеков РКТ

Информационно-измерительная система собрана на четырех крейтах LTR и обеспечивает работу с датчиками температуры (термометры сопротивления и термопары), тензодатчиками (мостовая и полумостовые схемы включения), и другими типами датчиков с выходным сигналом 4…20 мА и напряжением ±10 В.

Аппаратно-программный комплекс измерения и сбора экспериментальных данных для прочностных испытаний

Аппаратно-программный комплекс состоит из двух стоек по 4 крейта LTR c модулями LTR212M1 и обеспечивает работу с 512 четвертьмостовыми каналами. Для выполнения этой работы компания "Л Кард" начала выпуск новой модификации тензомерического модуля с расширенными функциональными возможностями.

Система управления силовым и тепловым нагружением

Система управления силовым и тепловым нагружением предназначена для обеспечения воспроизведения заданных сил и моментов с помощью силовых гидроцилиндров, а также создания температурного нагружения объекта испытания с помощью инфракрасных нагревателей.

В состав системы управления входит контроллер, обеспечивающий по 24 каналам автоматическое регулирование величины силового нагружения с обратной связью с использованием тензометрического датчика силы и контролем перемещения штока гидроцилиндра.

Для полного исключения несанкционированного разрушения объекта испытаний в состав системы входит дополнительный контроллер противоаварийной защиты, осуществляющий контроль развиваемого усилия по величине давления в каждом из гидроцилиндров.

Система разработана и изготовлена с использованием контроллеров фирмы Siemens и разработанного нами специализированного программного обеспечения, в состав которого входят программы контроллеров и программное обеспечение АРМ оператора.

Для уменьшения длины соединительных линий представленное выше оборудование размещается в непосредственной близости от автоматизируемого стенда. При его настройке возможно конфигурирование и тестирование каналов с использованием дисплеев расположенных в измерительных стойках. При проведении испытаний управление стендом осуществляется из пультовой, расположенной с учётом требований безопасности, в которой размещены АРМы операторов данных систем.

Оборудование для аэродинамических испытаний

"Лаборатория автоматизированных систем (АС)" создаёт и поставляет оборудование для аэродинамических испытаний во ФГУП "ЦНИИмаш" с 2004 года и по настоящее время, за это время был создан целый ряд различных систем для различных аэродинамических труб: У 3, У6, У 3М, У 4М, У 306, У 21.

Для создания этих систем применялся как универсальный программный комплекс автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro, так и разработанное по ТЗ Заказчика специализированное программное обеспечение.

АПК для измерения полей давления при аэродинамических испытаниях.

АПК предназначен для измерения режимных параметров аэродинамических испытаний (16 каналов) и давлений с дренажных моделей (752 канала).

Система реализована на программном обеспечении ACTest и отечественной датчиковов преобразующей аппаратуре.

АПК для испытаний на аэродинамических трубах

АПК предназначен для измерения режимных и весовых параметров аэродинамических испытаний и реализован на оборудовании MGCplus фирмы HBM (Германия) и программном комплексе ACTest. Управление координатами модели осуществляется с использованием контроллера Siemens.

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У-21

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У 21 предназначена для улучшения эксплуатационных возможностей установки за счёт повышения качества воспроизведения параметров её аэродинамического потока, воздействующего на исследуемую модель.

Система реализована на контроллере Siemens и заказном программном обеспечении. В состав системы входят датчики давления, стойка контроллерная, АРМ оператора.

Система для регистрации импульсных процессов

Система предназначена для регистрации быстропротекающих импульсных процессов.

Частота регистрации сигналов до 10 МГц на канал, число каналов — 16.

В системе реализованы различные режимы запуска регистрации: по условию, по цифровому стробу. Имеется возможность настраивать длительность истории и предыстории.

Распределенная многоуровневая информационно-измерительная система для испытаний ракетных двигателей

В рамках выполнения работ по реконструкции стендовой базы ФКП "Научно-испытательный центр Ракетно-космической промышленности" была создана высоконадежная отказоустойчивая информационно-измерительная система нового поколения для стендовых огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей на криогенных компонентах.

Активная фаза создания автоматизированной информационно-измерительной системы началась в 2012 году, а первое огневое испытание на модернизированном стенде В2 ФКП “НИЦ РКП” было проведено 13 сентября 2013 года. 
Это большой проект - большая и многоэтапная работа, включающая выполнение всех технологических этапов создания подобных автоматизированных систем:

Проектирование информационно-измерительной системы: проведение предпроектного анализа и участие в разработке технического задания, разработка технических и технико-экономических предложений, разработка проектной документации и прохождение Госэкспертизы, разработка рабочей документации, составление технико-экономических обоснований и смет;

Разработка и изготовление серийных и заказных программно-аппаратных средств и продуктов: шкафов, стоек, аппаратно-программных комплексов, кабелей подключения датчиков. Обеспечение задач подключения и коммутации сигналов, размещение аппаратуры искрозащиты и дублированного подключения сигналов. Установка измерительных крейтов, контроллеров и компьютерной техники, серверных стоек. Создание серийного и заказного программного обеспечения и т.п.;

Монтаж и пусконаладка: прокладка кабелей, установка и навеска приборных шкафов, монтаж датчиков, градуировка измерительных каналов, настройка и тестирование, опробование системы ‘в холостую’, проведение приемо-сдаточных испытаний;

Участие в испытаниях и сопровождение: создание сценариев работы по программе-методике испытаний, разработка и согласование форм выходных документов, выполнение обязанностей оператора при первых пусках системы, проведение семинар-практикумов по работе с применяемым оборудованием и нашим программным обеспечением ACTest-Cloud;

Метрологическое обеспечение: сертификационные испытания информационно-измерительной системы на соответствие ее метрологических характеристик требованиям стандартов и технических условий, подготовка сертификационной документации и проведение работ по включение измерительной системы в Госреестр СИ.

27 октября 2016 Приказом Росстандарта № 1630 от 27.10.2016 Система информационно-измерительная стенда В2 ФКП "НИЦ РКП" внесена в Госреестр СИ под № 65582-16.

Информационно-измерительная система содержит 1423 измерительных каналов со 100% дублированием регистрирующей аппаратуры в искробезопасном исполнении. Система является распределённой и многоуровневой. Непосредственно на стенде находятся датчики и 10 аппаратно-программных комплексов согласования сигналов и регистрации. Далее по волоконно-оптической линии связи собранная информация поступает в бункер, где производятся её обработка в реальном масштабе времени и визуализация в реальном масштабе времени.

Платы для дублированного подключения сигналов LE-75 - предназначены для использования сигнала от одного датчика на двух регистраторах. Основная задача этих плат — буферизовать сигнал так, чтобы при штатной и нештатной работе этих регистраторов не было их взаимного влияния друг на друга. Платы дублирования обеспечивают подключение следующих типов датчиков:

• Согласованного, буферизированного подключения датчиков с высокоомным выходом или подключения удаленных источников аналоговых сигналов (длинных линий) к АЦП с мультиплексированными входами; 
• Работы с термометрами сопротивления или потенциометрическими датчиками с обеспечением дублированного или обычного питания с помощью универсальных АЦП типа LTR11, E14-440, E-502;
• Гальваноизолированного подключения дискретных сигналов типа "сухой контакт" к универсальным устройствам и портам ввода логических сигналов с ТТЛ входами.

Аппаратура для передачи сигналов единого времени служит для передачи меток времени в формате IRIG-B от сервера единого времени (СЕВ) ГЛОНАС/GPS или автономного, а также сигналов дискретных команд старт, отсчёт и т. д. на расстояния до 300 метров с обеспечением гальваноразвязки каналов всех устройств. Это универсальное схемотехническое решение инженеров компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”, применяемое для создания распределенных, многоуровневых автоматизированных систем. В состав аппаратуры входит модуль передатчика Opto-O и модули приемников Opto-S, позволяющие передавать сигналы IRIG-B на большое расстояние, обеспечивая синхронизацию аппаратуры сбора данных различных производителей, например "Л Кард", МЕРА и National Instruments с высокой точностью.

Программный комплекс автоматизации ACTest Platform – новый серийный программный продукт компании “Лаборатория автоматизированных систем”, предназначен для создания распределённых информационно-измерительных систем, проведения метрологических исследований и ведения информационной базы измерительного оборудования. Основными особенностями ACTest Cloud являются:

Созданная информационно-измерительная система успешно отработала при проведении как холодных проливок, так и горячих наземных стендовых испытаний экспериментального жидкостного ракетного двигателя на экологически чистых компонентах топлива, предназначенного для отработки возможности многоразового запуска.

Система контроля опасных накоплений

Обеспечение безопасности персонала путем постоянного контроля содержания различных газов в атмосфере помещений: водорода, кислорода, азота и т. д.

Система обеспечивает измерение и регистрацию концентраций, световую и звуковую сигнализацию как в помещении пультовой, так и непосредственно в контролируемых помещениях, управление системами аварийной вентиляции и обеспечивает выдачу сигналов на систему пожаротушения. Система выполнена на основе оборудования во взрывозащищенном исполнении, имеющего разрешение применения на опасных производствах. Измерительные каналы внесены в Госреестр средств измерения.

Система измерений для гидравлических испытаний газовых труб большого диаметра

Автоматизированная измерительная система - специализированная тензометрическая система для проведения на предприятиях-изготовителях периодического контроля механических характеристик газовых труб диаметром до 1420 мм. Испытания выполняются при температуре воздуха от -10°С до -20°С.

В ходе испытаний система позволяет измерять:

• Температуру стенки трубы;
• Скорость движения трещины;
• Деформацию стенки трубы при движении фронта трещины;
• Изменение давления в трубе при нагружении и в процессе движения фронта трещины.

• Датчики измерения деформаций Тензомост (мост, полумост, 120 Ом или аналогичный.), служат для измерения деформации металла испытываемой трубы в зоне развития трещины, диапазон измеряемых деформаций до 5%,. (до 16 шт.);
• Датчики температуры, служат для измерения температуры поверхности трубы при испытаниях, рабочий диапазон температур -70 °С ÷ +40 °С количество датчиков для одного испытания 4 шт. (всего датчиков 16 шт.);
• Датчики избыточного давления высокоскоростные, служат для измерения декомпрессии в трубе при испытаниях, рабочий диапазон от 0 до 20Мпа, (до 2 шт.);
• Датчики избыточного давления для статических измерений (высокоточные), служат для точного измерения давления в трубе при нагнетании давления и перед испытанием, рабочий диапазон от 0 до 20МПа (до 2 шт.);
• Разрывные датчики движения трещины длиной 300 мм, количество датчиков для одного испытания до 48 шт. (всего датчиков 600 шт.).  

• 8-местный крейт LTR c интерфейсом USB 2.0 и сетевым источником питания 220VAC (LTR-U-8-1 – 1 шт.);
• Модуль LTR212 тензометрический АЦП: 4 канала, 24 бит, 7,6 кГц (4 шт.) – измерение деформации трубы;
• Модуль АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (LTR11 - 2 шт.) – измерение скорости движения трещины;
• Cубмодуль H-27R-100 (4 шт.) - измерение температуры трубы, датчик температуры OP-27TR термосопротивление 50 Ом;
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА, до 100 Гц на канал (1 шт.) - для статических измерений давлений;
• Модуль LTR 27 (1 шт.) носитель для субмодулей H-27…;
• Усилитель заряда LE-41 (1 шт.) с подключением к имеющемуся модулю LTR11 – для измерения динамических давлений.

Коммутационная часть системы измерений выполнена на основе специального кроссировочного блока производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", обеспечивающего удаленное (длина кабельных сигнальных линий до 50 метров) согласованное, помехоустойчивое и технологичное подключение специализированных датчиков к соответствующим модулям АЦП.

Эта измерительная система реализованная компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” в 2008 году - большая работа с выполнением практически полного технологического цикла создания систем автоматизации, включающая: разработку и изготовление, поставку и монтаж, пусконаладку и участия в испытаниях.

Особенностью данной тензометрической системы с относительно небольшим количеством контролируемых параметров является реализация удаленного помехоустойчивого подключения специализированных датчиков с применением специально разработанного и изготовленного коммутационного блока и кабельных сигнальных линий подключения датчиков длиной 50 метров.

Область применения данной информационно-измерительной системы это стендовые гидравлические испытания труб с искусственным дефектом на базе заводов-изготовителей или специализированных стендов ООО «ВНИИГАЗ». Испытаниям подвергаются серийно производимые в РФ и за рубежом стальные электросварные трубы для магистральных газопроводов. Наружный диаметр труб до 1420мм. Толщина стенки труб – 23.0, 27.7, 33,4 мм. Длина единичной трубы – до 12,5 м. Рабочее давление газопровода – 11,8 МПа. Давление разрушения – до 25 МПа.

Комплексная система измерения скорости горения энергетических конденсированных систем

При модернизации технологического участка определения скорости горения энергетических конденсированных систем (ЭКС) был применен современный комплексный подход по автоматизации сложных технологических процессов при производстве и испытании изделий на предприятиях ВПК, комплексный подход по автоматизации испытательного оборудования и единая технология построения информационно-вычислительных систем и систем управления.

Много внимания уделялось конфигурированию и проектированию оптимальной архитектуры будущей информационно-вычислительной системы. Реализация комплексной автоматизированной системы происходила поэтапно. Вначале разработан эскизный проект информационно-вычислительной системы, в котором была сформулирована задача системы, тщательно исследована и детально спроектирована архитектура системы. На следующем этапе были выбраны программно-аппаратные средства информационно-вычислительной системы, наиболее полно отвечающие поставленным задачам. Далее было приобретено климатическое оборудование, полностью заменены все средства измерения, заново разработано программное обеспечение автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Ядром информационно-вычислительной системы служит выделенный сервер, на котором создана база данных (БД) образцов, программ испытаний, датчиков давления и температуры, результатов испытаний. Создание клиент-серверной системы обеспечивает хранение в структурированном виде всей информации, получаемой в ходе подготовки и проведения испытаний. К серверу подключаются клиенты —технологические АРМ (два АРМ-испытателя на схеме не указаны), на каждом из которых предусмотрена возможность использования штрих-кода для отслеживания процесса прохождения образца по всему технологическому циклу, начиная от поступления образца на участок и заканчивая испытанием его в установке постоянного давления (УПД).

Структурная схема комплексной информационно-вычислительной системы автоматизации 

АРМ регистрации служит для ввода с маршрутного листа исходных данных на образцы, ввода информации о программе и методике испытания, занесения сведений о датчиках давления, температуры и другим измерительным преобразователям, сведений о калибровках и проведенных поверках измерительной аппаратуры в общую БД.

АРМ замера образцов обеспечивает измерение длины контрольного участка горения образца и маркировку его штрих-кодом. Фиксируется информация о партии образца, принадлежность образца к серии, его геометрические размеры. После подготовки образца для дальнейших испытаний он маркируется штрих-кодом, который «привязывает» образец к его описанию в БД.

АРМ термостатирования – автоматизированное рабочее место термостатирования образцов перед испытаниями выполняет:

• Контроль работы климатической камеры и управление термостатированием;
• Контроль, регистрацию и визуализацию параметров процесса термостатирования образца.

АРМ испытателя полностью автоматизирует работу испытателя на установке постоянного давления (УПД), освобождает его от выполнения рутинных операций и практически полностью устраняет влияние человеческого фактора на проведение работ. При сканировании штрих-кода образца на АРМ автоматически загружается программа испытаний. Работа испытателя сводится к установке образца в УПД и «поджигу» его командой, подаваемой через АРМ. Датчики давления (в том числе используемые для них измерительные каналы) и температуры выбираются также путем сканирования их штрих-кода и автоматически фиксируются в программе. До момента подачи команды на «поджиг» испытатель видит полную информацию об образце, измерительных сигналов и оборудовании. В программе предусмотрен ряд проверок и сквозной контроль испытания, что существенно снижает ошибку при проведении испытания.
После проведения огневых испытаний формируется отчет о результатах измерений и расчетов.

В состав комплексной системы входят три идентичных АРМ испытателя, которые обеспечивают одновременные и независимые испытания до трех образцов ЭКС.

В состав каждого АРМ испытателя входят:

Информационно-вычислительная система  «Скорость горения» представляет собой собранную из аппаратных и вычислительных средств промышленную стойку, которая подключается посредством кабельных линий связи к элементам установки проведения испытаний. По метрологическим свойствам система относится к многоканальным средствам измерения, при этом функции измерения выполняют измерительные компоненты системы – серийно изготавливаемые тензометрические датчики давления и проволочные сигнализаторы.
В качестве устройства сбора и передачи данных используется Крейтовая система LTR, серийная продукция компании “Л Кард”,

в составе:

• LTR-ЕU-16-1 – 16-местный крейт LTR с источником питания ~220;
• LTR11 – универсальный модуль АЦП с последовательным опросом каналов;
• LTR212 – специализированный модуль АЦП для тензоизмерений;
• LTR41 – модуль ввода дискретных сигналов с поканальной гальваноизоляцией;
• LTR42 – модуль вывода дискретных сигналов с поканальной гальваноизоляцией.  

Формирование сигналов готовности системы, сигналов целостности цепи контрольных датчиков, цепи запала, цепи блокировки кабины УПД, выдачу сигнала запала, переключение между режимами работы системы обеспечивает специализированное устройство согласования сигналов (УСС) - специальная разработка компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)".
УСС представляет собой конструктивный блок – электронное управляющее устройство. УСС выполняет два режима функционирования: «Имитация» и «Работа». Работа АРМ испытателя в режиме «Имитации», позволяет проводить: тестирование системы и ее отдельных узлов, калибровку датчиков давления на рабочем месте с использованием эталонных грузопоршневых манометров и проверку канала измерения временного интервала с помощью частотомера.

АРМ технолога предназначено для автоматизации работ по формированию протокола испытания партии изделий. На АРМ технолога проводится вторичная обработка результатов испытаний, формируются технологические паспорта.

АРМ обработки (инженера-исследователя) позволяет проводить анализ результатов испытаний, обрабатывать исходные данные, получаемые в ходе испытаний, по дополнительным алгоритмам и методикам. Для визуальной обработки данных применяется программный пакет ACTest-Analayzer, разработанный в «Лаборатории автоматизированных систем(АС)» Наличие широкого инструментария программы обработки данных дает возможность инженеру-исследователю глубоко анализировать результаты испытаний серийных и опытных изделий.

АРМ начальника участка предназначено для контроля за состоянием ТП на всех технологических АРМ участка скорости горения, позволяет контролировать работу как отдельного АРМ, так и всю систему в целом, отслеживать путь движения образца от его подготовки до испытания, анализировать отчеты, полученные на каждом АРМ.

Все АРМ предусматривают наличие контроля уровня доступа для пользователей, что обеспечивает безопасность от несанкционированного доступа.

До модернизации на участке существовало полуавтоматизированное рабочее место испытателя. При измерении длины образца использовался механический индикатор, и все данные по измерениям заносились вручную в журнал. Термостатирование образцов проводилось в ячейкостных термостатах (изготовления 80-х гг. ХХ века) с ведением журнала термостатирования, куда вручную через определенный интервал времени заносились показания температуры с самопишущего моста (типа КСП).

Результатом реализации данного проекта являются: проведение комплексной модернизации технологической установки с созданием технологических АРМ для увеличения производительности труда, исключения влияния человеческого фактора на определение скорости горения (получение результатов в процессе испытания), повышение точности измерений, а также выполнение основных требований Отраслевого стандарта, действующего на предприятиях отрасли.
В реализованном проекте размеры испытуемого образца автоматически заносятся в БД с помощью электронного индикатора, при термостатировании применяется климатическое оборудование с ПИД-регуляторами. Процесс термостатирования ведется в автоматическом режиме. Высокоточные, сертифицированные, внесенные в Госреестр средства измерения позволяют проводить испытания с заданной высокой точностью и повышенной надежностью. АРМ-технолога по дополнительным алгоритмам и методикам пересчитывает результаты испытаний и автоматически формирует технологические паспорта. Создание клиент-серверной системы обеспечивает хранение в структурированном виде всей информации, получаемой в ходе подготовки и проведения испытаний.

На предприятии ФГУП ФЦДТ “СОЮЗ” была внедрена комплексная автоматизированная информационно-вычислительная система технологического участка «Скорость горения», включающая 3 локальных АРМа испытателя. На профильных предприятиях: ФКП “Авангард” и ФКП “Пермский пороховой завод” были внедрены локальные АРМы данной системы.

Дополнительные материалы

Информационно-измерительная система для испытаний образцов РДТТ

Информационно-измерительная система предназначена для проведения огневых испытаний РДТТ с регистрацией следующих параметров:

• Давления;
• Тяги;
• Расхода;
• Температуры;
• Формоизменения корпуса;
• Степени разрежения.

В состав ИИС входят как собственно информационно-измерительная система сбора, регистрации, обработки и представления информации при стендовых испытаниях изделий, так и пульт управления запуском.

Измерительная часть информационно-измерительной системы построена на базе крейтовой системы LTR отечественного производства.

Для регистрации информации, полученной во время проведения испытаний, используется разработанное в "Лаборатории автоматизированных систем (АС)" программное обеспечение ACTest, которое позволяет автоматизировать подготовку и проведение измерений, а также обработку и анализ полученных данных.

Состав измерительных каналов:

• 16 каналов тензоизмерения;
• 16 потенциометрических каналов;
• 32 канала измерения сигнала с термопар;
• 48 каналов измерения тока 0–20 мА.

Пульт управления запуском работает под управлением контроллера Siemens 1200 й серии. Программное обеспечение, разработанное для системы управления, позволяет управлять процессом проведения испытаний и контролировать текущее состояние си-стемы.

Разработанная информационно-измерительная система обеспечивает требуемое количество измерительных каналов на стендовом комплексе здания 320, обладает степенью защиты: IP 55 согласно EN 60 529/09.2000, соответствует NEMA 12. В систему заложена возможность дальнейшей модернизации и расширения её функционала.

Автоматизированная информационная-измерительная система разгонного стенда Т14-01Б

Созданная автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) разгонного стенда Т14–01Б предназначена для:

• Непрерывного наблюдения за технологическими параметрами стенда (частотой вращения, вибрациями и уровнем остаточного давления в разгонной камере) и автоматического аварийного останова стенда в случае выхода параметров за пределы допустимого диапазона;
• Отображения параметров испытуемого изделия и технологических систем стенда на мониторах АРМ;
• Записи необработанных и/или обработанных экспериментальных данных для последующего анализа и их длительного хранения.

Эта комплексная многоканальная информационно-измерительная система отдельной испытательной установки объединила в своем составе специализированные измерительные подсистемы и оборудование различных производителей. В состав информационно-измерительной системы входят:

• Подсистема измерения вибраций и медленноменяющихся параметров на основе оборудования "Л Кард";
• Подсистема измерения тензометрических сигналов на основе оборудования МЕРА;
• Подсистема вибромониторинга Metrix Setpoint;
• Сервер и хранилище данных;
• АРМ операторов;
• Подсистема единого времени Глонасс/GPS;
• Автоматизированная подсистема вакуумирования.

Автоматизированная информационно измерительная система разгонного стенда Т14-01Б выполнена виде пяти шкафов и трех автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов: 

• Серверный шкаф «ШКС» 2140х600х1000 мм;
• Измерительный шкаф «ШКК» 2160х600х800 мм;
• Шкаф подключения «БК1» 2000х800х400 мм;
• Шкаф подключения «БК2» 2000х800х400 мм;
• Шкаф управления подсистемой вакуумирования 1400х800х500 мм;
• АРМ СИ визуализации №1, №2 и №3.

Подключение датчиков осуществляется по 2 шкафам «БК1» и «БК2», которые связаны с измерительным шкафом «ШКК». Анализ экспериментальных данных и хранение данных производит серверный шкаф «ШКС», получающий данные от измерительного шкафа «ШКК». В отдельном специализированном шкафу смонтирована система управления подсистемой вакуумирования.

Состав измерительных каналов (Измерительный шкаф «ШКК»):

• 64 канала тензоизмерений до 216 кГц на канал, в том числе с возможностью работы в режиме четвертьмост по двухпроводной схеме через вращающиеся контакты (крейт PXI-1045, модуль MXI 8336, модуль синхр. MX-020 и модуль АЦП MX-340 (16 шт.));
• 64 параллельных канала АЦП, до 117 кГц на канал, с возможностью подключения вибродатчиков ICP (крейт LTR-EU-16-1 (2 шт.), модуль АЦП LTR24-2 (16 шт.));
• 32 канала измерения сигнала с термопар, с поканальной гальваноразвязкой (крейт LTR-EU-16-1 (1 шт.), модуль АЦП LTR27 c H27Tx8 (2 шт.));
• 32 канала подключения датчиков 4–20 мА (модуль АЦП LTR114 (2 шт.) с подключением сигналов через платы согласования LE-75I (2 шт.), см. шкаф «БК1»);
• 16 каналов ЦАП (модуль ЦАП LTR34-8 (2 шт.));
• 16 каналов цифрового ввода с поканальной гальваноразвязкой (модуль АЦП LTR11 (2 шт.) с подключением через платы согласования дискретных сигналов I-AHP3 (2 шт.), см. шкаф «БК1»);
• 16 каналов цифрового вывода с поканальной гальваноразвязкой (модуль LTR42 (2 шт.)).

Коммутационное оборудование (Шкаф подключения «БК1»), в составе:

• 2 устройства согласования и подключения LE-75I – обеспечивающие подключение 32 оптических пирометров или других датчиков с токовыми выходами 4-20 мА к прецизионным модулям АЦП LTR114: 16 каналов, 24 бита, частота предобразования до 250 Гц на канал;
• 2 устройства согласования и подключения дискретных сигналов I-AHP3 – обеспечивающие подключение 32 дискретных сигналов 24 В к модулям АЦП LTR11 - для получения частоты опроса до 25 кГц по каждому дискретному гальваноизолированному каналу;
• 16 коммутационных плат CR_24 для подключения датчиков ICP к специализированным входам модуля АЦП для виброакустических измерений LTR24-2: 24 бита, до 117 кГц на канал;
• 2 коммутационные платы CR_42 для подключения исполнительных устройств к модулю дискретного управления LTR42;
• 2 коммутационные платы для подключения исполнительных устройств к модулю аналогового управления LTR34-8;
• Блоки питания 24 В для датчиков с токовым выходом 4-20 мА и блоки питания 9 В для устройств согласования и подключения сигналов LE-75I.

Коммутационное оборудование (Шкаф подключения «БК2») – 19 универсальных  коммутационных плат Cross-T4 для подключения термопар и тензодатчиков к специализированным модулям АЦП LTR27 и LTR212 соответственно.

Автоматизированная подсистема вакуумирования состоит из форвакуумного насоса, насоса Рутса, вакуумного затвора, датчика вакуума и отдельного шкафа управления. Подсистема осуществляет местное и дистанционное управление вакуумной системой стенда и обеспечивает:

• Индикацию наличия трехфазного напряжения на входе шкафа управления;
• Включение/выключение вакуумных насосов с индикацией состояния;
• Управление вакуумным затвором с индикацией состояния;
• Индикацию давления в вакуумной системе, до и после вакуумного затвора;
• Индикацию и управление системой охлаждения.

Состав серверной стойки (шкаф «ШКС»):

• Сервер хранения данных;
• Сервер подсистемы вибромониторинга;
• Сервер единого времени Метроном-600;
• ПК с монитором 19”;
• Источник бесперебойного питания 6 кВА;
• Свитч Ethernet 100 Mb/s.

Все, выше перечисленные, аппаратные средства и оборудование объединены в единую АИИС при помощи нового прикладного программного обеспечения компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” - Программного комплекса ACTest Planform.

Программный комплекс ACTest Planform предназначен для построения распределенных многоканальных информационно-измерительных систем и обеспечивает: 

• Настройку измерительного оборудования и построение измерительных каналов из единого пользовательского интерфейса;
• Визуализацию данных в темпе проведения измерений с помощью цифровых элементов, графиков, диаграмм и мнемосхем и др. элементов из расширяемой библиотеки элементов визуализации;
• Сохранение и повторное использование конфигураций, работа с базой данных стендовой информации, экспорт и импорт данных;
• Администрирование системы с возможностью распределения прав пользователям;
• Проведение метрологических исследований, поверок и сквозных градуировок измерительных каналов.

Автоматизированная информационно-измерительная система разгонного стенда Т14–01Б ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова” была сдана заказчику и успешно введена в эксплуатацию в 2015 году.
Разгонный стенд Т14–01Б ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова” предназначен для проведения разгонных испытаний следующих типов:

• Для подтверждения несущей способности или упрочнения материала роторов;
• Эквивалентно-циклических испытаний для подтверждения ресурса роторов;
• Исследований вибрационных свойств вращающихся деталей, в том числе для оптимизации конструкционного демпфирования колебаний и определения сопротивления многоцикловой усталости вращающихся лопаток;
• Подтверждения удержания в корпусах фрагментов разрушившихся роторов;
• Определения стойкости роторов к соударению с птицами и другими попадающими в газовоздушный тракт двигателя посторонними предметами.

Автоматизированная система установки У-288

Автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) предназначена проведения исследовательских и ресурсных испытаний.

Конструктивно вся АИИС включает в себя:

• Серверную стойку;
• Три автоматизированных рабочих места (АРМа) оператора;
• Четыре шкафа с модулями входных и выходных сигналов.

При проведении испытаний система обеспечивает регистрацию следующих параметров:

• Измерение давления воздуха 32 канала;
• Перепад давления 16 каналов;
• Измерение температуры воздуха 176 канала;
• Измерение температуры жидкостей 32 канала;
• Измерение вибрации 32 канала;
• Измерение расхода воздуха 16 каналов;
• Дискретные входы-выходы 64 канала.

Особенностью данной системы является удаленное подключение оборудования регистрации данных к АРМамоператоров.Четыре шкафа с модулями входных и выходных сигналов располагаются в непосредственной близости от датчиков, а к серверной стойке и трем АРМам операторов подключаются удаленно - через коммутатор Ethernet. Данная архитектура АИИС позволяет существенно минимизировать трудоемкость и финансовые затраты при реализации сигнальных линий подключения датчиков к регистрирующему оборудованию, минимизировать помехи наведенные в линиях подключения и существенно повысить надежность системы.

Система измерений стенда приемо-сдаточных испытаний вентильных двигателей

Автоматизированная система стенда приемо-сдаточных испытаний состоит из:

Система проверки роторов предназначена для проверки правильности сборки роторов и является технологическим оборудованием. Конструкция системы состоит из электропривода (электродвигателя) для вращения испытуемого образца и датчиков Холла, измерительная программно-аппаратная часть системы выполнена на основе универсального модуля АЦП E14-440 производства компании "Л Кард"  и программного комплекса автоматизации  ACTest  производства компании   "Лаборатория автоматизированных систем (АС)". Подсистема предназначена для контроля правильности сборки роторов перед полной сборкой вентильных двигателей и существенно снижает возможные технологические издержки.

Система для проведения приемо-сдаточных испытаний вентильных электродвигателей обеспечивает снятие, отображение, расчет и протоколирование следующих параметров:

Аппаратная измерительная часть системы выполнена на основе модульной системы LTR производства компании “Л Кард” и включает в себя:

• 8-местный крейт LTR c интерфейсом USB 2.0 и сетевым источником питания 220VAC (LTR-U-8-1 – 1 шт.);
• Модули АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (LTR 11 - 6 шт.).

Коммутационная часть системы измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя кабели подключения сигналов и коммутационные клеммные платы AC CR-11 обеспечивающие одновременное согласованное подключение различных специализированных датчиков к универсальным и относительно недорогим модулям АЦП LTR11.

Программная часть системы выполнена на основе серийного 'коробочного' продукта компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" - программного комплекса автоматизации ACTest-Pro – профессиональный вариант, обеспечивающего:

При испытании вентильного двигателя в сборе управление последним осуществляется через специализированный преобразователь частоты (ПЧ). Связь с ПЧ осуществляется по интерфейсу RS-485 посредством специально разработанного драйвера для основной программы ACTest-Pro, предназначенного для передачи команд управления и получения ответа о их выполнении.

Автоматизированная система испытаний вентильных электродвигателей внесена в Госреестр СИ в соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 "Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения". Эта система измерений для приемо-сдаточных испытаний является ИС-2 и относится к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений (ГРОЕИ). Система является средством измерений, на нее распространяются все общие требования к средствам измерений и проводятся испытания с целью утверждения типа средства измерений.

Система позволяет автоматизировать технологический контроль и испытания электродвигателей как при выпуске их из серийного производства, так и после ремонта. Применение этой автоматизированной системы позволяет повысить объективность контроля, снизить затраты и повысить качество продукции.

С 2008 года было поставлено шесть таких систем как на предприятие-изготовитель, так и на ремонтные предприятия.

Автоматизированная система испытательного стенда для насоса трехплунжерного

Автоматизированная система испытательного стенда обеспечивает регистрацию параметров поршневого насоса в процессе проведения испытаний и отображает индикаторную диаграмму – зависимость давления в цилиндрах от положения поршня.

Автоматизированная система создана с применением серийно поставляемого измерительного и коммутационного оборудования, и программного обеспечения. В состав автоматизированной системы входят:
• Шкаф согласования и оцифровки сигналов (ШСОС);
• Кабельный комплект (КК);
• Комплект датчиковой аппаратуры (КДА);
• Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора.

АРМ оператора выполнен в виде персонального компьютера с предустановленными ОС Windows 10 Professional и специальным программным обеспечением (СПО) на основе программного комплекса ACTest Platform.

Системное и функционально законченное решение здесь обеспечивается применением СПО на основе программного комплекса ACTest Platform. Программный комплекс ACTest Platform предназначен для создания автоматизированных измерительных систем и является серийно-поставляемым программным продуктом компании ООО “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”.

Программный комплекс ACTest Platform обеспечивает:

- Конфигурирование измерительных устройств автоматизированной системы, для выполнения измерений по заданной программе, в пределах конструктивных возможностей этих устройств;

- Создание конфигураций проведения экспериментов без программирования (в том числе и графического) путем параметрирования характеристик измерительных каналов с указанием используемых каналов, частоты дискретизации, диапазона измеряемого сигнала и подключаемых датчиков;

- Автоматическое управление процессами сбора данных с устройств, входящих в систему измерения, их экспресс обработку в темпе проведения эксперимента и преобразование в числовые значения физических величин, путем создания и настройки расчетных каналов, сохранение результатов проведенных измерений на долговременные носители информации;

- Визуализацию принимаемых потоков данных в темпе проведения эксперимента. В состав входят следующие элементы визуализации: самописец, осциллограф, спектроанализатор, параметрический график, цифровой, табличный, столбчатый и стрелочный элементы, табло, кнопки и т.д. Количество и расположение элементов визуализации на экране в момент проведения измерений определяется пользователем в конфигурации эксперимента без программирования;

- Настройку режима регистрации данных в одну или несколько групп регистрации. При непосредственной записи на диск настраивается возможность сохранения данных в один файл данных или в несколько последовательных файлов, заданной продолжительностью. Запись данных для экономии объема ведётся в бинарном виде;

- Конвертацию данных, сохранённых в бинарном виде, в структурированные текстовые или CSV файлы;

- Передачу по сети числовых значений полученных, обработанных и/или преобразованных данных;

- Ведение баз данных устройств входящих в систему измерения, нормируемых и ненормируемых метрологических характеристик средств измерения, конфигураций измерительных систем;

- Хранение и применение градуировочных характеристик (табличных и полиномиальных) измерительных каналов и иметь возможность проведения автоматизированной сквозной калибровки ИК;

Программный комплекс ACTest Platform имеет в своем составе модуль послесеансной обработки, обеспечивающий:

- Визуализацию данных на временном, параметрическом или спектральном виртуальных мониторах с возможностью ручного или автоматического масштабирования графиков как по вертикальной, так и по горизонтальным осям, проведением маркерных и межмаркерных измерений и расчётов значений среднего, дисперсии, среднеквадратического отклонения, количества точек и временного интервала;

- Возможность печати графиков и сохранения скриншотов, а также копировать графическое изображение через буфер обмена в различные приложения Windows.

Обучающие видеопрезентации по работе с программным комплексом ACTest Platform на «Youtube»:

Назначение и структура ACTest Platform

Алгоритмы работы с ACTest Platform

Настройка аппаратных средств в ACTest Platform

Во время просмотра видеопрезентаций, пожалуйста, не забывайте включать звук!

·  Заказа и покупки модификаций Программного комплекса ACTest Platform;

·  Возможности работы Программного комплекса ACTest Platform с устройствами сбора данных (УСД) и датчиками различных производителей и поставщиков;

·  Добавления в базу данных устройств необходимых датчиков и дополнительных устройств сбора данных (УСД) конкретных поставщиков и производителей;

·  Создания специализированных прикладных конфигураций и сценариев запуска измерений и отображения данных для ACTest Platform;  

Вы можете обращаться к специалистам компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)"

E-mail: office@actech.ru

тел. +7 (495) 730-36-32  пн.-пт. 10.00-18.00

Автоматизированная система электроиспытаний агрегатов пневмоавтоматики

Автоматизированная система электроиспытаний предназначена для управления агрегатами пневмоавтоматики, проверки их работоспособности и контроля заданных параметров на этапе приемо-сдаточных и периодических испытаний.
В качестве объекта испытаний используются:
• Электропневмоклапаны (одинарного и двойного действия, с ручным дублированием);
• Электромеханические приводы;
• Блоки клапанов и т.п.

Вопросы качества и точности проведения испытаний изделий имеют первостепенное значение в системе качества и надежности изделий космической отрасли, где любое нарушение технологической дисциплины может привести к непоправимым последствиям. Поэтому, основной целью выполнения данных работ являлась разработка и внедрение комплексного испытательного стенда, позволяющего максимально автоматизировать процесс проведения пневмо-электрических испытаний агрегатов автоматики, который должен был совместить в себе как управляющую систему задающих устройств, так и комплекс контрольно-измерительного оборудования и автоматизированную систему измерения, позволяющую максимально автоматизировать процесс с целью исключения человеческого фактора при проведении испытаний на функционирование и съем электрических параметров агрегатов автоматики. Данный стенд должен был совмещать в себе: источники питания, задающие устройства, систему измерения и контроля электрических параметров, систему контроля и управления давлением сжатого воздуха. Для сокращения цикла испытаний и снижения трудоемкости была предусмотрена возможность испытаний одновременно и независимо до 3-х изделий.

Создание этой автоматизированной системы было разделено на три этапа и включало выполнение следующих работ:
• Проектирование автоматизированной системы электроиспытаний, изготовление технической и эксплуатационной документации;
• Изготовление и поставку автоматизированной системы электроиспытаний заказчику;
• Монтаж автоматизированной системы на объекте заказчика и пуско-наладочные работы;
• Обучение и инструктаж сотрудников заказчика;
• Проведение тестовых испытаний трех электроклапанов, по выбору заказчика;
• Гарантийное обслуживание, техническая поддержка и сопровождение автоматизированной системы электроиспытаний в процессе эксплуатации.

В состав созданной автоматизированной системы электроиспытаний входит:
• Пневмошкаф (ПШК);
• Шкаф системы управления (ШКСУ);
• АРМ оператора;
• Комплект кабелей;
• Шланги высокого давления.

Пневматическая часть автоматизированной системы электроиспытаний выполнена в виде отдельного автоматизированного пневмошкафа (ПШК), с применением современных регуляторов давления фирмы Tescom. Пневмошкаф обеспечивает управление и контроль подачи давления к объекту испытаний в трех заданных диапазонах и в соответствии с заданной циклограммой, с точность задания давления не хуже 1% от верхнего предела измерения (ВПИ). При подаче/сбросе давления обеспечивается возможность регулирования расхода.

Точное поддержание давления обеспечивается применением контроллера ER5000SI-1, с датчиком давления в цепи обратной связи и цифровым интерфейсом к основному управляющему контроллеру. При этом пневмоконтроллер может обеспечивать не только поддержание заданного давления при проведении пневматических испытаний, но и его плавную подачу с заданной скоростью, предусмотрено использование ручных органов регулировки давления.
Источник давления внешний. Рабочая среда – воздух. Исполнительная часть схемы, работающая с давлением, смонтирована в бронекабине пневмошкафа (ПШК), дополнительная защита оператора во время испытаний не требуется.
Контроль давления в схеме испытаний производится до и после объекта испытаний, при помощи датчиков давления с погрешностью не хуже 0,25% от ВПИ заданных диапазонов с передачей информации в систему управления и АРМ оператора. Датчики давления дублируются электронными манометрами с классом точности не хуже 0,25. Дублирующие манометры располагаются в месте удобном для визуального контроля внутри пневмопульта.

На ПШК имеются три универсальных 56-ти контактных разъёма для подключения одновременно трёх изделий по 14-ти различным схемам. Так же на ПШК имеются девять 4-х контактных разъемов для подключения датчиков давления из технологической сборки – по три разъема на каждый диапазон давлений.

Электрическая часть выполнена в виде шкафа системы управления (ШКСУ), который состоит из:
• Блока контроллера (БК);
• 12-ти программируемых источников питания серии ZUP;
• Блока силовой коммутации, (БСК)
• Крейта LTR-EU-16 c 6 модулями LTR11;
• Трех блоков подключения и контроля микропереключателей (БМП);
• Трех блоков нагрузки (БН).

Блок контроллера (БК) предназначен для:
• Регулирования давления в магистралях пневмошкафа (ПШК);
• Управления отсечными клапанами;
• Управления источниками питания ZUP;
• Выдачи команд на срабатывание объекта испытания (изделия);
• Выдачи команд на выбор диапазона тока по ТУ для объекта испытания (изделия).

Программируемые источники питания серии ZUP позволяют:
• Подавать на управляющие обмотки напряжение в диапазоне от 0 до 36 В;
• Обеспечивать ток в каждой обмотке до 10 А;
• Подавать напряжение на микропереключатели в диапазоне от 0 до 36 В;
• Обеспечивать ток на каждый микропереключатель в диапазоне до 3А.

Блок силовой коммутации (БСК) предназначен для преобразования и гальваноизолированного подключения электрических сигналов (токов и напряжений на обмотках объектов испытания (ОИ)) к измерительному устройству - крейту LTR-EU-16-1 (производства компании “Л Кард”) с универсальными модулями АЦП LTR11. Частота дискретизации для определения параметров срабатывания настраивается в зависимости от быстродействия клапана, типовые значения 1кГц и 10 кГц, возможна работа при частоте дискретизации до 100 кГц на канал (с ограничением числа микропереключателей).

Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора выполнено на основе персонального компьютера с установленным на него специальным программным обеспечением, разработанным компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” на базе нового универсального программного комплекса ACTest Platform, и обеспечивающим:

• Возможность печати графиков и сохранения скриншотов, а также копирования графического изображения через буфер обмена в различные приложения Windows; 

Создание и внедрение данной автоматизированной системы электроиспытаний позволило повысить точность соблюдения технологических регламентов, обеспечить безопасность выполнения работ, минимизировать негативную роль «человеческого» фактора на качество выполняемых работ, повысить повторяемость проведения работ, существенно снизить расход рабочих тел и заметно повысить эффективность и качество производства.

Система стационарного диагностирования прессов на 2000, 3500, 5000 и 10000 тонн и колесопрокатного стана цеха по производству железнодорожных колес

Большая распределенная измерительная система – система мониторинга и противоаварийных защит технологического оборудования, позволяет с одного автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора осуществлять одновременный контроль за соблюдением технологических процессов пяти технологических установок и выполнять подробный анализ работы каждой из них.

Состав аппаратной части системы

Аппаратная часть системы измерений состоит из одного общего автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора и пяти приборных шкафов-стоек. Каждая приборная стойка располагается на своем технологическом участке в непосредственной близости от подключаемых датчиков. Удаленное подключение приборных стоек к АРМ оператора производится с применением сетевого оборудования Ethernet.

В состав каждой приборной стойки входят:      

• Промышленная рабочая станция (промышленный ПК 19”);
  
• Модульная система сбора данных производства компании “Л-Кард” в комплекте с специализированными модулями АЦП для прямого подключения индустриальных датчиков, включая модули АЦП для тензоизмерений;
• Кроссировочный блок, обеспечивающий согласованное подключение датчиков – специально разработанное и изготовленное компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” коммутационное оборудование для технологичного и надежного подключения датчиков, помехоустойчивого к воздействию электромагнитных помех излучаемых технологическим оборудованием.
• Программный комплекс ACTest-Pro, продукт компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС), в составе: Модуля подготовки и проведения эксперимента – создание технологического алгоритма сбора и регистрации данных, интерфейс хранения и запуска сценариев;
  Модуля реального времени - модуль сбора и регистрации и модуль визуализации данных. 
  Оба модуля способны работать как единое целое на одном компьютере или по отдельности на разных компьютерах.

Программная часть этой большой распределенной измерительной системы – системы мониторинга технологического оборудования реализована на основе профессионального комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest-Pro, разработанного “Лабораторией автоматизированных систем (АС)”.
Программный комплекс ACTest-Pro позволяет одновременно работать с несколькими устройствами сбора данных, проводить измерения в масштабе реального времени с одновременной архивацией и многоэкранной визуализацией регистрируемых данных, производить в режиме реального времени первичную математическую обработку и допусковый контроль. Использование сетевых технологий позволяет создавать большие распределенные измерительные системы – системы мониторинга технологического процесса как отдельных технологических установок так и технологических процессов целого предприятия.

Главное отличие данной системы - в организации визуализации, которая позволяет на одном рабочем месте следить одновременно за пятью технологическими установками с подробным анализом работы каждой из них, отслеживать техническое состояние оборудования.

Мобильный измерительный комплекс для испытаний воздействия подвижного состава на рельсовый путь

Мобильный тензометрический комплекс предназначен для измерения, регистрации,
 визуализации и послесеансной обработки следующих параметров:

• Боковые силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения;
• Продольные силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения;
• Вертикальные силы и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Боковые силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Продольные силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Динамические напряжения растяжения в кромках подошвы рельса;
• Напряжения в балласте под шпалой;
• Напряжения на основной площадке земляного полотна;
• Прогиб подошвы рельса;
• Боковое отжатие головки рельса;
• Боковое отжатие подошвы рельса;
• Поперечное перемещение шпалы в балласт;
• Коэффициенты динамики подвижного состава в ходе проведения испытаний на рельсовом пути.

Каналы измерения перемещений

Каналы измерения температуры

В состав тензометрического комплекса входит 6 каналов измерения температуры. Температура измеряется с использованием медных термометров сопротивления, которые подключены к специализированным модулям LTR27 c субмодулями H-27R-100 с поканальной гальваноразвязкой.

Структура измерительного комплекса

Электропитание тензометрического комплекса в продолжительном режиме осуществляется от передвижной электростанции, для кондиционирования напряжения и обеспечения автономной работы до 1 часа используется источник бесперебойного питания Powerware-9130RM мощностью 2кВА двойного преобразования, обеспечивающей электропитания комплекса синусоидальным напряжением.

Управление мобильным тензометрическим комплексом осуществляется с защищённого ноутбука Panasonic CF-52 с установленным программным комплексом автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro. Данный программный комплекс обеспечивает перенастройку тензометрического комплекса под заданную методику испытаний без программирования, проведение испытаний с регистрацией, первичной обработкой и визуализацией в реальном масштабе времени. Сохранённая в базе данных информация может быть дополнительно обработана с использованием программного пакета ACTest-Analazer, с помощью которого может быть произведена дальнейшая обработка, цифровая фильтрация, спектральный анализ, визуализация данных, маркерные и межмаркерные (курсорные) измерения, печать протоколов и подготовка отчетов.

Измеряемые параметры

Контрольно-измерительный комплекс для пневматических испытаний

Контрольно-измерительный комплекс предназначен для автоматизации натурных, полигонных, пневматических испытаний труб большого диаметра, проводимых в соответствии с решением ОАО “Газпром”. Комплекс позволяет регистрировать:

• Статическое и динамическое давление в опытной трубе;
• Температуры стенок опытных труб;
• Механические деформации опытных труб;
• Скорость движения фронта трещины.

Для обеспечения регистрации данных с датчиков при протекании быстропеременных процессов и минимизации уровня помех средства регистрации максимально приближены к объекту испытаний. В систему заложено дублирование средств регистрации, применена защита блоков регистрации от разрушающих воздействий. Для обеспечения связи систем регистрации данных с АРМ оператора создана система передачи данных по оптоволоконному кабелю (Ethernet). Программное обеспечение измерительных систем, выполненных на основе программного комплекса ACTest и позволяет производить настройку и хранение сценариев экспериментов, осуществлять сквозную калибровку измерительных каналов, а также в реальном масштабе времени осуществлять математическую обработку и допусковый контроль измеряемых параметров.

Система измерения стенда для испытаний солнечных батарей

Эта автоматизированная система разработана и изготовлена в соответствии с техническим заданием на создание системы измерения стенда С-312 и предназначена для измерения освещенности, проверки работоспособности и снятия вольт-амперных характеристик солнечных батарей в ОАО «ВПК «НПО машиностроения».

Испытания солнечных батарей обычно проводиться при освещении «перекальными» лампами накаливания. При постоянном освещения мы снимаем вольт-амперную характеристику (ВАХ) меняя нагрузку. При таком режиме мы можем снимать точки в течение достаточно длительного времени, десятки секунд.

Но лампы накаливания не дают необходимого спектра освещения, такого при котором солнечные батареи работают в космическом пространстве. Необходимый спектр могут выдавать специализированные импульсные источники света. Они выдают импульс света длительностью примерно 1,3 мсек, соответствующий спектру АМ0 1367 Вт/м2. За это время необходимо снять ВАХ изменив нагрузку от 0 до 100 %.

Для такого режима работы инженерами нашей компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” была разработана специальная подсистема управления - быстродействующая электронная нагрузка мощностью 1,2 кВт. Электронная нагрузка управляется постоянным напряжением в диапазоне от 0 до 10 В.

И, при создании данной системы измерений, встает задача синхронной выдачи импульса света и запуска блока электронной нагрузки. Для решения этой проблемы применяется модуль ЦАП LTR34-4, в который предварительно записывается циклограмма следующего внешнего вида, где:

•     OUT1 – сигнал управления электронной нагрузкой;

•     OUT2 – амплитуда сигнала управления (включения) импульсным осветителем;

•     Т1 – задержка появления сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т2 – длительность переднего фронта сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т3 – длительность сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т4 – длительность заднего фронта сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т5 – длительность сигнала управления (включения) импульсным осветителем.

Все необходимые настройки задаются в окне управления ЦАП LTR34.   

Автоматизированная система стенда смонтирована в стойке размером 600х800х1200 мм.

Стойка системы измерения содержит:

•       Блок коммутации панелей БКПЛ;

•       Блок устройства согласования сигналов БУСС;

•       Блок электронной нагрузки БН-1200;

•       Крейт LTR-EU-16;

•       Компьютер промышленный;

•       Монитор;

•       Блок розеток.

К солнечным батареям через коммутатор БКПЛ подключается блок электронной нагрузки БН-1200. При помощи коммутатора, можно подключать от 1 до 4 солнечных батарей.

С помощью блока электронной нагрузки БН-1200 задается ток потребляемый от батарей. Ток может задаваться в диапазоне от 0 до максимального для батарей. При этом измеряется напряжение на батареях. Значение тока и напряжения отображается на индикаторах блока нагрузки и подается через блок согласования БУСС на крейт LTR-EU-16.

В блоке БУСС установлены устройства согласования для подключения сигналов от датчиков тока, напряжения, освещения к входам модулей АЦП, установленных в крейте LTR-EU-16. В блоке установлены устройства согласования для управления блоком нагрузки и импульсным осветителем от модуля ЦАП, установленного в крейте LTR-EU-16.

В крейте LTR-EU-16 установлены два модуля АЦП и один модуль ЦАП. Для измерения сигналов тока и напряжения солнечных батарей и светоизмерительного приемника применены быстродействующие гальваноизолированные датчики фирмы LEM и универсальный модуль АЦП LTR11. Датчик температуры (термосопротивление) подключается к прецизионному модулю АЦП LTR114. Синхронный запуск АЦП в данном случае нам не нужен, система сбора данных запускается до выдачи управляющих сигналов и находится в режиме ожидания.

Система может работать в ручном или автоматическом режиме.

В ручном режиме, управление нагрузкой солнечных батарей осуществляется органами управления, установленными на передней панели блока нагрузок БН-1200. Ручной режим применяется для работы с осветителями на лампах накаливания.

В автоматическом режиме, управление нагрузкой осуществляется программой, установленной на компьютере. Автоматический режим применяется для работы с осветителями на лампах накаливания или с импульсным осветителем.

Технические характеристики системы измерений для испытания солнечных батарей:

•      Мощность блока нагрузок – до 1200 Вт;

•      Напряжение блока нагрузок – до 75 В;

•      Ток блока нагрузок – до 30 А;

•      Количество подключаемых солнечных батарей – до 4;

•      Выход подключения управления импульсным осветителем - 1;

•      Амплитуда сигнала управления импульсным осветителем – 5 В;

•      Длительность сигнала управления импульсным осветителем – 5 мс;

•      Вход подключения датчика освещения – 1;

•      Вход подключения датчика температуры – 1;

•      Вход подключения солнечных батарей – 2;

•      Габаритные размеры: 600х800х1200 мм (высота без учета монитора);

•      Напряжение питания: ~ 220 В, 50 Гц.

Управлением сбором данных осуществляет программный комплекс ACTest. После однократного импульса света, данные передаются в программный модуль послесеансной обработки данных ACTest-Analyzer.

Внешний вид окна обработки:

•      Канал синего цвета управляет запуском импульсного источника;

•      Канал желтого цвета – управляющий сигнал для электронной нагрузки;

•      Канал красного цвета –напряжения на солнечной батареи;

•      Канал зеленого цвета –ток с СБ.

На следующем графике приведена ВАХ, зависимость U от I.

Созданная система измерений стенда для испытаний солнечных батарей обеспечивает следующие эксплуатационные параметры:

•       Ручное и автоматическое управление током нагрузки;

•       Режим короткого замыкания в ручном режиме;

•       Режим холостого хода в ручном режиме;

•       Синхронное изменение тока нагрузки и включение импульсного осветителя;

•       Измерение освещенности солнечных батарей;

•       Снятие вольт-амперных характеристик в заданном диапазоне нагрузок;

•       Фиксацию значения напряжения в режиме холостого хода;

•       Фиксацию значения тока в режиме КЗ;

•       Расчет максимальной мощности солнечной батареи и выдачу значений тока и напряжения в точке максимальной мощности;

•       Фиксацию тока нагрузки при заданном значении тока.

•       Визуализация данных на экране монитора;

•       Масштабирование графиков;

•       Запись данных на жесткий диск компьютера.

Применение данной автоматизированной системы повышает объективность контроля, снижает затраты, существенно повышает производительность и качество выполняемых работ.

Система измерения и управления для автоматизации испытаний ПВРД

Система предназначена для автоматизации стендовых испытаний продукции АО “ВПК ”НПО Машиностроения” на стендовой базе НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова".

Работа по созданию этой комплексной автоматизированной системы выполнялась в два этапа:

В состав комплексной автоматизированной системы вошли:

Система управления (СУ) предназначена для управления испытательным стендом и исполнительными органами объекта испытаний. Циклограмма работы настраивается в зависимости от типа изделия и программы испытаний.
Аппаратная часть СУ выполнена в виде специализированного приборного шкафа 19”.
Система управления работает в двух режимах: автоматический и ручной. Управление в автоматическом режиме реализовано на контроллере SIEMENS SIMATIC S7-300. Управление в ручном режиме производится от пульта, расположенного на передней панели контроллерного шкафа. Отображение информации осуществляет на автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора стенда. Прикладная программа оператора стенда создана на SCADA-системе InTouch 10.

Система измерения позволяет в процессе испытаний проводить измерения как параметров самого стенда, так и параметров испытуемого изделия.

Для измерения избыточного и абсолютного давления применяются датчики типа МИДА-ДИ (ДА) -13П-К, с унифицированным токовым выходом 4 … 20 мА. Для измерения давления на объекте применяются высокотемпературные потенциометрические датчики давления ТМД. Для измерения пульсаций давления применяются тензометрические датчики стато-динамического давления PHL-A. Для измерения температур используются бескорпусные хромель-алюмелевые и хромель-копелевые термопары по ГОСТ 1790-77. В состав системы входят два датчика для измерения температуры в блоке подключения нерабочих спаев термопар. Для измерения расхода используются датчики типа ТПР. Для измерения усилий применяются тензометрические датчики, включенные по схеме мост или полумост.

В 19” стойках измерительной системы размещена аппаратура сбора и регистрации данных, блок бесперебойного питания, блоки питания для запитки датчиков, коммутационное оборудование - клеммы «под винт» для подключения кабельных линий к датчикам.

Аппаратура сбора данных выполнена на основе серийного оборудования компании “Л Кард” – модульной системы LTR (крейта LTR-U-16-1) и обеспечивает измерения:

Прикладное программное обеспечение системы измерений выполнено на основе Программного комплекса автоматизации измерений - ACTest-Pro, серийного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС, позволяющего:

Программный комплекс ACTest построен по модульному принципу и был поставлен с настроенными сценариями нескольких экспериментов, для работы с данным оборудованием сбора данных и датчиками.

Эта комплексная автоматизированная система была разработана, смонтирована и прошла пусконаладку на стенде Ц9 НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова" и успешно эксплуатируется с 2009 г.

Система измерения для насосов высокого давления

Система измерения предназначена для проведения исследовательских и ресурсных испытаний насосов высокого давления. Система обеспечивает регистрацию следующих физических параметров при проведении испытаний, таких как:

• Три канала стато-динамических давлений гидравлической жидкости с частотой пульсаций до 1 кГц в диапазоне до 200 МПа;
• Два канала измерения крутящего момента;
• Канал измерения частоты вращения;
• Канал измерения перемещения;
• Канал измерения расхода;
• Три канала измерения температуры.

Система выполнена с использованием крейтовой системы LTR отечественного производства и программного комплекса ACTest.

Автоматизированный диспетчерский комплекс нефтеперерабатывающего завода

Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления нефтеперерабатывающего завода является примером типичной диспетчерской системы крупного промышленного предприятия, охватывающей все уровни организации этого предприятия.

В результате диспетчерская служба контролирует производство продукции на любой стадии. Руководство и главные специалисты предприятия через свои автоматизированные рабочие места (АРМы) получают данные из базы данных реального времени в виде: экранных форм, отчетов,трендов.

При этом руководитель имеет доступ не только к «Отчёту руководителя», содержащему актуализированную информацию из базы данных реального времени, но и к информации с нижнего уровня. Эта возможность реализована двумя способами:

• В зависимости от количества пользователей в системе устанавливается необходимое количество АРМов верхнего уровня, на которые через корпоративную сеть доставляются нужные данные;
• Используется специализированная среда разработки, позволяющая создать интегрированный в систему информационный Web-портал. Данный портал обеспечивает доступ к нужной информации системы.

При создании данной автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления были решены многие технические проблемы. В частности, для измерения массы бензина в резервуарах по всей высоте в них были установлены датчики давления,по данным с которых с помощью специальных алгоритмов производился расчёт массы бензина.

Система измерения для испытания системы пожаротушения

Система измерения предназначена для проведения натурных испытаний газовой установки пожаротушения нефтяных резервуаров большого объема. При быстром введении в резервуар нескольких тонн СО2 возможно скачкообразное изменение давления за счет резкого захолаживания газовой подушки резервуара. Для устранения этого явления должна быть отработана конструкция системы вентиляции резервуара.

Мобильная дублированная система измерения включает:

• Два АРМ оператора (ноутбук с программным обеспечением ACTest);
• Два измерительных крейта LTR-EU 2–5 с модулями LTR27;
• Два источника бесперебойного питания;
• Блок запитки и коммутации;
• Блок подключения и усиления сигналов.

Данная система была разработана и изготовлена в течение месяца, после чего был проведён монтаж, пусконаладка системы в товарном парке и проведены испытания установки пожаротушения при непосредственном участии наших сотрудников.

Система измерений успешно отработала при проведении серии испытаний установки автоматического пожаротушения резервуаров с нефтью на месторождении "Южный Балык".

Система мониторинга работы пресса на 30000 тонн

Система мониторинга работы пресса на 30000 тонн предназначена для контроля за соблюдением технологического процесса и противоаварийной защиты технологического оборудования. Система, посредством тензоизмерений в колоннах пресса, позволяет определять отклонения в установке пресс-форм, производить контроль усилий прессования, следить за уровнем механических напряжений в колоннах пресса и выдавать команду на аварийный останов пресса при возникновении аварийных ситуаций.

На каждой колонне пресса установлено по четыре тензодатчика с угловым расстоянием между ними 90. Компенсационные тензодатчики установлены рядом с рабочими в перпендикулярном направлении, образуя тезометрический полумост. Всего на колонны установлено 32 тензометрических полумоста.

Аппаратная часть системы измерений состоит из:

• Промышленной рабочей станции AWS-8248, включающей системный блок ПК, ЖК-монитор и функциональную клавиатуру;
• Крейтовой системы производства компании “Л-Кард” в комплекте с специализированными тензометрическими модулями АЦП;
• Кроссировочного блока, обеспечивающего подключение датчиков и гальваноразвязку дискретных сигналов.

Программная часть реализована на основе комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest-Pro, разработанного “Лабораторией автоматизированных систем (АС)”. Программный комплекс ACTest-Pro позволяет проводить измерения в масштабе реального времени с одновременной архивацией и визуализацией регистрируемых данных. В режиме реального времени производится первичная математическая обработка и допусковый контроль.

Система измерений комплекса гидравлических стендов

Система измерения предназначена для проведения исследовательских, контрольно-выборочных и ресурсных испытаний пневмогидравлических систем современных авиационных комплексов. Система обеспечивает регистрацию следующих физических параметров при проведении испытаний:

• 16 каналов стато-динамических давлений гидравлической жидкости с частотой пульсаций до 1 кГц в диапазоне до 40 МПа;
• Два канала измерения расхода гидравлической жидкости в системе с использованием турбинных датчиков расхода;
• Шесть каналов измерения угловых перемещений исполнительных механизмов испытуемых изделий.

Система выполнена с использованием крейтовой системы LTR отечественного производства и программного комплекса ACTest.

Система оперативно-диспетчерского управления для центральной диспетчерской ООО "Газпром Трансгаз Югорск"

Система предоставляет возможность контроля за транспортировкой газа на всём протяжении газопроводов предприятия, что составляет порядка 1500 км. В единую информационно-управляющую систему объединено большое количество различных систем автоматизации нижнего уровня, предоставляющих текущую информацию о работе технологических объектов и дающих возможность управления ими. Информационно-управляющая система объединяет около 1100 газоперекачивающих агрегатов и 220 компрессорных цехов на 35 станциях, что суммарно составляет порядка 60 тысяч аналоговых и дискретных параметров, получаемых и архивируемых с периодом от 1 секунды до нескольких минут. С автоматизированных рабочих мест (АРМ) линейно-производственных участков (ЛПУ) данные в реальном времени передаются в центральную диспетчерскую по региональной сети передачи данных.

Данная информационно управляющая система (ИУС) охватывает несколько уровней автоматизации и предоставляет заказчику следующие возможности:

• Контроль за текущим состоянием газотранспортной системы в масштабе реального времени;

• Анализ архивов данных;

• Управление линейной частью магистральных газопроводов;

• Интеграция с существующими и новыми системами предприятия.

В качестве источников данных выступают различные системы автоматизации нижнего уровня (системы управления газоперекачивающими агрегатами (ГПА), компрессорными цехами (КЦ), системы телемеханики).

Первая ступень консолидации данных это АРМ диспетчера линейно производственного управления (ЛПУ), объединяющего несколько компрессорных станций (КС), каждая из которых включает ряд компрессорных цехов (КЦ). АРМ реализован на базе SCADA_системы (Supervisory Control and Data Acquisition) InTouch фирмы Wonderware. Далее информация со всех ЛПУ передается по региональной сети передачи данных (РСПД), охватывающей все предприятие, объединяется и архивируется на отказоустойчивом сервере (MS SQL +Industrial SQL) в центральном диспетчерском пункте (ЦДП).

Диспетчеры ЛПУ имеют возможность в реальном времени наблюдать за режимом работы и параметрами ГПА, цехов и линейной части своего ЛПУ, а также соседних ЛПУ. В случае обеспечения со стороны системы телемеханики, диспетчер ЛПУ имеет возможность управлять положением кранов линейной части своего ЛПУ. Диспетчеры центральной производственно-диспетчерской службы (ЦПДС), а также сотрудники соответствующих служб предприятия могут со всех ЛПУ просматривать текущие параметры объектов, анализировать архивные данные за период до одного года и более (в зависимости от конфигурации дисковой подсистемы сервера), просматривать паспорта объектов (реализована интеграция с внешней системой паспортизации): диспетчеры – при помощи специализированного АРМ на базе SCADA системы InTouch, остальные сотрудники – при помощи АРМ, реализованного на базе Web технологий и доступного с любого ПК на предприятии (доступ ограничивается на уровне пользователей).Диспетчер ЦПДС имеет возможность управлять кранами линейной части газопровода на любом ЛПУ.

Основные экранные формы АРМ диспетчеров представляют собой технологические схемы различного охвата с соответствующим уровнем детализации и набором выводимых параметров. Для повышения наглядности состояния столь крупной системы в ЦДП установлена видеостена, отображающая в верхней части общую технологическую схему газотранспортной системы и в нижней дополнительные окна (отдельные укрупненные схемы, журнал событий, схемы связи и т.п.), выводимые автоматически либо по команде диспетчера.

Описанная информационно-управляющая система внедрена "Лабораторией автоматизированных систем (АС)" в 2004г. С внедрением данной системы Заказчик получил возможность наблюдать за технологическим процессом в реальном времени — от уровня газоперекачивающего агрегата и линейного крана до уровня ЛПУ и транспортной системы в целом и получать срезы исторических данных за любой период времени (за время работы системы) на всех уровнях — от диспетчера ЛПУ до главного специалиста. Диспетчерская служба получила возможность удалённого управления технологическими объектами.

Система тензоизмерений

Тензометрическая система предназначена для испытаний строительных конструкций из различных видов бетонов, в том числе и повышенной гибкости для отработки новых технологий производства и рецептур железобетонных изделий. Система обеспечивает регистрацию, обработку и визуализацию в реальном времени физических параметров, таких как деформация бетона, сила и напряжение арматуры при проведении испытаний строительных конструкций на прочность.

Система позволяет работать с 64 тензометрическими каналами (полный мост, полумост) с частотой регистрации до 7.6 кГц.

Тензометрическая система выполнена в виде мобильной стойки, в которую монтируются измерительный крейт LTR-EU-16, промышленный компьютер и источник бесперебойного питания.

Система оснащена промышленным компьютером 19”. На компьютер установлено лицензионное ПО Windows 7.

Тензометрическая система функционирует под управлением комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest-Pro – комплекс (профессиональная версия для работы с многоканальными крейтами), предназначен для автоматизации работ на исследовательских, испытательных, технологических и контрольно-диагностических установках. Комплекс позволяет создавать без программирования из готовых элементов сценарии экспериментов для различных типовых задач, содержащие настройки сбора, обработки и визуализации, проводить измерения, обработку и визуализацию в темпе проведения испытаний. Комплекс содержит подсистемы послесенасной обработки результатов и подсистему тарировки измерительных каналов.

Мониторинг бумагоделательной машины

Система позволяет определять предотказные состояния машины и проводить профилактический ремонт до ее аварийного останова. Работает в режиме «черного» ящика и непрерывно записывает все, что происходит с машиной в целом (изменения параметров его работы, срабатывание кнопок и блокировок), параллельно с системой управления.

Использование этих систем позволило оптимизировать настройки автоматических регуляторов управляемого привода и проводить эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию, что приводит к:

• Повышению качества готовой продукции;
• Снижению расхода электроэнергии;
• Снижению времени простоя оборудования на плановом ремонте и за счет предотвращения аварийных остановок.

Мониторинг бумагоделательной машины

Система позволяет определять предотказные состояния машины и проводить профилактический ремонт до ее аварийного останова. Работает в режиме «черного» ящика и непрерывно записывает все, что происходит с машиной в целом (изменения параметров его работы, срабатывание кнопок и блокировок), параллельно с системой управления.

Использование этих систем позволило оптимизировать настройки автоматических регуляторов управляемого привода и проводить эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию, что приводит к:

• Повышению качества готовой продукции;
• Снижению расхода электроэнергии;
• Снижению времени простоя оборудования на плановом ремонте и за счет предотвращения аварийных остановок.

Распределенная многоуровневая информационно-измерительная система для испытаний ракетных двигателей

Заказчик: ФКП “НИЦ РКП”

В рамках выполнения работ по реконструкции стендовой базы ФКП "Научно-испытательный центр Ракетно-космической промышленности" была создана высоконадежная отказоустойчивая информационно-измерительная система нового поколения для стендовых огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей на криогенных компонентах.

Активная фаза создания автоматизированной информационно-измерительной системы началась в 2012 году, а первое огневое испытание на модернизированном стенде В2 ФКП “НИЦ РКП” было проведено 13 сентября 2013 года. 
Это большой проект - большая и многоэтапная работа, включающая выполнение всех технологических этапов создания подобных автоматизированных систем:

Проектирование информационно-измерительной системы: проведение предпроектного анализа и участие в разработке технического задания, разработка технических и технико-экономических предложений, разработка проектной документации и прохождение Госэкспертизы, разработка рабочей документации, составление технико-экономических обоснований и смет;

Разработка и изготовление серийных и заказных программно-аппаратных средств и продуктов: шкафов, стоек, аппаратно-программных комплексов, кабелей подключения датчиков. Обеспечение задач подключения и коммутации сигналов, размещение аппаратуры искрозащиты и дублированного подключения сигналов. Установка измерительных крейтов, контроллеров и компьютерной техники, серверных стоек. Создание серийного и заказного программного обеспечения и т.п.;

Монтаж и пусконаладка: прокладка кабелей, установка и навеска приборных шкафов, монтаж датчиков, градуировка измерительных каналов, настройка и тестирование, опробование системы ‘в холостую’, проведение приемо-сдаточных испытаний;

Участие в испытаниях и сопровождение: создание сценариев работы по программе-методике испытаний, разработка и согласование форм выходных документов, выполнение обязанностей оператора при первых пусках системы, проведение семинар-практикумов по работе с применяемым оборудованием и нашим программным обеспечением ACTest-Cloud;

Метрологическое обеспечение: сертификационные испытания информационно-измерительной системы на соответствие ее метрологических характеристик требованиям стандартов и технических условий, подготовка сертификационной документации и проведение работ по включение измерительной системы в Госреестр СИ.

27 октября 2016 Приказом Росстандарта № 1630 от 27.10.2016 Система информационно-измерительная стенда В2 ФКП "НИЦ РКП" внесена в Госреестр СИ под № 65582-16.

Информационно-измерительная система содержит 1423 измерительных каналов со 100% дублированием регистрирующей аппаратуры в искробезопасном исполнении. Система является распределённой и многоуровневой. Непосредственно на стенде находятся датчики и 10 аппаратно-программных комплексов согласования сигналов и регистрации. Далее по волоконно-оптической линии связи собранная информация поступает в бункер, где производятся её обработка в реальном масштабе времени и визуализация в реальном масштабе времени.

Платы для дублированного подключения сигналов LE-75 - предназначены для использования сигнала от одного датчика на двух регистраторах. Основная задача этих плат — буферизовать сигнал так, чтобы при штатной и нештатной работе этих регистраторов не было их взаимного влияния друг на друга. Платы дублирования обеспечивают подключение следующих типов датчиков:

• Согласованного, буферизированного подключения датчиков с высокоомным выходом или подключения удаленных источников аналоговых сигналов (длинных линий) к АЦП с мультиплексированными входами; 
• Работы с термометрами сопротивления или потенциометрическими датчиками с обеспечением дублированного или обычного питания с помощью универсальных АЦП типа LTR11, E14-440, E-502;
• Гальваноизолированного подключения дискретных сигналов типа "сухой контакт" к универсальным устройствам и портам ввода логических сигналов с ТТЛ входами.

Аппаратура для передачи сигналов единого времени служит для передачи меток времени в формате IRIG-B от сервера единого времени (СЕВ) ГЛОНАС/GPS или автономного, а также сигналов дискретных команд старт, отсчёт и т. д. на расстояния до 300 метров с обеспечением гальваноразвязки каналов всех устройств. Это универсальное схемотехническое решение инженеров компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”, применяемое для создания распределенных, многоуровневых автоматизированных систем. В состав аппаратуры входит модуль передатчика Opto-O и модули приемников Opto-S, позволяющие передавать сигналы IRIG-B на большое расстояние, обеспечивая синхронизацию аппаратуры сбора данных различных производителей, например "Л Кард", МЕРА и National Instruments с высокой точностью.

Программный комплекс автоматизации ACTest Platform – новый серийный программный продукт компании “Лаборатория автоматизированных систем”, предназначен для создания распределённых информационно-измерительных систем, проведения метрологических исследований и ведения информационной базы измерительного оборудования. Основными особенностями ACTest Cloud являются:

Созданная информационно-измерительная система успешно отработала при проведении как холодных проливок, так и горячих наземных стендовых испытаний экспериментального жидкостного ракетного двигателя на экологически чистых компонентах топлива, предназначенного для отработки возможности многоразового запуска.

Система стационарного диагностирования прессов на 2000, 3500, 5000 и 10000 тонн и колесопрокатного стана цеха по производству железнодорожных колес

Заказчик: ОАО "Выксунский Металлургический Завод" ОМК

Большая распределенная измерительная система – система мониторинга и противоаварийных защит технологического оборудования, позволяет с одного автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора осуществлять одновременный контроль за соблюдением технологических процессов пяти технологических установок и выполнять подробный анализ работы каждой из них.

Состав аппаратной части системы

Аппаратная часть системы измерений состоит из одного общего автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора и пяти приборных шкафов-стоек. Каждая приборная стойка располагается на своем технологическом участке в непосредственной близости от подключаемых датчиков. Удаленное подключение приборных стоек к АРМ оператора производится с применением сетевого оборудования Ethernet.

В состав каждой приборной стойки входят:      

• Промышленная рабочая станция (промышленный ПК 19”);
  
• Модульная система сбора данных производства компании “Л-Кард” в комплекте с специализированными модулями АЦП для прямого подключения индустриальных датчиков, включая модули АЦП для тензоизмерений;
• Кроссировочный блок, обеспечивающий согласованное подключение датчиков – специально разработанное и изготовленное компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” коммутационное оборудование для технологичного и надежного подключения датчиков, помехоустойчивого к воздействию электромагнитных помех излучаемых технологическим оборудованием.
• Программный комплекс ACTest-Pro, продукт компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС), в составе: Модуля подготовки и проведения эксперимента – создание технологического алгоритма сбора и регистрации данных, интерфейс хранения и запуска сценариев;
  Модуля реального времени - модуль сбора и регистрации и модуль визуализации данных. 
  Оба модуля способны работать как единое целое на одном компьютере или по отдельности на разных компьютерах.

Программная часть этой большой распределенной измерительной системы – системы мониторинга технологического оборудования реализована на основе профессионального комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest-Pro, разработанного “Лабораторией автоматизированных систем (АС)”.
Программный комплекс ACTest-Pro позволяет одновременно работать с несколькими устройствами сбора данных, проводить измерения в масштабе реального времени с одновременной архивацией и многоэкранной визуализацией регистрируемых данных, производить в режиме реального времени первичную математическую обработку и допусковый контроль. Использование сетевых технологий позволяет создавать большие распределенные измерительные системы – системы мониторинга технологического процесса как отдельных технологических установок так и технологических процессов целого предприятия.

Главное отличие данной системы - в организации визуализации, которая позволяет на одном рабочем месте следить одновременно за пятью технологическими установками с подробным анализом работы каждой из них, отслеживать техническое состояние оборудования.

Система измерений для гидравлических испытаний газовых труб большого диаметра

Заказчик: ООО "Северный Европейский Трубный проект"

Автоматизированная измерительная система - специализированная тензометрическая система для проведения на предприятиях-изготовителях периодического контроля механических характеристик газовых труб диаметром до 1420 мм. Испытания выполняются при температуре воздуха от -10°С до -20°С.

В ходе испытаний система позволяет измерять:

• Температуру стенки трубы;
• Скорость движения трещины;
• Деформацию стенки трубы при движении фронта трещины;
• Изменение давления в трубе при нагружении и в процессе движения фронта трещины.

• Датчики измерения деформаций Тензомост (мост, полумост, 120 Ом или аналогичный.), служат для измерения деформации металла испытываемой трубы в зоне развития трещины, диапазон измеряемых деформаций до 5%,. (до 16 шт.);
• Датчики температуры, служат для измерения температуры поверхности трубы при испытаниях, рабочий диапазон температур -70 °С ÷ +40 °С количество датчиков для одного испытания 4 шт. (всего датчиков 16 шт.);
• Датчики избыточного давления высокоскоростные, служат для измерения декомпрессии в трубе при испытаниях, рабочий диапазон от 0 до 20Мпа, (до 2 шт.);
• Датчики избыточного давления для статических измерений (высокоточные), служат для точного измерения давления в трубе при нагнетании давления и перед испытанием, рабочий диапазон от 0 до 20МПа (до 2 шт.);
• Разрывные датчики движения трещины длиной 300 мм, количество датчиков для одного испытания до 48 шт. (всего датчиков 600 шт.).  

• 8-местный крейт LTR c интерфейсом USB 2.0 и сетевым источником питания 220VAC (LTR-U-8-1 – 1 шт.);
• Модуль LTR212 тензометрический АЦП: 4 канала, 24 бит, 7,6 кГц (4 шт.) – измерение деформации трубы;
• Модуль АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (LTR11 - 2 шт.) – измерение скорости движения трещины;
• Cубмодуль H-27R-100 (4 шт.) - измерение температуры трубы, датчик температуры OP-27TR термосопротивление 50 Ом;
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА, до 100 Гц на канал (1 шт.) - для статических измерений давлений;
• Модуль LTR 27 (1 шт.) носитель для субмодулей H-27…;
• Усилитель заряда LE-41 (1 шт.) с подключением к имеющемуся модулю LTR11 – для измерения динамических давлений.

Коммутационная часть системы измерений выполнена на основе специального кроссировочного блока производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", обеспечивающего удаленное (длина кабельных сигнальных линий до 50 метров) согласованное, помехоустойчивое и технологичное подключение специализированных датчиков к соответствующим модулям АЦП.

Эта измерительная система реализованная компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” в 2008 году - большая работа с выполнением практически полного технологического цикла создания систем автоматизации, включающая: разработку и изготовление, поставку и монтаж, пусконаладку и участия в испытаниях.

Особенностью данной тензометрической системы с относительно небольшим количеством контролируемых параметров является реализация удаленного помехоустойчивого подключения специализированных датчиков с применением специально разработанного и изготовленного коммутационного блока и кабельных сигнальных линий подключения датчиков длиной 50 метров.

Область применения данной информационно-измерительной системы это стендовые гидравлические испытания труб с искусственным дефектом на базе заводов-изготовителей или специализированных стендов ООО «ВНИИГАЗ». Испытаниям подвергаются серийно производимые в РФ и за рубежом стальные электросварные трубы для магистральных газопроводов. Наружный диаметр труб до 1420мм. Толщина стенки труб – 23.0, 27.7, 33,4 мм. Длина единичной трубы – до 12,5 м. Рабочее давление газопровода – 11,8 МПа. Давление разрушения – до 25 МПа.

Система тензоизмерений

Заказчик: ОАО ЦКБ “Монолит”

Тензометрическая система предназначена для испытаний строительных конструкций из различных видов бетонов, в том числе и повышенной гибкости для отработки новых технологий производства и рецептур железобетонных изделий. Система обеспечивает регистрацию, обработку и визуализацию в реальном времени физических параметров, таких как деформация бетона, сила и напряжение арматуры при проведении испытаний строительных конструкций на прочность.

Система позволяет работать с 64 тензометрическими каналами (полный мост, полумост) с частотой регистрации до 7.6 кГц.

Тензометрическая система выполнена в виде мобильной стойки, в которую монтируются измерительный крейт LTR-EU-16, промышленный компьютер и источник бесперебойного питания.

Система оснащена промышленным компьютером 19”. На компьютер установлено лицензионное ПО Windows 7.

Тензометрическая система функционирует под управлением комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest-Pro – комплекс (профессиональная версия для работы с многоканальными крейтами), предназначен для автоматизации работ на исследовательских, испытательных, технологических и контрольно-диагностических установках. Комплекс позволяет создавать без программирования из готовых элементов сценарии экспериментов для различных типовых задач, содержащие настройки сбора, обработки и визуализации, проводить измерения, обработку и визуализацию в темпе проведения испытаний. Комплекс содержит подсистемы послесенасной обработки результатов и подсистему тарировки измерительных каналов.

Система измерения и система управления установки ПЛАЗМАТРОН У13-ВЧП

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

В 2011 году была проведена комплексная модернизация высокочастотного плазматрона центра Аэро- газодинамики ФГУП ЦНИИмаш. Для обеспечения работы в автоматизированном режиме были созданы система управления и системы измерения, проведена модернизация пневматической системы и систем вакуумирования, системы электропитания и системы охлаждения, усовершенствована система ввода модели; стенд оснащён системой видеорегистрации. Для централизованного хранения стендовой информации и результатов испытаний поставлен сервер и организована ЛВС.

Системы управления и измерения установки предназначены для реализации технологического процесса испытаний на установке плазматрон "У 13 ВЧП" в автоматическом и ручном вариантах, осуществления сбора, регистрации и обработки экспериментальных данных, а также для вывода их на электронные и бумажные носители информации.

Функциональный состав комплексной системы включает: 

• Систему модельных измерений;
• Систему измерений и контроля рабочих параметров установки;
• Видеосистему;
• Систему управления.

Система управления объединена с системой измерений технологических параметров и системой измерений модельных параметров в единую информационную сеть для согласования совместной работы.

Система модельных измерений предназначена для измерения, сбора, обработки, отображения и регистрации изменения физических параметров исследуемых моделей и образцов в процессе их испытания в плазменном потоке:

• Температуры на поверхности модели (как в определённой точке, так и её распределение по модели);
• Температуры внутри образца и за образцом;
• Давления на модели;
• Деформации образца.

Система обеспечивает измерение параметров как контактными методами (термопары, терморезисторы, тензодатчики и.т.д) так и дистанционными (тепловизор, ик-термометр и т.д).

Система модельных измерений реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании “Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR 11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (4 шт.);
• Модуль LTR 27 носитель субмодулей (2 шт.);
• Модуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (6 шт.);
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (шт.8);
• Датчик OP-27TR компенсатор холодного спая (8 шт.);
• Модуль LTR51 Носитель восьми субмодулей серии H-51x (1 шт.);
• Субмодуль H-51FH Измеритель частоты: 2 канала, 0...125 кГц, (8 шт.);
• Модуль LTR 212 тензометрический модуль 4 канала (1 шт.).

Система выполнена в виде мобильной стойки с источником бесперебойного питания и персональным компьютером и может использоваться как на этой установке, так и на других установках аэродинамического комплекса. 
Также в состав системы входят 2 блока 32х канальных усилителей для термопар, блоки подключения сигналов и кабельная сеть. 
Особенностью данной системы измерений является наличие 64 каналов термопарных каналов с поканальной гальваноразвязкой и полосой пропускания 10 кГц на канал. Поканальная гальваноразвязка до 1500 В обеспечивается модулями серии 5В40 фирмы Data Force. Полоса пропускания в 10 кГц для термопарных каналов является не типовым решением в мире автоматизации, так как такие высокие скорости нагрева обычно не характерны для большинства тепловых процессов. Поэтому система была построена на усилителях общего назначения с коэффициентом усиления 50, а компенсация температуры нерабочего спая была выполнена с использованием медных термометров сопротивления (4 канала равномерно размещённых в 32 канальном блоке). Пересчёт напряжений в температуру с учётом температуры нерабочего спая осуществляется в программном комлексе ACtest, где реализована «термопарная» функция математической библиотеки.

Коммутационная часть системы модельных измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", в составе блока согласования сигналов и кабельных линий подключения датчиков, обеспечивает высокотехнологичное и надежное подключение специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Система измерения рабочих параметров предназначена для измерения сбора, обработки, отображения и регистрации параметров работы установки:

• Расхода плазмообразующего газа;
• Давления в рабочей и разрядной камерах;
• Мощности ВЧ-генератора;
• Мощности на плазмотроне;
• Уровней теплового потока плазмы;
• Уровней скоростного напора потока плазмы.

Система измерения рабочих параметров реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании“Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (1 шт.)
• Модуль LTR27 носитель субмодулей (6 шт.)
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (24 шт.)
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (8 шт.);
• Субмодуль H-27T Измеритель сигналов с термопар: 2 канала, - 25 мВ…+ 75 мВ (16 шт.).

Коммутационная часть системы измерения рабочих параметров выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя:

• Блок подключения термопар;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода охлаждающей жидкости;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода плазмообразующего газа;
• Шкаф подключения датчиков электрических параметров.

Коммутационное оборудование обеспечивает технологичное и надежное подключение различных специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Видеосистема предназначена для визуализации исследуемых моделей и образцов в процессе испытания в плазменном потоке с использованием цифровой видеокамеры и жидкокристаллических панелей размером 32” и 60”. Данная система позволяет производить запись до 26 ч видео Full HD великолепного качества. Передовые оптические технологии и удобные пользовательские функции помогают снимать с исключительным уровнем детализации. Во время проведения эксперимента происходит передача видеосигнала с камеры на два устройства отображения одновременно. Для передачи сигнала на расстояние более 10 метров применяется специализированный кабель HDMI - активный кабель HDMI с гибридной структурой, включающей в себя четыре многомодовых оптоволокна для передачи видео- и аудио- данных интерфейса и медные проводники для сервисных сигналов DDC 2B, HDCP. Интегрированные на его концах миниатюрные передающий и принимающий оптические модули запитываются либо от линии питания в интерфейсе, либо от внешнего блока питания. Использование оптоволокна позволяет без потерь передавать full HD видео - разрешением 1080p и графический сигнал - 1920х1200 60Гц на расстояния до 100 метров.

В состав видеосистемы входит:

• Видеокамера;
• ЖК монитор 32”;
• ЖК монитор 60”;
• Активные кабели HDMI;
• Разветвитель сигнала HDMI.

Система управления состоит из следующих элементов:

• Пульта управления;
• Блока автоматического управления технологическим процессом;
• Исполнительных элементов;
• Датчиков контроля и регулирования технологических параметров.

Пульт управления предназначен для осуществления ручного управления технологическим процессом и визуализации технологических параметров.

Блок автоматического управления технологическим процессом состоит из управляющего компьютера и приборной стойки системы управления на основе программируемого логического контроллера (ПЛК) SIMATIC S7-300 SIEMENS.

База данных результатов испытаний предназначена для хранения результатов испытаний собранных с различных источников информации.

Источниками информации при проведении испытаний являются:

• Система измерения рабочих параметров;
• Система модельных измерений;
• Видеокамера;
• Тепловизор.

После проведения испытаний информация от всех источников сохраняется в общем хранилище и обеспечивается возможность в любой момент быстро найти результаты испытаний, просмотреть в удобной форме, обработать и получить итоговый отчёт. В результате объединения и структурирования данных появляется возможность решать следующие задачи:

• Централизованное хранение данных, собранных с различных источников информации;
• Просмотр разнородной информации в едином программном комплексе;
• Поиск результатов испытаний по типу испытаний, по объекту, по дате проведения, серии испытаний, по выводам, сформулированным по значениям, полученным в процессе проведения;
• Возможность обмена информацией в едином информационном пространстве предприятия.

Комплексная автоматизированная система установки ПЛАЗМАТРОН У‑13 ВЧП ФГУП ЦНИИмаш – это наглядный пример комплексной автоматизации технологического процесса отдельной экспериментальной установки, реализованный компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”. Это пример прикладного решения с применением различных программно-аппаратных платформ и большого опыта использования различных датчиков и исполнительных устройств ведущих отечественных и мировых производителей.

Данная система была сдана заказчику и введена в эксплуатацию в 2011 году и успешно эксплуатируется заказчиком по настоящее время. Внедренная система позволила принципиально расширить функциональность установки, в том числе ставить и решать нетривиальные задачи для установок данного типа.

Мобильный измерительный комплекс для испытаний воздействия подвижного состава на рельсовый путь

Заказчик: АО “ВНИИЖТ”

Мобильный тензометрический комплекс предназначен для измерения, регистрации,
 визуализации и послесеансной обработки следующих параметров:

• Боковые силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения;
• Продольные силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения;
• Вертикальные силы и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Боковые силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Продольные силы в рельсах и соответствующие им перемещения, напряжения и ускорения, передаваемые от колеса на рельс;
• Динамические напряжения растяжения в кромках подошвы рельса;
• Напряжения в балласте под шпалой;
• Напряжения на основной площадке земляного полотна;
• Прогиб подошвы рельса;
• Боковое отжатие головки рельса;
• Боковое отжатие подошвы рельса;
• Поперечное перемещение шпалы в балласт;
• Коэффициенты динамики подвижного состава в ходе проведения испытаний на рельсовом пути.

Каналы измерения перемещений

Каналы измерения температуры

В состав тензометрического комплекса входит 6 каналов измерения температуры. Температура измеряется с использованием медных термометров сопротивления, которые подключены к специализированным модулям LTR27 c субмодулями H-27R-100 с поканальной гальваноразвязкой.

Структура измерительного комплекса

Электропитание тензометрического комплекса в продолжительном режиме осуществляется от передвижной электростанции, для кондиционирования напряжения и обеспечения автономной работы до 1 часа используется источник бесперебойного питания Powerware-9130RM мощностью 2кВА двойного преобразования, обеспечивающей электропитания комплекса синусоидальным напряжением.

Управление мобильным тензометрическим комплексом осуществляется с защищённого ноутбука Panasonic CF-52 с установленным программным комплексом автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro. Данный программный комплекс обеспечивает перенастройку тензометрического комплекса под заданную методику испытаний без программирования, проведение испытаний с регистрацией, первичной обработкой и визуализацией в реальном масштабе времени. Сохранённая в базе данных информация может быть дополнительно обработана с использованием программного пакета ACTest-Analazer, с помощью которого может быть произведена дальнейшая обработка, цифровая фильтрация, спектральный анализ, визуализация данных, маркерные и межмаркерные (курсорные) измерения, печать протоколов и подготовка отчетов.

Измеряемые параметры

Система измерения стенда для испытаний солнечных батарей

Заказчик: АО “ВПК “НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ”

Эта автоматизированная система разработана и изготовлена в соответствии с техническим заданием на создание системы измерения стенда С-312 и предназначена для измерения освещенности, проверки работоспособности и снятия вольт-амперных характеристик солнечных батарей в ОАО «ВПК «НПО машиностроения».

Испытания солнечных батарей обычно проводиться при освещении «перекальными» лампами накаливания. При постоянном освещения мы снимаем вольт-амперную характеристику (ВАХ) меняя нагрузку. При таком режиме мы можем снимать точки в течение достаточно длительного времени, десятки секунд.

Но лампы накаливания не дают необходимого спектра освещения, такого при котором солнечные батареи работают в космическом пространстве. Необходимый спектр могут выдавать специализированные импульсные источники света. Они выдают импульс света длительностью примерно 1,3 мсек, соответствующий спектру АМ0 1367 Вт/м2. За это время необходимо снять ВАХ изменив нагрузку от 0 до 100 %.

Для такого режима работы инженерами нашей компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” была разработана специальная подсистема управления - быстродействующая электронная нагрузка мощностью 1,2 кВт. Электронная нагрузка управляется постоянным напряжением в диапазоне от 0 до 10 В.

И, при создании данной системы измерений, встает задача синхронной выдачи импульса света и запуска блока электронной нагрузки. Для решения этой проблемы применяется модуль ЦАП LTR34-4, в который предварительно записывается циклограмма следующего внешнего вида, где:

•     OUT1 – сигнал управления электронной нагрузкой;

•     OUT2 – амплитуда сигнала управления (включения) импульсным осветителем;

•     Т1 – задержка появления сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т2 – длительность переднего фронта сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т3 – длительность сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т4 – длительность заднего фронта сигнала управления электронной нагрузкой;

•     Т5 – длительность сигнала управления (включения) импульсным осветителем.

Все необходимые настройки задаются в окне управления ЦАП LTR34.   

Автоматизированная система стенда смонтирована в стойке размером 600х800х1200 мм.

Стойка системы измерения содержит:

•       Блок коммутации панелей БКПЛ;

•       Блок устройства согласования сигналов БУСС;

•       Блок электронной нагрузки БН-1200;

•       Крейт LTR-EU-16;

•       Компьютер промышленный;

•       Монитор;

•       Блок розеток.

К солнечным батареям через коммутатор БКПЛ подключается блок электронной нагрузки БН-1200. При помощи коммутатора, можно подключать от 1 до 4 солнечных батарей.

С помощью блока электронной нагрузки БН-1200 задается ток потребляемый от батарей. Ток может задаваться в диапазоне от 0 до максимального для батарей. При этом измеряется напряжение на батареях. Значение тока и напряжения отображается на индикаторах блока нагрузки и подается через блок согласования БУСС на крейт LTR-EU-16.

В блоке БУСС установлены устройства согласования для подключения сигналов от датчиков тока, напряжения, освещения к входам модулей АЦП, установленных в крейте LTR-EU-16. В блоке установлены устройства согласования для управления блоком нагрузки и импульсным осветителем от модуля ЦАП, установленного в крейте LTR-EU-16.

В крейте LTR-EU-16 установлены два модуля АЦП и один модуль ЦАП. Для измерения сигналов тока и напряжения солнечных батарей и светоизмерительного приемника применены быстродействующие гальваноизолированные датчики фирмы LEM и универсальный модуль АЦП LTR11. Датчик температуры (термосопротивление) подключается к прецизионному модулю АЦП LTR114. Синхронный запуск АЦП в данном случае нам не нужен, система сбора данных запускается до выдачи управляющих сигналов и находится в режиме ожидания.

Система может работать в ручном или автоматическом режиме.

В ручном режиме, управление нагрузкой солнечных батарей осуществляется органами управления, установленными на передней панели блока нагрузок БН-1200. Ручной режим применяется для работы с осветителями на лампах накаливания.

В автоматическом режиме, управление нагрузкой осуществляется программой, установленной на компьютере. Автоматический режим применяется для работы с осветителями на лампах накаливания или с импульсным осветителем.

Технические характеристики системы измерений для испытания солнечных батарей:

•      Мощность блока нагрузок – до 1200 Вт;

•      Напряжение блока нагрузок – до 75 В;

•      Ток блока нагрузок – до 30 А;

•      Количество подключаемых солнечных батарей – до 4;

•      Выход подключения управления импульсным осветителем - 1;

•      Амплитуда сигнала управления импульсным осветителем – 5 В;

•      Длительность сигнала управления импульсным осветителем – 5 мс;

•      Вход подключения датчика освещения – 1;

•      Вход подключения датчика температуры – 1;

•      Вход подключения солнечных батарей – 2;

•      Габаритные размеры: 600х800х1200 мм (высота без учета монитора);

•      Напряжение питания: ~ 220 В, 50 Гц.

Управлением сбором данных осуществляет программный комплекс ACTest. После однократного импульса света, данные передаются в программный модуль послесеансной обработки данных ACTest-Analyzer.

Внешний вид окна обработки:

•      Канал синего цвета управляет запуском импульсного источника;

•      Канал желтого цвета – управляющий сигнал для электронной нагрузки;

•      Канал красного цвета –напряжения на солнечной батареи;

•      Канал зеленого цвета –ток с СБ.

На следующем графике приведена ВАХ, зависимость U от I.

Созданная система измерений стенда для испытаний солнечных батарей обеспечивает следующие эксплуатационные параметры:

•       Ручное и автоматическое управление током нагрузки;

•       Режим короткого замыкания в ручном режиме;

•       Режим холостого хода в ручном режиме;

•       Синхронное изменение тока нагрузки и включение импульсного осветителя;

•       Измерение освещенности солнечных батарей;

•       Снятие вольт-амперных характеристик в заданном диапазоне нагрузок;

•       Фиксацию значения напряжения в режиме холостого хода;

•       Фиксацию значения тока в режиме КЗ;

•       Расчет максимальной мощности солнечной батареи и выдачу значений тока и напряжения в точке максимальной мощности;

•       Фиксацию тока нагрузки при заданном значении тока.

•       Визуализация данных на экране монитора;

•       Масштабирование графиков;

•       Запись данных на жесткий диск компьютера.

Применение данной автоматизированной системы повышает объективность контроля, снижает затраты, существенно повышает производительность и качество выполняемых работ.

Автоматизированная система испытательного стенда для насоса трехплунжерного

Заказчик: АО "ГМС Ливгидромаш" 2019 г.

Автоматизированная система испытательного стенда обеспечивает регистрацию параметров поршневого насоса в процессе проведения испытаний и отображает индикаторную диаграмму – зависимость давления в цилиндрах от положения поршня.

Автоматизированная система создана с применением серийно поставляемого измерительного и коммутационного оборудования, и программного обеспечения. В состав автоматизированной системы входят:
• Шкаф согласования и оцифровки сигналов (ШСОС);
• Кабельный комплект (КК);
• Комплект датчиковой аппаратуры (КДА);
• Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора.

АРМ оператора выполнен в виде персонального компьютера с предустановленными ОС Windows 10 Professional и специальным программным обеспечением (СПО) на основе программного комплекса ACTest Platform.

Системное и функционально законченное решение здесь обеспечивается применением СПО на основе программного комплекса ACTest Platform. Программный комплекс ACTest Platform предназначен для создания автоматизированных измерительных систем и является серийно-поставляемым программным продуктом компании ООО “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”.

Программный комплекс ACTest Platform обеспечивает:

- Конфигурирование измерительных устройств автоматизированной системы, для выполнения измерений по заданной программе, в пределах конструктивных возможностей этих устройств;

- Создание конфигураций проведения экспериментов без программирования (в том числе и графического) путем параметрирования характеристик измерительных каналов с указанием используемых каналов, частоты дискретизации, диапазона измеряемого сигнала и подключаемых датчиков;

- Автоматическое управление процессами сбора данных с устройств, входящих в систему измерения, их экспресс обработку в темпе проведения эксперимента и преобразование в числовые значения физических величин, путем создания и настройки расчетных каналов, сохранение результатов проведенных измерений на долговременные носители информации;

- Визуализацию принимаемых потоков данных в темпе проведения эксперимента. В состав входят следующие элементы визуализации: самописец, осциллограф, спектроанализатор, параметрический график, цифровой, табличный, столбчатый и стрелочный элементы, табло, кнопки и т.д. Количество и расположение элементов визуализации на экране в момент проведения измерений определяется пользователем в конфигурации эксперимента без программирования;

- Настройку режима регистрации данных в одну или несколько групп регистрации. При непосредственной записи на диск настраивается возможность сохранения данных в один файл данных или в несколько последовательных файлов, заданной продолжительностью. Запись данных для экономии объема ведётся в бинарном виде;

- Конвертацию данных, сохранённых в бинарном виде, в структурированные текстовые или CSV файлы;

- Передачу по сети числовых значений полученных, обработанных и/или преобразованных данных;

- Ведение баз данных устройств входящих в систему измерения, нормируемых и ненормируемых метрологических характеристик средств измерения, конфигураций измерительных систем;

- Хранение и применение градуировочных характеристик (табличных и полиномиальных) измерительных каналов и иметь возможность проведения автоматизированной сквозной калибровки ИК;

Программный комплекс ACTest Platform имеет в своем составе модуль послесеансной обработки, обеспечивающий:

- Визуализацию данных на временном, параметрическом или спектральном виртуальных мониторах с возможностью ручного или автоматического масштабирования графиков как по вертикальной, так и по горизонтальным осям, проведением маркерных и межмаркерных измерений и расчётов значений среднего, дисперсии, среднеквадратического отклонения, количества точек и временного интервала;

- Возможность печати графиков и сохранения скриншотов, а также копировать графическое изображение через буфер обмена в различные приложения Windows.

Обучающие видеопрезентации по работе с программным комплексом ACTest Platform на «Youtube»:

Назначение и структура ACTest Platform

Алгоритмы работы с ACTest Platform

Настройка аппаратных средств в ACTest Platform

Во время просмотра видеопрезентаций, пожалуйста, не забывайте включать звук!

·  Заказа и покупки модификаций Программного комплекса ACTest Platform;

·  Возможности работы Программного комплекса ACTest Platform с устройствами сбора данных (УСД) и датчиками различных производителей и поставщиков;

·  Добавления в базу данных устройств необходимых датчиков и дополнительных устройств сбора данных (УСД) конкретных поставщиков и производителей;

·  Создания специализированных прикладных конфигураций и сценариев запуска измерений и отображения данных для ACTest Platform;  

Вы можете обращаться к специалистам компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)"

E-mail: office@actech.ru

тел. +7 (495) 730-36-32  пн.-пт. 10.00-18.00

Комплексная система измерения скорости горения энергетических конденсированных систем

Заказчик: ФГУП ФЦДТ “Союз”

При модернизации технологического участка определения скорости горения энергетических конденсированных систем (ЭКС) был применен современный комплексный подход по автоматизации сложных технологических процессов при производстве и испытании изделий на предприятиях ВПК, комплексный подход по автоматизации испытательного оборудования и единая технология построения информационно-вычислительных систем и систем управления.

Много внимания уделялось конфигурированию и проектированию оптимальной архитектуры будущей информационно-вычислительной системы. Реализация комплексной автоматизированной системы происходила поэтапно. Вначале разработан эскизный проект информационно-вычислительной системы, в котором была сформулирована задача системы, тщательно исследована и детально спроектирована архитектура системы. На следующем этапе были выбраны программно-аппаратные средства информационно-вычислительной системы, наиболее полно отвечающие поставленным задачам. Далее было приобретено климатическое оборудование, полностью заменены все средства измерения, заново разработано программное обеспечение автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Ядром информационно-вычислительной системы служит выделенный сервер, на котором создана база данных (БД) образцов, программ испытаний, датчиков давления и температуры, результатов испытаний. Создание клиент-серверной системы обеспечивает хранение в структурированном виде всей информации, получаемой в ходе подготовки и проведения испытаний. К серверу подключаются клиенты —технологические АРМ (два АРМ-испытателя на схеме не указаны), на каждом из которых предусмотрена возможность использования штрих-кода для отслеживания процесса прохождения образца по всему технологическому циклу, начиная от поступления образца на участок и заканчивая испытанием его в установке постоянного давления (УПД).

Структурная схема комплексной информационно-вычислительной системы автоматизации 

АРМ регистрации служит для ввода с маршрутного листа исходных данных на образцы, ввода информации о программе и методике испытания, занесения сведений о датчиках давления, температуры и другим измерительным преобразователям, сведений о калибровках и проведенных поверках измерительной аппаратуры в общую БД.

АРМ замера образцов обеспечивает измерение длины контрольного участка горения образца и маркировку его штрих-кодом. Фиксируется информация о партии образца, принадлежность образца к серии, его геометрические размеры. После подготовки образца для дальнейших испытаний он маркируется штрих-кодом, который «привязывает» образец к его описанию в БД.

АРМ термостатирования – автоматизированное рабочее место термостатирования образцов перед испытаниями выполняет:

• Контроль работы климатической камеры и управление термостатированием;
• Контроль, регистрацию и визуализацию параметров процесса термостатирования образца.

АРМ испытателя полностью автоматизирует работу испытателя на установке постоянного давления (УПД), освобождает его от выполнения рутинных операций и практически полностью устраняет влияние человеческого фактора на проведение работ. При сканировании штрих-кода образца на АРМ автоматически загружается программа испытаний. Работа испытателя сводится к установке образца в УПД и «поджигу» его командой, подаваемой через АРМ. Датчики давления (в том числе используемые для них измерительные каналы) и температуры выбираются также путем сканирования их штрих-кода и автоматически фиксируются в программе. До момента подачи команды на «поджиг» испытатель видит полную информацию об образце, измерительных сигналов и оборудовании. В программе предусмотрен ряд проверок и сквозной контроль испытания, что существенно снижает ошибку при проведении испытания.
После проведения огневых испытаний формируется отчет о результатах измерений и расчетов.

В состав комплексной системы входят три идентичных АРМ испытателя, которые обеспечивают одновременные и независимые испытания до трех образцов ЭКС.

В состав каждого АРМ испытателя входят:

Информационно-вычислительная система  «Скорость горения» представляет собой собранную из аппаратных и вычислительных средств промышленную стойку, которая подключается посредством кабельных линий связи к элементам установки проведения испытаний. По метрологическим свойствам система относится к многоканальным средствам измерения, при этом функции измерения выполняют измерительные компоненты системы – серийно изготавливаемые тензометрические датчики давления и проволочные сигнализаторы.
В качестве устройства сбора и передачи данных используется Крейтовая система LTR, серийная продукция компании “Л Кард”,

в составе:

• LTR-ЕU-16-1 – 16-местный крейт LTR с источником питания ~220;
• LTR11 – универсальный модуль АЦП с последовательным опросом каналов;
• LTR212 – специализированный модуль АЦП для тензоизмерений;
• LTR41 – модуль ввода дискретных сигналов с поканальной гальваноизоляцией;
• LTR42 – модуль вывода дискретных сигналов с поканальной гальваноизоляцией.  

Формирование сигналов готовности системы, сигналов целостности цепи контрольных датчиков, цепи запала, цепи блокировки кабины УПД, выдачу сигнала запала, переключение между режимами работы системы обеспечивает специализированное устройство согласования сигналов (УСС) - специальная разработка компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)".
УСС представляет собой конструктивный блок – электронное управляющее устройство. УСС выполняет два режима функционирования: «Имитация» и «Работа». Работа АРМ испытателя в режиме «Имитации», позволяет проводить: тестирование системы и ее отдельных узлов, калибровку датчиков давления на рабочем месте с использованием эталонных грузопоршневых манометров и проверку канала измерения временного интервала с помощью частотомера.

АРМ технолога предназначено для автоматизации работ по формированию протокола испытания партии изделий. На АРМ технолога проводится вторичная обработка результатов испытаний, формируются технологические паспорта.

АРМ обработки (инженера-исследователя) позволяет проводить анализ результатов испытаний, обрабатывать исходные данные, получаемые в ходе испытаний, по дополнительным алгоритмам и методикам. Для визуальной обработки данных применяется программный пакет ACTest-Analayzer, разработанный в «Лаборатории автоматизированных систем(АС)» Наличие широкого инструментария программы обработки данных дает возможность инженеру-исследователю глубоко анализировать результаты испытаний серийных и опытных изделий.

АРМ начальника участка предназначено для контроля за состоянием ТП на всех технологических АРМ участка скорости горения, позволяет контролировать работу как отдельного АРМ, так и всю систему в целом, отслеживать путь движения образца от его подготовки до испытания, анализировать отчеты, полученные на каждом АРМ.

Все АРМ предусматривают наличие контроля уровня доступа для пользователей, что обеспечивает безопасность от несанкционированного доступа.

До модернизации на участке существовало полуавтоматизированное рабочее место испытателя. При измерении длины образца использовался механический индикатор, и все данные по измерениям заносились вручную в журнал. Термостатирование образцов проводилось в ячейкостных термостатах (изготовления 80-х гг. ХХ века) с ведением журнала термостатирования, куда вручную через определенный интервал времени заносились показания температуры с самопишущего моста (типа КСП).

Результатом реализации данного проекта являются: проведение комплексной модернизации технологической установки с созданием технологических АРМ для увеличения производительности труда, исключения влияния человеческого фактора на определение скорости горения (получение результатов в процессе испытания), повышение точности измерений, а также выполнение основных требований Отраслевого стандарта, действующего на предприятиях отрасли.
В реализованном проекте размеры испытуемого образца автоматически заносятся в БД с помощью электронного индикатора, при термостатировании применяется климатическое оборудование с ПИД-регуляторами. Процесс термостатирования ведется в автоматическом режиме. Высокоточные, сертифицированные, внесенные в Госреестр средства измерения позволяют проводить испытания с заданной высокой точностью и повышенной надежностью. АРМ-технолога по дополнительным алгоритмам и методикам пересчитывает результаты испытаний и автоматически формирует технологические паспорта. Создание клиент-серверной системы обеспечивает хранение в структурированном виде всей информации, получаемой в ходе подготовки и проведения испытаний.

На предприятии ФГУП ФЦДТ “СОЮЗ” была внедрена комплексная автоматизированная информационно-вычислительная система технологического участка «Скорость горения», включающая 3 локальных АРМа испытателя. На профильных предприятиях: ФКП “Авангард” и ФКП “Пермский пороховой завод” были внедрены локальные АРМы данной системы.

Дополнительные материалы

Информационно-измерительная система для испытаний образцов РДТТ

Заказчик: ФГУП ФЦДТ “Союз”

Информационно-измерительная система предназначена для проведения огневых испытаний РДТТ с регистрацией следующих параметров:

• Давления;
• Тяги;
• Расхода;
• Температуры;
• Формоизменения корпуса;
• Степени разрежения.

В состав ИИС входят как собственно информационно-измерительная система сбора, регистрации, обработки и представления информации при стендовых испытаниях изделий, так и пульт управления запуском.

Измерительная часть информационно-измерительной системы построена на базе крейтовой системы LTR отечественного производства.

Для регистрации информации, полученной во время проведения испытаний, используется разработанное в "Лаборатории автоматизированных систем (АС)" программное обеспечение ACTest, которое позволяет автоматизировать подготовку и проведение измерений, а также обработку и анализ полученных данных.

Состав измерительных каналов:

• 16 каналов тензоизмерения;
• 16 потенциометрических каналов;
• 32 канала измерения сигнала с термопар;
• 48 каналов измерения тока 0–20 мА.

Пульт управления запуском работает под управлением контроллера Siemens 1200 й серии. Программное обеспечение, разработанное для системы управления, позволяет управлять процессом проведения испытаний и контролировать текущее состояние си-стемы.

Разработанная информационно-измерительная система обеспечивает требуемое количество измерительных каналов на стендовом комплексе здания 320, обладает степенью защиты: IP 55 согласно EN 60 529/09.2000, соответствует NEMA 12. В систему заложена возможность дальнейшей модернизации и расширения её функционала.

Оборудование для теплопрочностных испытаний

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

Для центра теплопрочности ФГУП ЦНИИмаш в 2012 – 2015 годах был разработан ряд систем, позволяющих повысить информативность и технологичность проводимых испытаний

Информационно-измерительная система  для испытания маломасштабных имитаторов баков и межбаковых отсеков РКТ

Информационно-измерительная система собрана на четырех крейтах LTR и обеспечивает работу с датчиками температуры (термометры сопротивления и термопары), тензодатчиками (мостовая и полумостовые схемы включения), и другими типами датчиков с выходным сигналом 4…20 мА и напряжением ±10 В.

Аппаратно-программный комплекс измерения и сбора экспериментальных данных для прочностных испытаний

Аппаратно-программный комплекс состоит из двух стоек по 4 крейта LTR c модулями LTR212M1 и обеспечивает работу с 512 четвертьмостовыми каналами. Для выполнения этой работы компания "Л Кард" начала выпуск новой модификации тензомерического модуля с расширенными функциональными возможностями.

Система управления силовым и тепловым нагружением

Система управления силовым и тепловым нагружением предназначена для обеспечения воспроизведения заданных сил и моментов с помощью силовых гидроцилиндров, а также создания температурного нагружения объекта испытания с помощью инфракрасных нагревателей.

В состав системы управления входит контроллер, обеспечивающий по 24 каналам автоматическое регулирование величины силового нагружения с обратной связью с использованием тензометрического датчика силы и контролем перемещения штока гидроцилиндра.

Для полного исключения несанкционированного разрушения объекта испытаний в состав системы входит дополнительный контроллер противоаварийной защиты, осуществляющий контроль развиваемого усилия по величине давления в каждом из гидроцилиндров.

Система разработана и изготовлена с использованием контроллеров фирмы Siemens и разработанного нами специализированного программного обеспечения, в состав которого входят программы контроллеров и программное обеспечение АРМ оператора.

Для уменьшения длины соединительных линий представленное выше оборудование размещается в непосредственной близости от автоматизируемого стенда. При его настройке возможно конфигурирование и тестирование каналов с использованием дисплеев расположенных в измерительных стойках. При проведении испытаний управление стендом осуществляется из пультовой, расположенной с учётом требований безопасности, в которой размещены АРМы операторов данных систем.

Оборудование для аэродинамических испытаний

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

"Лаборатория автоматизированных систем (АС)" создаёт и поставляет оборудование для аэродинамических испытаний во ФГУП "ЦНИИмаш" с 2004 года и по настоящее время, за это время был создан целый ряд различных систем для различных аэродинамических труб: У 3, У6, У 3М, У 4М, У 306, У 21.

Для создания этих систем применялся как универсальный программный комплекс автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro, так и разработанное по ТЗ Заказчика специализированное программное обеспечение.

АПК для измерения полей давления при аэродинамических испытаниях.

АПК предназначен для измерения режимных параметров аэродинамических испытаний (16 каналов) и давлений с дренажных моделей (752 канала).

Система реализована на программном обеспечении ACTest и отечественной датчиковов преобразующей аппаратуре.

АПК для испытаний на аэродинамических трубах

АПК предназначен для измерения режимных и весовых параметров аэродинамических испытаний и реализован на оборудовании MGCplus фирмы HBM (Германия) и программном комплексе ACTest. Управление координатами модели осуществляется с использованием контроллера Siemens.

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У-21

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У 21 предназначена для улучшения эксплуатационных возможностей установки за счёт повышения качества воспроизведения параметров её аэродинамического потока, воздействующего на исследуемую модель.

Система реализована на контроллере Siemens и заказном программном обеспечении. В состав системы входят датчики давления, стойка контроллерная, АРМ оператора.

Система для регистрации импульсных процессов

Система предназначена для регистрации быстропротекающих импульсных процессов.

Частота регистрации сигналов до 10 МГц на канал, число каналов — 16.

В системе реализованы различные режимы запуска регистрации: по условию, по цифровому стробу. Имеется возможность настраивать длительность истории и предыстории.

Автоматизированная информационная-измерительная система разгонного стенда Т14-01Б

Заказчик: ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова”

Созданная автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) разгонного стенда Т14–01Б предназначена для:

• Непрерывного наблюдения за технологическими параметрами стенда (частотой вращения, вибрациями и уровнем остаточного давления в разгонной камере) и автоматического аварийного останова стенда в случае выхода параметров за пределы допустимого диапазона;
• Отображения параметров испытуемого изделия и технологических систем стенда на мониторах АРМ;
• Записи необработанных и/или обработанных экспериментальных данных для последующего анализа и их длительного хранения.

Эта комплексная многоканальная информационно-измерительная система отдельной испытательной установки объединила в своем составе специализированные измерительные подсистемы и оборудование различных производителей. В состав информационно-измерительной системы входят:

• Подсистема измерения вибраций и медленноменяющихся параметров на основе оборудования "Л Кард";
• Подсистема измерения тензометрических сигналов на основе оборудования МЕРА;
• Подсистема вибромониторинга Metrix Setpoint;
• Сервер и хранилище данных;
• АРМ операторов;
• Подсистема единого времени Глонасс/GPS;
• Автоматизированная подсистема вакуумирования.

Автоматизированная информационно измерительная система разгонного стенда Т14-01Б выполнена виде пяти шкафов и трех автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов: 

• Серверный шкаф «ШКС» 2140х600х1000 мм;
• Измерительный шкаф «ШКК» 2160х600х800 мм;
• Шкаф подключения «БК1» 2000х800х400 мм;
• Шкаф подключения «БК2» 2000х800х400 мм;
• Шкаф управления подсистемой вакуумирования 1400х800х500 мм;
• АРМ СИ визуализации №1, №2 и №3.

Подключение датчиков осуществляется по 2 шкафам «БК1» и «БК2», которые связаны с измерительным шкафом «ШКК». Анализ экспериментальных данных и хранение данных производит серверный шкаф «ШКС», получающий данные от измерительного шкафа «ШКК». В отдельном специализированном шкафу смонтирована система управления подсистемой вакуумирования.

Состав измерительных каналов (Измерительный шкаф «ШКК»):

• 64 канала тензоизмерений до 216 кГц на канал, в том числе с возможностью работы в режиме четвертьмост по двухпроводной схеме через вращающиеся контакты (крейт PXI-1045, модуль MXI 8336, модуль синхр. MX-020 и модуль АЦП MX-340 (16 шт.));
• 64 параллельных канала АЦП, до 117 кГц на канал, с возможностью подключения вибродатчиков ICP (крейт LTR-EU-16-1 (2 шт.), модуль АЦП LTR24-2 (16 шт.));
• 32 канала измерения сигнала с термопар, с поканальной гальваноразвязкой (крейт LTR-EU-16-1 (1 шт.), модуль АЦП LTR27 c H27Tx8 (2 шт.));
• 32 канала подключения датчиков 4–20 мА (модуль АЦП LTR114 (2 шт.) с подключением сигналов через платы согласования LE-75I (2 шт.), см. шкаф «БК1»);
• 16 каналов ЦАП (модуль ЦАП LTR34-8 (2 шт.));
• 16 каналов цифрового ввода с поканальной гальваноразвязкой (модуль АЦП LTR11 (2 шт.) с подключением через платы согласования дискретных сигналов I-AHP3 (2 шт.), см. шкаф «БК1»);
• 16 каналов цифрового вывода с поканальной гальваноразвязкой (модуль LTR42 (2 шт.)).

Коммутационное оборудование (Шкаф подключения «БК1»), в составе:

• 2 устройства согласования и подключения LE-75I – обеспечивающие подключение 32 оптических пирометров или других датчиков с токовыми выходами 4-20 мА к прецизионным модулям АЦП LTR114: 16 каналов, 24 бита, частота предобразования до 250 Гц на канал;
• 2 устройства согласования и подключения дискретных сигналов I-AHP3 – обеспечивающие подключение 32 дискретных сигналов 24 В к модулям АЦП LTR11 - для получения частоты опроса до 25 кГц по каждому дискретному гальваноизолированному каналу;
• 16 коммутационных плат CR_24 для подключения датчиков ICP к специализированным входам модуля АЦП для виброакустических измерений LTR24-2: 24 бита, до 117 кГц на канал;
• 2 коммутационные платы CR_42 для подключения исполнительных устройств к модулю дискретного управления LTR42;
• 2 коммутационные платы для подключения исполнительных устройств к модулю аналогового управления LTR34-8;
• Блоки питания 24 В для датчиков с токовым выходом 4-20 мА и блоки питания 9 В для устройств согласования и подключения сигналов LE-75I.

Коммутационное оборудование (Шкаф подключения «БК2») – 19 универсальных  коммутационных плат Cross-T4 для подключения термопар и тензодатчиков к специализированным модулям АЦП LTR27 и LTR212 соответственно.

Автоматизированная подсистема вакуумирования состоит из форвакуумного насоса, насоса Рутса, вакуумного затвора, датчика вакуума и отдельного шкафа управления. Подсистема осуществляет местное и дистанционное управление вакуумной системой стенда и обеспечивает:

• Индикацию наличия трехфазного напряжения на входе шкафа управления;
• Включение/выключение вакуумных насосов с индикацией состояния;
• Управление вакуумным затвором с индикацией состояния;
• Индикацию давления в вакуумной системе, до и после вакуумного затвора;
• Индикацию и управление системой охлаждения.

Состав серверной стойки (шкаф «ШКС»):

• Сервер хранения данных;
• Сервер подсистемы вибромониторинга;
• Сервер единого времени Метроном-600;
• ПК с монитором 19”;
• Источник бесперебойного питания 6 кВА;
• Свитч Ethernet 100 Mb/s.

Все, выше перечисленные, аппаратные средства и оборудование объединены в единую АИИС при помощи нового прикладного программного обеспечения компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” - Программного комплекса ACTest Planform.

Программный комплекс ACTest Planform предназначен для построения распределенных многоканальных информационно-измерительных систем и обеспечивает: 

• Настройку измерительного оборудования и построение измерительных каналов из единого пользовательского интерфейса;
• Визуализацию данных в темпе проведения измерений с помощью цифровых элементов, графиков, диаграмм и мнемосхем и др. элементов из расширяемой библиотеки элементов визуализации;
• Сохранение и повторное использование конфигураций, работа с базой данных стендовой информации, экспорт и импорт данных;
• Администрирование системы с возможностью распределения прав пользователям;
• Проведение метрологических исследований, поверок и сквозных градуировок измерительных каналов.

Автоматизированная информационно-измерительная система разгонного стенда Т14–01Б ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова” была сдана заказчику и успешно введена в эксплуатацию в 2015 году.
Разгонный стенд Т14–01Б ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова” предназначен для проведения разгонных испытаний следующих типов:

• Для подтверждения несущей способности или упрочнения материала роторов;
• Эквивалентно-циклических испытаний для подтверждения ресурса роторов;
• Исследований вибрационных свойств вращающихся деталей, в том числе для оптимизации конструкционного демпфирования колебаний и определения сопротивления многоцикловой усталости вращающихся лопаток;
• Подтверждения удержания в корпусах фрагментов разрушившихся роторов;
• Определения стойкости роторов к соударению с птицами и другими попадающими в газовоздушный тракт двигателя посторонними предметами.

Система измерений комплекса гидравлических стендов

Заказчик: ПАО “Туполев”

Система измерения предназначена для проведения исследовательских, контрольно-выборочных и ресурсных испытаний пневмогидравлических систем современных авиационных комплексов. Система обеспечивает регистрацию следующих физических параметров при проведении испытаний:

• 16 каналов стато-динамических давлений гидравлической жидкости с частотой пульсаций до 1 кГц в диапазоне до 40 МПа;
• Два канала измерения расхода гидравлической жидкости в системе с использованием турбинных датчиков расхода;
• Шесть каналов измерения угловых перемещений исполнительных механизмов испытуемых изделий.

Система выполнена с использованием крейтовой системы LTR отечественного производства и программного комплекса ACTest.

Система измерений стенда приемо-сдаточных испытаний вентильных двигателей

Заказчик: ООО "Производственная компания “Борец”

Автоматизированная система стенда приемо-сдаточных испытаний состоит из:

Система проверки роторов предназначена для проверки правильности сборки роторов и является технологическим оборудованием. Конструкция системы состоит из электропривода (электродвигателя) для вращения испытуемого образца и датчиков Холла, измерительная программно-аппаратная часть системы выполнена на основе универсального модуля АЦП E14-440 производства компании "Л Кард"  и программного комплекса автоматизации  ACTest  производства компании   "Лаборатория автоматизированных систем (АС)". Подсистема предназначена для контроля правильности сборки роторов перед полной сборкой вентильных двигателей и существенно снижает возможные технологические издержки.

Система для проведения приемо-сдаточных испытаний вентильных электродвигателей обеспечивает снятие, отображение, расчет и протоколирование следующих параметров:

Аппаратная измерительная часть системы выполнена на основе модульной системы LTR производства компании “Л Кард” и включает в себя:

• 8-местный крейт LTR c интерфейсом USB 2.0 и сетевым источником питания 220VAC (LTR-U-8-1 – 1 шт.);
• Модули АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (LTR 11 - 6 шт.).

Коммутационная часть системы измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя кабели подключения сигналов и коммутационные клеммные платы AC CR-11 обеспечивающие одновременное согласованное подключение различных специализированных датчиков к универсальным и относительно недорогим модулям АЦП LTR11.

Программная часть системы выполнена на основе серийного 'коробочного' продукта компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" - программного комплекса автоматизации ACTest-Pro – профессиональный вариант, обеспечивающего:

При испытании вентильного двигателя в сборе управление последним осуществляется через специализированный преобразователь частоты (ПЧ). Связь с ПЧ осуществляется по интерфейсу RS-485 посредством специально разработанного драйвера для основной программы ACTest-Pro, предназначенного для передачи команд управления и получения ответа о их выполнении.

Автоматизированная система испытаний вентильных электродвигателей внесена в Госреестр СИ в соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 "Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения". Эта система измерений для приемо-сдаточных испытаний является ИС-2 и относится к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений (ГРОЕИ). Система является средством измерений, на нее распространяются все общие требования к средствам измерений и проводятся испытания с целью утверждения типа средства измерений.

Система позволяет автоматизировать технологический контроль и испытания электродвигателей как при выпуске их из серийного производства, так и после ремонта. Применение этой автоматизированной системы позволяет повысить объективность контроля, снизить затраты и повысить качество продукции.

С 2008 года было поставлено шесть таких систем как на предприятие-изготовитель, так и на ремонтные предприятия.

Система измерения и управления для автоматизации испытаний ПВРД

Заказчик: АО “ВПК “НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ”

Система предназначена для автоматизации стендовых испытаний продукции АО “ВПК ”НПО Машиностроения” на стендовой базе НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова".

Работа по созданию этой комплексной автоматизированной системы выполнялась в два этапа:

В состав комплексной автоматизированной системы вошли:

Система управления (СУ) предназначена для управления испытательным стендом и исполнительными органами объекта испытаний. Циклограмма работы настраивается в зависимости от типа изделия и программы испытаний.
Аппаратная часть СУ выполнена в виде специализированного приборного шкафа 19”.
Система управления работает в двух режимах: автоматический и ручной. Управление в автоматическом режиме реализовано на контроллере SIEMENS SIMATIC S7-300. Управление в ручном режиме производится от пульта, расположенного на передней панели контроллерного шкафа. Отображение информации осуществляет на автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора стенда. Прикладная программа оператора стенда создана на SCADA-системе InTouch 10.

Система измерения позволяет в процессе испытаний проводить измерения как параметров самого стенда, так и параметров испытуемого изделия.

Для измерения избыточного и абсолютного давления применяются датчики типа МИДА-ДИ (ДА) -13П-К, с унифицированным токовым выходом 4 … 20 мА. Для измерения давления на объекте применяются высокотемпературные потенциометрические датчики давления ТМД. Для измерения пульсаций давления применяются тензометрические датчики стато-динамического давления PHL-A. Для измерения температур используются бескорпусные хромель-алюмелевые и хромель-копелевые термопары по ГОСТ 1790-77. В состав системы входят два датчика для измерения температуры в блоке подключения нерабочих спаев термопар. Для измерения расхода используются датчики типа ТПР. Для измерения усилий применяются тензометрические датчики, включенные по схеме мост или полумост.

В 19” стойках измерительной системы размещена аппаратура сбора и регистрации данных, блок бесперебойного питания, блоки питания для запитки датчиков, коммутационное оборудование - клеммы «под винт» для подключения кабельных линий к датчикам.

Аппаратура сбора данных выполнена на основе серийного оборудования компании “Л Кард” – модульной системы LTR (крейта LTR-U-16-1) и обеспечивает измерения:

Прикладное программное обеспечение системы измерений выполнено на основе Программного комплекса автоматизации измерений - ACTest-Pro, серийного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС, позволяющего:

Программный комплекс ACTest построен по модульному принципу и был поставлен с настроенными сценариями нескольких экспериментов, для работы с данным оборудованием сбора данных и датчиками.

Эта комплексная автоматизированная система была разработана, смонтирована и прошла пусконаладку на стенде Ц9 НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова" и успешно эксплуатируется с 2009 г.

Контрольно-измерительный комплекс для пневматических испытаний

Заказчик: ООО “Газпром трансгаз Екатеринбург”

Контрольно-измерительный комплекс предназначен для автоматизации натурных, полигонных, пневматических испытаний труб большого диаметра, проводимых в соответствии с решением ОАО “Газпром”. Комплекс позволяет регистрировать:

• Статическое и динамическое давление в опытной трубе;
• Температуры стенок опытных труб;
• Механические деформации опытных труб;
• Скорость движения фронта трещины.

Для обеспечения регистрации данных с датчиков при протекании быстропеременных процессов и минимизации уровня помех средства регистрации максимально приближены к объекту испытаний. В систему заложено дублирование средств регистрации, применена защита блоков регистрации от разрушающих воздействий. Для обеспечения связи систем регистрации данных с АРМ оператора создана система передачи данных по оптоволоконному кабелю (Ethernet). Программное обеспечение измерительных систем, выполненных на основе программного комплекса ACTest и позволяет производить настройку и хранение сценариев экспериментов, осуществлять сквозную калибровку измерительных каналов, а также в реальном масштабе времени осуществлять математическую обработку и допусковый контроль измеряемых параметров.

Автоматизированная система установки У-288

Заказчик: ФГУП “ЦИАМ им. П.И. Баранова”

Автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) предназначена проведения исследовательских и ресурсных испытаний.

Конструктивно вся АИИС включает в себя:

• Серверную стойку;
• Три автоматизированных рабочих места (АРМа) оператора;
• Четыре шкафа с модулями входных и выходных сигналов.

При проведении испытаний система обеспечивает регистрацию следующих параметров:

• Измерение давления воздуха 32 канала;
• Перепад давления 16 каналов;
• Измерение температуры воздуха 176 канала;
• Измерение температуры жидкостей 32 канала;
• Измерение вибрации 32 канала;
• Измерение расхода воздуха 16 каналов;
• Дискретные входы-выходы 64 канала.

Особенностью данной системы является удаленное подключение оборудования регистрации данных к АРМамоператоров.Четыре шкафа с модулями входных и выходных сигналов располагаются в непосредственной близости от датчиков, а к серверной стойке и трем АРМам операторов подключаются удаленно - через коммутатор Ethernet. Данная архитектура АИИС позволяет существенно минимизировать трудоемкость и финансовые затраты при реализации сигнальных линий подключения датчиков к регистрирующему оборудованию, минимизировать помехи наведенные в линиях подключения и существенно повысить надежность системы.

Система измерения для насосов высокого давления

Заказчик: ОАО “ЛГМ”

Система измерения предназначена для проведения исследовательских и ресурсных испытаний насосов высокого давления. Система обеспечивает регистрацию следующих физических параметров при проведении испытаний, таких как:

• Три канала стато-динамических давлений гидравлической жидкости с частотой пульсаций до 1 кГц в диапазоне до 200 МПа;
• Два канала измерения крутящего момента;
• Канал измерения частоты вращения;
• Канал измерения перемещения;
• Канал измерения расхода;
• Три канала измерения температуры.

Система выполнена с использованием крейтовой системы LTR отечественного производства и программного комплекса ACTest.

Система измерения для испытания системы пожаротушения

Заказчик: ОАО “АК “Транснефть”

Система измерения предназначена для проведения натурных испытаний газовой установки пожаротушения нефтяных резервуаров большого объема. При быстром введении в резервуар нескольких тонн СО2 возможно скачкообразное изменение давления за счет резкого захолаживания газовой подушки резервуара. Для устранения этого явления должна быть отработана конструкция системы вентиляции резервуара.

Мобильная дублированная система измерения включает:

• Два АРМ оператора (ноутбук с программным обеспечением ACTest);
• Два измерительных крейта LTR-EU 2–5 с модулями LTR27;
• Два источника бесперебойного питания;
• Блок запитки и коммутации;
• Блок подключения и усиления сигналов.

Данная система была разработана и изготовлена в течение месяца, после чего был проведён монтаж, пусконаладка системы в товарном парке и проведены испытания установки пожаротушения при непосредственном участии наших сотрудников.

Система измерений успешно отработала при проведении серии испытаний установки автоматического пожаротушения резервуаров с нефтью на месторождении "Южный Балык".

Создание систем управления импульсными газодинамическими установками ПГУ-7 И ПГУ-11

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

Две практически одинаковые системы управления (СУ) – предназначены для автоматизированного управления всеми контурами поршневых газодинаминамических установок ПГУ 7 И ПГУ 11 и обеспечения заданного режима обтекания объекта испытания (до 20 Мах), отличаются друг от друга числом измерительных каналов и каналов управления.
Одной из задач, решаемой этими СУ, является обеспечение требований безопасности при проведении испытаний, обеспечение которых возможно только при наличии автоматических блокировок.

В состав СУ стендов ПГУ 7 и ПГУ 11 входят:

• Программно-логическое управление исполнительными органами и оборудованием установок, в соответствии с технологией проведения экспериментов;
• Автоматическое регулирование и поддержание на заданном уровне давления рабочего тела (воздуха, газа) в заданных технологией точках с заданной точностью.

Системы ручного управления обеспечивают:

• Дистанционное управление каждым исполнительным органом посредством кнопок управления и сигнальных ламп, установленных на стойках с аппаратурой. При этом каналы ручного дистанционного управления обеспечивают управление, всеми исполнительными органами минуя каналы программно-логического и автоматического управления. Воздействие от кнопок передается на силовой элемент (пускатель, силовое реле), далее на исполнительный орган, при этом обеспечена защита от случайного воздействия на органы управления;
• Местное ручное управление исполнительными органами с электроприводами. Управление осуществляется с местного поста управления (МПУ), располагаемого в непосредственной близости от исполнительного органа. На МПУ установлены органы управления (кнопки) и сигнализации (лампы), а также переключатель, не допускающий одновременного управления от систем дистанционного и местного управления.

Далее, белее подробно, рассмотрим структуру на примере системы управления установки ПГУ-7

Пульт управления габаритами 1500х1350х1900 мм (АРМ СУ) предназначен для непосредственного автоматизированного и ручного управления ПГУ-7 и включает в себя органы визуализации (2 монитора), ручного управления и индикации (клавиатура, манипулятор «мышь», кнопки, переключатели, ключи и индикаторы), расположенные на горизонтальной и вертикальной поверхностях пульта, органы коммутации (исполнительные реле 40 шт.) исполнительных механизмов стенда и подключения кабельных линий. В нижней части пульта смонтированы компьютеры оператора и ведущего оператора, источник бесперебойного питания 3000 ВА, подсистема управления электропитанием, Контроллер Siemens c модулями цифрового ввода/вывода (16 DO, 32 DI), блоки питания вторичного электропитания 24 В.

Шкаф управления 1 габаритами 1200Х400х1900 мм предназначен для управления установкой. В нем установлен контроллер Siemens c модулями цифрового ввода/вывода (64 DO, 64 DI), исполнительные реле (64 шт.), средства коммутации и подключения (64 каналов цифрового ввода и 64 каналов цифрового вывода).

Шкаф управления 2 габаритами 800Х400х1900 мм предназначен для управления установкой ПГУ 7. В нем установлен контроллер Siemens c модулями аналогового ввода (48 АI), исполнительные реле (64 шт.), средства коммутации, запитки и подключения 48 каналов аналоговых датчиков.

Инженерная станция предназначена для программирования и внесения изменений в управляющее программное обеспечение.

Комплект прикладного и системного программного обеспечения с разбиением по назначению.

Компьютер АРМ Оператора:

• Системное программное обеспечение: Операционная система Windows XP SP3, SCADA система для организации человеко-машинного интерфейса InTouch 10.1, DASIDirect;
• Прикладное программное обеспечение: АРМ оператора установки ПГУ-7 для работы под управлением SCADA система InTouch 10.1.

Компьютер АРМ Ведущего оператора:

Инженерная станция:

Контроллер Siemens:

Реализованные СУ обеспечивают автоматизированное управление технологическим оборудованием установок ПГУ-7 и ПГУ-11 с целью получения заданных параметров технологического процесса, а также безаварийную ликвидацию последствий отказов в исполнительных механизмах. Управление технологическим оборудованием осуществляется с отдельных рабочих мест (пультов управления) для каждого стенда. В оборудовании АРМ СУ предусмотрены мнемосхемы технологического оборудования, необходимые органы управления, контроля и сигнализации.
АРМ обеспечивают диагностику собственного оборудования, а также цепей управления, контроля и электропитания.
АРМ предусматривают возможность структурного расширения для обеспечения дальнейшего роста количественных характеристик установок (увеличение количества исполнительных органов, точек контроля, уточнения режимов работы установок).

С 2010 года, после внедрения автоматизированной системы управления, было проведено несколько сотен экспериментов, производительность установок ПГУ-7 и ПГУ-11 повысилась с одного эксперимента в день до четырёх и более.

Система измерения и система управления установки ПЛАЗМАТРОН У13-ВЧП

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

В 2011 году была проведена комплексная модернизация высокочастотного плазматрона центра Аэро- газодинамики ФГУП ЦНИИмаш. Для обеспечения работы в автоматизированном режиме были созданы система управления и системы измерения, проведена модернизация пневматической системы и систем вакуумирования, системы электропитания и системы охлаждения, усовершенствована система ввода модели; стенд оснащён системой видеорегистрации. Для централизованного хранения стендовой информации и результатов испытаний поставлен сервер и организована ЛВС.

Системы управления и измерения установки предназначены для реализации технологического процесса испытаний на установке плазматрон "У 13 ВЧП" в автоматическом и ручном вариантах, осуществления сбора, регистрации и обработки экспериментальных данных, а также для вывода их на электронные и бумажные носители информации.

Функциональный состав комплексной системы включает: 

• Систему модельных измерений;
• Систему измерений и контроля рабочих параметров установки;
• Видеосистему;
• Систему управления.

Система управления объединена с системой измерений технологических параметров и системой измерений модельных параметров в единую информационную сеть для согласования совместной работы.

Система модельных измерений предназначена для измерения, сбора, обработки, отображения и регистрации изменения физических параметров исследуемых моделей и образцов в процессе их испытания в плазменном потоке:

• Температуры на поверхности модели (как в определённой точке, так и её распределение по модели);
• Температуры внутри образца и за образцом;
• Давления на модели;
• Деформации образца.

Система обеспечивает измерение параметров как контактными методами (термопары, терморезисторы, тензодатчики и.т.д) так и дистанционными (тепловизор, ик-термометр и т.д).

Система модельных измерений реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании “Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR 11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (4 шт.);
• Модуль LTR 27 носитель субмодулей (2 шт.);
• Модуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (6 шт.);
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (шт.8);
• Датчик OP-27TR компенсатор холодного спая (8 шт.);
• Модуль LTR51 Носитель восьми субмодулей серии H-51x (1 шт.);
• Субмодуль H-51FH Измеритель частоты: 2 канала, 0...125 кГц, (8 шт.);
• Модуль LTR 212 тензометрический модуль 4 канала (1 шт.).

Система выполнена в виде мобильной стойки с источником бесперебойного питания и персональным компьютером и может использоваться как на этой установке, так и на других установках аэродинамического комплекса. 
Также в состав системы входят 2 блока 32х канальных усилителей для термопар, блоки подключения сигналов и кабельная сеть. 
Особенностью данной системы измерений является наличие 64 каналов термопарных каналов с поканальной гальваноразвязкой и полосой пропускания 10 кГц на канал. Поканальная гальваноразвязка до 1500 В обеспечивается модулями серии 5В40 фирмы Data Force. Полоса пропускания в 10 кГц для термопарных каналов является не типовым решением в мире автоматизации, так как такие высокие скорости нагрева обычно не характерны для большинства тепловых процессов. Поэтому система была построена на усилителях общего назначения с коэффициентом усиления 50, а компенсация температуры нерабочего спая была выполнена с использованием медных термометров сопротивления (4 канала равномерно размещённых в 32 канальном блоке). Пересчёт напряжений в температуру с учётом температуры нерабочего спая осуществляется в программном комлексе ACtest, где реализована «термопарная» функция математической библиотеки.

Коммутационная часть системы модельных измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", в составе блока согласования сигналов и кабельных линий подключения датчиков, обеспечивает высокотехнологичное и надежное подключение специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Система измерения рабочих параметров предназначена для измерения сбора, обработки, отображения и регистрации параметров работы установки:

• Расхода плазмообразующего газа;
• Давления в рабочей и разрядной камерах;
• Мощности ВЧ-генератора;
• Мощности на плазмотроне;
• Уровней теплового потока плазмы;
• Уровней скоростного напора потока плазмы.

Система измерения рабочих параметров реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании“Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (1 шт.)
• Модуль LTR27 носитель субмодулей (6 шт.)
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (24 шт.)
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (8 шт.);
• Субмодуль H-27T Измеритель сигналов с термопар: 2 канала, - 25 мВ…+ 75 мВ (16 шт.).

Коммутационная часть системы измерения рабочих параметров выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя:

• Блок подключения термопар;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода охлаждающей жидкости;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода плазмообразующего газа;
• Шкаф подключения датчиков электрических параметров.

Коммутационное оборудование обеспечивает технологичное и надежное подключение различных специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Видеосистема предназначена для визуализации исследуемых моделей и образцов в процессе испытания в плазменном потоке с использованием цифровой видеокамеры и жидкокристаллических панелей размером 32” и 60”. Данная система позволяет производить запись до 26 ч видео Full HD великолепного качества. Передовые оптические технологии и удобные пользовательские функции помогают снимать с исключительным уровнем детализации. Во время проведения эксперимента происходит передача видеосигнала с камеры на два устройства отображения одновременно. Для передачи сигнала на расстояние более 10 метров применяется специализированный кабель HDMI - активный кабель HDMI с гибридной структурой, включающей в себя четыре многомодовых оптоволокна для передачи видео- и аудио- данных интерфейса и медные проводники для сервисных сигналов DDC 2B, HDCP. Интегрированные на его концах миниатюрные передающий и принимающий оптические модули запитываются либо от линии питания в интерфейсе, либо от внешнего блока питания. Использование оптоволокна позволяет без потерь передавать full HD видео - разрешением 1080p и графический сигнал - 1920х1200 60Гц на расстояния до 100 метров.

В состав видеосистемы входит:

• Видеокамера;
• ЖК монитор 32”;
• ЖК монитор 60”;
• Активные кабели HDMI;
• Разветвитель сигнала HDMI.

Система управления состоит из следующих элементов:

• Пульта управления;
• Блока автоматического управления технологическим процессом;
• Исполнительных элементов;
• Датчиков контроля и регулирования технологических параметров.

Пульт управления предназначен для осуществления ручного управления технологическим процессом и визуализации технологических параметров.

Блок автоматического управления технологическим процессом состоит из управляющего компьютера и приборной стойки системы управления на основе программируемого логического контроллера (ПЛК) SIMATIC S7-300 SIEMENS.

База данных результатов испытаний предназначена для хранения результатов испытаний собранных с различных источников информации.

Источниками информации при проведении испытаний являются:

• Система измерения рабочих параметров;
• Система модельных измерений;
• Видеокамера;
• Тепловизор.

После проведения испытаний информация от всех источников сохраняется в общем хранилище и обеспечивается возможность в любой момент быстро найти результаты испытаний, просмотреть в удобной форме, обработать и получить итоговый отчёт. В результате объединения и структурирования данных появляется возможность решать следующие задачи:

• Централизованное хранение данных, собранных с различных источников информации;
• Просмотр разнородной информации в едином программном комплексе;
• Поиск результатов испытаний по типу испытаний, по объекту, по дате проведения, серии испытаний, по выводам, сформулированным по значениям, полученным в процессе проведения;
• Возможность обмена информацией в едином информационном пространстве предприятия.

Комплексная автоматизированная система установки ПЛАЗМАТРОН У‑13 ВЧП ФГУП ЦНИИмаш – это наглядный пример комплексной автоматизации технологического процесса отдельной экспериментальной установки, реализованный компанией “Лаборатория автоматизированных систем (АС)”. Это пример прикладного решения с применением различных программно-аппаратных платформ и большого опыта использования различных датчиков и исполнительных устройств ведущих отечественных и мировых производителей.

Данная система была сдана заказчику и введена в эксплуатацию в 2011 году и успешно эксплуатируется заказчиком по настоящее время. Внедренная система позволила принципиально расширить функциональность установки, в том числе ставить и решать нетривиальные задачи для установок данного типа.

Информационно-измерительная система для испытаний образцов РДТТ

Заказчик: ФГУП ФЦДТ “Союз”

Информационно-измерительная система предназначена для проведения огневых испытаний РДТТ с регистрацией следующих параметров:

• Давления;
• Тяги;
• Расхода;
• Температуры;
• Формоизменения корпуса;
• Степени разрежения.

В состав ИИС входят как собственно информационно-измерительная система сбора, регистрации, обработки и представления информации при стендовых испытаниях изделий, так и пульт управления запуском.

Измерительная часть информационно-измерительной системы построена на базе крейтовой системы LTR отечественного производства.

Для регистрации информации, полученной во время проведения испытаний, используется разработанное в "Лаборатории автоматизированных систем (АС)" программное обеспечение ACTest, которое позволяет автоматизировать подготовку и проведение измерений, а также обработку и анализ полученных данных.

Состав измерительных каналов:

• 16 каналов тензоизмерения;
• 16 потенциометрических каналов;
• 32 канала измерения сигнала с термопар;
• 48 каналов измерения тока 0–20 мА.

Пульт управления запуском работает под управлением контроллера Siemens 1200 й серии. Программное обеспечение, разработанное для системы управления, позволяет управлять процессом проведения испытаний и контролировать текущее состояние си-стемы.

Разработанная информационно-измерительная система обеспечивает требуемое количество измерительных каналов на стендовом комплексе здания 320, обладает степенью защиты: IP 55 согласно EN 60 529/09.2000, соответствует NEMA 12. В систему заложена возможность дальнейшей модернизации и расширения её функционала.

Оборудование для теплопрочностных испытаний

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

Для центра теплопрочности ФГУП ЦНИИмаш в 2012 – 2015 годах был разработан ряд систем, позволяющих повысить информативность и технологичность проводимых испытаний

Информационно-измерительная система  для испытания маломасштабных имитаторов баков и межбаковых отсеков РКТ

Информационно-измерительная система собрана на четырех крейтах LTR и обеспечивает работу с датчиками температуры (термометры сопротивления и термопары), тензодатчиками (мостовая и полумостовые схемы включения), и другими типами датчиков с выходным сигналом 4…20 мА и напряжением ±10 В.

Аппаратно-программный комплекс измерения и сбора экспериментальных данных для прочностных испытаний

Аппаратно-программный комплекс состоит из двух стоек по 4 крейта LTR c модулями LTR212M1 и обеспечивает работу с 512 четвертьмостовыми каналами. Для выполнения этой работы компания "Л Кард" начала выпуск новой модификации тензомерического модуля с расширенными функциональными возможностями.

Система управления силовым и тепловым нагружением

Система управления силовым и тепловым нагружением предназначена для обеспечения воспроизведения заданных сил и моментов с помощью силовых гидроцилиндров, а также создания температурного нагружения объекта испытания с помощью инфракрасных нагревателей.

В состав системы управления входит контроллер, обеспечивающий по 24 каналам автоматическое регулирование величины силового нагружения с обратной связью с использованием тензометрического датчика силы и контролем перемещения штока гидроцилиндра.

Для полного исключения несанкционированного разрушения объекта испытаний в состав системы входит дополнительный контроллер противоаварийной защиты, осуществляющий контроль развиваемого усилия по величине давления в каждом из гидроцилиндров.

Система разработана и изготовлена с использованием контроллеров фирмы Siemens и разработанного нами специализированного программного обеспечения, в состав которого входят программы контроллеров и программное обеспечение АРМ оператора.

Для уменьшения длины соединительных линий представленное выше оборудование размещается в непосредственной близости от автоматизируемого стенда. При его настройке возможно конфигурирование и тестирование каналов с использованием дисплеев расположенных в измерительных стойках. При проведении испытаний управление стендом осуществляется из пультовой, расположенной с учётом требований безопасности, в которой размещены АРМы операторов данных систем.

Оборудование для аэродинамических испытаний

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

"Лаборатория автоматизированных систем (АС)" создаёт и поставляет оборудование для аэродинамических испытаний во ФГУП "ЦНИИмаш" с 2004 года и по настоящее время, за это время был создан целый ряд различных систем для различных аэродинамических труб: У 3, У6, У 3М, У 4М, У 306, У 21.

Для создания этих систем применялся как универсальный программный комплекс автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro, так и разработанное по ТЗ Заказчика специализированное программное обеспечение.

АПК для измерения полей давления при аэродинамических испытаниях.

АПК предназначен для измерения режимных параметров аэродинамических испытаний (16 каналов) и давлений с дренажных моделей (752 канала).

Система реализована на программном обеспечении ACTest и отечественной датчиковов преобразующей аппаратуре.

АПК для испытаний на аэродинамических трубах

АПК предназначен для измерения режимных и весовых параметров аэродинамических испытаний и реализован на оборудовании MGCplus фирмы HBM (Германия) и программном комплексе ACTest. Управление координатами модели осуществляется с использованием контроллера Siemens.

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У-21

Система цифрового автоматического регулирования давления в камере эжектора трансзвуковой аэродинамической установки У 21 предназначена для улучшения эксплуатационных возможностей установки за счёт повышения качества воспроизведения параметров её аэродинамического потока, воздействующего на исследуемую модель.

Система реализована на контроллере Siemens и заказном программном обеспечении. В состав системы входят датчики давления, стойка контроллерная, АРМ оператора.

Система для регистрации импульсных процессов

Система предназначена для регистрации быстропротекающих импульсных процессов.

Частота регистрации сигналов до 10 МГц на канал, число каналов — 16.

В системе реализованы различные режимы запуска регистрации: по условию, по цифровому стробу. Имеется возможность настраивать длительность истории и предыстории.

Система измерения и управления для автоматизации испытаний ПВРД

Заказчик: АО “ВПК “НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ”

Система предназначена для автоматизации стендовых испытаний продукции АО “ВПК ”НПО Машиностроения” на стендовой базе НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова".

Работа по созданию этой комплексной автоматизированной системы выполнялась в два этапа:

В состав комплексной автоматизированной системы вошли:

Система управления (СУ) предназначена для управления испытательным стендом и исполнительными органами объекта испытаний. Циклограмма работы настраивается в зависимости от типа изделия и программы испытаний.
Аппаратная часть СУ выполнена в виде специализированного приборного шкафа 19”.
Система управления работает в двух режимах: автоматический и ручной. Управление в автоматическом режиме реализовано на контроллере SIEMENS SIMATIC S7-300. Управление в ручном режиме производится от пульта, расположенного на передней панели контроллерного шкафа. Отображение информации осуществляет на автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора стенда. Прикладная программа оператора стенда создана на SCADA-системе InTouch 10.

Система измерения позволяет в процессе испытаний проводить измерения как параметров самого стенда, так и параметров испытуемого изделия.

Для измерения избыточного и абсолютного давления применяются датчики типа МИДА-ДИ (ДА) -13П-К, с унифицированным токовым выходом 4 … 20 мА. Для измерения давления на объекте применяются высокотемпературные потенциометрические датчики давления ТМД. Для измерения пульсаций давления применяются тензометрические датчики стато-динамического давления PHL-A. Для измерения температур используются бескорпусные хромель-алюмелевые и хромель-копелевые термопары по ГОСТ 1790-77. В состав системы входят два датчика для измерения температуры в блоке подключения нерабочих спаев термопар. Для измерения расхода используются датчики типа ТПР. Для измерения усилий применяются тензометрические датчики, включенные по схеме мост или полумост.

В 19” стойках измерительной системы размещена аппаратура сбора и регистрации данных, блок бесперебойного питания, блоки питания для запитки датчиков, коммутационное оборудование - клеммы «под винт» для подключения кабельных линий к датчикам.

Аппаратура сбора данных выполнена на основе серийного оборудования компании “Л Кард” – модульной системы LTR (крейта LTR-U-16-1) и обеспечивает измерения:

Прикладное программное обеспечение системы измерений выполнено на основе Программного комплекса автоматизации измерений - ACTest-Pro, серийного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС, позволяющего:

Программный комплекс ACTest построен по модульному принципу и был поставлен с настроенными сценариями нескольких экспериментов, для работы с данным оборудованием сбора данных и датчиками.

Эта комплексная автоматизированная система была разработана, смонтирована и прошла пусконаладку на стенде Ц9 НИЦ ЦИАМ — филиал ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова" и успешно эксплуатируется с 2009 г.

Система оперативно-диспетчерского управления для центральной диспетчерской ООО "Газпром Трансгаз Югорск"

Заказчик: ПАО “Газпром”

Система предоставляет возможность контроля за транспортировкой газа на всём протяжении газопроводов предприятия, что составляет порядка 1500 км. В единую информационно-управляющую систему объединено большое количество различных систем автоматизации нижнего уровня, предоставляющих текущую информацию о работе технологических объектов и дающих возможность управления ими. Информационно-управляющая система объединяет около 1100 газоперекачивающих агрегатов и 220 компрессорных цехов на 35 станциях, что суммарно составляет порядка 60 тысяч аналоговых и дискретных параметров, получаемых и архивируемых с периодом от 1 секунды до нескольких минут. С автоматизированных рабочих мест (АРМ) линейно-производственных участков (ЛПУ) данные в реальном времени передаются в центральную диспетчерскую по региональной сети передачи данных.

Данная информационно управляющая система (ИУС) охватывает несколько уровней автоматизации и предоставляет заказчику следующие возможности:

• Контроль за текущим состоянием газотранспортной системы в масштабе реального времени;

• Анализ архивов данных;

• Управление линейной частью магистральных газопроводов;

• Интеграция с существующими и новыми системами предприятия.

В качестве источников данных выступают различные системы автоматизации нижнего уровня (системы управления газоперекачивающими агрегатами (ГПА), компрессорными цехами (КЦ), системы телемеханики).

Первая ступень консолидации данных это АРМ диспетчера линейно производственного управления (ЛПУ), объединяющего несколько компрессорных станций (КС), каждая из которых включает ряд компрессорных цехов (КЦ). АРМ реализован на базе SCADA_системы (Supervisory Control and Data Acquisition) InTouch фирмы Wonderware. Далее информация со всех ЛПУ передается по региональной сети передачи данных (РСПД), охватывающей все предприятие, объединяется и архивируется на отказоустойчивом сервере (MS SQL +Industrial SQL) в центральном диспетчерском пункте (ЦДП).

Диспетчеры ЛПУ имеют возможность в реальном времени наблюдать за режимом работы и параметрами ГПА, цехов и линейной части своего ЛПУ, а также соседних ЛПУ. В случае обеспечения со стороны системы телемеханики, диспетчер ЛПУ имеет возможность управлять положением кранов линейной части своего ЛПУ. Диспетчеры центральной производственно-диспетчерской службы (ЦПДС), а также сотрудники соответствующих служб предприятия могут со всех ЛПУ просматривать текущие параметры объектов, анализировать архивные данные за период до одного года и более (в зависимости от конфигурации дисковой подсистемы сервера), просматривать паспорта объектов (реализована интеграция с внешней системой паспортизации): диспетчеры – при помощи специализированного АРМ на базе SCADA системы InTouch, остальные сотрудники – при помощи АРМ, реализованного на базе Web технологий и доступного с любого ПК на предприятии (доступ ограничивается на уровне пользователей).Диспетчер ЦПДС имеет возможность управлять кранами линейной части газопровода на любом ЛПУ.

Основные экранные формы АРМ диспетчеров представляют собой технологические схемы различного охвата с соответствующим уровнем детализации и набором выводимых параметров. Для повышения наглядности состояния столь крупной системы в ЦДП установлена видеостена, отображающая в верхней части общую технологическую схему газотранспортной системы и в нижней дополнительные окна (отдельные укрупненные схемы, журнал событий, схемы связи и т.п.), выводимые автоматически либо по команде диспетчера.

Описанная информационно-управляющая система внедрена "Лабораторией автоматизированных систем (АС)" в 2004г. С внедрением данной системы Заказчик получил возможность наблюдать за технологическим процессом в реальном времени — от уровня газоперекачивающего агрегата и линейного крана до уровня ЛПУ и транспортной системы в целом и получать срезы исторических данных за любой период времени (за время работы системы) на всех уровнях — от диспетчера ЛПУ до главного специалиста. Диспетчерская служба получила возможность удалённого управления технологическими объектами.

Автоматизированный диспетчерский комплекс нефтеперерабатывающего завода

Заказчик: ОАО "Линос"

Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления нефтеперерабатывающего завода является примером типичной диспетчерской системы крупного промышленного предприятия, охватывающей все уровни организации этого предприятия.

В результате диспетчерская служба контролирует производство продукции на любой стадии. Руководство и главные специалисты предприятия через свои автоматизированные рабочие места (АРМы) получают данные из базы данных реального времени в виде: экранных форм, отчетов,трендов.

При этом руководитель имеет доступ не только к «Отчёту руководителя», содержащему актуализированную информацию из базы данных реального времени, но и к информации с нижнего уровня. Эта возможность реализована двумя способами:

• В зависимости от количества пользователей в системе устанавливается необходимое количество АРМов верхнего уровня, на которые через корпоративную сеть доставляются нужные данные;
• Используется специализированная среда разработки, позволяющая создать интегрированный в систему информационный Web-портал. Данный портал обеспечивает доступ к нужной информации системы.

При создании данной автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления были решены многие технические проблемы. В частности, для измерения массы бензина в резервуарах по всей высоте в них были установлены датчики давления,по данным с которых с помощью специальных алгоритмов производился расчёт массы бензина.

Система измерения и система управления установки ПЛАЗМАТРОН У13-ВЧП

Заказчик: ФГУП ЦНИИмаш

В 2011 году была проведена комплексная модернизация высокочастотного плазматрона центра Аэро- газодинамики ФГУП ЦНИИмаш. Для обеспечения работы в автоматизированном режиме были созданы система управления и системы измерения, проведена модернизация пневматической системы и систем вакуумирования, системы электропитания и системы охлаждения, усовершенствована система ввода модели; стенд оснащён системой видеорегистрации. Для централизованного хранения стендовой информации и результатов испытаний поставлен сервер и организована ЛВС.

Системы управления и измерения установки предназначены для реализации технологического процесса испытаний на установке плазматрон "У 13 ВЧП" в автоматическом и ручном вариантах, осуществления сбора, регистрации и обработки экспериментальных данных, а также для вывода их на электронные и бумажные носители информации.

Функциональный состав комплексной системы включает: 

• Систему модельных измерений;
• Систему измерений и контроля рабочих параметров установки;
• Видеосистему;
• Систему управления.

Система управления объединена с системой измерений технологических параметров и системой измерений модельных параметров в единую информационную сеть для согласования совместной работы.

Система модельных измерений предназначена для измерения, сбора, обработки, отображения и регистрации изменения физических параметров исследуемых моделей и образцов в процессе их испытания в плазменном потоке:

• Температуры на поверхности модели (как в определённой точке, так и её распределение по модели);
• Температуры внутри образца и за образцом;
• Давления на модели;
• Деформации образца.

Система обеспечивает измерение параметров как контактными методами (термопары, терморезисторы, тензодатчики и.т.д) так и дистанционными (тепловизор, ик-термометр и т.д).

Система модельных измерений реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании “Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR 11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (4 шт.);
• Модуль LTR 27 носитель субмодулей (2 шт.);
• Модуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (6 шт.);
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (шт.8);
• Датчик OP-27TR компенсатор холодного спая (8 шт.);
• Модуль LTR51 Носитель восьми субмодулей серии H-51x (1 шт.);
• Субмодуль H-51FH Измеритель частоты: 2 канала, 0...125 кГц, (8 шт.);
• Модуль LTR 212 тензометрический модуль 4 канала (1 шт.).

Система выполнена в виде мобильной стойки с источником бесперебойного питания и персональным компьютером и может использоваться как на этой установке, так и на других установках аэродинамического комплекса. 
Также в состав системы входят 2 блока 32х канальных усилителей для термопар, блоки подключения сигналов и кабельная сеть. 
Особенностью данной системы измерений является наличие 64 каналов термопарных каналов с поканальной гальваноразвязкой и полосой пропускания 10 кГц на канал. Поканальная гальваноразвязка до 1500 В обеспечивается модулями серии 5В40 фирмы Data Force. Полоса пропускания в 10 кГц для термопарных каналов является не типовым решением в мире автоматизации, так как такие высокие скорости нагрева обычно не характерны для большинства тепловых процессов. Поэтому система была построена на усилителях общего назначения с коэффициентом усиления 50, а компенсация температуры нерабочего спая была выполнена с использованием медных термометров сопротивления (4 канала равномерно размещённых в 32 канальном блоке). Пересчёт напряжений в температуру с учётом температуры нерабочего спая осуществляется в программном комлексе ACtest, где реализована «термопарная» функция математической библиотеки.

Коммутационная часть системы модельных измерений выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)", в составе блока согласования сигналов и кабельных линий подключения датчиков, обеспечивает высокотехнологичное и надежное подключение специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Система измерения рабочих параметров предназначена для измерения сбора, обработки, отображения и регистрации параметров работы установки:

• Расхода плазмообразующего газа;
• Давления в рабочей и разрядной камерах;
• Мощности ВЧ-генератора;
• Мощности на плазмотроне;
• Уровней теплового потока плазмы;
• Уровней скоростного напора потока плазмы.

Система измерения рабочих параметров реализована на основе программного комплекса автоматизации экспериментальных установок ACTest-Pro – серийного программного продукта компании “Лаборатория автоматизированных систем (АС)” и крейтовой системы LTR производства компании“Л Кард”, в составе:

• LTR-EU-16  16-местный крейт с интерфейсами USB 2.0, Ethernet c источником питания ~220 В (1 шт.);
• Модуль LTR11 АЦП: 14 бит, 400 кГц, 16 / 32 канала (1 шт.)
• Модуль LTR27 носитель субмодулей (6 шт.)
• Субмодуль H-27I-20 Измеритель тока: 2 канала, 0…20 мА (24 шт.)
• Субмодуль H-27R-100 Измеритель термосопротивлений: 1 канал, 0…100 Ом (8 шт.);
• Субмодуль H-27T Измеритель сигналов с термопар: 2 канала, - 25 мВ…+ 75 мВ (16 шт.).

Коммутационная часть системы измерения рабочих параметров выполнена на основе коммутационного оборудования производства компании "Лаборатория автоматизированных систем (АС)" и включает в себя:

• Блок подключения термопар;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода охлаждающей жидкости;
• Шкаф подключения датчиков давления и расхода плазмообразующего газа;
• Шкаф подключения датчиков электрических параметров.

Коммутационное оборудование обеспечивает технологичное и надежное подключение различных специализированных датчиков, помехоустойчивое к электромагнитному излучению установки.

Видеосистема предназначена для визуализации исследуемых моделей и образцов в процессе испытания в плазменном потоке с использованием цифровой видеокамеры и жидкокристаллических панелей размером 32” и 60”. Данная система позволяет производить запись до 26 ч видео Full HD великолепного качества. Передовые оптические технологии и удобные пользовательские функции помогают снимать с исключительным уровнем детализации. Во время проведения эксперимента происходит передача видеосигнала с камеры на два устройства отображения одновременно. Для передачи сигнала на расстояние более 10 метров применяется специализированный кабель HDMI - активный кабель HDMI с гибридной структурой, включающей в себя четыре многомодовых оптоволокна для передачи видео- и аудио- данных интерфейса и медные проводники для сервисных сигналов DDC 2B, HDCP. Интегрированные на его концах миниатюрные передающий и принимающий оптические модули запитываются либо от линии питания в интерфейсе, либо от внешнего блока питания. Использование оптоволокна позволяет без потерь передавать full HD видео - разрешением 1080p и графический сигнал - 1920х1200 60Гц на расстояния до 100 метров.

В состав видеосистемы входит:

• Видеокамера;
• ЖК монитор 32”;
• ЖК монитор 60”;
• Активные кабели HDMI;
• Разветвитель сигнала HDMI.

Система управления состоит из следующих элементов:

• Пульта управления;
• Блока автоматического управления технологическим процессом;
• Исполнительных элементов;
• Датчиков контроля и регулирования технологических параметров.

Пульт управления предназначен для осуществления ручного управления технологическим процессом и визуализации технологических параметров.

Блок автоматического управления технологическим процессом состоит из управляющего компьютера и приборной стойки системы управления на основе программируемого логического контроллера (ПЛК) SIMATIC S7-300 SIEMENS.

База данных результатов испытаний предназначена для хранения результатов испытаний собранных с различных источников информации.

Источниками информации при проведении испытаний являются:

• Система измерения рабочих параметров;
• Система модельных измерений;
• Видеокамера;
• Тепловизор.

После проведения испытаний информация от всех источников сохраняется в общем хранилище и обеспечивается возможность в любой момент быстро найти результаты испытаний, просмотреть в удобной форме, обработать и получить итоговый отчёт. В результате объединения и структурирования данных появляется возможность решать следующие задачи: