статья: Измерение медленноменяющихся параметров: новое решение от "Л Кард" 2002 г.

Алексей Лапин
Александр Побегайло

Российская компания “"Л Кард"” более 10 лет занимается разработкой и производством систем сбора медленноменяющихся параметров (ММП), к которым относятся большинство сигналов промышленных датчиков: температуры, давления, перемещения, а так же другие параметры, измерение которых имеет смысл проводить не чаще нескольких десятков раз в секунду. За прошедшие годы внедрено в различных отраслях промышленности, научных и учебных центрах несколько поколений измерителей ММП от "Л Кард".

В последнее время разработано и запущено в серийное производство новое поколение приборов. Их высокая защищенность от помех и перенапряжений достигнута применением поканальной гальваноразвязки. Исключены помехи вызываемые токами заземления. Датчики могут находиться под потенциалом в сотни вольт относительно шасси системы. Импульсные помехи подавляются за счет применения интегрирующих АЦП.

Конструктив оптимизирован на снижение цены канала систем любой конфигурации. Применена “мезонинная технология”, то есть измерительные субмодули – “мезонины” устанавливаются в “носители”, которые, в свою очередь обеспечивают их связь с хост-компьютером или интеграцию в многоканальные системы сбора данных. В каждый носитель может быть установлено до 8 субмодулей разных типов (см. таблицу), что особенно удобно при “пестром” составе измеряемых параметров. Таким образом, избыточность системы значительно снижается.

Измерительные субмодули универсальны для любой конфигурации:

Для построения многоканальных сосредоточенных систем особенно удобны крейтовые конструкции. Благодаря фронтальной загрузке модулей достигается малое время их замены.

"Л Кард" предлагает два варианта систем:

• Модульная система LTC ориентирована в основном на сбор ММП. В мобильных системах на базе notebook комплектуется интерфейсом EPP, при размещении на объектах, удаленных от хост-компьютера на расстояние до 1,5 км – интерфейсом “Манчестер-2”. Цена канала с гальваноразвязкой этих систем от 35 USD (для системы на 112 токовых входов).

• Станция сбора данных H-2000 кроме ММП может обслуживать большое количество быстроменяющихся параметров. Наличие встроенного PC-совместимого компьютера позволяет проводить обработку, регистрацию и передачу данных максимально эффективно.

Обе системы имеют емкость до 256 каналов на один крейт и допускают наращивание.

Сбор ММП с рассредоточенных по территории датчиков наиболее эффективен с использованием распределенных систем:

• значительно сокращаются затраты на кабельное хозяйство;
• появляется возможность временно исключать из сети отказавшие элементы;
• наиболее важные узлы легко дублируются;
• использование принципа модульности делает отдельные элементы и узлы системы относительно независимыми и автономными;
• становится возможным введение в строй (модернизация) не всей системы сразу, а поэтапно;
• уменьшаются расходы на модернизацию системы, расширение и наращивание возможностей.

Для построение таких систем и модернизации уже существующих "Л Кард" предлагает носитель восьми субмодулей с интерфейсом RS485.

Мобильные системы с небольшим числом каналов (до 16) строятся на том же носителе. Интерфейс заменяется на USB, питание осуществляется от компьютера.

Носитель Е-270 содержит контроллер CR-16 (вычислительный интеллект “приближается” к датчикам). Пользователь может загрузить в энергонезависимую память новую программу (таким образом, появляется возможность сделать Е-270 автономным устройством, проводить предварительную обработку сигналов или просто поставить новую версию ПО от "Л Кард"). Удачное конструктивное решение и новая элементная база позволили достичь цен каналов в 2,5 – 3 раза ниже конкурирующих решений.