Чувствительность нормирующего преобразователя с линейной статической характеристикой равна
Quot;Идентификация измерительного канала ИИС (с термометром
сопротивления) в статическом режиме"
Учебный год
(весенний семестр 23.01.13)
Нормативные ссылки
В методических указаниях к лабораторной работе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.
ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.2.007.6-75 ССБТ. Аппараты электрические коммутационные на напряжение до 1000 В. Требования безопасности.
ГОСТ 12.2.007.14-75 ССБТ. Кабели и кабельная арматура. Требования безопасности.
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.
ГОСТ 6651-78 Термопреобразователи сопротивления ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 13384-81 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 23737-79 Меры электрического сопротивления. Общие технические условия.
РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Термины и определения.
1 Цели работы
Изучение экспериментального-аналитического метода идентификации измерительного канала (ИК) измерительной информационной системы (ИИС), состоящего из термопреобразователя сопротивления и нормирующего преобразователя.
Изучение методики обработки экспериментальных данных в целях определения параметров математической модели статики измерительного канала измерительной информационной системы.
2 Общие сведения
Математическая модель – это система математических соотношений, описывающих изучаемый процесс или объект.
Процедура составления математический модели и ее исследование называется математическим моделированием. В основу математического моделирования положена идентичность формы уравнений и однозначность соотношений между переменными в уравнениях оригинала (объекта исследования) и модели (реализуемой на ЭВМ).
Идентификация объекта исследования – процедура построения математической модели объекта по реализациям его входных и выходных сигналов.
По способу получения экспериментальных данных об объекте различают методы активного и пассивного эксперимента. При активном эксперименте на вход объекта подается заранее выбранное воздействие (ступенчатое, импульсное, гармоническое, псевдослучайное и т.д.), а при пассивном эксперименте используются данные, полученные в процессе нормального функционирования объекта.
При параметрической идентификации заранее известна структура математической модели объекта, а задачей идентификации является количественная оценка параметров модели.
В лабораторной работе проводится параметрическая идентификация измерительного канала измерительной информационной системы в целях определения значений параметров математической модели статики. Математическая модель статики – это зависимость между значениями выходной величины и входной величины в равновесных состояниях.
Измерительный канал (ИК) измерительной информационной системы (ИИС) по РМГ 29 представляет собой совокупность средств измерений, обеспечивающую передачу сигнала измерительной информации на вход вычислительного комплекса.
В лабораторной работе выполняют идентификацию измерительного канала, состоящего из термопреобразователя сопротивления типа ТСП-5071, нормирующего преобразователя типа ПТ-ТС-68 и вторичного цифрового микропроцессорного прибора типа ТРМ101-РИ.
Термопреобразователь сопротивления ТСП-5071 предназначен для преобразования входной измеряемой температуры "t" в выходное электрическое сопротивление "Rt" [1]. Номинальная статическая характеристика (НСХ) преобразования – Гр. 21 по ГОСТ 6651.
Нормирующий преобразователь ПТ-ТС-68 по ГОСТ 13384 предназначен для линейного преобразования выходного сопротивления "Rt" термопреобразователя ТСП в унифицированный аналоговый сигнал "I" постоянного тока, изменяющегося в диапазоне от 0 до 5 мА по ГОСТ 26.011. Диапазон измерений нормирующего преобразователя: по температуре от минус 70 до плюс 180 оС; по сопротивлению – от 33,08 до 77,99 Ом. Класс точности 1 [1].
Измеритель-регулятор микропроцессорный типа ТРМ101-РИ в комплекте с различными первичными преобразователями предназначен для измерений физических величин, преобразованных в электрические естественные и унифицированные сигналы, отображения измеренного значения на цифровом индикаторе, а также для работы в сети, организованной по стандарту RS-485. В лабораторной работе он используется как миллиамперметр постоянного тока с диапазоном измерений от 0 до 5 мА, диапазоном показаний от 0 до 100 % и классом точности 0,5. Входной токовый сигнал должен подводится к клеммам "ВХОД ТРМ101-РИ", пронумерованным цифрами 4 (плюс) и 5 (минус), между которыми включен образцовый резистор с сопротивлением 100 Ом [2,3].
Задачей параметрической идентификации является экспериментальное определение параметров математической модели статики измерительного канала, представленной в виде алгебраического уравнения.
Теоретическая математическая модель статики термопреобразователя сопротивления ТСП-5071 имеет вид:
, (1)
где Rt– сопротивление термопреобразователя при температуре t, Ом;
R0– сопротивление термопреобразователя при температуре 0 оС, Ом;
t – измеряемая температура, оС;
А, В – параметры математической модели.
В свою очередь параметры равны:
R0= 46 Ом; А = 3,96847´10-3оС-1; В = - 5,847´10-7оС-2.
Теоретическая математическая модель статики нормирующего преобразователя ПТ-ТС-68 имеет вид:
, (2)
где I – выходной ток нормирующего преобразователя, мА;
Sш– чувствительность нормирующего преобразователя, мА/Ом;
Rt,н– сопротивление термопреобразователя сопротивления при
температуре минус 70 оС, Ом.
Чувствительность нормирующего преобразователя с линейной статической характеристикой равна
.
Математическая модель статики показывающего измерительного прибора типа ТРМ101-РИ имеет вид
, (3)
где Q – показания прибора, %.
При идентификации измерительного канала находят уравнение приближенной регрессии, связывающее выходные показания N виртуального прибора (на экране компьютера – соответствующие показаниям Q) с входной измеряемой температурой t [4].
При этом сначала проводят экспериментальное определение показаний виртуального прибора Ni, соответствующих устанавливаемым на входе ИК значениям электрического сопротивления Rt,i(с помощью магазина типа Р4834 по ГОСТ 23737). Затем, используя НСХ преобразования датчика, аналитически заменяют значения сопротивления на Rt,iего выходе значениями температуры tiна его входе. После этого рассматривают совместно выборки значений температуры tiи показаний Ni– получают искомое уравнение статики измерительного канала и проверяют его адекватность.
Экспериментальные данные и результаты расчетов записывают в таблицу 1.
Таблица 1 - Результаты наблюдений и расчетов
| ti, oC | Rt,i, Ом | Ni,1, % | Ni,2, % | Ni, % | Di, %2 |  ,
oC2
| tiNi, oC×% |
| -65 | 33,98 | ||||||
| -20 | 42,34 | ||||||
| +30 | 51,45 | ||||||
| +80 | 60,43 | ||||||
| +130 | 69,28 | ||||||
| +175 | 77,09 |
В графу 1 таблицы внесены значения температуры, в графу 2 – соответствующие значения сопротивления датчика, в графы 3 и 4 следует записать экспериментально полученные значения показаний виртуального прибора (при увеличении и уменьшении сопротивления) – для n=6 серий опытов при m=2 опытах в каждой серии, в графу 5 - средние арифметические значения тока для каждой i-ой серии опытов, в графу 6 - значения дисперсий Di, рассчитанные по формуле, приведенной в [ 4 ]
; (4)
графы 7 и 8 предназначены для записи результатов промежуточных расчетов, выполняемых при определении параметров математической модели статики.
Для проверки воспроизводимости опытов рассчитывают значение критерия Кохрена
(5)
и сравнивают его с табличным значением критерия G т, взятым из таблицы А.1 приложения А - при числе степеней свободы f = m – 1 для доверительной вероятности Рдов= 0,95 и числе серий опытов n. Опыты считают воспроизводимыми при выполнении условия Gр< Gт.
Для расчета параметров b0, %, и b1, %×ОС-1, математической модели статики измерительного канала, представленной в виде уравнения
, (6)
используют систему уравнений, полученную на основе метода наименьших квадратов [4]:
(7)
При решении этой системы уравнений значения коэффициентов (параметров математической модели статики) могут быть получены по выражениям [4]:
,
, (8)
Для облегчения процедуры расчета сумм в системе уравнений заполняют графы 7, 8 в таблице 1.
Для проверки адекватности полученной математической модели по критерию Фишера необходимо предварительно рассчитать значение дисперсии воспроизводимости
(9)
и соответствующее число степеней свободы 
.
Затем необходимо рассчитать значение дисперсии адекватности
, (10)
где 
- расчетные значения показаний N, полученные по формуле (6);
q - число коэффициентов регрессии.
Соответствующее число степеней свободы 
.
Расчетное значение критерия Фишера
. (11)
Если расчетное значение Fрменьше теоретического значения Fт, найденного по таблице А2 приложения А, то уравнение (5) считают адекватным.
В лабораторной работе измерительная информационная система образована из измерительного канала и компьютера, в состав программного обеспечения которого входит SCADA-система ОРМ v. 1, предназначенная для работы с приборами автоматизации технологических процессов, поставляемыми ПО "Овен", и включающая в себя две независимые подсистемы: ОРМ и ORV. Именно с ее помощью
Подсистема ОРМ (Owen Process Manager) используется для разработки рабочих приложений, сохранения их на диске для последующего использования в АСУТП [5].
Подсистема ORV (Owen Report Viewer) предназначена для обработки информации, протоколируемой подсистемой Owen Process Manager. Она обеспечивает чтение файлов, содержащих рапорты, а также отображение сохраненной информации в виде таблиц и графиков.
Призапуске подсистемы ОРМ появляется ее главное окно. В левой верхней части главного окна расположено главное меню. Чуть ниже находится панель управления, кнопки которой дублируют основные позиции меню подсистемы. В центральной части окна расположено рабочее поле, в котором пользователь формирует схему рабочего приложения, и где при запуске приложения на исполнение отображаются результаты работы подсистемы. В нижней части окна находится панель, в полях которой показывается информация о состоянии процесса работы приложения (правое поле) и индикатор, отображающий динамику происходящих действий (левое поле).
В рабочем поле подсистемы обозначен коммуникационный порт Com3. Этот порт компьютера, который при запуске не был задействован какими-либо программами и устройствами. В данном конкретном случае к коммуникационному порту Com1 подключена мышь, что не позволяет подсистеме его использовать.
В рабочем поле при первом запуске пользователь должен создать схему рабочего приложения, с которым предстоит работать подсистеме ОРМ. Первым шагом является определение интерфейса коммуникационного порта, к которому будут подключены используемые приборы. Для этого следует подвести курсор мыши к изображению коммуникационного порта. После нажатия правой кнопки мыши на экране появится всплывающее меню.
Выбрав в этом меню позицию "Добавить интерфейс", пользователь вызовет на экран окно определения и изменения интерфейса. Выполнив в этом окне необходимые действия, пользователь получит возможность определить интерфейс выбранного коммуникационного порта.
Следующим шагом является указание приборов, подключаемых к выбранному порту через данный интерфейс. Для этого следует переместить курсор мыши на свободную (не занятую изображениями коммуникационных портов и интерфейсов) часть рабочего поля. После нажатия правой кнопки мыши на экране появится всплывающее меню.
Выбор в этом меню позиции "Добавить прибор" приведет к появлению на экране окна определения и изменения прибора. Выполнив в этом окне необходимые действия, пользователь получит возможность определить прибор, подключаемый к одному из определенных ранее интерфейсов.
Созданное рабочее приложение может быть запущено на исполнение. Для этого следует активировать позицию "Запустить процесс" в разделе "Процесс" главного меню подсистемы или выбрать мышью на панели управления кнопку со стрелкой, направленной вправо.
После запуска рабочего приложения подсистема Owen Process Manager начнет опрашивать приборы, подключенные к данному приложению (в данном случае - один прибор) с периодичностью, заданной пользователем в окне определения и изменения прибора.
Внешний вид главного окна подсистемы несколько изменится. На панели управления станут недоступными для использования кнопки работы с файлами (в левой части панели) и кнопка запуска рабочего приложения. В то же время, доступными станут кнопки приостановки и завершения работы приложения, а также кнопки вызова подсистемы Owen Report Viewer для просмотра файла рапорта в виде таблиц или графиков событий.
Запущенное исполнение рабочего приложения может быть приостановлено или завершено. В случае его приостановки подсистема прекращает опрос прибора. Этот режим может быть использован как пауза, позволяющая перепрограммировать подключенный прибор.
Однако создание схемы является лишь одним из этапов работы, предназначенным для установления связи компьютера с приборами. Отображаемые на ней данные не слишком удобны для восприятия и анализа, с трудом поддаются группировке. В силу этого и для решения еще ряда задач (например - для организации протоколирования данных) в системе вводится понятие дополнительных зон отображения. Таких зон пять, и показанные на панели управления кнопки с цифрами соответствуют этим зонам.
В рассматриваемом нами случае при переключении в любую из этих зон отображения центральная часть окна очистится.
Для создания объекта следует установить курсор мыши в ту часть зоны отображения, где необходимо разместить создаваемый объект, и, нажав правую кнопку мыши, вызвать всплывающее меню:
Выбор в этом меню позиции "Добавить ссылку" приведет к появлению на экране окна определения и изменения ссылки. Выполнив в этом окне необходимые действия, пользователь получит возможность создать ссылку на определенный ранее прибор.
Если запустить рабочее приложение на исполнение, система заменяет символ #, входящий в состав текста, конкретным значением, получаемым от прибора.
Подсистема Owen Report Viewer предназначена для обработки данных, протоколируемых в файлы рапорта при работе подсистемы Owen Process Manager. Она обеспечивает решение следующих задач:
- чтение файла за одни сутки или набора файлов за несколько суток;
- отображение рапорта или набора рапортов в виде таблицы событий;
- отображение сохраненных в рапорте (рапортах) значений как графика;
- выбор для отображения всех событий, сохраненных в рапорте или рапортах;
- выбор отображения только определенных событий ( в том числе работа с событиями, относящимися к заданному пользователем временному интервалу);
- сохранение отображенных событий в файлы Access, FoxPro, Dbase или Excel для последующей произвольной обработки этих событий;
- печать построенного графика событий.
3 Описание лабораторной установки
Лабораторная установка содержит: часть измерительного канала ИИС, состоящую из размещенного на стенде 3 нормирующего преобразователя типа ПТ-ТС-68, подключаемого двумя проводами к вторичному прибору типа ТРМ101-РИ. Преобразователь подключен к магазину сопротивлений типа Р4834 с предельным значением устанавливаемого сопротивления 1111111,1 Ом и классом точности 0,02/2,5×10 –7 (для имитации выходного сигнала термопреобразователя сопротивления). Вторичный прибор ТРМ101-РИ через адаптер сети типа АС3 подключен к компьютеру. SCADA-система ОРМ v. 1 представляет собой программное обеспечение, установленное на компьютере.
4 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
При выполнении лабораторной работы необходимо соблюдать меры безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.2.007.6, ГОСТ 12.2.007.14, Правилами техники безопасности [6], правилами техники безопасности и промсанитарии, установленными инструкциями КубГТУ, нормативными документами на рабочий эталон и другие средства измерений.
Пакетные выключатели, с помощью которых подается напряжение питания к нормирующему преобразователю и к вторичному прибору, запрещается включать без разрешения преподавателя.
При проведении работы категорически запрещается прикасаться к токоведущим частям установки и клеммам.
На лабораторном столе не должно быть лишних посторонних предметов (пакетов, сумок, одежды, пищевых продуктов).
Категорически запрещается выполнять какие-либо переключения в схеме на лабораторной установке без согласования с преподавателем.
5 Порядок выполнения работы
5.1 Подготовьте лабораторную установку к проведению эксперимента, выполните для этого следующие операции:
- проверьте правильность сборки схемы и подключения магазина сопротивлений Р4834, нормирующего преобразователя ПТ-ТС-68 и прибора ТРМ101-РИ;
1) подключите клемму "1" магазина сопротивлений Р4834 к клемме "1 вход ПТ-ТС-68" на панели стенда 3, а клемму "9" магазина двумя проводами к клеммам "2 вход ПT-ТС-68" и "3 вход ПТ-ТС-68";
2) подключите клемму "Плюс выход ПТ-ТС-68" к клемме "4 вход ТРМ101-РИ" на панели стенда, а клемму "Минус выход ПТ-ТС-68" к клемме "5 вход ТРМ101-РИ";
- установите на Р4834 сопротивление 33,98 Ом;
- после включения компьютера преподавателем включите питание ПТ-ТС-68, пакетным и поворотным выключателями на стенде 3; включите питание прибора ТРМ101-РИ – поворотным выключателем на стенде 3; проконтролируйте наличие выходного тока преобразователя по наличию ненулевых показаний прибора ТРМ101-РИ.
5.2 По заданию преподавателя выполните экспериментальную часть лабораторной работы в одном из двух режимов:
1) с созданием нового рабочего приложения в среде SCADA-системы ОРМ v. 1;
2) с использованием ранее созданного рабочего приложения.
При выполнении лабораторной работы в первом режиме проведите загрузку SCADA-системы ОРМ v. 1 - выполните щелчок левой кнопкой мыши на кнопке "Пуск" в полоске задач на рабочем столе, затем на элементе "Программы". В открывшейся папке выполните щелчок на элементе "Owen System", затем выполните щелчок левой кнопкой мыши на "Owen Process Manager", при этом на экране появится главное окно подсистемы "OPM: новый процесс".
В главном окне подсистемы ОРМ создайте схему рабочего приложения, предназначенного для автоматизации процесса измерения, выполните для этого следующие операции:
- настройте интерфейс коммуникационного порта, для этого подведите курсор мыши к изображению порта "Com3", нажмите правую кнопку мыши и в появившемся всплывающем меню выберите позицию "Добавить интерфейс" и нажмите левую кнопку мыши. В появившемся окне "Com3: определение интерфейса" установите в позиции "Изготовитель" - текст "Овен"; в позиции "Тип интерфейса" текст "Адаптер сети АС3", сохраните выбранные параметры – нажмите кнопку "ОК", при этом на рабочем поле появится изображение "Адаптер АС3", соединенное линией с изображением" Com3";
- укажите прибор, подключаемый к выбранному порту через данный интерфейс, для этого переместите курсор мыши на свободную часть рабочегополя, нажмите правую кнопку мыши, в появившемся всплывающем меню выберите позицию "Добавить прибор". В появившемся окне "Определение прибора" установите на вкладке "Общие свойства" в позиции "Изготовитель" - текст "Овен", в позиции "Тип прибора" - текст "Измеритель-регулятор TPM101", в позиции "Базовый адрес" число "16", в позиции "Скорость" – число "9600". После этого в соответствующих окнах будут автоматически заполнены сведения о параметрах связи. Установите "Коэффициент корректировки результатов измерения" равным единице. Затем на вкладке "Параметры опроса" установите текст "Периодический опрос" и значение "Интервала опроса", равное 5 секундам. Сохраните выбранные параметры - нажмите кнопку "ОК", при этом на рабочем поле появится изображение прибора "ТРМ101", соединенное линией с изображением адаптера;
- настройте процесс передачи показаний прибора для сохранения в файле рапорта, для этого левой кнопкой мыши выберите "Ссылку 1", затем установите курсор мыши на открывшемся рабочем поле и нажмите правую кнопку; в появившемся всплывающем меню выберите позицию "Добавить ссылку". После этого на рабочем поле "Ссылка 1" появится прямоугольник с пунктирными границами. Затем в открывшемся окне на вкладке "Вид" в позиции "Текст" введите с клавиатуры текст ссыпки, например, "Значение равно #". Затем на вкладке "Прибор" установите "Измеритель-регулятор ТРМ101". На вкладке "Контроль" установите: "Протоколировать через каждые 5 секунд" и "Контроль диапазонов выключен". На вкладке "График" установите "График не отображается". Нажмите кнопку "ОК";
- вернитесь в главное окно подсистемы ОРМ, выберите левой кнопкой мыши кнопку панели управления "Работа со схемой всего процесса", затем нажмите кнопку "Файл", в выпадающем меню выберите позицию "Сохранить как", введите имя файла нового рабочего приложения (например, 512) и сохраните его.
При выполнении лабораторной работы во втором режиме проведите загрузку SCADA-системы ОРМ v. 1 с рабочим приложением "512", выполните для этого следующие операции:
- выполните два щелчка левой кнопкой мыши на ярлыке "ОВЕН", находящемся на рабочем столе компьютера, при этом папка "ОВЕН" откроется;
- откройте папку "512" и удалите все находящиеся в ней файлы – очистите папку перед экспериментом;
- загрузите рабочее приложение, выполнив два щелчка левой кнопкой мыши на файле "512" (oven process file).
5.3 Проведите эксперимент, выполните для этого следующие операции:
- запустите на исполнение рабочее приложение – кнопкой меню "Стрелка вправо"; при этом в папке "512" появится новый файл рапорта, например, 02152013, обозначение которого представляет собой дату выполнения лабораторной работы с шаблоном XXYYZZZZ (в котором ХХ - номер месяца, YY - число месяца, ZZZZ - год);
- после появления первого нового показания прибора N1,1, сразу же нажмите на кнопку приостановки выполнения приложения, при этом данное показание будет записано в файл рапорта;
- увеличивая с помощью магазина Р4834 входное сопротивление нормирующего преобразователя, последовательно устанавливайте на нем значения из графы 2 таблицы 1, следите за появлениями соответствующих показаний прибора и для каждого нового показания запускайте и приостанавливайте выполнение рабочего приложения – обеспечивая тем самым последовательную регистрацию шести увеличивающихся показаний: N2,1, N3,1, N4,1, N5,1, N6,1;
- увеличьте входное сопротивление 77,09 Ом на 0,1 Ом, кратковременно выведите значение выходного тока за верхний предел его изменения и после примерно минутной задержки вновь установите значение сопротивления 77,09 Ом, занесите в файл рапорта показание N6,2;
- уменьшая с помощью магазина Р4834 входное сопротивление, последовательно устанавливайте на нем значения из графы 2 таблицы 1, следите за появлениями соответствующих показаний прибора и для каждого нового показания запускайте и приостанавливайте выполнение рабочего приложения – обеспечивая тем самым последовательную регистрацию пяти уменьшающихся показаний прибора: N5,2, N4,2, N3,2, N2,2, N1,2;
- остановите исполнение процесса, нажав на кнопку меню "Квадрат";
- проведите регистрацию измеренных значений - нажмите кнопку панели управления "Таблица", при этом будет вызвана подсистема ORV. Нажмите кнопку меню "Просмотр", на выпадающем меню установите "Избранные события", при этом появится окно "Выбор событий для просмотра", в котором все события выделены синим цветом. Снимите щелчком мыши выделение с позиции "Сохранение значений по ссылке №1", а затем нажмите кнопку "Инверсия выбора". Затем нажмите кнопку "Старт" - при этом на экране появится перечень показаний прибора;
- сохраните отобранные значения как файл Excel: выберите в меню "Файл" позицию "Сохранить как", затем позицию "Файл Excel". В появившемся окне "Запись файла" войдите в папку "Owen", затем в автоматически созданную папку с ранее принятым именем рабочего приложения "512" и впишите имя нового файла (например, 12-03), сохраните его.
5.4 Проведите обработку экспериментальных данных для параметрической идентификации ИК, выполните для этого следующие операции:
- закройте все находящиеся на рабочем столе окна;
- выполните два щелчка левой кнопкой мыши на ярлыке "Owen", в раскрывшемся окне войдите в папку с ранее принятым именем рабочего приложения "512", после чего двойным щелчком левой кнопки мыши раскройте автоматически созданный файл с сохраненными значениями (например, 12-03);
- выделите мышью 12 показаний, скопируйте их в буфер обмена;
- загрузите файл "Рез_расчетов 5.1.2 (ТРМ101+ПТ-ТС-_%_ОРМ-для линейной модели)" с программой расчета параметров математической модели статики ИК, вставьте 12 значений в соответствующую колонку таблицы. При этом будет проведен расчет значений параметров модели;
- запишите значения параметров математической модели статики измерительного канала измерительной информационной системы и заключение об адекватности полученной модели.
6 Содержание отчета
Отчет о лабораторной работе должен содержать:
- название работы;
- три раздела со следующими заголовками:
1 Цели работы
2 Технические данные используемых средств измерений
3 Порядок выполнения работы, полученные результаты и выводы по работе.
В разделе 1 следует привести цели работы, взятые из методических указаний. В разделе 2 для каждого средства измерений необходимо указать метрологические характеристики (тип, диапазон измерений, диапазон показаний или диапазон изменения выходного сигнала, класс точности или пределы погрешности). В разделе 3 должна быть дана информация о выполнении каждого пункта лабораторной работы со ссылками на используемые формулы, а также таблица с экспериментальными и расчетными данными и следующие математические модели статики (для значений температуры ti, взятых из таблицы):
- теоретическую математическую модель Rt,i=f1(ti) термопреобразователя сопротивления ТСП-5071 - в аналитической, табличной и графической формах;
- теоретическую математическую модель Ii=f2(Rt,i) нормирующего преобразователя ПТ-ТС-68 - в аналитической, табличной и графической формах;
- теоретическую математическую модель Qi=f3(Ii) прибора ТРМ101-РИ - в аналитической, табличной и графической формах;
- теоретическую математическую модель Ni=f4(ti) измерительного канала (ТСП-5071+ПТ-ТС-68+ТРМ101-РИ) - в аналитической, табличной и графической формах;
- экспериментальную математическую модель Ni=f5(ti) измерительного канала (ТСП-5071+ПТ-ТС-68+ТРМ101-РИ) - в табличной и графической (в виде точек) формах;
- экспериментально-расчетную математическую модель Nip=f(ti) измерительного канала (ТСП-5071+ПТ-ТС-68+ТРМ101-РИ), полученную по формуле (6) после обработки экспериментальных данных - в аналитической, табличной и графической формах.
В разделе 3 необходимо оценить полученные результаты и сделать выводы о достижении поставленных в лабораторной работе целей.
Отчет должен быть оформлен на листах бумаги формата А4 по ГОСТ 2.301, снабженных рамкой и основной надписью по ГОСТ Р 21.1101.
В приложении Б на рисунке Б.1 показана форма основной надписи для первого листа отчета, на рисунке Б.2 – форма основной надписи для последующих листов.
7 Темы учебного материала дисциплины, по которым студенту
будут предложены устные или письменные тестовые задания для
защиты отчета о лабораторной работе:
1) Анализ особенностей функционирования, расчет параметров ИК ИИС со средствами измерений, приведенными в методических указаниях к лабораторной работе?
2) Расчет и анализ метрологических характеристик ИК ИИС и средств измерений, приведенных в методических указаниях к лабораторной работе?
3) Синтез структурных схем ИК ИИС, построенных с применением средств измерений, приведенных в методических указаниях к лабораторной работе?
4) Математическое обеспечение процедур идентификации ИК ИИС со средствами измерений, приведенными в методических указаниях к лабораторной работе?
5) Анализ функционирования магазина сопротивлений Р4834, применяемого для имитации выходного сигнала термопреобразователя сопротивления?
6) Математическое обеспечение процедур первичной обработки измерительной информации в ИК ИИС со средствами измерений, приведенными в методических указаниях к лабораторной работе?
7) Порядок расчета коэффициентов регрессии при использовании метода наименьших квадратов?
8) Порядок проверки адекватности уравнения регрессии?
9) Анализ возможных процедур поэлементной идентификации средств измерений, входящих в ИК ИИС?
10) Назначение SCADA-системы ОРМ v. 1, настройка интерфейса коммуникационного порта в подсистеме ОРМ, установление интервала опроса прибора, реализация процедуры регистрации показаний и их запись в файл протокола, запись результатов измерений в файл Excel.
Список литературы
1 Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-Заде А.Ю. Технологические измерения и приборы. М.: Высшая школа, 1989. 456 с.
2 Компания ОВЕН: каталог продукции. М., 2013. URL: http://www.owen.ru.
3 ООО "КИП-Сервис": каталог продукции. Краснодар, 2013. URL: http://www.kipservis.ru.
4 Основы научных исследований / В. И. Крутов [и др.] ; под ред. В. И. Крутова, В. В. Попова. М.: Высшая школа, 1989. 400 с.
5 Автоматизация технологических процессов пищевых производств / Е.Б.Карпин [и др.] ; под ред. Е.Б.Карпина. М.: Пищевая промышленность, 1977. 431 с.
6 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. М.: СПО Союзтехэнерго, 1991. 315 с.
Приложение А
(справочное)
Таблица А.1 - Значения критерия Кохрена (при Р = 0,95)
| n | f = m-1 | ||||||
| 0,999 | 0,975 | 0,939 | 0,906 | 0,877 | 0,853 | 0,833 | |
| 0,967 | 0,871 | 0,798 | 0,746 | 0,707 | 0,677 | 0,653 | |
| 0,907 | 0,768 | 0,684 | 0,629 | 0,590 | 0,560 | 0,637 | |
| 0,841 | 0,684 | 0,598 | 0,544 | 0,507 | 0,478 | 0,456 | |
| 0,781 | 0,616 | 0,532 | 0,480 | 0,445 | 0,418 | 0,398 | |
| 0,727 | 0,561 | 0,480 | 0,431 | 0,397 | 0,373 | 0,354 |
Таблица А.2 - Значения критерия Фишера (при Р = 0,95)
| fвосп | fад | ||||||
| 161,45 | 199,50 | 215,71 | 224,58 | 230,16 | 233,99 | 236,77 | |
| 18,51 | 19,00 | 19,16 | 19,25 | 19,30 | 19,33 | 19,35 | |
| 10,13 | 9,55 | 9,28 | 9,12 | 9,01 | 8,94 | 8,89 | |
| 7,71 | 6,94 | 6,59 | 6,39 | 6,26 | 6,16 | 6,09 | |
| 6,61 | 5,79 | 5,41 | 5,19 | 5,05 | 4,95 | 4,88 | |
| 5,99 | 5,14 | 4,76 | 4,53 | 4,39 | 4,28 | 4,21 | |
| 5,59 | 4,74 | 4,35 | 4,12 | 3,97 | 3,87 | 3,79 |
Приложение Б
(обязательное)
Формы основных надписей
10 10 10 10 15 10 120
| КАПП.200503.0ХХ 15 15 20 | |||||||
| |||||||
 Разраб.
| Отчет о выполнении лабораторной работы 5.1.2 по дисциплине "АИКИ" | Стадия | Лист | Листов | |||
| Провер. | Осокин | Л | |||||
| КУБГТУ 09-Т-СС1 | |||||||
| Утв. |
Рисунок Б.1 - Форма основной надписи на первом листе отчета о лабораторной работе
Примечание. ХХ – номер фамилии студента в списке группы.
10
| Лист | |
Рисунок Б.2 - Форма основной надписи на последующих листах отчета о лабораторной работе
Методические указания составил доцент Осокин В.В.