Подскажите пожалуйста.

[genrobaksel]

Уважаемые АСУшники! Подскажите пожалуйста, ищу некое уст-во, на вход которого подаются две величины (сопротивление) а на выходе должен получиться сигнал - напряжение. В чем особенность: при изменении сопротивления (на входе) одного из резисторов - меняется и выходное напряжение, при чем я сам должен иметь возможность регулировать все параметры - желательно через комп. Одним словом имеем две (или более) входные величины (электрические), а на выходе снимаем величину (тоже эл. сигнал), только в другой - преобразованной форме. Подскажите пожалуйста как называются подобные устройства - если можно ссылочку на сайт. Заранее спасибо!

[Serex]

Это скорее микроэлектроника, чем АСУ
Берешь Atmel микроконтроллер и паяешь схему.
Заливаешь туда прогу какую-нибудь, а через последовательный интерфейс цепляешь к компу
Можно прожку сделать, чтобы в СОМ порт писала через удобный GUI интерфейс.

[ru_rs]

почему то вспомнилось, U=I*R

[Никита]

Номиналы бы сказали или пределы.... Уж преобразователей сопротивления 50 Ом в напряжение - как грязи. Только преобразование двух и более... Задачу обрисуйте поточнее - какие преобразования нужны? Какие требования к устройству?

[genrobaksel]

Короче........есть входные эл. сигналы (сопротивление, напряжение или ток) - есть выход тоже эл. сигналы только преобразованные. Мне необходимо устройство, в которое я бы с помощью компа закладывал бы режимы преобразования (т.е. некую формулу) через компьютерную програмку. Пример: на вход 1, данного устройства, я подаю переменное сопротивление (его величина будет все время меняться), на вход 2, данного устройства я подаю постоянное сопротивление, в тот момент, когда сопротивление 1 и 2 по величине будут равны - на выходе тока (напряжения) не будет! В противном случае (если разность этих сопротивлений не будет равно 0), то на выходе устройства появляется сигнал (эл. ток или напряжение), при чем этот эл. сигнал тем выше, чем больше разность величины сопротивлений на входе. При этом режимы (пропорциональность вход-выход) я должен сам осуществлять через комп. Теперь то надеюсь все понятно? Как называются подобные уст-ва? подскажите! Ничего я паять не буду! Мне нужно купить готовый блок!

[genrobaksel]

Если не ошибаюсь (как правильно здесь написал один спец) это устройство называется микроконтроллер. Но! Я сам его не распаяю - нет навыка. Нужен готовый блок. Может быть кто то видел или пользовался когда либо подобными уст-вами? Подскажите!

[Serex]

Думаю нужна PCI плата аналого-цифрового преобразования.
Что-то вроде этого
http://www.lcard.ru/products/boards
Но один фиг ручками паять придется, я так понимаю вы стенд хотите сделать, подключать же будете.
Минус этих девайсов - все равно нужно свой софт клепать. Но это нужно в любом случае, если конечно не найдете какую-нибудь китайскую игрушку.

[Никита]

Короче........есть входные эл. сигналы (сопротивление, напряжение или ток) - есть выход тоже эл. сигналы только преобразованные. Мне необходимо устройство, в которое я бы с помощью компа закладывал бы режимы преобразования (т.е. некую формулу) через компьютерную програмку.

Да устройства-то для преобразования есть. Тут в общем-то большинство и занимается именно тем, что собирает сигналы, их обрабатывает и формирует выходные воздействия. Дмитрий прав, ПЛК смотрите. Если особых требований по качеству и надежности нет - хотя бы из Овна ПЛК150 посмотрите. Достоинство - разумная цена и бесплатная система програмирования и рантайм. На аналоговые входы подаете измеряемые параметры, значение на аналоговом выходе рассчитывается по Вашему алгоритму.
Подробности тут http://www.owen.ru/catalog/39674697. Не настаиваю именно на 150 модели , все зависит от количества каналов.
Естественно есть варианты дороже и качественнее.
Несколько но:
1. С системой программирования придется повозиться, если нет опыта, т.е. заложить Ваш алгоритм преобразования не так просто как хотелось бы,но разобраться самостоятельно вполне возможно. Среда программирования на сайте Овен, документация там же. Впрочем, разобраться с кодесисом Вам на этом форуме помогут точно, штука достаточно популярная.
2. Изменение алгоритма "на лету" по-моему, невозможно, потребуется отключение. Впрочем, все зависит от самого алгоритма - тут возможны варианты, если только поменять коэффициенты в формуле - думаю, можно и без останова измерений.
3. Входные сигналы КИП унифицированы 0..10В, 4-20мА и т.п. и чтобы подключить нестандартные - может потребоваться преобразователь. Я же не зря задавал вопрос - что надо измерять и в каких пределах. Сигналы, на которые рассчитан контроллер - последняя таблица по ссылке. Особливо спрошу про пределы ваших сопротивлений - эти сигналы не сильно распространены.
Ну и на класс точности выше 0,5 у Овна рассчитывать не приходится (это аппаратная точность, погрешность программного преобразования - отдельно), хотя вроде заявляют и 0,25.

Это все справедливо, если у вас какие-то хитрые алгоритмы обработки сигналов. Если задача типовая - например сравнить сухой и мокрый термометры и выдать управление - есть запрограммированные устройства заводской готовности.
Идею от Serex'а тоже не стоит сбрасывать со счетов - если есть старый ПК, которого не жалко, то в принципе можно дооснастить его платой ввода-вывода сигналов и использовать в качестве этого устройства. Только вот плат ввода сигналов сопротивления не так много на рынке. Да и по честному - покупать софт придется или самому писать. Впрочем, если демки на пару часов непрерывной работы достаточно - можно обойтись...

[genrobaksel]

Ё-моё! 10000 тысяч стоит это устройство (ОВЕН 150). Это ооооочень дорого. да мне и не нужно столько интерфейсов! Попроще ПЛК - нужен и по дешевле!!!

[Никита]

Промышленная автоматика вообще недешевая. Это не ширпотреб, тут относительно небольшие партии и специфика. А овен - это только еще начало, эконом-класс.
На сколько изначально ориентировались-то?

[Serex]

Дешевле 10 тыс руб только паяльник в руки :)

[Никита]

Да я бы и спаять такую штуку даже без конкретных сроков в порядке развлечения - меньше чем за 3-4 не взялся... Её же еще и спроектировать надо. И программатор... Да и алгоритмы я так понимаю надо не на С/ассемблере задавать а на чем-то понятном...
genrobaksel, Вы бы, если не секретное устройство делаете, объяснили задачу человеческим языком.
А то тут как-то человек тоже спрашивал совета - хотел мерить давление масла, не рассказывая где. Порядок цены получился такой же как и в вашем случае. Оказалось - индикатор к мотоциклетному мотору приделать надо. В результате - решение из ширпотреба и радиоконструктора, цена уменьшилась на порядок.

[genrobaksel]

Хорошо......немного конкретики....я аспирант...занимаюсь разработкой системы автоматического регулирования концентрации водного раствора. Говоря короче - есть некая труба через которую течет вода, к этой трубе примыкается патрубок по которому подается (и следовательно подмешивается с водой) жидкий высококонцентрированный аммиак (нашатырный спирт), в результате в трубе (при смешивании) получается слабый раствор (низкопроцентный) аммиака. Вот такой вот технол. процесс. Но есть проблема - раствор на выходе должен быть строго концентрированным (процентосодержание = const), а этого добиться никто не может. Подачу аммиака осуществляет насосик (маленький такой), он качает при чем создает давление в патрубке чуть-чуть выше давления в трубе с водой, в результате чего осуществляется подача жидкого аммиака в трубу. Но! Имеет место быть перепад давлений, при котором меняется подача и следовательно - на выходе концентрация наш. спирта не та которая нам нужна.

[genrobaksel]

Что я предлагаю. создать систему автоматического регулирования (поддержания) концентрации. Опускаем два электрода в трубу и подаем на них низкое переменное напряжение (они и являются тем переменным резистором или датчиком электропроводности), т.е. при увеличении концентрации сопротивление между электродами уменьшается - и этот сигнал поступает на некое устройство (вот его то я и ищу!!!), в результате на выходе этого уст-ва меняется напряжение , которое через усилитель подается на исполнительный механизм (привод насосика), в результате насосик меняет частоту вращения и уменьшает давление в патрубке, а следовательно и подачу аммиака в трубу. В результате этого поддерживается постоянное процентосодержание нашатырного спирта.

[genrobaksel]

Короче - чистой воды АСУ ТП. Только мне нужно (кроме контроллера) потратиться на исполнительный механизм, насосик, операционный усилитель, кондуктометрические датчики и т.д. и т.п. Поэтому 10000 т.р. для меня за один составной блок - это очень дорого.
Самое интересное - что на это изобретение я уже получил патент, а вот как вдохнуть в него жизни не знаю - АСУ ТП для меня лес темный (я электрохимик)

[VADR]

я аспирант...занимаюсь разработкой системы автоматического регулирования концентрации водного раствора.

Я дико извиняюсь... Однако Вы описали простейшую схему пропорционального регулятора, одним из свойств которого является то, что он никогда не приходит к своему заданию... Каким образом Вам дали патент на изобретение П-регулятора - для меня загадка. Также плохо представляю себе патент на технологию приготовления раствора аммиака...

[genrobaksel]

Да мне не дали патент на этот регулятор. Я получил патент на систему автоматического регулирования концентрации водного раствора электролита!!! По внимательнее!!! (я электорхимик (аналитик) - проводники 2-го рода моя стихия в частности кондуктометрия) Одним из элементов наверное и есть этот регулятор и ......не более того. Теперь - раз все прояснилось - прошу помочь мне дилетанту в обл. АСУ ТП и КиП. Пожалуйста разъясните - что это такое, с чем это едят, какую марку П-регулятора вы мне предложите (как эксперты). Короче любая помощь.

[Никита]

Ну в общем ситуация немного прояснилась. Немного, потому как VADR большей частью прав - задача дозирования - это для АСУшника типовая проблема. И если я Вас правильно понимаю - непосредственная суть Вашей работы - это некая хитрая измерительная ячейка концентрации раствора, ибо все остальное в моем видении проблемы не представляет. Или я неправ - тогда поправьте.
Теперь что касается регулятора - простейший П-регулятор имеет два входа - задание и сигнал обратной связи от датчика. Если сигналы на них равны - на выходе ноль, если не равны - выход пропорционален их разности с заданным коэффициентом.
Математически строго доказывается что в статике такой регулятор может добиться равенства сигналов только при коэффициенте пропорциональности, равном бесконечности - это то, что и имел в виду VADR, и это и правда велосипед, и как минимум этот регулятор - ровесник паровой машины. А скорей всего старше. Так вот, дабы этой статической ошибки избежать, применяют более сложные законы - как вариант классический ПИД-регулятор, когда к этой разнице сигналов добавляется от нее же производная и интеграл по времени.
Реализуется (вернее реализовывалась раньше) и на базе операционного усилителя. Готовые блоки регулирования можно поискать у КИПовцев на производстве, где давно не было модернизации - если еще не повыбрасывали, бутылка водки - крайняя цена. Обычно отдают так. Впрочем, спаять самому мороки больше.
Если же точности этого ПИД-закона по каким-то причинам недостаточно, то применяются более навороченные алгоритмы, типа регуляторов с самонастройкой, нечеткой логики, нейронных сетей и т.п., впрочем это уже кандидатские и докторские по теории автоматического управления, а не по химии. В этом в общем-то и суть применения ПЛК для вашей задачи, в него можно заложить любой алгоритм. Надо ли оно Вам - другой вопрос. Просто регулятор - у того же Овна http://www.owen.ru/catalog/94103916 втрое дешевле. Да, не пишите больше "10000 т.р.", а то и меня пугаете. За десять миллионов я сам к Вам приду вручную регулировать:)
Теперь главное, и хорошо что все-таки описали задачу. Период работы упомянутого мной регулятора - 100мс, быстрее он не может. То есть на пальцах - если концентрация может меняться быстрее - он непригоден, более быстрые будут либо дороже, либо опять же аналоговые на операционниках.
В общем, нужно знать динамику - как быстро может изменяться сигнал на входе. Не буду просить частоту Найквиста, чтобы Вас не грузить высшей математикой, скажите хотя бы через какое время после пуска этого дозирующего насосика с постоянной производительностью концентрация стабилизируется.
Еще вопрос - что подразумеваете под терминами "исполнительный механизм"/"привод насосика"? Преобразователь частоты? Так в них в подавляющем большинстве уже есть функции регулятора, надо посмотреть, может и подойдет встроенная.
Комментируйте, будем разбираться

[san]

Та тут много можно ожидать проблем.
1. В этой задаче принято, что труба с двумя электродами есть емкость со средоточенными параметрами. Но на самом деле это не так. И проводимость будет сильно зависеть от того, куда влепят эти электроды. И куда б их не влепили, точности все-равно не добится.
2. Скорость потока может быть значительно велика по сравнению со скоростью (читай дианмикой) измерения и всего контура (исполнительные механизмы и регулирующие органы тоже имеют определенную инерцию), как уже замечали выше спецы.
3. Хорошо было бы Вашу установку на модели проверить.

Предлагаю засандалить в эту установку промежуточную емкость (в смысле баняк), в которой припиндюрить какую-то мешалку (чтоб действительно со сосредоточенными параметрами все было), и за счет наличия емкосного еффекта сгладить динамику возмущения. Тут уже и ПИ-регулятор можна садить, а значит и точности добиться. Кроме того можно добиться постоянного расхода амиака, если конечно он не самотёком подается, я так понимаю возмущение - это измение расхода воды?
Да. И самое главное - если инерционность (запаздывание) по каналу измерения ну очень большая (в рН метрах например порядка минут) придется систему престраивать на регулирование соотношения расходов.
ИМХО.

[genrobaksel]

Мужики!......все конечно же хорошо, но мы с вами на разных языках разговариваем! Учитывайте это. Моя кандидатская - не связана с разработкой данного уст-ва, оно мне нужно как нечто вспомогательное (прикладное) - оно даже в кандидатской будет лишь в приложениях. Но это уст-во мне очень нужно.

[san]

Найдите автоматчика, иначе это будет долго и нудно.

[Никита]

genrobaksel, это понятно. Поймите и Вы нас - не хочется предлагать неработоспособное. Примитивных регуляторов на рынке пока еще достаточно много, но для того чтобы подобрать подходящий - нужно знать динамику вашего процесса. Одно дело регулировать систему отопления в здании, которое прогревается часами, и совсем другое - управлять возбуждением электрогенератора, где переходные процессы длятся десятки-сотни милисекунд.
Впрочем, если только для бумаги нужно и работать оно и не должно - то все намного упрощается.
И еще - san прав. Автоматчики - народ дотошный, автоматизируемые процессы знают зачастую лучше технологов. Работа такая - чтобы чем-то управлять надо об этом чём-то все знать. Заочная переписка будет долгой, лучше найдите поблизости реального, а не виртуального спеца.

[genrobaksel]

Теперь по пунктам:
1) Извиняюсь за 10 млн. - сглупил (не подумал).
2) Построил типовую структурную схему управления (см. в приложениях) - вроде бы все верно составил (как сюда кстати картинку то загрузить с компа?).
3) Время быстродействия датчика 1000 Гц, т.е. 1000 раз в секунду он может регистрировать данные (но это не важно, если регулятор меняет свои данные с частотой 10 Гц).
4) Концентрация стабилизируется примерно через 0,1...0,5 сек.
5) Преобразователь частоты - не подойдет. Привод насосика - эл. двигатель постоянного тока и его регулировка (частота вращения) осуществляется изменением напряжения.
6) Да модель бы сделать не помешало бы.

[Никита]

3) Время быстродействия датчика 1000 Гц, т.е. 1000 раз в секунду он может регистрировать данные (но это не важно, если регулятор меняет свои данные с частотой 10 Гц).
4) Концентрация стабилизируется примерно через 0,1...0,5 сек.

Это важно и очень. Если переходной процесс завершается за один так регулятора - ничего хорошего не получится. Нужен регулятор пошустрее. Пока таймаут до вечера, подумаю.

[Serex]

Тут говорили, что расход воды меняется. С какой скоростью он может меняться?
В каких диапазонах меняется расход?
Я не вижу тут ничего сложного. Выход на нужное положение происходит за 2-3 такта при ПИД регулирвоании, Время установления концентрации - это один такт регулирования. Но это все хорошо, если расход воды изменяется не более 10% за 4-5 такта. В другом случае думаю ПИД не будет работать.