Файл: Основы теории и конструкции контрольно-проверочной аппаратуры авиационных управляемых ракет учебник..pdf

Задача периодического контроля изделий, находящихся в со­ стоянии готовности, имеет ряд особенностей, усложняющих авто­ матизацию процесса контроля и структуру АСК. Наиболее харак­ терными являются следующие особенности:

1) большой разнообразие контролируемых сигн'алов и стимули­ рующих воздействий как по их физической природе и видам, так и по параметрам (электрические сигналы — в диапазоне от инфранизких до сверхвысоких частот, оптические сигналы видимого и инфракрасного диапазонов, угловые и линейные перемещения, из­ быточное давление газа и жидкости и др.);

2) необходимость, обеспечения высокой производительности контроля и полной безопасности при работе с объектами конт­ роля (ОК);

3)большая трудоемкость вспомогательных работ по подготов­ ке ОК к контролю (подключение ОК к источникам энергоснабже­ ния и АСК, установка ОК на специальные поворотные стенды и платформы). Эти работы требуют механизации, так как время подготовительных работ часто превышает время автоматизирован­ ного контроля и часто является ограничивающим фактором для получения высокой производительности.

При построении систем автоматизированного контроля за ос­ нову берутся следующие принципы:

1)максимальная автоматизация процесса контроля, позволяю­ щая сократить время и повысить объективность контроля, сокра­ тить численность обслуживающего персонала и получить документ, отражающий результаты контроля;

2)универсальность АСК, т. е. возможность применения одних

итех же систем для проверки различных типов изделий. Создание

ивнедрение универсальных АСК дает большой экономический эффект;

3)единство методов контроля изделий на заводах-изготовите- лях и в эксплуатации;

4)рациональная технология контроля, под которой следует понимать не только рациональный выбор контролируемых пара­ метров, но и, главным образом, выбор правильной последователь­ ности контроля различных параметров, возможность одновремен­ ного контроля групп параметров нескольких однотипных изделий или изделий различных типов;

5)обеспечение высокого доверия к АСК, что достигается сред­ ствами самоконтроля и высокой надежностью оборудования АСК.

Взависимости от характера и сложности задачи контроля мо­ жет быть выбран один из следующих принципов построения АСК: аналоговый, аналого-цифровой, цифровой, цифровой с использо­ ванием специализированной вычислительной машины (СЦВМ).

Для всех существующих видов АСК может быть построена обобщенная структурная схема (рис. 1.7), в которой можно выде­ лить подсистемы: стимулирования, измерения и обработки дан­

ных, управления, представления результатов контроля, самоконт­

26

роля, питания АСК и питания ОК. Рассмотрим назначение и крат­ кие характеристики основных подсистем АСК.

Подсистема стимулирования призвана вырабатывать стимули­ рующие сигналы, возбуждающие в объекте контроля процессы, равноценные процессам, имеющим место в реальных условиях. Значения стимулирующих воздействий, законы их изменения во времени, моменты выдачи их на входы ОК задаются программой

Питание АСК

Рис. 1.7. Обобщенная структурная схема автоматизированного средства контроля

контроля, хранящейся в подсистеме управления. Установка зада­ ваемых программой значений параметров стимулирующих воздей­ ствий (частот, уровней мощности, коэффициентов модуляций, вре­ менных интервалов, фазовых сдвигов и т. д.) часто представляет собой сложный процесс, в реализации которого принимает участие не только подсистема стимулирования, но и аппаратура других подсистем — измерительной, управляющей и обрабатывающей.

В универсальных автоматизированных средствах контроля ге­ нераторы стимулирующих сигналов строятся на универсальном принципе. Значительно упрощается задача создания универсаль­ ных генераторов низкочастотных сигналов при наличии в системе контроля СЦВМ, которая включается в канал формирования этих сигналов.

Стимулирующие сигналы подаются на объект контроля через коммутаторы, относящиеся к подсистеме управления. Объект конт­

27

роля определенным образом реагирует на поданный на его вход стимулирующий сигнал. Результатом этой реакции является конт­ ролируемый сигнал, который, в свою очередь, подается на подси­ стемы измерения и обработки данных.

Подсистема измерения и обработки данных включает в себя первичные преобразователи, вторичные преобразователи, устрой­ ства сравнения и устройство обработки данных.

Сигналы, выдаваемые ОК через коммутаторы контролируемых сигналов (относящиеся к подсистеме управления), подаются на вход первичных преобразователей. Первичные преобразователи преобразуют эти сигналы в вид, удобный для дальнейшего измере­ ния и обработки. При этом происходит преобразование сигналов одной физической природы в сигналы другой физической природы (например, угловые измерения преобразуются в напряжение по­ стоянного тока). Первичные преобразователи используются также в тех случаях, когда необходимо преобразовать форму сигнала без изменения его физической природы (например, напряжение пере­ менного тока в напряжение постоянного тока, длительность им­ пульса в напряжение постоянного тока). Кроме того, первичные преобразователи используются для преобразования значений пара­ метров без изменения вида и природы сигнала (например, изме­ нение уровня напряжения, преобразование сопротивления цепи). Преобразователи такого типа называются преобразователями-нор­ мализаторами.

Первичные преобразователи используются во всех перечислен­ ных четырех видах АСК. В качестве выходных сигналов первич­ ных преобразователей выбираются напряжения постоянного тока, частота и время между двумя последовательными импульсами. Эти сигналы выдаются в аналоговой (непрерывной) форме.

В аналоговых и аналого-цифровых АСК сигналы после пер­ вичных преобразователей (если они не требуют предварительной обработки) поступают на устройства сравнения, в которых про­ исходит сравнение их величин с эталонами, представленными так­ же в аналоговой форме (рис. 1.8).

В цифровых АСК (рис. 1.9) контролируемые сигналы и эта­ лоны должны подаваться на устройства сравнения в виде кодо­ вых комбинаций, эквивалентных их значениям. Поэтому в таких системах сигналы после первичных преобразователей подаются на вход соответствующих вторичных преобразователей для преобра­ зования их в коды чисел. Обычно в цифровых АСК используются вторичные преобразователи «напряжение — код», «частота — код»

и«время — код».

Впроцессе контроля часто возникает необходимость в логиче­ ской и математической обработке данных. Операции обработки могут производиться над сигналами, непосредственно поступаю­ щими от объекта контроля, первичных или вторичных 'преобразо­ вателей, а также от устройств сравнения, если сигналы представ­

лены в форме, воспринимаемой устройством обработки данных.

28

Рис. 1.9. Структурная схема цифрового автоматизированного средства контроля

29

Устройство обработки данных выполняет разнообразные функ­

простое анализирующее устройство. Примером простой логической операции, выполняемой устройством обработки данных, может слу­ жить анализ результатов контроля параметров, полученных в виде «годен—брак».

Если программой контроля предусматриваются сложные вычи­

В аналого-цифровых АСК обычно используются сочетания анало­ говых и цифровых вычислительных устройств.

Как цифровые, так и аналоговые устройства обработки данных не могут в полной мере решать достаточно сложные логические задачи по поиску места отказа и прогнозированию технического состояния, а также выполнять сложные вычислительные операции, необходимые при определении обобщенных характеристик ОК и при статической обработке результатов измерений. Поэтому в со­ временных АСК, предназначенных для контроля сложных объек­ тов, используются специализированные ЦВМ, представляющие собой малые информационно-логические и управляющие цифровые вычислительные машины.

С выхода подсистемы измерения и обработки данных инфор­ мация поступает в подсистему представления результатов контроля,

которая позволяет оператору получить в удобной форме необхо­ димые данные для оценки состояния проверяемого объекта, а также самой АСК. В состав подсистемы представления результа­ тов контроля входят устройства индикации и регистрации.

Индикаторные устройства позволяют оператору, находящемуся за пультом, наблюдать ход процесса контроля, а также его ре­ зультаты. Устройства регистрации обеспечивают сохранение ин­ формации о результатах контроля для дальнейшей ее статистиче­ ской обработки и анализа.

Наиболее удобным видом документа, выдаваемого АСК при контроле изделий, находящихся в режиме статической готовности, является стандартная перфокарта/ Массивы перфокарт, получен­ ные в результате контроля больших партий изделий, удобны в об­ ращении и могут вводиться в ЭВМ. Использование результатов периодического контроля, зарегистрированных на перфокартах, позволяет прогнозировать состояние хранящихся изделий. '

Подсистема управления предназначена для управления и коор­ динации работы всех подсистем АСК и для управления ОК в про­ цессе его проверки. При этом подсистема управления должна вы­ полнять следующие функции:

— производить считывание информации с программоносителя

30