Система измерительная автоматизированная АСК-ОМК
Системы измерительные автоматизированные АСК-ОМК (Автоматизированные системы контроля объемного монтажа и кабелей) предназначены для автоматического контроля электрических параметров кабельной продукции и объемного монтажа в многономенклатурном мелкосерийном и единичном производствах. Системы были разработаны по техническому заданию ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия» с целью модернизации технологического оборудования и замены устаревших систем контроля.
Системы АСК-ОМК внесены в Государственный реестр средств измерений под № 72417-18.
Системы измерительные автоматизированные АСК-ОМК применяются для измерений электрического сопротивления участка цепи, электрического сопротивления изоляции, воспроизведения испытательного напряжения переменного тока синусоидальной формы номинальной частотой 50 Гц, воспроизведения напряжения постоянного тока и проверки электрической прочности изоляции электрических цепей.
Коммутатор АСК-ОМК построен на основе поляризованных высоковольтных реле 4-го поколения фирмы Tyco, позволяющих коммутировать токи до 2 А, имеющих ресурс 100 млн. срабатываний.
В комплект поставки АСК-ОМК входит САПР АСК-ОМК — программа, предназначенная для автоматизации процесса создания программ проверки кабельных изделий, создания документации на кабели, а также учета изменений в документации. В программе реализован автоматизированный ручной ввод параметров кабеля, прозвонка неизвестного кабеля с формированием файла проверки.
Стыковочный модуль системы состоит из блоков, обеспечивающих подключение к контролируемым кабелям, посредством унифицированных электрических соединителей, который изготовлен на базе электрических соединителей типа РШАВ-20ПБ-В (вилка), в блоке размещено по 3 разъема с возможностью подстыковки переходных технических кабелей с электрическими разъемами РШАГ-20-В (розетка). Возможно использование других типов разъемов по согласованию с заказчиком.
- Метрологические характеристики
Диапазон измерений электрического сопротивления участка цепи по двухпроводной схеме измерения: от 1 до 1000000 Ом - Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрического сопротивления участка цепи по двухпроводной схеме
- — в диапазоне от 1 до 10 включ., Ом ±5 %
- — в диапазоне св. 10 Ом до 1 МОм ±3 %
- Диапазон измерений электрического сопротивления участка цепи по четырехпроводной схеме измерения: от 0,01 до 100 Ом
- Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрического сопротивления участка цепи по четырехпроводной схеме измерения
- — в диапазоне от 0,01 до 0,1 включ., Ом ±5 %
- — в диапазоне св. 0,1 Ом до 100 включ., Ом ±1 %
- Диапазоны воспроизведения среднеквадратических значений напряжения переменного тока синусоидальной формы номинальной частотой 50 Гц: от 30 до 1200 В
- Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения среднеквадратических значений напряжения переменного тока синусоидальной формы номинальной частотой 50 Гц: ±10 %
- Диапазоны измерений электрического сопротивления изоляции
- — при выходном напряжении на зажимах мегаомметра от 5 до 99 В: от 1 до 100 МОм
- — при выходном напряжении на зажимах мегаомметра от 100 до 500 В: от 1 до 1000 МОм
- Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрического сопротивления изоляции: ±10 %
- Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока на зажимах мегаомметра: от 5 до 500 В
- Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока на зажимах мегаомметра: ±15 %
- Диапазон установки времени выдержки испытательного напряжения: от 1 до 99 с
Конструктивные особенности
- Оригинальная конструкция коммутатора обеспечила сокращение до минимума расстояний от контактов входных разъемов до коммутационных элементов, что свело к минимуму емкостную и индуктивную составляющие внутреннего монтажа. Благодаря этому сокращаются переходные процессы при измерении сопротивлений и повышается точность замера. Паразитные токи, неизбежно возникающие в изоляции проводов объемного монтажа коммутатора, при испытаниях изоляции на пробой, минимальны и не вносят искажения в замеряемые значения. Снижена до минимума паразитная составляющая сопротивления изоляции, которая в большей степени определялась суммарной длиной проводников от измерителя к точкам.
- Конструкция обеспечивает эквивалентное сопротивление цепи от любой точки коммутатора к шине, что позволяет не вносить коррекцию для компенсации разной длины цепей от точки к шине при измерении по двухпроводной схеме.
- Полная изоляция пространства коммутатора от окружающей среды, позволяет снизить влажность воздуха в нем, что при измерениях сопротивления изоляции проводов является одним из факторов повышающих точность и повторяемость измеряемых значений.
- Электромагнитное излучение от электрических цепей коммутаторов, размещенных внутри корпуса, минимально, что достигается за счет использования поляризованных реле, которые на момент цикла измерения полностью обесточены, потребление всей электрической схемы сведено к минимуму и, как следствие, импульсные помехи имеют минимальные амплитуды.
- Максимальное испытательное напряжение пробоя изоляции 1500 Вольт для любой точки коммутатора.
- Непрерывная обратная связь с каждым реле точки, осуществляется за счет контроля положения электромеханического узла контактов реле через вторую группу контактов. При изменении состояния электромеханического узла, не совпадающего с истинным, программа контроля кабельного изделия останавливается и об этом оповещается оператор.
- Контроль работоспособности всех точек, вплоть до контакта внешнего разъема, к которому подключается технологическая оснастка, может осуществляться как обслуживающим персоналом, так и операторами в любое удобное время.
- Выявленные неисправные точки, отображаются на мониторе с локализацией отказавшего реле или электронного ключа.
- Высокая скорость самодиагностики системы АСК-ОМК, достигается за счет параллельной проверки всех входящих коммутаторов, построенных на базе микроконтроллеров и имеющих собственную автономную программу контроля.
- Конструкция и управляющая программа системы исключают возможность неправильной сборки цепи.
- Центральным измерительным элементом системы АСК-ОМК является цифровой мультиметр фирмы KEYGIGHT модели 34465А, имеющий сертификат средства типа измерения, включенный в реестр средств измерений Росстандарта.
Компания ПРЭЛСИ ИМПЭКС имеет многолетний опыт разработки, изготовления и внедрения в производство автоматизированных контрольно — измерительных систем различного назначения, используемых при производстве авиационного и космического оборудования. При замерах электрических величин, сопряженных с слабыми токами или низким напряжением, возникает проблема фильтрации сигнала помехи от полезного сигнала, что в условиях производственных помещений требует применения различного рода сложных электрических схем и алгоритмов обработки результата, что неизбежно ведет к удорожанию оборудования, снижению надежности и потери времени на реализацию программных алгоритмов.
Нашими специалистами была поставлена цель максимально уменьшить уровень помехи относительно полезного сигнала. Реализация общего коммутатора в таком виде, дало нам возможность улучшить ряд технических характеристик:
— Исключены из схемы подключения контрольных точек жгуты, идущие от модулей коммутаторов к разъемам РШАВ-20ПБ-В. Плата модуля коммутатора РК52 расположена непосредственно за стыковочным модулем, длина соединительных проводов не превышает 100мм.
— Уменьшена цепь от контрольной точки до измерительной шины, что привело к сокращению площади контуров, воспринимаемых переменные электромагнитные излучения, которые имеются в любом производственном помещении.
— Уменьшены абсолютные значения промежуточных сопротивлений, емкостей и индуктивностей, неизбежно сопровождающих любые технологические кабели и влияющие на результат измерения.
— Уменьшено воздействие электромагнитного излучения и снижен уровень помехи за счет экранирования нижней поверхности рабочего стола металлическим экраном, если этой степени экранирования будет недостаточно, возможно применение общего укрытия зоны подключения кабельного изделия и общего коммутатора. Габариты общего коммутатора и длина технологических кабелей позволяют это сделать.
— Уменьшено электромагнитное излучение от импульсных источников питания внутри корпуса общего коммутатора. В течении измерительного цикла поляризованные реле фирмы TYCO не требуют тока удержания реле во включенном состоянии и в результате снижается нагрузка на импульсные источники питания, установленные на модулях коммутаторов РК52.
— Исключено воздействие влажности окружающего воздуха на результаты измерений сопротивления изоляции за счет полной герметизации внутреннего объема общего коммутатора и стабилизации уровня влажности на низком уровне.
Все перечисленное выше, вместе с высокоточным цифровым мультиметром фирмы KEYSIGHT модели 34465А дало возможность реализовать высокую точность и повторяемость результатов при измерениях сопротивления изоляции и низкоомных соединений.
Контроль сборки цепи и достоверности передаваемой информации
Применение микроконтроллера в составе модуля коммутатора РК52, позволило организовать глубокую обратную связь по контролю включения-отключения любого реле и непрерывно следить за состоянием цепей управления и обмотки реле через интеллектуальные микросхемы NCV7608.
Непрерывная обратная связь по контролю состояния контактов реле построена на слежении за второй группой контактов, которая механически связана с рабочей группой, участвующей в сборке цепи.
Любое несоответствие состояния контактов реле заданному или наличия признака ошибки в цепях управления реле ведет к остановке программы контроля кабельного изделия и оповещения оператора о причине прекращения контроля.
Достоверность передаваемой и принимаемой информации от центрального компьютера к модулям коммутатора РК52 контролируется с обеих сторон через протокол обмена Modbus, который генерирует контрольные суммы и обеспечивает тотальный контроль достоверности принимаемой информации.
Для устойчивой передачи данных внутри системы АСК-ОМК применен помехозащищенный канал связи RS-485.