Плавдок

belok5

Всем доброго времени суток. Есть такая задача - отслеживать крен и дифферент дока при погружении и всплытии. к чему сводится задача: некие датчики отслеживают параметры, и, в зависимости от показаний, регулируют работу приводов затворов галерей и насосов откачки, тем самым поддерживая док все время в одном положении по осям Х и У. Ну и следят за тем, чтобы глубина по Z была заданной изначально, и скорость была в пределах допустимого.
Посему мучаюсь в выборе решения:
1 Есть идея связи трехосевых инклинометров и акселерометров
2 Акустическая труба
3 Поплавковый датчик
4 Прецизионный датчик давления
5 Еще идеи? ))
P.S. Все нужно для диплома, так что имею большие пробелы в электротехнике, потому буду иногда задавать очень глупые вопросы, не обессудьте. вот например нужно знать строение и принцип работы того же инклинометра, чтобы при выборе этого варианта не попасть впросак на защите.
P.P.S. Администраторы, не обессудьте, если не в той теме вылез, переместите, куда положено

Реклама

Интересная задача. Поскольку плавдок- вещь большая, и перекос в 1 градус вызовет дифферент краев до...метров, ширпотребные G-сенсоры не подойдут. А что, если использовать нечто вроде лазерных уровней, с базой в несколько метров?
Посчитайте сами, какя может быть чувствительность такой системы.

Реклама

belok5

вообще, пока научрук и компания не хотят с лазером заморачиваться, очень это, по их словам, трудоемко и не столь эффективно.
по имеющимся данным, практически везде для подобных измерений применяются датчики давления.

допустимый угол по всем сторонам по технике эксплуатации - 90 минут, но в момент докования, по словам персонала дока, не выходят за минуту

Если датчики давления- то дифференциальные (которые измеряют разность давления, образующуюся из-за дифферента)."На столе" получал чувствтиельность порядка 1 см. В реалиях всё будет сложнее, из-за каппилярного притяжения столба воды в каналах для подведения давления к датчику. Простейший пример- гидравлический уровень- чем шире база, тем больше ошибка.

Реклама

belok5

Вообще, идея по датчику давления была такая: ставить по 4 краям под днищем для реального замера - чтобы волнение не сказывалось, - а данные уже заводить на PLC, который и будет вычислять истинный наклон куда-либо

Реклама

Да, примерно так. Можно использовать 4 датчика- по углам (а можно- и больше, для усреднения), а можно- и два- но дифференциальных.
Идея с датчиками самая простая, но Вы правильно указали на влияние волнения, это требует способов его нейтрализации. Предвижу здесь ещё один "подводный камень"- отложение солей на мембране датчика, что может привести к ухудшению чувствительности. Датчики потребуются ,ориентировочно, с пределом измерения 1 атмосфера.

Реклама

belok5

это все-таки диплом, тем более по автоматизации, так что отложения солей пока в расчет не беру))
да и док у меня речного базирования, не думаю, что там солевых отложений так много.

мне кучу датчиков не столько для усреднения хочется поставить, сколько для резервирования. например, если один датчик из трех в оси выдает отклонение, то это сигнализирует скорее о возможной поломке датчика, а если 2 - то это скорее всего реальные показания

nik-as

А гироскопы, не вариант?

GRAF

nik-as, гироскопы будут уходить со временем. Возможно применение лазерного гироскопа, они обладают высокой точностью, но лазер отмели уже.

nik-as

Куда уйдут, кто им позволит?

В гирокомпасах это вроде как решено. Области их применения более широки, и вроде ни кто не жалуется.
Да и вообще, для отслеживания горизонта приборов не так уж и много, ну маятник ещё, да уровень.

GRAF

http://www.avsim.su/wiki/%D0%A3%D1%85%D ... 0%BF%D0%B0

Про MEMS я не говорю, думаю, там очевидно.

nik-as

Хочешь сказать задача не имеет решения?

GRAF

Ну зачем так категорично... Решение в периодической коррекции.

nik-as

Вообще похоже автору это уже не интересно.

belok5

автор страницу сию даже не закрывает))
просто указанные в самом начале пробелы в электротехнике не позволяют в должной мере оценить тот или иной вариант более подробно на предмет реальности воплощения в моей ситуации

Упс! Ну ведь выяснили, что датчики давления могут справиться с задачей. Вот алгоритм обработки придумать- это интереснее. В алгоритме должно быть- по сигналам датчиков управлять насосами (можно даже по сигналам рассогласования вычислить требуемый объём воды)решить- куда именно закачивать эту воду; придумать алгортим сглаживания показаний датчика, учитывающий волнение.
Начните с эскиза дока- где расположены балластные емкости, и где расположить датчики.

belok5

встречался с руководителем на неделе, предложил он мне создать на основе поплавковых реле с датчиками-сельсинами по башне и дифф. сельсинами по носу и корме.

структура дока такая: всего 24 балластных отсека, в параллель по каждому борту 2 нитки по 6.
заполнение осуществляется простым заполнением путем банального открытия заслонок, осушение осуществляют 4 насоса. для надежности каждый насос может осушить независимо все отсеки. ну а датчики я в принципе планировал разместить по всем краям дока, чтобы информация была, что называется, от первых рук.

Поговорите с руководителем-его идея как-то не очень. Проделайте простейший расчёт допустимого дифферента дока, и тогда получите требуемую точность датчиков. Поплавковые датчики с селсинами- очень громоздко. Посмотрите характеристики датчиков давления http://www.sensorica.ru/d1-1a.shtml, их цены , и сравните с вариантом руководителя.

belok5

из-за кранов на башнях допустимые максимальные отклонения по всем сторонам - 1.5 градуса. при габаритах дока, это чуть меньше 2.5 метров нос/корма, чуть меньше 2.6 метра диагональное заваливание, и чуть больше 0.9 правый/левый борт.

единственное, стоит учитывать, что сами датчики не должны "паниковать" при погружении до 29 метров

belok5

немного не в тему, но все по диплому. помимо разработки автоматизации докования есть еще задача разработки системы бесконтактного управления приводом шпилей. силовая часть и все положенные к ней расчеты уже есть, все сделано на базе автономного инвертора тока. так вот, мне нужно сигналом управлять зажиганием либо тиристоров, либо транзисторов на инвертировании - еще не решил, что лучше - с помощью джойстика.
поскольку элементы систем автоматики были у меня на заочке очень сжатыми, дальше простого понимания о триггерах шифраторах/дешифраторах и ЦАП с АЦП дело не пошло, специальность немного не та. а мне очень нужно знать, каким устройством/элементом я могу связать джойстик с тиристором/транзистором по следующим условиям:
1. глубина регулирования 1 к 45
2. нарастание скорости вращения в функции времени - это для того, чтобы при желании оператора выйти с 0 на необходимую скорость и наоборот не было резкого толчка.

И буду признателен за реализацию датчика тока и напряжения на элементном уровне