Masurarea si calitatea masurarii in cadrul unui proces industrial

Introducere

Masurarea reprezinta una din operatiile esentiale din cadrul unui proces industrial. De calitatea masurarii depind atat calitatea produsului final al procesului, cat si precautiile ce trebuie luate in vederea evitarii functionarii anormale a procesului si impiedicarii aparitiei unor evenimente neplacute.

Elementele procesului de masurare (mijloacele, metodele, unitatile de masura si etaloanele) au suferit in decursul evolutiei cunoasterii umane profunde transformari si au tinut intotdeauna pasul cu progresul tehnologic.

In ultimii 50 de ani, instrumentele de masurat au evoluat atat in flexibilitate cat si ca posibilitate de a fi integrate in computere sau in sisteme complexe mai mari. In prima generatie erau preponderente instrumentele de masurat analogice, controlate manual prin folosirea unor butoane de pe panoul frontal. Masuratorile facute cu aceste instrumente sunt inregistrate manual, iar utilizatorul are posibilitatea de a adauga functii noi sau de a modifica modul de prezentare a rezultatelor.

Inventarea tehnicilor digitale a reprezentat un pas urias in dezvoltarea instrumentelor de lucru in ansamblu si a celor de masura in particular. In prezent, majoritatea functiilor unui proces de masura pot fi implementate utilizand tehnici digitale. Exceptie fac functiile de interfata a mijlocului de masurare cu marimea de masurat, care in general are caracter continuu si sunt necesare componente analogice.

In ultimul deceniu, data fiind spectaculoasa dezvoltare a retelelor de calculatoare cu apogeul lor Internetul, s-a pus tot mai mult problema transmiterii la distanta a rezultatelor masurarii si chiar realizarea de comenzi utilizand aceste retele. S-a adaugat astfel o functie care in cazul instrumentelor clasice analogice era foarte greu sau chiar imposibil de realizat: transmiterea la distanta a informatiei de masura fara pierderi. In aceasta privinta, configuratiile legaturilor si ale interfetelor de comunicare joaca un rol

esential in obtinerea unor rezultate de calitate. S-au dezvoltat astfel conceptele de masurari distribuite  si instrumentatie virtuala care, in virtutea faptului ca intreg procesul de masurare este condus si controlat prin programe de calculator, ofera o extraordinara flexibilitate si precizii remarcabile. Utilizatorul isi cladeste un sistem cu mai multe instrumente, interfatate cu un computer PC, pe care le citeste secvential pentru a-si efectua masuratorile aplicatiei.

La ora actuala se utilizeaza combinatii de instrumente numerice programabile de sine statatoare controlate de calculator, cu instrumente ce sunt incorporate in calculator prin utilizarea de cartele aditionale si software adecvat. Generatia curenta ofera mai multa flexibilitate si performanta datorita faptului ca instrumentul este construit ca parte componenta a calculatorului, ceea ce face ca puterea de calcul si de prezentare a datelor sa poata fi folosite in operatia de masurare.

La nivelul componentelor hardware ale mijloacelor de masurare, electronica este folosita aproape exclusiv in aparatura de masura moderna. S-au facut numeroase progrese si in acest sens, datorita avansului tehnologic in microelectronica. In prezent, intregul instrument de masura poate fi integrat intr-un singur chip, beneficiind de avantajul producerii in serie mare si a reducerii semnificative a costului. Singurul dezavantaj il reprezinta faptul ca functiile de masura, odata implementate in chip, nu mai pot fi schimbate, determinand astfel o foarte redusa flexibilitate in utilizarea aparatului.

Proiectul de fata isi propune sa prezinte cateva posibilitati de implementare a unor functii de masurare utilizand circuitele logice programabile si sa analizeze avantajele si dezavantajele ce decurg din utilizarea acestor dispozitive in aparatura de masura.

In primele 3 capitole se prezinta in amanunt structurile existente la momentul actual pe piata, cu particularitatile lor constructive, iar in capitolul al 4-lea este descris modul cum a fost implementata o functie de filtrare numerica de tip RII pe un CPLD de tip Flex produs de firma Altera. Programarea circuitului s-a realizat prin interfata grafica a programului Max+Plus II.