лерный блок необходимо синхронно ввести данные, полученные при
помощи сигналов с датчика вибрации (используется один аналоговый
вход микроконтроллера) и датчика частоты вращения ротора насоса
(
3
, см. рис. 2, используется один цифровой вход микроконтроллера).
Программное обеспечение для реализации вибрационного метода
должно выполнять преобразование Фурье вибрационного сигнала и
анализировать полученный спектр. Для этого микроконтроллер опре-
деляет значения частот контактирования, характерных для диагности-
руемого типа насоса, используя сигнал частоты вращения ротора ТМН.
Далее управляющее устройство сравнивает результаты программно-
го анализа значений амплитуд полученного вибрационного спектра с
критическими значениями из введенной ранее статистической базы
отказов ТМН. Для реализации такой программы на базе современных
микроконтроллеров потребуется не более 10 Кбайт постоянной памяти
микроконтроллера и не более 100 байт оперативной памяти микрокон-
троллера. Причем тактовая частота микроконтроллера должна быть не
менее 40МГц, а разрядность не менее 8 бит.
Основные требования к микроконтроллеру, применяемому для
диагностики ТМН.
Аппаратная часть устройства диагностики разра-
ботана на базе персонального компьютера. Преимущества такой реа-
лизации следующие: универсальность программного обеспечения, до-
ступный интерфейс, высокое быстродействие выполнения алгоритми-
ческих задач, широкий выбор периферийных устройств и др. К недо-
статкам такой реализации можно отнести: высокие стоимость и уро-
вень энергопотребления, низкую мобильность, сложность интеграции
с управляющими блоками производственных установок и пр.
Современное технологическое оборудование предъявляет ряд тре-
бований к составляющим блокам, которые возможно реализовать толь-
ко с помощью программируемых микроконтроллеров. Кроме того, ис-
пользование микроконтроллеров для некоторых производственных за-
дач экономически выгодно по сравнению с персональными компью-
терами. В частности, использование микроконтроллеров для диагно-
стики ТМН позволяет значительно уменьшить расходы на аппарат-
ную часть (оптимизировать ресурсы под конкретные задачи), инте-
грировать блоки питания насоса и автоматической диагностики ТМН
в многофункциональное устройство диагностики и предсказания от-
казов, внедрять разработанные научные методики в смежные отрасли
промышленности.
Подводя результаты исследований, можно заключить, что для реа-
лизации алгоритма автоматической диагностики ТМН микроконтрол-
лер, используемый в устройстве диагностики, должен иметь следую-
щие параметры.
58 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4
