Многоканальный контроллер для параллельного измерения вибрации и других сигналов разработан Ассоциацией ВАСТ для многоканальных приборов и систем параллельного многоканального измерения и анализа электрических сигналов, в частности вибрации машин и оборудования с использованием виброизмерительных преобразователей стандарта ICP, тока электрических машин с использованием измерительных трансформаторов тока и угла поворота ротора с использованием оптических или вихретоковых датчиков оборотов.

Может быть использован для проектирования переносных измерительно-анализирующих приборов, включающих один или группу параллельно работающих на измерительную сеть Ethernet контроллеров. В комплект входит плата контроллера (без корпуса или, по специальному требованию, в алюминиевом корпусе), встроенное программное обеспечение и технологическая программа приема данных в компьютер, выполняющая функции сбора и непрерывного отображения выходных сигналов или их спектров.

Основная особенность контроллера – формирование двух непрерывных потоков выходных данных, в одном из которых собраны собственно сигналы с 18 измерительных каналов контроллера, а в другом – результаты их непрерывного анализа для он-лайн формирования управляющих команд, требуемых для аварийной защиты (сигнализации) измеряемого объекта.

Контроллер (или группа из двух - трех контроллеров) с технологической программой в течение нескольких лет используется в промышленных условиях с автономным аккумулятором для параллельной записи вибрации и других вторичных процессов в установившихся и переходных режимах работы как одного, так и группы агрегатов, задействованных в одном технологическом процессе. Дальнейший анализ записанных сигналов производится стационарными анализаторами в лабораторных условиях. При необходимости в лабораторных условиях по записанным сигналам производится и диагностика контролируемых агрегатов, в том числе с использованием диагностического программного обеспечения DREAM.

Рис.1. Общий вид контроллера СИ-1. Размеры платы – 175х170 мм

Основное назначение контроллера – управление измерительными каналами для параллельного измерения сигналов, предварительная обработка сигналов в реальном времени с формированием функций защиты и параллельная передача потока первичных и обработанных в контроллере данных в сервер по Ethernet –интерфейсу 100BASE-T.

Контроллер включает в себя 8 каналов синхронного измерения сигналов в частотном диапазоне до 60 кГц (24-разрядный АЦП с частотой дискретизации 128 кГц и возможностью независимого по каналам прореживания до 2,56 кГц) с динамическим диапазоном не менее 110 дБ. Каналы оснащены источниками питания ICP – преобразователей, предусмотрен линейный вход для сигналов амплитудой до 3 В, в том числе с отличной от нуля постоянной составляющей, а также защита от перенапряжения до 60 В.

Кроме 8 каналов измерения переменных сигналов, контроллер имеет 8 каналов измерения медленно изменяющихся по величине сигналов, для чего используются коммутируемые 12-разрядные АЦП, а также два цифровых канала ввода синхроимпульсов, в том числе меток с датчика углового положения вала (датчика оборотов).

Подробные технические характеристики контроллера приведены в таблице.

Для обработки сигналов в реальном времени в контроллере измерительные каналы разбиты на две группы. В каждой группе имеется 4 канала измерения вибрации, 4 канала измерения медленно изменяющихся по величине сигналов и 1 канал для датчика оборотов. При сложных обработках сигналов в каждой группе используется свой 32-разрядный сигнальный процессор. Третий 16-разрядный процессор используется для выполнения общих функций управления и для поддержки сетевого интерфейса.

Предусмотрена возможность тактовой синхронизации измерений, выполняемых несколькими контроллерами, по сетевому кабелю.

В контроллере организован непрерывный контроль состояния измерительных каналов, результаты которого передаются на внешние серверы.

Питание контроллера может осуществляться по сетевому кабелю (РоЕ) или от источника постоянного напряжения 18В. Потребляемая мощность – не более 12Вт.

Для организации питания контроллера от источника РоЕ, располагаемого в коммутаторе LAN, а также для синхронизации измерений нескольких контроллеров, предусмотрена возможность использования сетевого четырехпарного кабеля 5-й категории. Две пары используются Ethernet –интерфейсом 100BaseT, другие две пары необходимы для передачи сигналов синхронизации в случае синхронной работы нескольких контроллеров. По этим же парам передается питание РоЕ.

Внутреннее программное обеспечение контроллера обеспечивает:

• управление работой измерительных каналов,
• установку коэффициента преобразования измерительных преобразователей,
• выбор выходной (по Ethernet-интерфейсу) частоты дискретизации переменного сигнала в каждом канале;
• параллельное по 8 каналам измерение в реальном времени величины составляющей широкополосного входного сигнала в одной из стандартных частотных полос (0,5-250Гц, 2-1000Гц, 10-1000Гц или 10-2000Гц), а также однократно (например, виброскорость) и дважды интегрированного (например, виброперемещение) сигнала,
• измерение по 8 каналам величин медленно меняющихся сигналов с периодом не более 0,1сек,
• сравнение величин с порогами и выдача сигналов аварийной сигнализации;
• измерение в реальном времени частоты следования и временного сдвига (относительно сигналов с широкополосных каналов) сигналов, поступающих в каждый из 2 каналов синхроимпульсов (меток с датчика оборотов),
• контроль работоспособности каждого из 18 измерительных каналов,
• передачу результатов измерений и передача первичных сигналов с выбранными выходными частотами дискретизации в сервер по локальной сети через Ethernet-интерфейс.

Поставляемое вместе с контроллером внешнее программное обеспечение включает в себя драйвер, программу загрузки встроенного матобеспечения и программу – пример для построения внешних программ анализа сигналов и диагностики.

Возможна поставка драйверов для наиболее распространенных программ анализа сигналов ведущих мировых производителей.

Базовая модификация контроллера может поставляться без корпуса или в приборных корпусе, изображенном на рисунке. Контроллера может устанавливаться в стандартную 19-дюймовую стойку (по одному или по два контроллера в корпус U-1).

Рис.2. Базовая модификация контроллера в алюминиевом корпусе.

Для он-лайн анализа измеряемых контроллером (группой контроллеров) сигналов, в том числе непосредственно на месте измерений, разрабатывается внешняя программа динамического анализа сигналов

Ассоциация ВАСТ выпускает и измерительно-анализирующий комплекс ПИК, состоящий из контроллера, компьютера с программой динамического анализа, первичных измерительных преобразователей и аккумулятора для  автономного питания комплекса. Внешний вид комплекса приведен на рис. 3. Количество контроллеров в одном комплексе может доходить до четырех.

Рис.3. Приборный измерительный комплекс ПИК

В настоящее время на базе данного контроллера разрабатывается еще несколько видов контроллеров, на базе которых создаются стационарные системы мониторинга состояния и он-лайн диагностики вращающегося оборудования.