6. Иерархическая структура технических средств автоматики.

По иерархии в системах автоматизации промышленного производства технические средства автоматики образуют 4 уровня. Высший уровень в иерархии занимают управляющие вычислительные сети (УВС), представляющие собой комплекс компьютеров, объединённых коммуникационной системой. УВС позволяют создавать интегрированные АСУ производством, осуществляющие автоматизацию как технологических процессов, так и организационного управления предприятием (планирование сырьевых, трудовых, энергетических и финансовых ресурсов, сбыта готовой продукции, исполнение управления производством).

Уровень 4: Управляющие вычислительные сети

Уровень 3: Средства супервизорного управления и обработки данных: -ПК, Операторские станции, программно-технические комплексы, промышленные сети.

Уровень 2: Средства локального управления технологическими объектами: Вторичные приборы, компьютеры, программируемые контроллеры, регуляторы автоматические, комплексы технических средств

Уровень 1: Средства получения информации: датчики, измерительные преобразователи, модули удалённого ввода/вывода.

Средства воздействия на объект: Исполнительные механизмы, пусковая аппаратура, преобразователи энергии, переключатели и регуляторы потоков вещества.

7. Определение и общие характеристики датчиков. Классификация датчиков.

Датчик – это преобразователь контролируемой физической величины в сигнал, удобный для последующего использования в системе. В общем случае датчик содержит чувствительный элемент ЧЭ и преобразующий элемент ПЭ. В большинстве современных систем автоматики выходной сигнал датчика является электрическим и представляется током или напряжением.

Выходной сигнал датчика может быть аналоговым или дискретным (цифровым, импульсным, позиционным).

В задачах автоматизации датчики должны соответствовать (отвечать) ряду специальных требований, в частности следующих:

Погрешность: максимальная разность между измеренной и действительной физической величиной (это абсолютная погрешность).

Разрешающая способность – это разность между соседними отсчетами измерения, например разрешающая способность линейки с делениями через 1 мм = 1 мм. Разрешающая способность показывает наибольшую точность, с которой измеряется контролируемая величина.

Чувствительность – это отношение , где k – коэффициент преобразования (чувствительности) датчика.

Линейность статической характеристики

Гистерезис статической характеристики: выходной сигнал датчика зависит от того, увеличивается или уменьшается входная величина, т.е. выход датчика не является однозначным.

Время отклика – это время переходного процесса датчика. Обычно это экспоненциальный переходный процесс. Его продолжительность . Характеризует быстродействие датчика (его инерционность).

Полоса преобразования – представляет собой полосу частот входного сигнала, которую пропускает датчик. Чем шире полоса преобразования , тем меньше время отклика . Полоса преобразования позволяет оценить фильтрующие свойства датчика.

Наличие механического контакта датчика с объектом (у контактных датчиков ЧЭ механически взаимодействует с объектом, у бесконтактных механического контакта ЧЭ с объектом нет).