4.3. Структура есп

Структура ГСП сравнительно сложна. В основу построения ее схем закладывают определенный признак — функционально-целевой, конструктивно-технологический и др. На рисунке 4.2 представлена иерархическая схема ГСП на основе функционально-целевого при­знака. Согласно схеме, изделия ГСП подразделяют на пять групп, рас­положенных на четырех уровнях иерархии.

Средства получения информации и средства воздействия на про­цесс (уровень 1) предназначены для непосредственного взаимодей­ствия с объектом управления: установками, технологическими про­цессами, цехами, агрегатами и др.

Рис. 4.2. Иерархическая схема ЕСП

Средства локального контроля и автоматизации (уровень 2) пред­назначены для построения одноконтурных систем контроля и регули­рования простых объектов и отдельных параметров сложных объектов систем автономного контроля и регулирования. Эти средства выпу­скают в составе параметрических рядов и управляющих комплексов, создаваемых на основе базовых моделей.

Средства централизованного контроля и управления (уровень 3) предназначены для построения технического обеспечения систем ав­томатизации объектов с большим числом (несколько сотен) параметров контроля и регулирования. Эти средства практически полностью вы­пускают в составе агрегатного комплекса.

Вычислительные средства автоматизации и управления (уро­вень 4) предназначены для построения управляющих вычислитель­ных комплексов (УВК), реализующих сложные алгоритмы управле­ния объектом.

При использовании конструктивно-технологического признака по­строения структурная схема ЕСП состоит из взаимосвязанных класси­фикационных групп: типов изделия, их типоразмеров; модификаций или исполнений изделий.

В зависимости от рода используемой энергии, СИ и вспомогатель­ные устройства ЕСП подразделяют на самостоятельные ветви; элек­трическую, пневматическую, гидравлическую и не использующие вспомогательной энергии. Предусматривается переход с одной ветви на другую при использовании соответствующих средств для преобразования пневматического сигнала в электрический, электрического в пневматический, гидравлического в электрический и т.д.

Пневматическая ветвь представляет собой приборы и устройства, в которых источником внешней энергии является сжатый воздух, а энергетическим носителем информации — пневматический сигнал. Такая ветвь безопасна во взрывоопасных средах.

Гидравлическая ветвь ЕСП имеет приборы и устройства, у которых в качестве источника внешней энергии используются гидравлические сигналы, создаваемые специальными жидкостями. Это обеспечивает точное перемещение исполнительных механизмов при больших уси­лиях.

Электрическая ветвь ЕСП представлена рядом приборов и устройств, использующих электрическую энергию. В ней электри­ческий сигнал является энергетическим носителем информации.

Все средства измерений имеют унифицированные входные и вы­ходные сигналы, вышеуказанные устройства связаны с помощью соот­ветствующих преобразователей сигналов, за счет чего обеспечивается создание комбинированных средств ЕСП.

Из электрических сигналов наиболее распространены унифицированные сигналы постоянного тока и напряжения. Они используются как для передачи информации от датчиков к устройствам управления и от них к исполнительным устройствам, так и для обмена информа­цией между устройствами управления.

Между различными устройствами ЕСП, входящими в системы ав­томатизации, осуществляется обмен информацией с помощью сигна­лов связи и интерфейсов.

Интерфейс представляет собой совокупность средств и правил, обе­спечивающих взаимодействие устройств цифровой вычислительной системы и программ. Средства измерения и средства автоматизации представляют собой как бы компоненты системы и должны обеспечи­вать информационную, электрическую и конструктивную совмести­мость в соответствии с интерфейсом.

В аналоговых системах контроля и регулирования используют не­прерывные измерительные сигналы (напряжение, ток, световой поток, давление жидкости и др.), которые несут количественную информа­цию об измеряемых физических величинах. На основе сигналов осу­ществляется управление объектом.

В дискретных системах контроля и регулирования происходит промежуточное преобразование (кодирование) сигнала. В даль­нейшем сигнал используют в цифровой форме, что исключает поте­рю информации. Одновременно с формированием измерительной информации обеспечивается дистанционная связь технического средства с системой. По характеру носители информационных сигналов связи ЕСП (рис. 4.3) подразделяют на две группы.

Энергетические носители сигналов, применяемые для форми­рования измерительной информации и дистанционной связи, и вещественные носители - для хранения информации и ее пред­ставления. Большее распространение получили электрические сигналы связи благодаря высокой скорости их передачи, дешевиз­не и простоте прокладки линий связи на значительные расстоя­ния, универсальности, доступности источников энергии и др.

Пневматические сигналы связи применяют в основном в нефтяной, химической и нефтехимической промышленности.

Рис. 4.3. Классификация носителей информационных сигналов связи ЕСП