1. Технические средства автоматизации

1.1 Основные принципы построения ТСА

1.2 Классификация приборов и устройств ТСА

1.3 Стандартизация сигналов ГСП

1.4 Агрегатные комплексы ГСП

1.5 Структура систем управления

Инженер в области автоматизации должен не только ориентироваться в особенностях технологического процесса, но профессионально решать задачи разработки и эксплуатации систем управления. Основной задачей проектировщика на начальной стадии разработки системы автоматического управления является правильный выбор ее структуры исходя из особенностей технологического процесса и территориального размещения производства. Структура системы управления в значительной степени определяет функциональный состав технических средств, необходимых для ее реализации. Наполнение структуры системы конкретными функциональными элементами требует знания номенклатуры выпускаемых изделий, особенностей их эксплуатации и агрегатирования.

Цель главы – ознакомление с основными принципами построения автоматических и автоматизированных систем управления, классами используемых технических средств и особенностями их совместного использования.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

• принципы построения государственной системы приборов и средств автоматизации,

• классификацию приборов по роду используемой энергии носителем информации,

• классификацию приборов по функциональному признаку.

• параметры унифицированных сигналов

• назначение и состав агрегатных комплексов,

• типовые структуры систем управления.

Технические средства автоматизации (ТСА) предназначены для выработки и реализации управляющих воздействий на технологические объекты управления. Они обеспечивают автоматизированный сбор и обработку информации о состоянии технологического объекта, выработку управляющих воздействий и оптимизацию управления объектом в соответствии с принятым критерием. Обобщенную техническую структуру автоматической системы регулирования в простейшем случае можно представать как совокупность автоматического регулятора (в широком смысле) и регулируемого объекта, взаимодействующих между собой. Автоматический регулятор - комплекс устройств, присоединяемых к регулируемому объекту и обеспечивающих автоматическое поддержание параметров технологического процесса или их изменение по определенному закону. В регулятор входят устройства различного функционального назначения: средства получения информации о параметрах технологического процесса, средства автоматической выработки управляющих воздействий и средства непосредственного воздействия на управляемый объект. Устройства, входящие в регулятор, могут совмещать несколько функций.

Технической основой для реализации информационно-управляющих систем является государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). ГСП основана на стандартных внутренних и внешних связях, на модульно-блочном построении ее функциональных устройств и предусматривает их агрегатирование в комплексы различного назначения для построения систем контроля, регулирования и управления. Реализация типовых функций автоматизированного управления в ГСП осуществляется аппаратными средствами, иерархическая структура которых представлена на рисунке 1.1. Система локального ав­томатического управле­ния состоит из трех ос­новных элементов: объ­екта управления, дат­чика, автоматического управляющего устрой­ства (регулятора) и ис­полнительного устрой­ства, образующих замк­нутый контур управле­ния. Датчик преобразует измеряемую величину в величину другого рода, информацию о величине которой можно передать на расстояние. На автоматическое управляющее устройство (АУУ) с датчиков поступает информация о состоянии объекта и в соответствии с целями управления оно формирует управляющее воздействие, которое реализуется с помощью исполнительного устройства, воздействующего непосредственно на объект.

Алгоритмы управления, исполняемые АУУ, могут быть реализованы двумя способами: аппаратно на аналоговых и логических элементах или программно, с использованием микропроцессоров и микроЭВМ.