Требования к технологическим датчикам и модулям усо

Датчики, обычно, являются самым узким местом в составе технических средств автоматики. Без их надежной и качественной работы даже самые совершенные УВК не справятся с управлением. Не зря автоматчики считают, что хорошие датчики при создании новой системы – это половина успеха.

Условия работы датчиков наиболее тяжелые – ведь их устанавливают в непосредственной близости от технологического оборудования. В связи с этим к датчикам предъявляются дополнительные требования:

• Достаточная точность измерения. Обратим внимание: не “максимальная”, а “достаточная”. Точные датчики – весьма дорогое удовольствие, и завышенные требования по точности обходятся недешево.

• Достаточные пределы измерения с заданной точностью. При выборе пределов измерения датчиков рекомендуется пользоваться правилом „1/3 шкалы”.

• Адаптируемость к условиям работы на объекте управления.

• Достаточное расстояние для передачи информации от датчика. Несоблюдение этого требования повлечет необходимость установки на объекте промежуточных усилителей сигнала, что удорожит систему и сделает ее менее надежной.

• Безопасность для персонала при эксплуатации и обслуживании.

Модули УСО должны иметь высокое быстродействие и хорошо согласовываться с другими ТСА.

Требования к увк

• Достаточная производительность. Необходимые для выработки управляющего воздействия вычисления должны производиться достаточно быстро, чтобы ситуация на объекте не успела существенно измениться. Иначе управление будет неэффективным или, даже, вредным.

• Прием сигналов от датчиков и передача управляющих воздействий исполнительным устройствам, осуществляемые специализированными платами ввода–вывода сигналов

• Защищенность от воздействия вредных техногенных факторов. Климатические условия на металлургических объектах, как правило, весьма неблагоприятны для СВТ. Поэтому должна быть обеспечена длительная и безотказная работа элементов УВК при температурах окружающего воздуха от минус 5С до плюс 70С, влажности до 100% с возможной конденсацией, сильной запыленности, вибрациях и механических ударах, а также в условиях действия мощных электрических и магнитных полей.

• Соответствие эргономическим нормам. Например, одно из правил эргономики гласит, что органы управления технологическими параметрами должны располагаться на щите управления ниже средств измерения этих параметров.

Исполнительные устройства

Типовая схема реализации управляющих воздействий выглядит так:

Здесь: АЦП – аналого-цифровой преобразователь; Ус – усилитель; ПУ – пусковое устройство (пускатель); РО – регулирующий орган объекта управления (остальные обозначения приведены выше).

В автоматизированных системах управления и регулирования к исполнительным устройствам относят пусковые устройства и, собственно, исполнительные механизмы.

Пусковые устройства обеспечивают усиление мощности управ­ляющих сигналов, поступающих от ВК при автоматическом режиме, или от оператора – при ручном управлении.

По виду энергии для реализации сигнала управления различают:

Пневматические системы – экологически чистые, их исполнительные механизмы обладают большими перестановочными усилиями. Однако пневмосистемы шумные, поэтому они требуют хорошей герметизации линий, а также тщательной воздухоподготовки (очистки и осушки).

Гидравлические системы имеют хорошие динамические характеристики, но требуют двухпроводных линий связи и, так же как пневматические, действуют на ограниченном расстоянии.

Электрические системы позволяют передавать сигналы управления на большие расстояния, легко реализуют сложные законы управления, но взрывоопасны, инерционны и, поэтому, требуют дополнительных мер по улучшению динамических характеристик (понижающие редукторы, тормоза).

Исполнительные механизмы служат для перемещения регулирующих органов объекта при действии управляющих сигналов. В системах прямого действия перемещение регулирующего органа осуществляется за счет энергии входного сигнала, в системах косвенного действия – посторонним источником энергии.

К электрическим ИМ относятся реле, электромагниты, электродвигатели, электромагнитные муфты; к гидравлическим – поршневые и плунжерные цилиндры, в пневматике используются поршни, диафрагмы и сильфоны.

Часто создают комбинированные системы управления с использованием, например, электро–пневматиче­ских или электро–гидравлических исполнительных механизмов. При этом каждый тип исполнительного механизма рассчитан на работу в комплекте с опре­деленным типом пускового устройства.