3. Схема одноточкової багатокомпонентної автоматизованої системи.

Якщо частина пристроїв, що виконують операції вимірювального процесу, є загальними для всіх компонентів, наприклад, пристрій відображення інформації у вигляді багатоточкового приладу або пристрій формування параметрів проби, то таку систему варто розглядати як одноточкову багатокомпонентну (у нашому випадку чотирьохкомпонентну) і однодіапазонну по кожному компоненту. На рис. 6.3. приведена структурна схема такої системи (на схемі ГОА — газоаналізатор оптико-акустичний; РАТ — регулятор абсолютного тиску; інші позначення — див. текст до рис. 6.2.).

Рис. 6.3. Структурна схема одноточкової багатокомпонентної автоматизованої системи.

По числу контрольованих точок, числу аналізованих компонентів і діапазонів їхнього вимірювання можлива класифікація структур систем з використанням формули наступного виду:

де п - число точок контролю А; К_і - число компонентів; l_і - число діапазонів вимірювання і-го компонента; т - кількість компонентів.

Тоді структури систем, приведених на рис. 6.2 і 6.3, можна відобразити символами: 1А1К₁ - одноточкова однокомпонентна однодіапазонна; 4А1К₁ - чотирьохточкова однокомпонентна однодіапазонна і 1А (1К₁ + 1 К₂ + 1 К₃ + 1 К₄) - одноточкова чотирьохкомпонентна однодіапазонна по кожному компоненту. З формул структур легко одержати інформацію про наступні параметри систем: число вхідних вимірюваних величин, як т п; число виходів, як , і, відповідно про число вимірюваних каналів.

4. Структура автоматизованої системи сага-1360.

На рис. 6.4. приведена частина структурної схеми системи автоматичного газового аналізу для виробництва аміаку. Система складається з наступних підсистем: одноточкових однокомпонентних однодіапазонних (9шт.); двоточкових однокомпонентних однодіапазонних (3шт.); трехточкової однокомпонентної однодіапазонної (1шт.); чотирьохточкової однокомпонентної однодіапазонної (1шт.).

Структуру системи САГА-1360 можна записати формулою:

9(1А1К₁) + 3(2А1К₁) + ЗА1К₁ + 4А1К₁ .

По числу вихідних сигналів САГА еквівалентна 22 одноточковим однокомпонентним однодіапазонним системам. Система створена з урахуванням запасу: швидкодії на число точок контролю, аналізованих одним і тим самим первинним перетворювачем, що дозволило створити запас по затратах; витрат на надійність резервуванням первинних перетворювачів складу в сигнал з автоматичним введенням резерву; швидкодії на автоматичну корекцію складової похибки. Завдяки цьому вдалося в 1,4 рази зменшити число первинних перетворювачів складу в сигнал (давачів газоаналізаторів) у порівнянні з еквівалентним числом резервованих одноточкових однокомпонентних однодіапазонних систем. Істотно підвищена точність вимірювання, так як для первинних перетворювачів складу газу в сигнал характерні відносно великі прогресуючі систематичні складові похибки.

Рис. 6.4. Структурна схема автоматичної системи САГА.

Система САГА-1360 (рис. 6.4.) працює в такий спосіб. Пристроями відбору ОУ і пристроями підготовки проби формуються параметри проб, що відповідають їхнім значенням для введення в первинні перетворювачі Д1 і Д2, один із яких (Д1) є основним, а інший (Д2) — резервним. Роботою системи керує електронний командний пристрій КУ, що формує два види командних сигналів. Сигнали одного виду являють собою послідовність з 16 коротких імпульсів регульованої тривалості від 2 до 10 с, а сигнали іншого виду є послідовністю регульованого числа довгих імпульсів (максимальне їхнє число 16) тривалістю в 16 разів більше в порівнянні з першими (32—160 с). Тривалими імпульсами (12 імпульсів) відключаються проби газу від відповідних точок контролю за допомогою перемикачів ПГ1 на вхід аналізованого газу (АГ) перемикачів ПГ2; останні в залежності від режиму роботи системи підключають на входи первинних перетворювачів або аналізований газ, або перевірочні газові суміші (ПГС). Кожна підсистема може знаходитися в одному з двох режимів роботи: у режимі вимірювання або режимі перевірки. Перехід підсистеми з режиму вимірювання в режим перевірки відбувається в наступних випадках; а) через визначені інтервали часу (число циклів), але не більше 6 год.; б) при резервуванні рівнобіжним ввімкненням первинних перетворювачів у випадку, коли різниця перетворених значень сигналів від Д1 і Д2 перевищить деяку установлену величину, наприклад, подвоєну випадкову складову похибки. У режимі перевірки відбувається подача в підключені первинні перетворювачі або нуль-газу (НГ), або перевірочної газової суміші (ПГС). По 13-му короткому імпульсу виробляється автоматична корекція перетворювачем ПР у струм силою 0-5 мА сигналу від Д1. Для корекції сигналу від Д2 використовується 14-й короткий імпульс. По 15-му і 16-му коротких імпульсах відбувається порівняння корегованих сигналів від Д1 і Д2 з уставкою, що відповідає змісту аналізованого компонента в ПГС. Якщо різниця між уставкою і корегованим значенням сигналу від відповідного первинного перетворювача (Д1 чи Д2) перевищить заздалегідь установлене допустиме значення, то спрацює граничний пристрій і з'явиться сигнал про відмовлення цього первинного перетворювача; при рівнобіжній роботі перетворювачів відбудеться переключення на справний.

Якщо в результаті перевірки і коректування первинні перетворювачі виявляться справними, то з наступного довгого імпульсу підсистема перейде в режим вимірювання. У цьому режимі при паралельно ввімкнених і справних первинних перетворювачах наприкінці кожного довгого імпульсу, що подається для встановлення показу по 16-му короткому імпульсу, відбувається порівняння їхніх сигналів на аналізованому газі. Якщо різниця сигналів менше допустимої, то перетворений сигнал від Д1 перепишеться в сигнал, що відповідає даній точці блоку контролю БК (блок пам'яті БП спрацьовує при збігу наступного довгого і першого короткого імпульсів).

У режимі перевірки, а також при одночасному відмовленні обох первинних перетворювачів, перепису сигналів у блоки БП не відбувається, що запобігає проходженню на вихід системи помилкової інформації. Завдяки наявності пам'яті на виході системи присутні безупинні уніфіковані струмові сигнали (0-5 мА), що використовують для представлення інформації у виді показів і реєстрації на вторинних приладах, а також для введення в ЕОМ. При цьому не потрібне тимчасове узгодження роботи вторинних приладів, ЕОМ і системи.