1.2. Принципы построения гсп

В основе построения средств ГСП лежит блочно-модульный принцип.

Блочно-модульный принцип – это возможность создания различных функционально сложных устройств из ограниченного числа более простых унифицированных блоков и модулей, что позволяет создавать новые средства измерения и автоматизации из уже существующего набора узлов и блоков, что дает существенный экономический эффект. В соответствии с этим принципом можно произвести следующую структуризацию:

1. модуль – техническое устройство, реализующее одну элементарную функцию;

2. блок – техническое устройство, реализующее строго определенный набор функций и состоящее из нескольких модулей;

3. прибор – техническое средство, состоящее из блоков и модулей и имеющее выходной сигнал, пригодный для восприятия человеком.

Структура системотехнических основ построения и развития ГСП базируется на следующих принципах и методах:

• агрегатирование;

• унификация;

• минимизация номенклатуры;

• формирование гибких, перестраиваемых компонентов системы;

• реализация в изделиях рациональных эстетических и эргономических требований.

Принцип агрегатирования – наращивание и видоизменение функций отдельных ТС и создание на их основе систем автоматизации, что осуществляется за счет сочленения унифицированных блоков, модулей и комплектных изделий ГСП без внесения дополнительных конструктивных изменений.

Принцип агрегатирования применительно к изделиям ГСП определяет построение функционально более сложных устройств из ограниченного набора более простых унифицированных изделий методом их наращивания и стыковки.

Агрегатный комплекс (АК) – совокупность ТС, характеризующихся всеми видами совместимости и предназначенных для решения определенных задач автоматического контроля и регулирования.

Изделия АК создают на унифицированной конструктивной базе на основе блочно-модульного принципа построения с использованием базовых модулей. Различное сочетание устройств, входящих в АК, позволяет реализовать новые функции.

Принцип унификации – различные виды совместимости изделий. Достигается однообразием сигналов, интерфейсов, несущих конструкций, элементной базы, модулей и блоков.

Виды совместимости изделий агрегатных комплексов: энергетическая, функциональная, метрологическая, конструктивная, эксплуатационная и информационная.

Энергетическая совместимость – использование одного вида энергии носителя сигналов в измерительных устройствах.

Функциональная совместимость требует, чтобы средства ГСП были четко определены, разграничены и взаимоувязаны по своим функциям для обеспечения совместной работы.

Метрологическая совместимость обеспечивается сопоставимостью метрологических характеристик агрегатных средств, их сохранностью во времени и под действием влияющих величин, возможностью расчетного определения метрологических характеристик всего измерительного тракта по метрологическим характеристикам отдельных функциональных узлов.

Метрологические характеристики агрегатных средств нормируются по единому методу, параметры входных и выходных цепей согласуются, чтобы сопряжение агрегатных средств не сопровождалось заметными дополнительными погрешностями.

Конструктивная совместимость обеспечивается согласованностью конструктивных параметров, механическим сопряжением средств, согласованностью эстетических требований.

Эксплуатационная совместимость достигается согласованностью характеристик, определяющих действие внешних влияющих величин на агрегатные средства в рабочих условиях, а также характеристик надежности и стабильности функционирования. С этой целью все средства делятся на группы по использованию в зависимости от климатических условий и механических воздействий.

Информационная совместимость – обеспечивается согласованностью входных и выходных сигналов по виду, диапазону изменения и порядку обмена. Информационная совместимость определяется унификацией сигналов и применением стандартных интерфейсов.

Изделия агрегатных комплексов, обладающие указанными видами совместимости, позволяют строить измерительные системы (ИС) методами проектной компоновки. Такой способ построения ИС значительно упрощает и сокращает сроки создания систем.

Принцип минимизации номенклатуры изделий ГСП предполагает максимальное удовлетворение потребности в ТС на основе выпуска АК с учетом того, что типоразмеры этих устройств вписываются в организованные определенным образом для них параметрические ряды.

Реализация этих принципов позволяет создавать комплексы технических средств, изменять, расширять функции на основе использования унифицированных базовых конструкций (УБК) и типовых модулей ГСП, путем изменения характера их соединения и структурного сочетания.

Применение принципа агрегатирования позволяет использовать рациональный минимум конструктивных элементов, обеспечивает взаимозаменяемость приборов в целом и отдельных их узлов, значительно упрощает и удешевляет процессы обслуживания и ремонта приборов, позволяет компоновать различные системы автоматизации с заданными техническими характеристиками, дает возможность совершенствования изделий ГСП, не прибегая при этом к их полному обновлению.

Принцип совместимости, реализуемый при построении АК, позволяет создавать техническое обеспечение систем автоматизации всех категорий для различных отраслей промышленности, использовать при этом изделия различных АК.