4. Сигнализатор

8.4. Средства вычислительной техники

Важнейшими техническими средствами АСУ ТП являются средства вычислительной техники. К этим средствам относятся:

1. Запоминающие устройства: устройства для записи, хранения и выдачи информации, представленной в кодовой форме. Используется в вычислительных машинах, системах автоматического управления, телемеханики, технологических агрегатах с программным управлением. Носители информации — магнитные ленты и диски, оптические диски, тонкие магнитные плёнки и др. Основные параметры запоминающего устройства — ёмкость (количество одновременно хранимой информации — от нескольких десятков байт до нескольких сотен Мбайт) и время обращения (минимальное время между 2 последовательными обращениями — от десятков нс до нескольких мс).

2. Устройства передачи данных: осуществляют прием передачу данных по линиям связи в системах сбора и обработки информации. Входные кодирующие устройства – кодер и выходные декодирующие – декодер обеспечивают сопряжение с источником и приемником информации. Сопряжение с каналом связи осуществляет устройство преобразования сигналов, которое при работе по телефонным каналам выполняет модуляцию – демодуляцию сигналов и называется модемом. Сообщение представляется в виде первичного электрического сигнала, например, на выходе считывателя с машинного носителя. Этот сигнал преобразуется кодеров в соответствии с требованиями и способами передачи данных по кагалу связи, что переводится из параллельного кода в последовательный. При повышенных требования к верности передачи, выполняется помехоустойчивое кодирование передаваемых символов и блоков, дополняя их контрольными разрядами. Дальнейшее преобразование в линейный сигнал, непосредственно передаваемый по линиям связи, обеспечивает модем.

При приеме информации производится обратный процесс преобразования. Проверяется правильность каждого блока или знака, исключаются проверочные разряды, объединяются отдельные блоки, которые при отсутствии ошибок декодируются, в результате чего в приемном устройстве формируется сообщение. Обнаруженные ошибки либо исправляются, либо вырабатывается сигнал, по которому повторяется передача неверно принятого блока или знака.

3. Устройства ввода и вывода информации

4. Устройства переработки информации

8.5 Устройства локальной автоматики

К устройствам локальной автоматики относятся интерполятор, исполнительные устройства, командоаппараты, регуляторы.

Интерполятор (от лат. interpolo — переделываю, подновляю), аналоговое или цифровое вычислительное устройство для определения координат точки, движущейся непрерывно по аналитически заданной кривой. Интерполятор применяют как управляющее устройство в системах с программным управлением; выходные сигналы интерполятора поступают непосредственно или с помощью промежуточных носителей (например, перфорационных или магнитных лент) на привод рабочего органа управляемого объекта (например, металлорежущего станка), в результате чего рабочий орган перемещается в пространстве или на плоскости по требуемой кривой. Способ задания параметров кривой зависит от типа интерполятора и используемого в нём метода решения уравнения кривой. Простейшими являются линейные интерполяторы непрерывного действия (аналоговые) для отработки прямолинейных отрезков (потенциометры, некоторые типы автотрансформаторов и т. п.). Потенциометр в схеме линейного интерполятора управляет движением рабочего органа по одной оси координат. Подаваемое на потенциометр электрическое напряжение пропорционально длине отрабатываемого отрезка, а напряжение, снимаемое с движка потенциометра, пропорционально координате текущей точки, т. е. требуемому перемещению рабочего органа.

Интерполятор дискретного действия (цифровой) - вычислительное устройство, исходными данными для которого служат кодированные (двоичные, десятичные и т. д.) числа, а выходными сигналами — серии однотипных дискретных электрических импульсов или элементарных фазовых сдвигов, каждый из которых вызывает элементарное перемещение рабочего органа управляемого объекта. Основной элемент дискретных интерполяторов - цифровые интеграторы, различные соединения которых образуют интерполятор, отрабатывающие прямые, окружности, гиперболы, параболы и др.

Командоаппарат, электрический аппарат для различного рода переключений электрических цепей в системах управления объектами или технологическими процессами. Простейшие командоаппараты - кнопки управления, концевые выключатели, контроллеры. В автоматических устройствах применяются программные командоаппараты.

Автоматический регулятор, устройство (или комплекс устройств) в системе автоматического регулирования, которое вырабатывает воздействия на объект в соответствии с требуемым законом регулирования. В промышленности, энергетике, на транспорте используют автоматические регуляторы давления, температуры, электрического напряжения, скорости и др.

Основные типы регуляторов:

• -Термостаты - наиболее простой тип управляющих систем (регуляторов). Термостат - позиционный регулятор. Он срабатывает при достижении предельной температуры, давления или влажности и получил широкое применение в системах автоматики.

• Пропорциональные регуляторы, используя заложенный в них пропорциональный (П) или пропорционально-интегральный (ПИ) закон регулирования, по сигналу входного датчика вырабатывают соответствующее воздействие на исполнительный механизм. Такие регуляторы применяются, например, в системах вентиляции для поддержания требуемого температурного режима в помещении и могут включать в себя таймер и дистанционное управление.

• Контроллеры - широкий класс контроллеров (многофункциональных логических устройств) основан на применении микропроцессорных систем управления. Сюда относятся контороллеры с жестко заданной программой: контроллеры с гибкими функциями на основе выбираемого програмного модуля (микросхемы постоянного запоминающего устройства); контроллеры на основе модульного постороения путем путем набора тех или иных карт (подобно архитектуре компьютера). Эти контроллеры применяются для управления работой кондиционеров, систем вентиляции , чиллеров и т. д.

• Свободно программируемые контроллеры - наиболее мощный класс контроллеров. Свобода программирования позволяет адаптировать контроллер к очень широкому классу обьектов. Такие контроллеры могут обьединяться в сети и управляться из единого диспетчерского пункта. Регулирование параметров управления обьектами обеспечивается на основе решения вычислительных логических задач.

Исполнительный механизм представляет собой приводную часть исполнительного устройства. Исполнительные механизмы делятся на электрические, пневматические и гидравлические. Все электрические исполнительные механизмы, в свою очередь, можно разделить на две группы: электромагнитные (соленоидные) и электрические (с электродвигателями). Регулирующий орган представляет собой звено исполнительного устройства, и предназначен для изменения каких-либо параметров (например расхода жидкости) при регулировании режима работы системы.