Структура ГСП

ГСП разрабатывалась как большой и сложный, непрерывно развивающийся комплекс приборов и устройств, серийно выпускаемый промышленностью и предназначенный для автоматизации, контроля и управления различным производственным оборудованием — агрегатами, технологическими установками и линиями, цехами и производствами. Естественно, структура ГСП должна отражать перечень групп этих изделий, их назначение, области применения и выполняемые функции, а также взаимосвязи между этими группами.

Устройства ГСП по роду используемой энергии носителя сигналов для приема и передачи информации делятся на электрические, пневматические и гидравлические. В ГСП входят также устройства, работающие без использования вспомогательной энергии, — приборы и регуляторы прямого действия.

Устройства, питающиеся при эксплуатации энергией одного вида, образуют единую структурную группу ГСП или «ветвь» ГСП. По такому признаку можно выделить следующие самостоятельные ветви: электрическую, пневматическую, гидравлическую и ветвь без использования вспомогательной энергии.

В автоматизированных системах управления наиболее эффективно комбинированное применение «ветвей» или отдельных устройств в различных сочетаниях. Поэтому понятие «ветвь» здесь используется, главным образом, как традиционное классификационное значение.

Связь электрических, пневматических и гидравлических устройств осуществляется с помощью соответствующих преобразователей сигналов.

Использование приборов электрической ветви придает системе управления свойства высокой чувствительности, точности, быстродействия, дальности связи, обеспечивает высокую схемную и конструктивную унификацию приборов. В современных автоматизированных системах управления применение устройств электрической ветви особенно удобно в группе средств получения информации, так как обеспечивает возможность их непосредственной связи с управляющими вычислительными комплексами.

Приборы пневматической ветви характеризуются безопасностью применения в легко воспламеняемых и взрывоопасных средах, высокой надежностью, особенно при использовании в агрессивной атмосфере. Однако пневматические приборы уступают электронным тогда, когда технологический процесс требует большого быстродействия или передачи сигналов на значительные расстояния.

Гидравлические приборы позволяют получать точные перемещения исполнительных механизмов при больших перестанавливающих усилиях.

На рис. 3.4 представлена иерархическая структурная схема ГСП, построенная по функционально-целевому признаку. В соответствии с этой схемой изделия ГСП можно разделить на пять групп, расположенных на четырех уровнях.

На нижнем уровне находятся средства получения информации и средства воздействия на процесс, которые непосредственно взаимодействуют с объектами управления. Они обеспечивают информацией все вышерасположенные на схеме средства и осуществляют передачу управляющих воздействий на управляемый объект.

На втором уровне расположены средства локального контроля и регулирования, предназначенные для построения одноконтурных систем контроля и регулирования отдельных параметров сложных объектов. Эти изделия, как правило, выпускались в составе параметрических рядов и унифицированных комплексов, создаваемых на основе одной или нескольких базовых моделей.

На третьем уровне находятся устройства централизованного контроля и регулирования. Они могут использоваться и в составе систем, содержащих управляющие вычислительные комплексы. Данные технические средства предназначены для построения АСУТП объектов, имеющих большое количество (несколько сотен) контролируемых и регулируемых параметров. Они позволяют реализовать связанное регулирование, косвенные измерения, многоступенчатые защиты и логические операции при пуске и останове объекта, а также при перестройке алгоритма управления.

На верхнем уровне расположены средства автоматизации, предназначенные для построения управляющих вычислительных комплексов, которые позволяют осуществлять сложные алгоритмы управления объектом, в том числе решение оптимизационных, диспетчерских, плановых и учетно-статистических задач. По своему общему назначению и функциям средства управляющей вычислительной техники, естественно, выходят за рамки основного целевого назначения ГСП.

Достаточно широко использовалась классификация по ряду других признаков (рис. 3.5), которые регламентировались в свое время ГОСТ 12997-76 «ГСП. Общие технические требования»:

- по метрологическим свойствам;

- по эксплуатационным условиям;

- по устойчивости к механическим воздействиям;

- по исполнению и защищенности от воздействия окружающей среды.

Рис.3.5 Классификация изделий ГСП

Номенклатура технических средств ГСП превышала 2500 типов изделий, из которых около 30% составляли измерительные преобразователи (датчики) различных физических величин.

Важной составляющей при разработке концепции ГСП была унификация номенклатуры изделий с целью сокращения числа изделий до оптимального минимума путем создания параметрических рядов на базе рядов предпочтительных чисел.

Первыми разработанными параметрическими рядами в ГСП стали ряды унифицированных пневматических и электрических датчиков компенсационного типа, созданных в середине 60-х годов прошлого столетия в НИИтеплоприборе.

Методика построения параметрического ряда изделий ГСП включала отбор основных параметров приборов и устройств, подлежащих регламентации, выделение из их числа главного параметра и установление наиболее рационального размера ряда приборов по главному параметру. При этом применялись преимущественно ряды, построенные на основе геометрической прогрессии, с числовыми значениями, соответствующими ГОСТ 8032-56 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел».

Поиск по сайту: