Система ГСП. Общая характеристика устройств получения информации о состоянии процесса

В настоящее время в ряде отраслей промышленности стран СНГ и в России осуществляется переход на новые технические средства контроля и управления. Это связано, с одной стороны, с изношенностью старого оборудования и прекращением выпуска комплектующих для этого оборудования, а с другой - с желанием создать системы, способные конкурировать с системами западных компаний, повысить их надежность и снизить затраты на обслуживание. Частнофирменные решения, или "закрытый"; подход к проектированию аппаратного и программного обеспечения систем автоматизации, - вот ключевая особенность пройденного миром пути создания систем управления прошлых лет.

Такие подходы характеризуются двумя важными особенностями:

l вследствие малого количества и специфической природы создаваемых систем аппаратные и программные решения достаточно дороги;

l привязанная к фирмам-разработчикам специфика систем приводила конечного пользователя к тесным, часто невыгодным контактам с этими фирмами, затрудняла процессы смены оборудования, выбора более гибких решений.

Рассмотрим государственную систему промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), которая долгие годы составляла техническую основу для реализации информационно-управляющих систем в промышленной и непромышленной сферах в нашей стране.

Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации основана на:

l стандартных внутренних и внешних связях;

l рациональной структуре и конструктивных формах в модульно-блочном построении ее функциональных устройств;

l предусматривает агрегатирование в комплексах измерительной, вычислительной, аналитической и других видов техники для построения систем информации, контроля, регулирования и управления.

Реализация типовых функций АСУ ТП осуществляется в ГСП аппаратными средствами

Устройства ГСП по роду используемой вспомогательной энергии носителя сигналов в канале связи, применяемой для приема и передачи информации и команд управления, делятся на электрические, пневматические и гидравлические. В ГСП входят также устройства, работающие без использования вспомогательной энергии (приборы и регуляторы прямого действия).

l Приборы электрической ветви имеют преимущества по чувствительности, точности, быстродействию дальности связей, обеспечивают высокую схемную и конструктивную унификацию приборов.

l Приборы пневматической ветви характеризуются безопасностью применения в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах, высокой надежностью в тяжелых условиях работы, особенно при использовании в агрессивной атмосфере. Они легко комбинируются друг с другом. Однако пневматические приборы уступают электрическим в тех случаях, когда технологический процесс требует высокого быстродействия или передачи сигналов на значительные расстояния.

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

Унифицированный сигнал (УС) ГСП — это сигнал дистанционной передачи информации с унифицированными параметрами, обеспечивающий информационное сопряжение (интерфейс) между блоками, приборами и установками ГСП.

Под унифицированным параметром УС ГСП понимается тот его параметр, который является носителем информации, а именно: значение постоянного или переменного тока или напряжения, или частоты, код, давление воздуха пневматического сигнала.

В зависимости от вида унифицированных параметров в ГСП применяют унифицированные сигналы четырех групп:

Ø тока и напряжения электрические непрерывные;

Ø частотные электрические непрерывные;

Ø электрические кодированные;

Ø пневматические.

Каждая группа УС ГСП определяется соответствующим государственным стандартом.

Таблица унифицированных сигналов:

Электрические сигналы	Пневматический сигнал, кПа
Постоянный ток, мА	Постоянное напряжение, мВ	Переменное напряжение, В	Частота, кГц
0 - 5;	0 - 10;	0 - 2;	0 - 8;	20 - 100
(-5)-0-(+5);	(-10)-0-(+ 10);	(1)-0-(+1)	2-4;
0-20;	0-20; 0-50;		4-8;
(-20) -0- (+20);	0-1000;		0-100
4-20	0-5000; 0-10000;
	(- 1000)- 0- (+ 1000)

 

Устройства получения информации о состоянии управляемых процессов образуют первую функциональную группу изделий ГСП. Функциональные и эксплуатационные возможности устройств этой группы играют ключевую роль, так как именно с помощью этих устройств получают всю необходимую информацию, передаваемую, преобразуемую и используемую затем устройствами остальных функциональных групп ГСП.

Состав измеряемых и управляемых величин ГСП включает в себя пять групп величин и более 30 основных параметров, характеризующих большинство технологических объектов:

 

Теплоэнергетические	Электротехнические	Механические	Химический состав	Физические свойства
Температура	Сила тока	Линейные и угловые размеры	Концентрация	Влажность
Давление и перепад давления	Напряжение	Деформация	Химические свойства	Твердость
Расход	Мощность активная и реактивная	Угловая скорость	Состав	Плотность
Уровень	Коэффициент мощности	Усилие		Вязкость
	Частота	Крутящий момент		Мутность
	Индукция	Масса		Электропроводность
		Вибрация