Управление техническими системами

Существуют несколько  видов совместимости:

• функциональная, достигается за счет установления общих технических требований на функциональные группы;
• энергетическая, обеспечивается нормированием параметров питания;
• метрологическая, обеспечивается нормированием метрологических

Рисунок 6.1

• характеристик, которые обеспечивают сопоставимость результатов измерений и возможность расчета общей погрешности средств измерений, функционирующих в составе одной системы
• конструктивная, обеспечивается унификацией конструкций и присоединительных размеров;
• эксплуатационная, обеспечивается нормированием эксплуатационных характеристик, обеспечивающих работоспособность и надежность функционирования технических средств при их совместном использовании в определенных производственных условиях, а также удобство обслуживания, настройки и ремонта.
• информационная, обеспечивается унифицированием сигналов связи и интерфейсов (для цифровых устройств). Интерфейс – совокупность единых средств и правил обмена информацией между компонентами системы.

Наряду с унифицированными сигналами ГСП допускает использование  естественных сигналов, то есть сигналов от датчиков, вид и диапазон которых  определяется физическими свойствами преобразователя и диапазоном изменения  измеряемой величины (например, термопреобразователь сопротивления).

3. Технические средства измерений.

2. Измерительные преобразователи

Измерительные преобразователи  делят на следующие группы.

Первичный измерительный преобразователь ПИП (датчик). Это преобразователь, который включает в себя чувствительный элемент, находящийся под непосредственным воздействием измеряемой среды. ПИП предназначен для первичного преобразования измеряемой физической величины в форму, удобную для дальнейшего использования в системах автоматизации. ПИП стоит первым в измерительной цепи.

Промежуточный преобразователь (ПрП) – устанавливается в случае необходимости каких-либо преобразований сигнала (усиление, выпрямление, сглаживание, нормирование). ПрП обеспечивают информационную совместимость устройств, входящих в систему автоматизации. Различают:

а) межсистемные преобразователи - обеспечивают информационную совместимость устройств, имеющих различные по физической природе унифицированные сигналы связи. Например, электропневматический преобразователь преобразует унифицированный электрический сигнал в унифицированный пневматический. Для соединения устройств с разными видами сигналов используют преобразователи: электропневматический, пневмоэлектрический, электрогидравлический.

б) нормирующие преобразователи – предназначены для преобразования неунифицированных (естественных) сигналов в унифицированные.

Передающий  преобразователь (ПП) - предназначен для дистанционной передачи сигнала. С помощью ПП удается отдалить ПИП от других элементов системы автоматизации, так как ПИП всегда устанавливается непосредственно на ТОУ, а остальные элементы – в операторском пункте.

3. Измерительные приборы

Измерительный прибор предназначен для получения сигнала измерительной  информации в форме, доступной для  непосредственного наблюдения.

В зависимости от способа  отображения информации измерительные  приборы делят на показывающие и  регистрирующие.

Показывающий прибор обеспечивает отсчет показаний по шкале или с помощью цифрового индикатора.

Регистрирующий прибор – дополнительно обеспечивает запись показаний (регистрацию). Выпускают два типа регистрирующих приборов:

• самопишущие - записывают показания на диаграммной бумаге в виде непрерывной линии;
• печатающие - печатающие значения на диаграммной бумаге в виде точек и цифрового значения.

4. Метрологические характеристики средств измерения

Важнейшими функциями  систем автоматизации являются измерения  с заданной точностью технологических  параметров, а также выработка  с заданной точностью управляющих  воздействий. Свойства средств измерений, влияющие на результаты и погрешности измерений, нормируются и определяются их метрологическими характеристиками.

1. Статические характеристики

1. Чувствительность измерительного прибора – это отношение изменения показаний прибора DХ_ВЫХ к вызвавшему его изменению измеряемой величиныDХ_ВХ: . Поэтому чувствительность фактически является коэффициентом передачи прибора.
2. Порог чувствительности – минимальное изменение измеряемой величины, способное вызвать минимальное изменение показаний измерительного прибора.
3. Цена деления шкалы прибора С=1/S – величина, обратная чувствительности. Это разность значений, соответствующая двум соседним отметкам шкалы.
4. Градуировочная характеристика – это зависимость между значениями выходного сигнала измерительного преобразователя или прибора и соответствующими значениями измеряемой величины. ГХ устанавливают экспериментально и представляют в виде графиков, таблиц, шкал или математических выражений. Если ГХ прибора линейна, то прибор имеет равномерную шкалу и одинаковую чувствительность. Если ГХ нелинейная, то чувствительность прибора на разных отметках шкалы будет различной, а шкала прибора – неравномерной, что затрудняет измерения. Поэтому основным требованием, предъявляемым к ГХ измерительных устройств, является получение линейной зависимости.

2. Динамические характеристики

Режим работы измерительного устройства, при котором значения его выходного и входного сигналов изменяются во времени, называется динамическим. Функционирование измерительного устройства в этом режиме описывается динамическими характеристиками. Различают полные и частные динамические характеристики.

К полным относятся: ДУД, переходная характеристика, импульсная переходная характеристика, АФХ, АЧХ, ФЧХ.

Частные характеризуют отдельные динамические свойства измерительного устройства. К ним относятся:

• Инерционность - характеризуется постоянной времени переходной характеристики измерительного прибора
• Запаздывание - оп<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439__Char" style=" font-size