Свойства объектов измерения.

Объектами измерений могут быть любые параметры физических объектов и процессов, описывающие их свойства.

1. Измерения геометрических величин: длин; диаметров; углов; отклонений формы и расположения поверхностей; шероховатости поверхностей; зазоров.

2. Измерения механических и кинематических величин: массы; силы; напряжений и деформаций; твердости; крутящих моментов; скорости движения и вращения; кинематических параметров зубчатых колёс и передач.

3. Измерения параметров жидкости и газа: расхода, уровня, объема; статического и динамического давления потока; параметров пограничного слоя.

4. Физико-химические измерения: вязкости; плотности; содержания (концентрации) компонентов в твердых, жидких и газообразных веществах; влажности; электрохимические измерения.

5. Теплофизические и термодинамические измерения: температуры; давления, тепловых величин; параметров цикла; к.п.д.

6. Измерения времени и частоты: измерение времени и интервалов времени; измерение частоты периодических процессов.

7. Измерения электрических и магнитных величин: напряжения, силы тока, сопротивления, емкости, индуктивности; параметров магнитных полей; магнитных характеристик материалов.

8. Радиоэлектронные измерения: интенсивности сигналов; параметров формы и спектра сигналов; свойств веществ и материалов радиотехническими методами.

9. Измерения акустических величин: акустические - в воздушной, газовой и водной средах; акустические - в твердых средах; аудиометрия и измерения уровня шума.

10. Оптические и оптико-физические измерения: измерения оптических свойств материалов; энергетических параметров некогерентного оптического излучения; спектральных, частотных характеристик, поляризации лазерного излучения; параметров оптических элементов, оптических характеристик материалов; характеристик фотоматериалов.

11. Измерения ионизирующих излучений и ядерных констант: дозиметрических характеристик ионизирующих излучений; спектральных характеристик ионизирующих излучений; активности радионуклидов; радиометрических характеристик ионизирующих излучений.

Целью измерения является получение информации о размере физической величины.

 

Под физической величиной подразумевается свойство, общее в качественном отношении многим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Леонард Эйлер определил это так: "величиной называется все, что способно увеличиваться или уменьшаться, или то, к чему можно нечто прибавить или отчего можно отнять".

Размер есть количественная характеристика измеряемой физической величины.

На практике появляется необходимость проводить измерения величин характеризующих свойства явлений и процессов. Некоторые свойства проявляются качественно, другие количественно. Отображение свойств в виде множества элементов или чисел или условных знаков представляет собой шкалу измерений этих свойств.

Шкала измерений — это упорядоченная совокупность значений физической величины, которая служит основой для ее измерения. Поясним это понятие на примере температурных шкал. В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура таяния льда, а в качестве основного интервала (опорной точки) — температура кипения воды. Одна сотая часть этого интервала является единицей температуры (градус Цельсия).

Различают несколько типов шкал: наименований, порядка, разностей (интервалов), отношений и абсолютные и др.

Шкалы наименований характеризуются только отношением эквивалентности (равенства). Шкала наименований это - качественная шкала, она не содержит количественную информацию, в ней нет нуля и единиц измерений. Элементы этих шкал характеризуются только соотношениями эквивалентности (равенства) и сходства конкретных качественных проявлений свойств. Примером может служить атлас цветов (шкала цветов). Процесс измерения заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов (эталонными образцами атласа).

Шкалы порядка - характеризуют значение измеряемой величины в баллах. Эти шкалы описывают свойства, для которых имеют смысл не только соотношения эквивалентности, но и соотношения порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства. Характерным примером шкал порядка являются существующие шкалы чисел твердости тел, шкалы баллов землятрясений, шкалы баллов ветра, шкала оценки событий на АЭС и т.п. Узкоспециализированные шкалы порядка широко применяются в методах испытаний различной продукции.

В этих шкалах также нет возможности ввести единицы измерений из-за того, что они не только принципиально нелинейны, но и вид нелинейности может быть различен и неизвестен на разных ее участках. Результаты измерений в шкалах твердости, например, выражаются в числах твердости по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу, Шору, а не в единицах измерений. Шкалы порядка допускают монотонные преобразования, в них может быть или отсутствовать нулевой элемент.

Шкалы разностей (интервалов) - отличаются от шкал порядка тем, что для описываемых ими свойств имеют смысл не только соотношения эквивалентности и порядка, но и суммирования интервалов (разностей) между различными количественными проявлениями свойств. Характерный пример - шкала интервалов времени.

Интервалы времени (например, периоды работы, периоды учебы) можно складывать и вычитать, но складывать даты каких-либо событий бессмысленно.

Другой пример, шкала длин (расстояний) пространственных интервалов определяется путем совмещения нуля линейки с одной точкой, а отсчет делается у другой точки. К этому типу шкал относятся и шкалы температур по Цельсию, Фаренгейту, Реомюру.

Шкалы разностей имеют условные (принятые по соглашению) единицы измерений и нули, опирающиеся на какие-либо реперы.

В этих шкалах допустимы линейные преобразования, в них применимы процедуры для отыскания математического ожидания, стандартного отклонения, коэффициента ассиметрии и смещенных моментов.

Шкалы отношений имеют естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию. Например, шкала массы, начинаясь от нуля, может быть градуирована по-разному в зависимости от требуемой точности взвешивания. Сравните бытовые и аналитические весы. К множеству количественных проявлений в этих шкалах применимы соотношения эквивалентности и порядка - операции вычитания и умножения, (шкалы отношений 1-го рода - пропорциональные шкалы), а во многих случаях и суммирования (шкалы отношений 2-го рода - аддитивные шкалы).

Массы любых объектов можно суммировать, но суммировать температуры разных тел нет смысла, хотя можно судить о разности и, отношении их термодинамических температур. Примерами шкал отношений являются шкалы массы (2-го рода), термодинамическая температурная шкала (1-го рода).

Шкалы отношений широко используются в физике и технике, в них допустимы все арифметические и статистические операции.

Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но в них дополнительно существует естественное однозначное определение единицы измерения. Такие шкалы используются для измерений относительных величии (отношений одноименных величин: коэффициентов усиления, ослабления, КПД, коэффициентов отражений и поглощений, амплитудной модуляции и т.д.).

 

9. Структурные схемы и метрологические характеристики измерительных систем..

Измерительные устройства состоят из некоторого числа элементов (составных частей), предназначенных для выполнения таких, функций, как: преобразование поступающего сигнала по форме или виду энергии, успокоение колебаний, защита от помехонесущих полей, коммутация цепей, представление информации и т.п. к элементам измерительных устройств относят: опоры, направляющие, пружины, магниты, контакты, множительно-передаточные механизмы и т.п.

Основные составные части:

Преобразовательный элемент – элемент СИ, в котором происходит одно из ряда последовательных преобразований величины;

Измерительная цепь – совокупность преобразовательных элементов Си,

обеспечивающая осуществление всех преобразований сигнала змерительной

информации;

Чувствительный элемент – первый в измерительной цепи реобразовательный

элемент, находящийся под непосредственны воздействием измеряемой величины;

Измерительный механизм – часть конструкции Си, состоящая из элементов,

взаимодействие которых вызывает из взаимное перемещение;

Отсчетное устройство – часть конструкции Си, предназначенное для регистрации показаний.

Регистрирующее устройство – часть регистрирующего измерительного прибора, предназначенная для регистрации показаний.

 

На рисунке ниже приведены схемы измерительных устройств прямого действия (прямого преобразования) и сравнения (уравновешивающего или компенсационного преобразования).

Структурные схемы СИ прямого действия.

 

Структурные схемы СИ сравнения.

Работа этих типов приборов. На первом рисунке измеряемая физическая величина Х поступает в чувствительный элемент 1, где преобразуется в другую величину, удобную для дальнейшего использования (ток, напряжение, давление, перемещение, сила), и поступает на промежуточный преобразовательный элемент 2, который обычно либо усиливает поступающий сигнал, либо преобразует его по форме. (Элемент 2 может отсутствовать). Выходной сигнал элемента 2 поступает к измерительному механизму 3, перемещение элементов которого определяется с помощью отсчетного устройства 4. Выходной сигнал Y (показание), формируемый измерительным прибором, может быть воспринят органами чувств человека.

Показаниями называют значение величины, определяемое по счетному устройству и выраженное в принятых единицах этой величины. Отсчетное

устройство представляет собой цифровое табло или, в подавляющем большинстве случаев, шкалу с указателем. Для шкальных от счетных устройств принято использовать ряд понятий, сущность большинства, из которых легко установить по рисунку ниже.

Схема измерительного прибора, основанного на методе уравновешивающего

преобразования, показана на 3-м рисунке выше. Отличительной особенностью таких приборов является наличие отрицательной обратной связи. Здесь сигнал Z, возникающий на выходе чувствительного элемента, поступает на преобразовательный элемент 5, который способен осуществлять сравнение двух величин (элемент сравнения, ком парирующий элемент), поступающих на его вход.

Кроме величины Z на выход элемента 5 подается величина с противоположным знаком Zур (уравновешивающий сигнал), которая формируется на выходе обратного преобразовательного элемента 6. На выходе элемента 5 формируется сигнал, пропорциональный разности значения величин Z и Zур. Этот сигнал поступает в промежуточный преобразовательный элемент 2, выходной сигнал которого поступает одновременно на измерительный механизм 3 и на вход обратного преобразовательного элемента 6. В зависимости от типа промежуточного преобразовательного элемента 2 при каждом значении измеряемого параметра и соответствующем ему значении Z разность Z-Zур, поступающая на вход элемента 5, может сводиться к нулю или иметь некоторое малое значение, пропорциональное измеряемой величине.

На остальных рисунках приведены структурные схемы измерительных преобразователей, основанных соответственно на методах прямого и уравновешивающего преобразователя. В этих схемах отсутствует измерительный механизм и отсчетное устройство. Этим определяется тот факт, что сигнал измерительных преобразователей имеет форму, недоступную для восприятия человеком. В то же время в составе измерительных преобразователей, как правило, имеется оконченный преобразовательный элемент 7, который формирует выходной сигнал (усиливает его по мощности, преобразует в частоту колебаний и т.д.) таким образом, что его можно передавать на расстояние, хранить.

Принципы построения ГСП

В основу построения ГСП положены следующие принципы: выделение устройства по функциональным признакам, минимизация номенклатуры изделий, блочно-модульное построение технических средств, агрегатное построение систем управления, совместимость приборов и устройств.

По функциональному признаку все изделия ГСП делятся на четыре группы: устройства получения информации о состоянии процесса; устройства приема, преобразования и передачи информации по каналам связи; устройства преобразования, хранения, обработки информации и формирование команд управления; устройства использования командной информации для воздействия на объект управления.

СИ входят в число устройств входят в число первой и второй групп перечисленных групп и представляют собой первичные, промежуточные, масштабирующие (нормирующие) измерительные преобразователи, измерительные приборы и системы.

Блочно-модульный принцип построения средств ГСП обеспечивает возможность создания различных функционально сложных устройств из ограниченного числа более простых унифицированных блоков и модулей путем их наращивания и стыковки. Это позволяет создавать новые СИ и автоматизации из уже существующего набора узлов и блоков, что дает существенный экономический эффект.

ИУ и системы составляют самую многочисленную группу изделий ГСП, составляющую более половины номенклатуры промышленных изделий ГСП. Они обеспечивают получение измерительной информации о физических величинах (параметрах), характеризующих технологические процессы, свойства и качество продукции.

Классификация ИУ ГСП, учитывающая вид входных и выходных сигналов, приведена на рисунке. Под «естественным» входным сигналом в приведенной классификации понимают выходную физическую величину первичного ИП, полученную однократным простым («естественным») преобразованием измеряемой величины и не соответствующую по параметрам унифицированным сигналам. При этом под простым преобразованием понимают только преобразование, используемым для измерения физическим явлением. Несмотря на большое разнообразие величин, виды естественных выходных сигналов ГСП удается ограничить десятью, приведенными на рисунке.

Техническая основа ГСП. Для преобразования естественного выходного сигнала в унифицированный в ГСП используются нормирующие преобразователи. В ГСП, несмотря на значительное разнообразие измеряемых величин и используемых для этого принципов измерений, применяются четыре структурные схемы измерительных устройств, а именно: схема прямого однократного преобразования, схема управляющего преобразования (часто называется компенсационной), схема последовательного прямого преобразования, схема прямого дифференциального преобразования.

Основа технологии ГСП – представление проектируемой программы в виде графа, описывающего ход вычислительного процесса программы, т.е. порядок передачи управления между различными ее модулями. Процесс написания исходного текста заменяется процессом построения программы из блоков – подпрограмм, соединяемых в соответствии с логикой работы алгоритма.

Технология ГСП поддерживает жесткие стандарты на описание и документирование программных модулей, представление и поддержание информационного обеспечения программных модулей предметной области. Для каждой предметной области (ПО) строится единая информационная среда, позволяющая унифицировать проектирование и написание программных модулей разными разработчиками.

Программирование в технологии ГСП начинается с изучения предметной области, в среде которой будет осуществляться разработка программного продукта. Предметная область - сфера деятельности программиста и одновременно его среда программирования.

Под предметной областью в дальнейшем понимается среда программирования, состоящая из общего набора данных (словарь данных) и набора программных модулей (словарь и библиотека программных модулей) (см. рисунок 2).

Рисунок 2 – Предметная область в технологии ГСП

Словарь данных представляет собой таблицу, в которой каждому данному указано уникальное имя, его тип, начальное значение и краткий комментарий к его назначению в ПО.

В ГСП отмечают два аспекта, объединяющие разные трактовки модуля: выделение в обособленную самостоятельную единицу каких-то действий, функций и данных; выделение в самом модуле его внешности (интерфейса) - той части, посредством которой модуль связан с внешним миром (другими модулями, операционной средой ит.п.).

Под модулем понимают независимую программную единицу, реализующую определенную функцию в процессе преобразования некоторого агрегата данных.

Довольно часто по разным причинам ограничивают размеры модуля, например, по соображениям удобства редактирования и наглядности или из соображений сокращения времени трансляции и т.д. В технологии ГСП размеры базовых модулей ограничены соображениями возможности проведения полного цикла тестовых испытаний.

Однако для ГСП наиболее существенным является свойство независимости (ортогональности) базовых моделей. Ортогональность подразумевает однозначное, исключающее дублирование, распределение функций между модулем и остальной программой.

Программные модули делятся на базовые модули и объекты. Под базовым модулем понимается исходный текст программного модуля, написанного в виде функции на одном из алгоритмических языков (например, С или Pascal), но с учетом ограничений технологии ГСП.

Характерная форма модуля — это файл, содержащий часть текста программы и являющийся объектом для текстового редактора. Удобство редактирования и наглядность диктуют ограничения сверху на размер модуля, который обычно колеблется в диапазоне 30-300 строк исходного текста.

Базовый модуль на уровне интерфейса оперирует формальными параметрами и описывает алгоритм преобразования формальных параметров. В технологии ГСП понятие формального параметра заменено понятием типа данного, поскольку на самом деле другие атрибуты параметров в базовых модулях не несут никакой смысловой нагрузки, важен лишь тип параметра и порядок его использования, а “осмысление” назначения параметров возникает только после их аппликации к фактическим параметрам. Например, процедура, реализующая формулу A = B*C, в одной интерпретации типов данных вычисляет силу F по заданным ускорению a и массе m материальной точки (F = a m), в другой - путь S, по заданной скорости V и времени t (S = V t).

На основе базового модуля создаются объекты технологи ГСП, называемые акторами. Один базовый модуль может породить множество объектов.

Под актором понимается специальным образом построенный в технологии ГСП программный модуль, выполняющий определенные действия над данными ПО.

Акторы производят те же действия, что и породивший их базовый модуль, но над конкретными данными ПО (см. рисунок 3).

Соответствие между базовым модулем B i и актором A j порождает соответствие между подмножеством типов T i и подмножеством данных предметной области D j:

.

Рисунок 3 – Базовый модуль и акторы

Привязка объектов к данным ПО производится путем формирования так называемого паспорта объекта. Процедура привязки называется паспортизацией объекта.

Под паспортом объекта понимается таблица, содержащая перечень имен формальных параметров и соответствующих им имен данных ПО с указанием способа получения ими своих значений. По способу получения своих значений данные в паспорте делятся на три группы:

1. инициируемые (импортируемые) данные, которые должны принять значения до их использования объектом;

2. вычисляемые (экспортируемые) данные, которые впервые получают свои значения в процессе выполнения объекта;

3. множества инициируемых и вычисляемых данных могут пересекаться, образуя множество модифицируемых (изменяемых) данных.

Таким образом, создание объекта на основе базового модуля сводится к формированию паспорта объекта. Процесс паспортизации заключается в установлении соответствий между именами формальных параметров базового модуля и именами данных ПО. При этом необходимо следить за совпадением типов формальных параметров базового модуля и соответствующих данных ПО.

На основе паспорта между базовым модулем и актором осуществляется односторонняя связь типа “один ко многим”. Каждый актор имеет свой прототип в виде базового модуля, а на основании каждого базового модуля можно построить один или несколько акторов (рисунок 4):

Рисунок 4 – Связь базового модуля и акторов

Это свойство полиморфизма объектов позволяет избежать избыточности при порождении новых акторов, которые различаются между собой только привязкой по данным. Другими словами, на основе одного отлаженного и оттестированного базового модуля за счет механизма автоматизированной привязки по данным можно построить несколько корректных акторов, что позволяет значительно повысить степень надежности проектирования.

Кроме акторов в технологии ГСП используются еще два вида объектов: предикаты и агрегаты. Отличие между объектами заключается в способе использования данных. Акторы и агрегаты могут изменять значения данных, на которые они настроены, а предикаты не изменяют значений данных. При этом акторы и агрегаты вырабатывают признак аварийного или нормального завершения выполнения, а предикаты — признак истинности или ложности проверки некоторого условия над значением данных.

Формально предикат представляет собой отображение из множества данных предметной области на множество логических значений “истина” и “ложь”. Невозможность изменения предикатом данных, с которыми он работает, делает все его данные входными.

Объекты являются исходным материалом для графического программирования. Результатом графического программирования являются агрегаты. Агрегат создается в форме графа, в котором объекты ПО играют роль вершин и дуг. Дуги — предикаты, а вершины — акторы или агрегаты. Дуги графа определяют передачу управления от одной вершины к другой.

Предикат — это логическая функция, которая в зависимости от значений данных ПО равна 0 или 1. Если значение 0, то переход по дуге запрещен. Иначе — переход разрешен. Переход выполняется по самой приоритетной из всех разрешенных дуг, выходящих из текущей вершины, после ее срабатывания. Корневой вершиной графа A 0 является такая вершина, из которой есть маршрут по графу в любую другую вершину, и которая помечена как корневая. С этой вершины начинается выполнение алгоритма, реализованного граф-агрегатом. Аналогично определяется концевая вершина A n — это вершина, в которую есть маршрут из любой другой вершины, и которая не имеет исходящих дуг-предикатов. Концевых вершин на графе может быть несколько, если все они удовлетворяют поставленным условиям.

Развитие вычислительного процесса в агрегате происходит путем передачи управления из одной вершины в другую, начиная с корневой. Этот процесс завершается, когда достигнута концевая вершина. Пример агрегата, построенного в системе графосимволического программирования GRAPH, приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Пример агрегата технологии ГСП

В наиболее общем виде программирование в технологии ГСП состоит из этапов, представленных на рисунке 6.

Рисунок 6 – Этапы создания ПП в рамках технологии ГСП

1. Создание словаря данных ПО. На данном этапе создаются новые типы и структуры данных, а также происходит накопление словаря данных, где хранится информация обо всех переменных программы. Этот этап целесообразно реализовать с помощью удобного, гибкого многооконного интерфейса пользователя с информационным фондом системы.

2. Разработка базовых модулей. Это этап традиционного текстового программирования, на котором программист работает с исходными текстами программ, учитывая, однако, требования стандарта ГСП к оформлению этих текстов.

3. Создание объектов ПО. Этот этап производится автоматически после привязки формальных параметров базовых модулей к фактическим данным предметной области.

4. Конструирование агрегатов. На этапе графического программирования пользователь может создать графовый образ новой программы.

Разработанный и отлаженный агрегат, в свою очередь, может быть использован в качестве исходного материала при конструировании следующих агрегатов. Следовательно, в общем случае агрегат имеет иерархическую структуру.

Эффективность программирования в технологии ГСП возрастает по мере развития пользователем своей среды программирования. Доля текстового программирования с традиционной трудоемкой отладкой постепенно снижается, и программирование перерастает в конструирование агрегатов из надежных программных модулей. Отладка при этом заключается только в корректировке структуры графа.

Ветви ГСП

Различают пневматическую, электрическую и гидравлическую ветви ГСП.

Пневматическая ветвь.

Автоматизация технологических процессов во многих отраслях промышленности осуществляется на базе пневматических регуляторов, работающих как самостоятельно, так и в различных сочетаниях с электрическими, гидравлическими и механическими приборами и устройствами. При этом для автоматизации технологических процессов в таких отраслях промышленности, как нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, газовая, пищевая и многие другие, применение пневматических регуляторов является предпочтительным. Кроме того, на отдельных предприятиях, установках и агрегатах черной и цветной металлургии, машиностроения, легкой промышленности и многих других применение пневматических регуляторов часто оказывается также целесообразным. Причиной этого является простота эксплуатации, высокая надежность и сравнительно невысокая стоимость.

Современное состояние пневмоавтоматики в мировой практике оценивается соотношением между электронными и пневматическими средствами автоматизации технологических процессов, находящихся в эксплуатации, как 50: 50 %. При этом различные фирмы-изготовители средств автоматизации по-разному оценивают перспективы пневмоавтоматики, но все признают, что она сохранит свои позиции в обозримом будущем. И это несмотря на значительное развитие средств и систем непосредственного цифрового управления, микропроцессоров, магистральных систем передачи данных и другой современной электронной аппаратуры контроля и управления технологическими процессами.

Пневмоавтоматика развивается двумя путями: конструктивным, при котором дальнейшее совершенствование и создание новых приборов и устройств контроля и управления осуществляется на основе совершенствования их схем и конструкций, и схемным, при котором расширение функциональных возможностей, улучшение эксплуатационных качеств устройств контроля и управления и построенных на их базе САР достигается за счет разработки схем взаимодействия регуляторов с регулируемыми объектами, т.е. за счет развития структур САР. Оба пути не являются конкурирующими, а дополняют друг друга.

Отмечая особенности конструктивного пути развития, говорят, что современная пневмоавтоматика характеризуется существенным развитием ее элементной базы. В нашей стране разработано и освоено серийным производством несколько комплексов элементов пневмоавтоматики универсального назначения. Среди них наиболее распространенными являются: универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА), комплекс элементов и модулей пневмоавтоматики (КЭМП) и др. Указанные комплексы содержат элементы и модули непрерывного действия (аналоговой техники) — регулируемые и нерегулируемые пневмосопротивления, пневмоемкости, элементы сравнения (операционные усилители), сумматоры, пневмоповторители, усилители мощности, задатчики, электропневматические и пневмо-электрические аналоговые преобразователи, выполняющие элементарные алгебраические и временные функции при переработке информации, представляемой стандартизованными аналоговыми пневматическими сигналами, равными 20—100 кПа при давлении питания 140 кПа, а также элементы и модули дискретного действия (дискретной техники) — пневмореле, пневмоклапаны, пневмокнопки, пневмотумблеры, пневмосигнализаторы, электропневматические и пневмоэлектрические дискретные преобразователи, выполняющие элементарные функции логики с дискретными стандартизованными пневматическими сигналами "0" и "1", равными 0— 10 кПа и 110—154 кПа соответственно.

Элементы пневмоавтоматики просты по устройству и имеют сравнительно небольшие размеры. Конструктивно они рассчитаны на установку на специальных монтажных платах с внутренними коммутационными каналами, что позволяет строить на их базе функциональные модули и блоки с высокой эксплуатационной надежностью, реализующие сложные алгоритмы управления в системах автоматизации в различных отраслях промышленности. Комплексы непрерывно совершенствуются и пополняются элементами и модулями новых разработок.

На базе пневматических элементов и модулей универсального назначения у нас в стране разработан и освоен серийным производством ряд агрегатированных функционально-аппаратурных аналоговых и дискретных комплексов средств пневмоавтоматики общепромышленного применения, содержащих вторичные измерительные приборы, станции управления, регулирующие, вычислительные, управляющие и вспомогательные устройства, составляющие основу центральной части пневматической ветви Государственной системы приборов и средств автоматизации (ГСП).

Характерной особенностью разработанных комплексов является стандартизация входных и выходных аналоговых и дискретных пневматических сигналов, а также блочно-модульный принцип построения входящей в их состав аппаратуры при достаточно широкой ее номенклатуре. Это позволяет на базе аппаратуры комплексов строить системы автоматизации (автоматического контроля, регулирования и управления) различной структурой сложности и различного функционального назначения для непрерывных и дискретных технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Среди агрегатированных комплексов аналоговых средств пневмоавтоматики наиболее распространенными являются: комплекс вторичных измерительных приборов, станций управления, регулирующих и вычислительных устройств "Старт" автоматические устройства системы "Старт" работают совместно с измерительными преобразователями ГСП, преобразующими давление, температуру, расход и другие измеряемые физические величины в унифицированный пневматический сигнал - давление сжатого воздуха, измеряющееся в пределах 1,96 104 9,8 104 Па.; агрегатный функционально-аппаратурный комплекс "Центр"; агрегатный комплекс технических средств "Режим-1"; комплекс вторичных измерительных приборов, станций управления, регулирующих и вычислительных блоков АУС. Заметим, что хотя аппаратура последнего комплекса в настоящее время серийно не изготовляется, конструктивные решения по ней представляют определенный интерес для разработчиков как средств, так и систем автоматизации.

Среди агрегатированных комплексов дискретных средств пневмоавтоматики наиболее распространенными являются: комплекс "Корд", предназначенный для автоматизации периодических технологических процессов по одноканальным структурам программного управления (число технологических операций — до 36, управляемых пневматических и электрических исполнительных механизмов — до 30) с возможностью перенастройки программ управления в широких пределах; агрегатный комплекс "Центр-логика", предназначенный для автоматизации периодических технологических процессов как по одноканальным, так и по многоканальным структурам программного управления с возможностью наращивания функциональных блоков и перенастройки программ управления, что практически не ограничивает число технологических операций и управляемых пневматических и электрических исполнительных механизмов.

Аппаратура указанных комплексов работает совместно с пневматическими датчиками и исполнительными устройствами (исполнительными механизмами и регулирующими органами), входящими в состав ГСП, при этом конструктивные исполнения и технические характеристики датчиков и исполнительных устройств (ИУ) непрерывно улучшаются, а номенклатура пополняется новыми разработками.

Гидравлические ветвь.

Гидравлические устройства ГСП также комплектуются из блоков. Гидравлические приборы и устройства управляют оборудованием, требующим для перестановки регулирующих органов больших скоростей при значительных усилиях и высокой точности, что особенно важно в станках и автоматических линиях. Используются для построения систем автоматизации паровых турбин. В автоматических системах регулирования общепромышленного назначения может оказаться эффективным комбинированный вариант регулятора с управляющей частью электрической ветви и гидравлической исполнительной частью (ИЧ). Гидравлические ИЧ поршневого типа развивают большие перестановочные усилия при высокой скорости перемещения ИЧ. Для связи управляющей и исполнительной части вводится электрогидравлический преобразователь.

Электрическая ветвь.

Наибольшей универсальностью отличаются электрические устройства, предназначенные для получения, передачи и воспроизведения информации.