Области применения

Государственная система приборов с средств автоматизации (ГСП)

ГСП представляет собой совокупность устройств получения, передачи, хранения, обработки и представления информации о состоянии и представления информации о состоянии в ходе различных процессов и выработки управляющих воздействий на них

Принципы построения ГСП:

· Выделение приборов по функциональным признакам

· Минимизация номенклатуры изделий на основе параметрических рядов, унифицированных систем и арретированных комплексов

· Блочно-модульный принцип построения приборов типовых блоков и модулей

· Совместимость приборов и устройств на основе унификации

2. Каково назначение устройств телемеханики?

Телемеханика — область науки и техники, предметом которой является разработка методов и технических средств передачи и приёма информации (сигналов) с целью управления и контроля на расстоянии.

Специфическими особенностями телемеханики являются:

· удалённость объектов контроля и управления;

· необходимость высокой точности передачи измеряемых величин;

· недопустимость большого запаздывания сигналов;

· высокая надёжность передачи команд управления;

· высокая степень автоматизации процессов сбора информации.

Назначение

Телемеханизация применяется тогда, когда необходимо объединить разобщённые или территориально рассредоточенные объекты управления в единый производственный комплекс (например, при управлении газо- и нефтепроводом, энергосистемой, ж. -д. узлом), либо когда присутствие человека на объекте управления нежелательно (например, в атомной промышленности, на химических предприятиях) или невозможно (например, при управлении непилотируемой ракетой).

Особое значение телемеханика приобретает в связи с созданием автоматизированных систем управления (АСУ). Обработка данных, полученных по каналам телемеханики, на ЭВМ позволяет значительно улучшить контроль за технологическим процессом и упростить управление.

Области применения

Предприятия химической, атомной, металлургической, горнодобывающей промышленности, электрические станции и подстанции, насосные и компрессорные станции (на нефте- и газопроводах, в системах ирригации, тепло- и водоснабжения), ж.-д. узлы и аэропорты, усилительные и ретрансляционные установки на линиях связи, системы охранной сигнализации и т. д.

3. Какой сигнал называется унифицированным?

УС - используется как для передачи информации от датчиков к устройствам управления и от них к исполнительным устройствам, так и для обмена информацией устройств управления.

Устройства ГСП взаймодействуют посредством нормированных электрических, пневматических и гидравлических сигналов.

Основные виды унифицированных входных сигналов ГСП

Вид сигнала	Физическая величина	Параметры сигнала
Электрический	Постоянный ток	0-5, 0-20, ±5, 4-20 мА
Постоянное напряжение	0-10, 0-20, ±10 мВ, 0-10, 0-1, ±1 В
Переменное напряжение	0-2, ±1 В
Частота	2-8, 2-4 кГц
Пневматический	Давление	0,2 – 1 кгс/см2
Гидравлический	Давление	0,1 – 6,4 МПа

4. Перечислите разделение по функциональному признаку группы изделий ГСП

По функциональному признаку все изделия ГСП делятся на 4 группы:

· Устройства получения информации о состоянии процесса – первичные технические преобразователи (датчики);

· Устройства приема, преобразования и передачи информации по каналам связи;

· Устройства преобразования, хранения, обработки информации и формирования команд управления;

· Устройства использования командной информации для воздействия на объект управления

5. Перечислите группы, на которые разделены контролируемые величины в ГСП.

ГСП охватывает лишь часть контролируемых величин, которые наиболее часто используются в практике автоматики и автоматизации. В ГСП все контролируемые величины разделены на следующие группы:

· Теплоэнергетические величины – температура, давление, перепад давлений, уровень и расход;

· Электроэнергетические величины – постоянные и переменные ток и напряжение, мощность (активная и реактивная), коэффициент мощности, частота и сопротивление изоляции;

· Механические величины – линейные, угловые перемещения, угловая скорость, деформация, усилия, вращающие моменты, количество изделий, твердость материалов, вибрация, шум и масса;

· Величины, характеризующие физические свойства: влажность, электропроводность, плотность, вязкость, освещенность и др.;

· Величины, определяющие химические свойства.

6. Назовите достоинства и недостатки пневматических и гидравлических средств управления.

Следует указать на широкое применение гидро- и пневмоаппаратуры в качестве отдельных преобразователей электромеханических приборов, систем, так и в качестве самостоятельных (чисто гидро-пневматических) приборов и регуляторов. (В литературе они чаще называются усилителями.) Это объясняется следующими достоинствами гидравлических и пневматических элементов:

• большой мощностью при сравнительно небольших габаритах;
• хорошим быстродействием;
• высокой точностью;
• длительным сроком службы;
• взрывобезопасностью.

Достоинства гидравлических преобразователей:

• обладают большей мощностью, развивают большие моменты, чем электрические тех же размеров и веса;
• обеспечивают изменение скорости перемещения подвижных частей по ходу работы;
• обеспечивают быстрое переключение направления движения (реверс);
• малая сжимаемость рабочей жидкости обеспечивает плавное и надёжное действие исполнительных устройств;
• высокая вязкость жидкости обеспечивает подавление высокочастотных сигналов и помех;
• малая инерционность;
• большой срок службы;
• простота конструкции и удобство эксплуатации.

Недостатки гидравлических преобразователей:

• большие неудобства работы с маслопроводами;
• с изменением температуры изменяется вязкость жидкости, а это изменяет расход и отрицательно сказывается на точности работы;
• наличие потерь на трение жидкости о внутреннюю поверхность трубопроводов и на преодоление местных сопротивлений;
• возможность утечек жидкости;
• возможность образования воздушных подушек в системе, что неблагопрятно отражается на динамической характеристике.

Достоинства пневматических преобразователей:

• нет течи масла;
• относительная простота;
• малый вес при значительной мощности;
• отсутствие резервуаров;

Недостатки пневматических преобразователей:

• трудность смазки трущихся частей;
• вследствие сжимаемости воздуха в систему вводятся дополнительные запаздывания во времени, что может являться недостатком при неправильном проектировании.

7. Какие существуют единицы измерения давления?

До настоящего времени единицей измерения давления используется техническая атмосфера, равная давлению в 1 кгс на 1 см². Техническая атмосфера обозначается ат или кгс/см². В качестве единиц измерения давления (разрежения) применяют также метр и миллиметр водяного столба и миллиметр ртутного столба.Соотношения между этими единицами таковы:

· 1 кгс/см² = 735,56 мм рт. ст. (при 0 °С);

· 1 кгс/см² = 10 м вод. ст. (при 4 °С);

· 1 кгс/см² = 10 000 мм вод. ст. = 10 000 кгс/м².

В науке, а иногда и в технике за единицу давления принимается физическая атмосфера, обозначаемая атм и равная давлению столба ртути высотой 760 мм рт. ст. при 0 °С.

Соотношения между технической и физической атмосферами следующие:

· 1 кгс/см² = 0,9678 атм;

· 1 атм = 1,0332 кгс/см² = 10,332 м вод. ст.

В системе СИ основной единицей измерения давления являются ньютон на квадратный метр (Н/м²). По решению Международного комитета мер и весов, принятому в октябре 1969 г., эта единица названа паскаль (Па). Так как величина паскаль для практических целей часто слишком мала, то допускается применение внесистемной единицы давления — бар, которая равна 100 000 Па.

Соотношения паскаля со старыми единицами МКГСС измерения давления следующие:

· 1 мм вод. ст. = 9,80665 Па ≈ 9,8 Па;

· 1 мм рт. ст. = 133,322 Па ≈ 133,3 Па;

· 1 кгс/см² = 98 066,5 Па;

· 1 атм = 101 325 Па.

8. Способы измерения давления?

Датчик давления — устройство, физические параметры которого изменяются в зависимости от давления измеряемой среды (жидкости, газы, пар). В датчиках, давление измеряемой среды, преобразуется в унифицированный пневматический, электрический сигналы или цифровой код.