Классификация приборов и устройств ГСП

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 [2, 3]. В отдельных видах изделий ГСП могут быть использованы и другие виды энергии носителей сигналов (акустическая, оптическая, механическая и др.). В ГСП входят также устройства, работающие без использования вспомогательной энергии (приборы и регуляторы прямого действия).

Устройства, питающиеся при эксплуатации энергией одного рода, образуют структурную группу в Государственной системе приборов, или "ветвь ГСП".

АСУ ТП, комплектуемые из приборов электрической ветви, имеют преимущества по чувствительности, точности, быстродействию дальности связей, обеспечивают высокую схемную и конструктивную унификацию приборов. Применение интегральных микросхем способствует уменьшению габаритов и веса приборов, сокращению количества потребляемой ими энергии, повышению их надежности, расширению их функциональных возможностей (создание многофункциональных приборов), позволяет применять при их изготовлении современную прогрессивную технологию. Применение в АСУ ТП аналоговых и цифровых микросхем и микропроцессоров особенно важно в группе контрольно-измерительных приборов, так как обеспечивает возможность их непосредственной связи с УВМ [4].

Приборы пневматической ветви характеризуются безопасностью применения в легковоспламеняемых 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 больших быстродействий или передачи сигналов на значительные расстояния.

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

Электрическая и пневматическая ветви ГСП делятся на две подветви: аналоговую и дискретную.

В качестве аналоговых (непрерывных) сигналов выбирают: напряжение или ток при постоянном токе; напряжение, ток, частоту или фазу при переменном токе; давление в газе или жидкости; перемещение, скорость, усилие в механических системах.

В дискретной подветви используют прерывистые (дискретные) сигналы, они могут быть подразделены на две группы: нецифровые дискретные сигналы, применяемые главным образом в системах телеконтроля и телеуправления, и цифровые дискретные сигналы, широко применяемые в системах телеизмерения и телеуправления для средств цифровой и вычислительной техники.

В качестве прерывистых (дискретных) сигналов выбирают амплитуду напряжений или тока; частоту переменного тока, заполняющего импульс, — для электрических сигналов; амплитуду давления в импульсе — для пневматических сигналов; длительность импульса, длительность паузы между импульсами, частоту импульсов, число импульсов, сочетание импульсов, имеющих различные признаки (код), — для электрических и пневматических сигналов.

Наличие двух подветвей и бурное развитие цифровой вычислительной техники потребовало создания специальных преобразователей аналоговых сигналов в дискретные, обычно цифровые (АЦП), и наоборот, — цифровых сигналов в аналоговые (ЦАП).

Блочно-модульное построение позволяет комплектовать различные по сложности приборы непрерывного и дискретного действия.

В ГСП предусмотрено наличие специальных устройств преобразования одного вида энергии в другой. Целесообразно для средств получения, передачи и обработки информации использовать электрические устройства, а для средств воздействия на объект управления — пневматические и гидравлические.