Системы автоматического контроля 3.2.1. Контролируемые параметры

Как уже указывалось ранее, физические величины, характери­зующие свойства и состояние материалов, изделий и оборудова­ния технологических процессов, называются технологическими параметрами. К ним относятся линейное и угловое перемещения, скорость, в том числе угловая, ускорение, сила, давление, уро-

49

вень, расход, влажность, температура, электрическое сопротив­ление, сила тока, магнитная индукция и др.

Для нормального протекания технологического процесса каж­дый параметр должен иметь определенное значение, которое на­зывается номинальным. Обычно допускаются колебания значений параметров в некоторых пределах, тогда говорят о диапазоне но­минальных значений параметра (регламентных границах). Напри­мер, для скоропортящихся продуктов питания диапазон номи­нальных температур их хранения составляет 2...4°С, что соответ­ствует условиям в бытовым холодильнике. Возможно задание только одной границы диапазона, например «температура не выше 20 °С» (подразумевается, что ниже этой границы допустима любая тем­пература).

Выход параметра за пределы диапазона номинальных значе­ний обычно не ведет к каким-либо негативным последствиям; просто нужно принять меры к скорейшей ликвидации отклоне­ния. В этой ситуации система контроля предупреждает оператора о необходимости воздействия на технологический процесс для воз­врата отклонившегося параметра в регламентные границы.

Однако существуют такие максимальные или минимальные значения параметров, при достижении которых нарушается нор­мальный ход технологического процесса и ставится под угрозу возможность достижения поставленных целей, а возможно, даже возникает опасность аварии. Эти значения называются предельны­ми. Превышение предельных значений недопустимо и расценива­ется как аварийная ситуация. При ее возникновении система кон­троля включает устройства световой и звуковой сигнализации, побуждающие оператора к оперативному вмешательству и выпол­нению специального алгоритма, направленного на предотвраще­ние катастрофических последствий.

В качестве примера рассмотрим систему автоматического кон­троля параметров жидкости в резервуарах. Пусть высота резервуа­ров составляет 10 м, а уровень их заполнения от 8 до 9 м считается нормальным. Тогда технологический параметр «уровень жидкости» имеет диапазон номинальных значений от 8 до 9 м, а предельное значение —Юм. Когда уровень жидкости опускается ниже 8 м или поднимается выше 9 м, датчик уровня жидкости формирует сигнал для системы контроля, которая и сообщает оператору о необходимости принятия мер по повышению или снижению уров­ня жидкости. Если же уровень жидкости достигнет 10 м, то систе­ма включит аварийную сигнализацию.

Так как уровень жидкости является аналоговой величиной, т. е. он может быть любым, то и значение контролируемого параметра «уровень жидкости» тоже может быть любым (в пределах высоты резервуара). Любыми могут быть также давление жидкости и ее температура. Параметры, которые могут иметь бесчисленное мно-

50

жество значений, как уже указывалось ранее, называются анало­говыми.

Однако среди контролируемых параметров могут быть и такие, которые имеют только два или несколько значений и называют­ся, как уже указывалось ранее, дискретными. Например, пара­метр «состояние клапана» может иметь только два значения: «от­крыт» и «закрыт»; параметр «номер резервуара» может принимать только целые значения от 1 до 10, а параметр «переполнение резервуара» — только значения «да» или «нет». Эта информация поступает с соответствующих дискретных датчиков.

Таким образом, система автоматического контроля обеспечи­вает:

. сбор информации о значениях контролируемых аналоговых и дискретных параметров технологического процесса;

. анализ этой информации с точки зрения выхода параметров за пределы диапазона номинальных значений и превышения пре­дельных значений параметров;

«представление информации о значениях параметров операто­ру на экране ЭВМ или специальных табло в удобной для него форме (в виде таблиц, графиков, диаграмм и мнемосхем).