Вычислительные средства, аВтоматизсщии управления

уровень

Средства централизованного контроля и управления

3-й уровень

Средства локального контроля и автоматизации

Средства получения информации о процерсе

г-й.

уровень

Средства Воздействия на процесс

-лОбъект управления

1-й. уровень

Рис. 5.50

Структура технических средств ГСП может быть хфедставлена диаграммой для пяти групп изделий, расположенных на четырех уровнях (рис. 5.50).

На нижнем (первом) уровне находятся средства, выполняющие функции получения информащет и воздействия на процесс; эти средства непосредственно взаимодействуют с объектом управ.ления. Они обеспечивают информацией все вышерасположенные на схеме устройства и осуществляют передачу управляющих воздействий от любого из них на управляемый объект. Измерение параметров, не связанное со сложньши инструментальными методиками, осуществляется с помощью датчиков, конструкттно-технические характеристики которых образуют параметрические ряды. Для проведения измерений, требующих сложных инструментальных методик, применяются устройства, входящие в агрегатные комгтексы.

На втором уровне расположены средства для локального контроля и автоматизации, предназначенные для построения одноконтурных систем контроля и регулирования простых объектов или автономного контроля и регулирования отдельных параметров оложн»-1Х объектов. Эти изделия, как правило, выпускаются в составе параметрических рядов и унифицированных комплексов (УК), создатаемых на основе базовой модели.

На третьем уровне находятся устройства для центрялизованного контроля и регулирования, которые используются в составе систем, включающих управляющие вычислительные комплексы (УЕК). Технические средства этой группы предназначены для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами на

объектах, имеющих до нескольких сотен контролируемых и регулируемых параметров. Они позволяют реализовать многосвязное и каскадное регулирование, косвенные измерения, многоступенчатые защиты и логические операции при автоматическом пуске и останове объекта, перестройку алгоритма управления во время работы, реализацию элементарных математических операций.

На верхнем (четвертом) уровне расположены вьиислительные средства автоматизации управления, предназначеге1ые для построения УВК, которые позволяют осуществлять обработку больших массивов информации (от тысяч контролируемых параметров), реализовать сложные алгоритмы управления объектом, в- том числе супервизорное и непосредственное цифровое управления, решение отимизациоге1ых, планово-экономических и учетноч;татистических задач.

При конструировании устройств ГСП гфинят блочно-модульный принцип построения изделий, который заключается в том, что различные функционально более сложные устройства ГСП создаются из ограниченного числа более простых стандартизированных блоков и модулей.

Применение этого принципа при построении изделий ГСП делает приборы унршереальными, позволяет использовать при их создании рациональный минимум конструктивных элементов (сокращается номенклатура деталей), обеспечивает взаимозаменяемость цриборов в целом и отдельных их узлов. При этом также значительно упрощаются и удешевляются процессы ремонта гфиборов, которые в большинстве случаев сводятся к замене вьппедших из строя типовых узлов и модулей.

Реализация блочно-модульного пршципа позволяет создавать новые средства измерения и регулирования из уже существующего отработанного набора узлов и блоков, что дает существенный экономический эффект и ускоряет сроки разработки и внедрения новых изделий.

Номенклатура технических средств ГСП насчитывает в настоящее время свыше 2 тыс. типов изделий, 30 % которых составляют датчики различных физических величин и технологических параметров.

По мере наращивания сложности функций действующих систем управления и расширения области их применения, охватывающей новые производства, номенклатура технических средств ГСП - и в первую очередь датчиков - традиционно увеличивалась. Поэтому важнейшей целью совершенствования номенюгатуры является ее рациональная минимизация. Одним из основных методов сокращения числа изделий до целесообразного мшимума является разработка параметрических рядов изделий на базе системы предпочтительных чисел. Параметрический ряд - совокупность изделий одинакового функционального назначения, имеющих одни и те же основные параметры, для которых изменение значений главного параметра при переходе от пре-

дьщущего числа ряда к последующему подчиняется определенным закономерностям. Первыми параметрическими рядами в ГСП по системе предпочтительных чисел явились ряды унифицированных пневматических и электрических датчиков.

Методика построения параметрического ряда изделий ГСП включает отбор основных параметров приборов и устройств, подлежащих регламентации, вьщеление главного параметра из их числа и установление наиболее рационального размерного ряда приборов по главному параметру. При этом преимущественно применяются ряды, построенные на основе геометрической прогрессии, с числовыми значениями, соответствующими ГОСТ 8032-56 "Предпочтительные числа и ряды предпочтжельньгх чисел".

В настоящее время разработаны параметрические ряды (подчиняющиеся законам геометрической или другой последовательности) преобразователей давления, расхода, уровня, температуры, электроизмерительных приборов.

Известно, что производство и эксплуатация приборов предъявляют противоречивые требования к "густоте" параметрического ряда (количеству типоразмеров в ряду). С одной стороны, увеличение типоразмеров усложняет производство приборов и повышает их стоимость, с другой стороны, уменьшение количества типоразмеров снижает точность систем контроля и автоматизации, увеличивает избыточность применяемых средств. Отсюда возникает задача ошимизации параметрических рядов изделий ГСП.

Основу построения ошимальных параметрических рядов изделий ГСП составляет анализ и учет совокупности технико-экономических данных, таких, как потребность народного хозяйства в приборах, зависимость потребности и затрат от основных параметров приборов, зависимость стоимости от серийности и другие факторы. Критерием ошимальности может быть минимум суммарных затрат на удовлетворение заданньгх потребностей. Этот критерий оптимальности является следствием анализа противоречия между интересами изготовителя (затраты на производство) и потребжеля (затраты, на эксплуатацию).

При сокращенном ряде приборов у изготовжеля уменьшаются затраты на освоение, увеличивается серийность выпускаемых изделий, что обеспечивает значительную экономию материалов. При увеличе-ifflH "густоты" ряда получается экономия у потребжеля за счет более точного соблюдени,: технологического регламента производственного процесса.

Таким образом, отимальным параметрическим рядом можно считать ряд одинаковых по функциональному назначению технических средств, упорядоченных по основным параметрам этих средств и оптимальных в смысле принятого критерия. При этом необходимо от-метжь, что оптимальный параметрический ряд необязательно дол-