Главная Об электрических измерениях. Достоинства и недостатки



кировки, устройства аварийной защиты объектов и т. п. Устройства локальной автоматики могут строиться на основе микропроцессоров и микроэвм. Уставки локальных регуляторов могут периодически корректироваться командами, поступающими от центральной ЭВМ, расположенной в пункте управления.

В локальной автоматике сбор информации может выполняться либо с помощью своих датчиков, либо с помощью тех же датчиков, которые поставляют информацию в пункт управления.

Огределенная часть системы управления, включающая весь тракт сбора, передачи, обработки и воспроизведения известительной информации о значениях измеряемых величин, гредставляет собой ИИС. Поскольку система управления, представленная на рис. 5.1, содержит средства передачи информации по каналам связи, входящая в нее ИИС может быть названа телеизмерительной системой. Система управления с подобной же структурой, но с малым удалением объектов от пункта управления может содержать в своем составе одну из следующих разновидностей ИИС: измерительную систему или систему автоматического контроля.

Следует подчеркнуть, что широко распространены ИИС, имеющие аппаратнр и функционально законченное исполнение, работающие автономно и не входящие в состав каких-либо более сложных систем.

Укажем характерные особенности ИИС.

1.ИИС присуща централизованная структура. Информационные потоки направлены в один центральный пункт, реже - в несколько центров, взаимно координированных. В иерархических системах управления информация направляется сначала в подчиненные пункты управления, а из них часть информации или результаты ее обработки поступают в центральный пункт управления.

2. Назначение ИИС обычно состоит в том, чтобы поставлять информацию для активного использования в тех или иных случаях человеческой деятельности. Эта особенность проявляется в конечном итоге даже в тех ИИС, которые собирают информацию исследовательского характера.

З.Для ИИС, собирающих информацию о большом числе величин (параметров технологического процесса, например), характерно использование общих блоков, устройств или приборов, которые поочередно передают, преобразуют, обрабатывают сигналы от разных датчиков. Каждый такой общий блок обслуживает, таким образом, множество отдельных информационных каналов. Системы, которые содержат общие блоки, обслуживающие множество информационных каналов, называются многоканальными. Как правило, большинство ИИС являются многоканальными.

Примеры общих блоков (устройств): аналого-цифровой преобразователь; устройство обработки информации; канал связи.



По поводу терминов "канал связи" и "информационный канал" следует сделать замечание. По одному каналу связи может быть организована передача сигналов множества информационных каналов. Таким образом, вполне естественно понятие многоканальной ИИС с одним каналом связи. В данном случае один и тот же термин "канал" используется в разных значениях. Избавиться от этого не удается, так как существует исторически сложившаяся терминология.

Обеспечение многоканальности ИИС связано с решением ряда сложных проблем;

а) коммутации сигналов на входе и выходе общего блока (устройства) ;

б) синхронизации выходного коммутатора с входным (особенно усложнена эта задача в те]1гизмерительных системах, где коммутаторы находятся на разных концах канала связи);

в> обеспечения достаточного быстродействия (при фиксированном быстродействии общего блока период, с которым обслуживается данный канал, растет протюрционально числу каналов);

г) обеспечения достаточной надежности (выход из строя общего блока нарушает работу сразу всех информационных каналов; одним из путей радикального повышения тидежности систем является резервирование общих блоков);

д) унификации сигналов на входах и выходах отдельных устройств, особенно на выходах первичных измерительных преобразователей, т. е. датчиков (без такой унификации чрезвычайно затруднительно использование общих блоков в ИИС - требуются индивидуальные нормализующие преобразователи);

е) масштабирования тщфровых шкал (несмотря на различие диапазонов изменения измеряемых величин и их размерностей общий

аналого-цифровой преобразователь получает на входе унифицированные сигналы одного диапазона и выдает цифровые результаты также в одном диапазоне; каждый такой результат требует затем умножения на индивидуальный для каждого канала коэффициент - только тогда выходные цифровые приборы будут воспроизводить величины в присущих им единицах измерения).

4. В тех случаях, когда информацию приходится передавать на значительные расстояния (дальше нескольких сотен метров), появляется весьма сложная проблема организации и рационального использования каналов связи. С одной стороны, нужно использовать каналы экономно, обходясь минимальным их количеством при минимальной ширине занимаемой ими частотной полосы. С другой стороны, нужно обеспечивать при этом определенные характеристики быстродействия, точности и достоверности передачи. А каналы лимитируют скорость перед -и, и тем сильнее, чем меньше ширина их частотной тюлосы, и наличие помех в канале приводит к искажениям сигналов.

5. При построении ИИС экономико-технические проблемы имеют гораздо большее значение, чем при построении отдельных измеритель-



ных приборов. От правильного выбора структуры ИИС часто существенно зависит стоимость ее и всей системы в целом. Например, в системе, содержащей первичные измерительные преобразователи (датчики) с различными видами и диапазонами выходных сигналов, требуется приводить все зти сигналы к одному виду и диапазону. При этом возможны два рещения: а) использование индивидуальных нормирующих преобразователей; б) использование групповых нормирзощих преобразователей с выходными коммутаторами. Групповой преобразователь обслуживает группу однотипных, перчичных преобразователей (датчиков) с одинаковыми диапазонами сигналов. Обьино он сложнее индивидуального преобразователя, и разработка его может составить трудную задачу. Но зато ИИС с групповыми преобразователями может оказаться на сотни тысяч рублей дещевле, чем ИИС с индивидуальными преобразователями.

6. На выбор вида и структуры ИИС могут существенно влиять определенные ограничения, связанные со спецификой управляемых или исследуемых объектов: по массе, габаритам, по взрывобезопасности, по климатическим условиям, по виду имеющегося энергопитания и т. п.

В ИИС находят применение все те измерительные преобразователи и приборы, которые рассмотрены в предыдущих главах настоящей книги. Особенно следует выделить цифровые приборы: аналогощф-ровые и цифро-аналоговые преобразователи, цифровые показывающие и регистрирующие устройства. Без элементов цифровой техники невозможно организовать ИИС в современном их виде и разнообразии, хотя в простейшем варианте и возможно построение ИИС из одних лишь аналоговых приборов.

В дополнение к рассмотренным приборам в ИИС используется ряд специфических блоков, приборов и устройств:

коммутаторы (устройства обегания);

унифицирующие (нормализующие) преобразователи, индивидуальные и групповые;

модуляционные преобразователи;

преобразователи кодов (из одной системы счисления в другую, из параллельной формы представления в последовательную и обратно и др.);

блоки формирования и проверки помехозащищенных кодов;

устройства обработки информации (коррекции нелинейности, масштабирования, обнаружения отклонений от уставок и др.);

устройства сигнализации отклонений измеряемых величин от уставок;

устройства буквенно-цифровой регистрации; блоки кодирования времени; экранные пульты (дисплеи);

каналы связи, точнее, совокупность технических средств, образующих каналы связи.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [82] 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114


0.0135