Первое положение

В настоящее время ГСП состоит из следующих вет­вей при­боров – электрической, гидравлической, пневматической, при­боров прямого действия (механических). Структура ветвей однотипна (рис. 28).

Первая группа приборов предназначена для получения информа­ции о состоянии контролируемого объекта или процесса. Состоит из двух класси­фикационных рубрик – первичных и нормирующих преоб­разователей.

Первичные преобразователи служат для первичного преоб­разова­ния физической природы сигнала. По аналогии с датчиками функциональ­ной классификации они могут быть двух типов – генератор­ного и параметриче­ского. На входе в первичный преобразователь сигнал может быть любой физической природы (перемещение, усилие, темпера­тура, давление и так далее), в зави­симости от его вида. На выходе преобразователя должно быть пропорцио­нальное входному сигналу изменение того вида энергии, ветви которой принадлежит преобразо­ватель. Так, в электрической ветви приборов на вы­ходе первичного преобразователя будет либо электроэнергия, выработанная преобра­зователем генераторного типа, либо изменение параметров электри­ческой цепи преобразователя параметрического типа.

В нормирующих– изменения физической при­роды сигнала не происходит. Назначение нормирующего преобра­зователя – согласование выходного сигнала первичного преобразова­теля с входной ха­рактеристикой последующего элемента (чаще всего, усилителя). Другими словами, нормирующий преобразователь есть схема подключения пер­вичного преобразователя к последую­щему элементу системы управле­ния.

Вторая группа приборов служит для приема, преобразования и пе­редачи информации по каналам связи. Большинство датчиков выдает на выходе аналоговый сигнал – пропорциональное входной информа­ции изменение силы тока, напряжения, частоты. Но при передаче на большие расстояния по проводам за счет их внутреннего сопротивле­ния аналоговый сигнал искажа­ется. Во избежание этого аналоговый сигнал в шифраторах кодируется.

1-я группа	Первичные преобразователи	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
приборов
	Нормирующие преобразователи	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	Шифраторы	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-я группа
приборов	Каналы связи	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
	Дешифраторы	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3-я группа

приборов

4-я группа

приборов

Рис. 28. Структура электрической ветви ГСП

Приборы второй группы характерны для телемеханики и теле­метрии. Системы управ­ления, изучаемые в специальности 170900 «Подъемно-транспор­тные дорожные, строительные машины и оборудование», не настолько развиты простран­ственно, чтобы возникла необходимость в коди­ровании сигнала при его передаче. Вместе с тем в качестве централь­ного управляющего устройства систем управления все большее рас­пространение получают ЭВМ, работающие в цифровом ре­жиме. Для связи периферийных устройств (например, датчиков) с ЭВМ не­обхо­димы аналогово-цифровые преобразователи, которые будут рас­смотрены в соответствующем разделе лекций.

Третья группа приборов служит для преобразования, хранения, об­работки информации и формирования команд управления. Состоит из логических преобразователей, задатчиков программ, устройств па­мяти, регистраторов.

К логическим преобразователям помимо рассмотренных выше по­вторителей (логический элемент «ДА»), инверсоров (логический элемент «НЕТ»), сумматоров (логический элемент «ИЛИ ДА»), умножителей (логический элемент «ИЛИ НЕТ») относятся блоки сравнения или блоки ус­ловного логического перехода. Более под­робно последние будут рассматри­ваться в дисциплине «Управление техническими системами».

Второе и третье положения определяют универсальность и неза­вершенность структуры ГСП. Практика ставит перед системами управления все более сложные задачи. Для решения вновь возникающих задач имеющейся классифи­кационной емкости ГСП может оказаться недоста­точно. Следовательно, для осуществления третьего и четвертого по­ложения (универсальности ГСП и пригодности ее для решения задач любой требуемой сложности) необходима потенциальная готовность ГСП к введению но­вых классификационных рубрик и наличие лишних, не заполненных рубрик – избыточность структуры.

Четвертое положение. Все приборы, входящие в ГСП, пред­став­ляют собой функциональные блоки-модули. Они имеют унифици­ро­ван­ные входные, выходные и внутренние характеристики. Сущест­вует целое семей­ство вспомогательных устройств, облегчающих монтаж схем из приборов ГСП – монтажные платы, универсальные разъемы и кабели и так далее. Про­ектирование и монтаж произволь­ной схемы любой слож­ности из приборов ГСП напоминает изготовление произвольной конст­рукции из уни­фицированных эле­ментов детской игры «Конструктор».

Пятое положение. В ГСП существуют следующие нормализо­ванные ряды унифицированных параметров: по габаритам, питанию, сигналам.

По габаритам и присоединительным размерам приборы ГСП де­лятся на размерные группы. Как правило, для каждого вида приборов размерная группа связана с определенным типораз­мером по питанию и уровню сигнала.

По питанию электрические приборы подразделяются на группы по напряжению: постоянный ток – 0...+5 В; ±5 В; ±15 В; ±24 В; пере­менный ток частотой 50 Hz – 36 В; 110 В; 220 В; трехфазный переменный ток – 380 В.

Нормализованный ряд давления питания в гидросистемах – 6,3 МПа, 10 МПа, 12,5 МПа, 16 МПа, 25 МПа, 32 МПа.

Нормализованный ряд давления питания в пневмосистемах – 0,1 МПа ..... 0,5 МПа.

По типу сигнала приборы электрической ветви подразделяются на приборы с модуляцией тока, амплитуды, частоты.

По уровню сигнала (амплитуде модуляции несущей энергии) приборы с модуляцией тока подразделяются на 4 группы с амплиту­дой от 5 mА (первая группа) до 20 mА (четвертая группа); приборы с модуляцией напря­жения – на 8 групп с амплитудой от 0....+10 мВ (первая группа) до
-10 В...+10 В (восьмая группа).

Амплитуда давления сигналов приборов пневматической ветви уни­фицирована в пределах 0,02.....0,1 МПа.