Типизация, унификация и агрегатирование средств АТК

Типизация – это обоснованное сведение многооб­разия избранных типов конструкций машин, оборудования, при­боров и устройств автоматизации к небольшому числу наилучших с какой-либо точки зрения образцов, обладающих существенными качественными при­знаками. Например, типизация технологических процессов заклю­чается в выборе для внедрения из всей массы действующих тех­нологий только наиболее производительных и рентабельных. В процессе типизации разрабатываются и устанавливаются типо­вые конструкции, содержащие общие для ряда изделий (или их составных частей) базовые элементы и конструктивные парамет­ры, в том числе перспективные, учитывающие последние достиже­ния науки и техники. Процесс типизации эквивалентен группиро­ванию, классификации некоторого исходного, заданного множест­ва элементов в ограниченный ряд типов с учетом реально действу­ющих ограничений, целей типизации; другими словами, типизация является оптимизационной задачей с ограничениями.

Типизация предшествует унификации – приведению различ­ных видов продукции и средств ее производства к рациональному минимуму типоразмеров, марок, форм, свойств и т.п. Уни­фикация вносит единообразие в основные параметры типовых ре­шений технических средств, необходимое для их совместного ис­пользования в АСУ ТП, и устраняет неоправданное многообразие средств одинакового назначения и разнотипность их частей. Одинаковые или разные по своему функциональному назначе­нию устройства, их блоки, модули, но являющиеся производными от одной базовой конструкции, образуют унифицированный ряд.

Унификация позволяет за счет применения общих и типовых кон­структивных решений использовать принцип агрегатирования, создавать на одной основе различные модификации изделий, вы­пускать технические средства одинакового назначения, но с раз­личными техническими характеристиками, удовлетворяющими по­требностям того или иного производства, технологии. Такие изде­лия одного типа, но с различными техническими параметрами об­разуют параметрический ряд.

Агрегатирование предусматривает разработку и использование ограниченной номенклатуры типовых унифицированных модулей, блоков, устройств и унифицированных типовых конструкций (УТК) для построения множества проблемно-ориентированных ус­тановок и комплексов, технические параметры которых в значи­тельной степени удовлетворяют потребительским целям.

Типиза­ция, унификация и агрегатирование являются основополагающими принципами построения агрегатных комплексов для комплексной автоматизации производства и, в частности, при проектировании и внедрении АСУ технологическими объектами и агрегатами.

Существенное сокращение числа различных функциональных устройств достигается обеспечением их совместимости в АСУ ТП. Концепция совместимости, включающая в себя требования информационного, энергетического, конструктивного, метрологического и эксплуатационного сопря­жений между различными изделиями, основана на последовательной уни­фикации и стандартизации свойств и характеристик изделий.

Применительно к информационным связям термин «унифика­ция» означает введение ограничений, налагаемых на сигналы, не­сущие сведения о контролируемой величине или команде. Унифи­цируются виды носителей нормированной информации (электри­ческие – сигналы, коды и согласование входов и выходов; вещест­венные – с механическим носителем на бланках для записи и печати, с магнитными носителями). Определяется также способ представления информации в устройствах автоматизации – аналоговый и дискретный.

Конструктивная совместимость изделий предусматривает преж­де всего унификацию присоединительных размеров отдельных уз­лов, деталей, модулей, введение типовых конструкций, создание единой элементной базы, разработку общих принципов конструи­рования приборов.

При конструировании устройств автоматизации рекомендуется блочно-модульный принцип построения изделий. Применение этого принципа делает приборы более универсальными, позволяет ис­пользовать при их создании рациональный минимум конструктив­ных элементов (сокращается количество наименований деталей). Вместе с тем возможность простой и легкой замены отдельных узлов позволяет модернизировать эти приборы в процессе эксплуа­тации, повышает их ремонтопригодность и расширяет круг ре­шаемых ими задач (путем различных сочетаний функциональных звеньев и введением специализированных деталей). Блочно-модульное построение приборов позволяет широко применять при их изготовлении современную технологию и максимально использо­вать кооперацию и специализацию предприятий.

Стандартизируются также общие технические требования к устройствам автоматизации и условиям их работы в АСУ ТП. Ввиду многообразия производств и технологиче­ских процессов важное место отводится разделению приборов и устройств по группам условий эксплуатации. По защищенности от воздействия окружающей среды устройства автоматизации подразделяются на следующие исполнения: обыкновенное, пылезащищенное, взрывозащищенное, герметическое, водозащищенное, защищен­ное от агрессивной среды. В зависимости от предполагаемых механических воздействий также предусматриваются обыкновенное и виброустойчивое исполнение.

Нормируются метрологические характеристики изделий (виды погрешностей, методы нормирования погрешностей отдельных уст­ройств, погрешностей совокупности звеньев и систем, классы точ­ности и методы аттестации). Этим достигается метрологическая совместимость различных технических средств АСУ ТП.