Технические средства автоматизированных систем кратко

Обновлено: 05.07.2024

При создании систем автоматического управления используются различные технические средства, которые имеют различное функциональное назначение и соответствуют тем задачам и функциям, которые решаются на определенном уровне для конкретного объекта. Можно выделить несколько основных групп технических средств, которые используются для построения систем автоматизации:
1. Технические средства для получения информации о состоянии технологических параметров объекта и технологического оборудования. К ним относят датчики и измерительные преобразователи, которые непосредственно устанавливаются на технологическом оборудовании для измерения давления, температуры, уровня, расхода, физико-химических свойств, состояния оборудования и прочее.
2. Технические средства, предназначенные для отображения и регистрации информации на щитах оператора и диспетчерских пунктах. Это показывающие и регистрирующие приборы, индикаторы, сигнальные табло, мнемосхемы и т.д.
3. Технические средства для реализации алгоритмов автоматического регулирования и логико-программного управления, в том числе автоматические регуляторы.
4. Средства оперативного управления, с помощью которых оператор имеет возможность обеспечить дистанционное управление объектом непосредственно со щита оператора.
5. Преобразователи сигналов одной унифицированной формы в другую, которые используют для согласования работы технических средств различных типов ДСП при использовании их вместе в одном контуре контроля или регулирования, и нормировочные преобразователи, которые предназначены для преобразования сигналов от датчиков в унифицированный сигнал.
6. Исполнительные механизмы, предназначенные для перемещения регулирующего органа в соответствии с команды управляющего устройства.
7. Регулирующие органы, предназначенные для изменения расхода вещества или энергии для объекта.

Использование отдельных групп технических средств зависит от реализации конкретной задачи управления, выбора руководящих устройств, а также от того, какие технические средства использованы в смежных группах. До последнего времени основным принципом построения систем автоматизации технологических процессов было использование локальных контуров контроля и управления, обеспечивающих решение отдельных задач системы. Поэтому при создании такого контура выбирались технические средства, которые могли бы обеспечить его автономное функционирование. В состав локального контура могли входить датчики и преобразователи, табло бегущая строка и показывающие приборы, регуляторы и функциональные блоки, станции ручного управления, исполнительные механизмы и регулирующие органы.

Современные системы автоматизации базируются на широком использовании средств микропроцессорной техники, прежде всего, промышленных микропроцессорных контроллеров (МПК). Центральной частью системы является МПК, который выполняет основные функции управления системой. На входные модули контроллера подаются сигналы от датчиков технологических параметров и другие управляющие входные сигналы. К выходным модулям МПК подключаются исполнительные механизмы и регулирующие органы. Выбор других технических средств зависит от решения вопроса о принципах организации операторского интерфейса. В первом варианте на операторском месте устанавливается пульт оператора-технолога, на котором размещаются, как правило, малогабаритные цифровые показывающие приборы и станции ручного управления, с помощью которых оператор имеет возможность наблюдать и за состоянием технологического процесса и, в случае необходимости, вмешиваться в процесс его управления.

Наиболее распространенным сегодня является вариант, при котором, как операторскую станцию используют персональный компьютер (ПК). С помощью специального программного обеспечения на ПК создается автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора-технолога. Оператор наблюдает за технологическим процессом с помощью цветных мнемосхем и, пользуясь клавиатурой и манипулятором "мышь", может осуществлять оперативное управление процессом: менять задачи регуляторам отдельных технологических параметров, переходить на ручной режим управления и непосредственно управлять регулирующими органами, изменять структуру контура регулирования (осуществлять переход с каскадного на локальное управление) и т.д. Кроме того, на АРМе ведется архивирование данных, фиксация моментов возникновения аварийных и предаварийных ситуаций, идентификация действий оператора, подготовка и печать различных рапортов и т.д.

Использование МПК в качестве центрального управляющего устройства имеет значительные преимущества перед традиционными локальными техническими средствами управления. Важнейшим преимуществом использования микропроцессорной техники в системах управления является то, что при необходимости внесения изменений в алгоритм управления объектом нет необходимости вносить изменения в структуру технических средств, изменять отдельные регуляторы и функциональные блоки, заново проводить монтажные работы. Во многих случаях все это решается за счет изменения в программе управления объектом. Кроме того, значительно возрастает надежность системы, прежде всего, за счет значительного уменьшения количества физических соединений между отдельными техническими средствами системы.

Классификация технических средств автоматизации

Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Любая автоматизация невозможна без использования каких-либо технологий, будь то программные или инженерные решения.

Но если говорить об инженерии, то есть об автоматизации технологических процессов и производств, то здесь мы обязательно столкнёмся с необходимостью применять какие-то устройства: датчики, измерители, регуляторы, электроприводы, программы и программаторы и т.п.

Эти все устройства используются при создании автоматизированных систем управления (АСУ) и называются техническими средствами автоматизации (ТСА).

Что такое ТСА

Выше я попытался простыми словами объяснить, что такое технические средства автоматизации (ТСА). Однако существуют официальная терминология и определения, которыми тоже не следует пренебрегать, становясь на путь автоматизатора. Одно из таких определений выглядит так:

Технические средства автоматизации (ТСА) - это приборы, устройства и технические системы, предназначенные для автоматизации производства. ТСА обеспечивают автоматическое получение, передачу, преобразование, сравнение и использование информации в целях контроля и управления производственными процессами.

Но на этом с официальной частью закончим и перейдём к вольному изложению.

Виды технических средств автоматизации

ТСА можно делить на виды и классифицировать по различным критериям. Но мне ближе всего деление по функциональным признакам. И по функциональным признакам я бы сгруппировал ТСА следующим образом:

Сбор и преобразование данных (ввод данных). Этим занимаются устройства, которые стоят на границе между миром людей и системой управления. Сигналы от этих устройств поступают в систему и дальше уже система решает, что с ними делать. То есть через устройства сбора данных мир людей влияет на мир машин - на систему (АСУ). Мир машин через них получает данные о мире людей. Устройства сбора данных в моём больном воображении видятся муравьями, которые непрерывно копошатся, всё время что-то ищут и несут найденное в свой муравейник - в свою систему. Правда, в отличие от муравьев, устройства сбора данных никуда не бегут, а остаются на месте. А вместо ног у них сигналы, которые передаются в систему разными способами.

А теперь чуть более подробно рассмотрим все эти средства автоматизации.

Классификация технических средств автоматизации

Продолжаем ту же песню, но берём на полтона выше. В музыке это называется модуляцией (не удивляйтесь, откуда я это знаю - у меня жена директор музыкальной школы))). И ещё скажу, что подзаголовок не вполне соответствует действительности. Просто я не додумался до чего-то лучшего.

Выше я рассказал о ТСА в такой вольной форме. Сейчас попробую быть более конкретным.