Автоматизація виробничих процесів. Електронна версія підручника
2.2. Засоби вимірювання <— Зміст –> 2.4. Методи та засоби вимірювання тиску.
Державна система приладів та засобів автоматизації (ДСП) – сукупність нормалізованих рядів, уніфікованих блоків, приладів і пристроїв для одержання, опрацювання та використання інформації, які відповідають єдиним технічним, метрологічним вимогам і мають єдині параметри вхідних і вихідних сигналів, нормалізовані габаритні та приєднувальні розміри, а також мають економічно обґрунтовану точність, надійність, довговічність та естетичність.
В основу побудови ДСП покладено системотехнічні принципи: функціональний розподіл технічних засобів на основі типізації функціональних завдань і структур; мінімізація номенклатури технічних засобів; агрегатна побудова технічних засобів на основі уніфікованих блоків і модулів; агрегатна побудова засобів вимірювання і систем керування; сумісність приладів і пристроїв ДСП при роботи в АСУТП на основі уніфікації сигналів зв’язку, конструкцій, приєднувальних розмірів, живлення, експлуатаційних вимог, метрологічних характеристик засобів вимірювання та перетворення.
Виготовлення приладів та засобів автоматизації проводиться згідно зі стандартними ДСП, які забезпечують єдину ідеологію системи і включають більше ніж 200 стандартів.
За функціональними ознаками вироби ДСП розподіляються на такі групи: засоби одержання інформації від об’єкта; засоби приймання, перетворення та передачі інформації за каналами зв’язку; засоби перетворення, зберігання, опрацювання інформації і формування команд управління; засоби використання та відображення інформації.
За видом енергії живлення та носія сигналу вироби ДСП поділяються на такі гілки: електрична, пневматична, гідравлічна, комбінована та без використання зовнішньої енергії.
Електрична гілка ДСП – це ряд приладів та засобів автоматизації, для живлення яких використовується електрична енергія, а носієм інформації є електричний сигнал. Носієм інформації аналогової електричної гілки є сигнал постійного струму в діапазонах: 0… 5 мА; 0…20 мА; 4…20 мА; 0…100 мА, а за напругою: 0…10 мВ; 0…10 В.
Пневматична гілка ДСП – це ряд приладів та пристроїв, джерелом енергії яких є стиснене повітря, а носієм інформації – пневматичний сигнал у межах від 20 до 100 кПа.
Гідравлічна гілка ДСП – це ряд приладів та пристроїв, джерелом живлення та енергетичним носієм є гідравлічні сигнали за рахунок стискання рідин. Робочий тиск енергетичних носіїв лежить у межах від 1 до 64 МПа.
Крім того, зв’язок між гілками ДСП проводиться за допомогою перетворювачів сигналів, що дає змогу при автоматизації виробничих процесів створити різні комбінації з приладів і засобів автоматизації різних гілок.
Системи дистанційних передач сигналів вимірюваної інформації призначені для передачі сигналів від передавального перетворювача до вимірювального пристрою, розміщених на певній відстані один від одного. Системи дистанційної передачі розділяються на дві групи: системи з уніфікованими сигналами ДСП та не уніфікованими, періодичними сигналами, які формуються безпосередньо перетворювачами – датчиками. До систем з не уніфікованими сигналами належать диференціально-трансформаторні, сельсині, омічні та ін.
Практично всі сучасні датчики мають уніфіковані вихідні сигнали. При цьому більшість із них складають датчики з електричними уніфікованими вихідними сигналами. Враховуючи, що в деяких випадках необхідно використовувати прилади з пневматичними і гідравлічними сигналами, наприклад, для об’єктів, які мають високий рівень вибухонебезпечності, виникає необхідність перетворення цих сигналів на уніфіковані електричні сигнали. І, навпаки, в разі використання виконавчих пневматичних і гідравлічних виконавчих механізмів необхідно передбачити перетворення уніфікованих електричних сигналів на уніфіковані пневматичні і гідравлічні сигнали. Для цього існують спеціальні перетворювачі з одного типу уніфікованих сигналів на сигнали інших типів. Наприклад, це електропневматичні і пневмоелектричні перетворювачі.
У разі використання датчиків, які не мають уніфікованих сигналів, передбачені нормувальні перетворювачі, які перетворюють їхні вихідні сигнали на уніфіковані. Це стосується, наприклад, нормувальних перетворювачів для термометрів опору і термоелектричних термометрів.
Досить перспективною технічно і вигідною з економічного погляду є зв’язок датчиків і виконавчих механізмів через цифрову польову шину. Це виключає спотворення в лініях передачі сигналу низьковольтних аналогових сигналів, які виникають від різноманітних промислових електромагнітних перешкод; суттєво заощаджує кошти на кабельну продукцію, даючи змогу під’єднувати до однієї шини кілька приладів. Для під’єднання таких інтелектуальних засобів автоматизації багато які фірми використовують HART-протокол (див. розділ 5).
2.2. Засоби вимірювання <— Зміст –> 2.4. Методи та засоби вимірювання тиску.