11. Ветви гсп

Различают пневматическую, электрическую и гидравлическую ветви ГСП.

1) Пневматическая ветвь.

Автоматизация технологических процессов во многих отраслях промышленности осуществляется на базе пневматических регуляторов, работающих как самостоятельно, так и в различных сочетаниях с электрическими, гидравлическими и механическими приборами и устройствами. При этом для автоматизации технологических процессов в таких отраслях промышленности, как нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, газовая, пищевая и многие другие, применение пневматических регуляторов является предпочтительным. Кроме того, на отдельных предприятиях, установках и агрегатах черной и цветной металлургии, машиностроения, легкой промышленности и многих других применение пневматических регуляторов часто оказывается также целесообразным. Причиной этого является простота эксплуатации, высокая надежность и сравнительно невысокая стоимость.

Современное состояние пневмоавтоматики в мировой практике оценивается соотношением между электронными и пневматическими средствами автоматизации технологических процессов, находящихся в эксплуатации, как 50 : 50 %. При этом различные фирмы-изготовители средств автоматизации по-разному оценивают перспективы пневмоавтоматики, но все признают, что она сохранит свои позиции в обозримом будущем. И это несмотря на значительное развитие средств и систем непосредственного цифрового управления, микропроцессоров, магистральных систем передачи данных и другой современной электронной аппаратуры контроля и управления технологическими процессами.

Пневмоавтоматика развивается двумя путями: конструктивным, при котором дальнейшее совершенствование и создание новых приборов и устройств контроля и управления осуществляется на основе совершенствования их схем и конструкций, и схемным, при котором расширение функциональных возможностей, улучшение эксплуатационных качеств устройств контроля и управления и построенных на их базе САР достигается за счет разработки схем взаимодействия регуляторов с регулируемыми объектами, т.е. за счет развития структур САР. Оба пути не являются конкурирующими, а дополняют друг друга.

Отмечая особенности конструктивного пути развития, говорят, что современная пневмоавтоматика характеризуется существенным развитием ее элементной базы. В нашей стране разработано и освоено серийным производством несколько комплексов элементов пневмоавтоматики универсального назначения. Среди них наиболее распространенными являются: универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА), комплекс элементов и модулей пневмоавтоматики (КЭМП) и др. Указанные комплексы содержат элементы и модули непрерывного действия (аналоговой техники) — регулируемые и нерегулируемые пневмосопротивления, пневмоемкости, элементы сравнения (операционные усилители), сумматоры, пневмоповторители, усилители мощности, задатчики, электропневматические и пневмо-электрические аналоговые преобразователи, выполняющие элементарные алгебраические и временные функции при переработке информации, представляемой стандартизованными аналоговыми пневматическими сигналами, равными 20—100 кПа при давлении питания 140 кПа, а также элементы и модули дискретного действия (дискретной техники) — пневмореле, пневмоклапаны, пневмокнопки, пневмотумблеры, пневмосигнализаторы, электропневматические и пневмоэлектрические дискретные преобразователи, выполняющие элементарные функции логики с дискретными стандартизованными пневматическими сигналами "0" и "1", равными 0— 10 кПа и 110—154 кПа соответственно.

Элементы пневмоавтоматики просты по устройству и имеют сравнительно небольшие размеры. Конструктивно они рассчитаны на установку на специальных монтажных платах с внутренними коммутационными каналами, что позволяет строить на их базе функциональные модули и блоки с высокой эксплуатационной надежностью, реализующие сложные алгоритмы управления в системах автоматизации в различных отраслях промышленности. Комплексы непрерывно совершенствуются и пополняются элементами и модулями новых разработок.

На базе пневматических элементов и модулей универсального назначения у нас в стране разработан и освоен серийным производством ряд агрегатированных функционально-аппаратурных аналоговых и дискретных комплексов средств пневмоавтоматики общепромышленного применения, содержащих вторичные измерительные приборы, станции управления, регулирующие, вычислительные, управляющие и вспомогательные устройства, составляющие основу центральной части пневматической ветви Государственной системы приборов и средств автоматизации (ГСП).

Характерной особенностью разработанных комплексов является стандартизация входных и выходных аналоговых и дискретных пневматических сигналов, а также блочно-модульный принцип построения входящей в их состав аппаратуры при достаточно широкой ее номенклатуре. Это позволяет на базе аппаратуры комплексов строить системы автоматизации (автоматического контроля, регулирования и управления) различной структурой сложности и различного функционального назначения для непрерывных и дискретных технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Среди агрегатированных комплексов аналоговых средств пневмоавтоматики наиболее распространенными являются: комплекс вторичных измерительных приборов, станций управления, регулирующих и вычислительных устройств "Старт" автоматические устройства системы "Старт" работают совместно с измерительными преобразователями ГСП, преобразующими давление, температуру, расход и другие измеряемые физические величины в унифицированный пневматический сигнал - давление сжатого воздуха, измеряющееся в пределах 1,96 104 9,8 104 Па.; агрегатный функционально-аппаратурный комплекс "Центр"; агрегатный комплекс технических средств "Режим-1"; комплекс вторичных измерительных приборов, станций управления, регулирующих и вычислительных блоков АУС. Заметим, что хотя аппаратура последнего комплекса в настоящее время серийно не изготовляется, конструктивные решения по ней представляют определенный интерес для разработчиков как средств, так и систем автоматизации.

Среди агрегатированных комплексов дискретных средств пневмоавтоматики наиболее распространенными являются: комплекс "Корд", предназначенный для автоматизации периодических технологических процессов по одноканальным структурам программного управления (число технологических операций — до 36, управляемых пневматических и электрических исполнительных механизмов — до 30) с возможностью перенастройки программ управления в широких пределах; агрегатный комплекс "Центр-логика", предназначенный для автоматизации периодических технологических процессов как по одноканальным, так и по многоканальным структурам программного управления с возможностью наращивания функциональных блоков и перенастройки программ управления, что практически не ограничивает число технологических операций и управляемых пневматических и электрических исполнительных механизмов.

Аппаратура указанных комплексов работает совместно с пневматическими датчиками и исполнительными устройствами (исполнительными механизмами и регулирующими органами), входящими в состав ГСП, при этом конструктивные исполнения и технические характеристики датчиков и исполнительных устройств (ИУ) непрерывно улучшаются, а номенклатура пополняется новыми разработками.

2) Гидравлические ветвь.

Гидравлические устройства ГСП также комплектуются из блоков. Гидравлические приборы и устройства управляют оборудованием, требующим для перестановки регулирующих органов больших скоростей при значительных усилиях и высокой точности, что особенно важно в станках и автоматических линиях. Используются для построения систем автоматизации паровых турбин. В автоматических системах регулирования общепромышленного назначения может оказаться эффективным комбинированный вариант регулятора с управляющей частью электрической ветви и гидравлической исполнительной частью (ИЧ). Гидравлические ИЧ поршневого типа развивают большие перестановочные усилия при высокой скорости перемещения ИЧ. Для связи управляющей и исполнительной части вводится электрогидравлический преобразователь.

3) Электрическая ветвь.

Наибольшей универсальностью отличаются электрические устройства, предназначенные для получения, передачи и воспроизведения информации.