Технические средства управления

Подобно контролируемым параметрам, управляющие воздей­ствия на оборудование, выполняющее операции технологическо­го процесса, можно подразделить на аналоговые и дискретные. Аналоговые воздействия на исполнительные механизмы исполь­зуют, если нужно, например, открыть вентиль на 56 % или повер­нуть платформу на 12°. Дискретные воздействия позволяют вы­полнить единичные действия, например включить насос или зак­рыть клапан.

Исполнительные механизмы, выполняющие аналоговые и дис­кретные воздействия на оборудование, различны, и весь комп­лекс технических средств для реализации аналоговых воздействий организован иначе, чем для дискретных воздействий.

Технические средства формирования аналоговых воздействий. Их можно подразделить на шесть групп, которые представлены далее в порядке прохождения сигналов от ЭВМ (рис. 3.6).

1. Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Их функция — преобразование двоичных чисел, поступающих от ЭВМ и несу­щих информацию об управляющем воздействии, в аналоговый сигнал (обычно в электрическое напряжение), необходимый для управления аналоговыми исполнительными механизмами. Обыч­но один ЦАП используется для управления несколькими меха­низмами, которые обслуживаются им поочередно.

61

2.                      Коммутаторы. Это электронные или электромеханические переключатели, обеспечивающие передачу сигналов от ЦАП к различным исполнительным механизмам.

3.             Запоминающие устройства (ЗУ). Это аналоговые устройства, которые сохраняют значение управляющего сигнала, поступаю­щего от ЦАП на исполнительный механизм, в течение всего вре­мени работы ИМ. Дело в том, что исполнительный механизм — устройство медленное (по сравнению с ЭВМ, ЦАП и другими электронными устройствами). Но для выполнения действия, пред­писанного управляющим сигналом, этот сигнал должен подаваться на ИМ в течение всего времени выполнения действия. Если ЦАП, а тем более ЭВМ, будут дожидаться окончания работы исполни­тельного механизма и только после этого переходить к обслужи­ванию следующего исполнительного механизма, то это резко за­медлит работу всей системы и ход технологического процесса.

Поэтому ЦАП, сформировав сигнал для данного исполнитель-'ного механизма, передает его через коммутатор на соответствую­щее запоминающее устройство и переходит к преобразованию следующего двоичного числа, поступающего с ЭВМ, т.е. к фор­мированию управляющего сигнала для другого исполнительного механизма.

4.                 Переходные устройства. Их функция — донести управляю­щие сигналы до исполнительных механизмов, расположенных на технологическом оборудовании или вблизи него. Управляющие сигналы достаточно мощные, поэтому, с одной стороны, не тре­буется их тщательная защита от помех, как в системах контроля, а с другой стороны, экранирование кабелей, несущих мощные

62

сигналы, существенно уменьшает их влияние на проложенные не­подалеку цепи информационных сигналов систем контроля.

5.                Исполнительные механизмы (ИМ). Они оказывают воздей­ствие на рабочие органы в соответствии с управляющим сигна­лом. Например, исполнительный механизм с электродвигателем перемещает каретку с режущим инструментом на расстояние, которое зависит от времени действия управляющего сигнала на двигатель.

6.                        Рабочие органы (РО), называемые также регулирующими органами. Они оказывают воздействие непосредственно на техно­логический процесс. Так, перемещение каретки на 20 мм приво­дит к обработке инструментом поверхности заготовки на участке длиной 20 мм; прикрытие заслонки на 5 % приводит к уменьше­нию расхода газа на 5 % и т.д.

Технические средства формирования дискретных воздействий. Их можно подразделить на четыре группы (рис. 3.7).

1.                  Выходные регистры (РГ). Они используются для запомина­ния дискретных управляющих сигналов, вырабатываемых ЭВМ в виде двоичного цифрового кода, и для управления дискретными исполнительными механизмами.

2.              Переходные устройства (ПУ). О них уже было сказано ранее. Мощные дискретные сигналы являются источником сильных им­пульсных помех, поэтому кабели с ними должны быть тщательно экранированы.

3.               Исполнительные механизмы (ИМ). Это дискретные элемен­ты, у которых количество рабочих состояний выражается целым числом (в большинстве случаев 2): электронные и электромагнит­ные реле, шаговые двигатели, пневмо- и гидроприводы.

4.             Рабочие (регулирующие) органы дискретного действия. Они оказывают воздействие на технологический процесс дискретно,

не столько регулируя значение того или иного параметра процес­са, сколько устанавливая режим работы оборудования.