Класифікація ТЗА по функціональному призначенню в АСК

Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 12997-84 увесь комплекс ТЗА по їхнім функціональному призначенню в АСК ділять на наступні сім груп (рис.1.1).

Рис. 1.1 – Класифікація ТЗА по функціональному призначенню в АСК: СК – система керування; ОК – об'єкт керування; КС – канали зв'язку; ЗУ – пристрої, що задають; УПИ – пристрою переробки інформації;УсПУ – підсилювально-перетворювальні пристрої; УОИ – пристрою відображення інформації; ВМ – виконавчі механізми; РО – робітники органі; КУ – контрольні пристрої; Д – датчики; ВП – вторинні перетворювачі

 

Будь-яка сама складна автоматична система складається з певного комплексу елементів. Різноманіття автоматичних систем породжує й різноманіття елементів, що, у свою чергу, приводить до необхідності їх класифікації. Нерідко ознаки класифікації вибираються довільно, і вона в цьому випадку не досягає своєї мети й навіть дезорієнтує при виборі необхідного елемента. Тому велике значення набувають виявлення й обґрунтування ознак, які повинні бути покладені в основу класифікації елементів автоматики. При цьому найбільш важливі послідовність розташування, виділення головних і допоміжних ознак, тобто розробка відповідної ієрархічної структури. В основу класифікаційної схеми можуть бути покладені функціональні ознаки. У цьому випадку елементи підрозділяються на наступні класи (рис.1.2): елементи інформації, порівняння, розподілу, посилення, обчислення, пам'яті, логіки, виконання, допоміжні.

Елементи автоматики
Інформації Порівняння Розподілення
Підсилення Обчислення Виконання
Пам’яті Логіки Допоміжні

Рис. 1.2. Класифікація елементів автоматики за функціональними ознаками

Елементи автоматики можуть бути побудовані на різній фізичній і конструктивній основі, тому основними їхніми ознаками є функціональна залежність і принципи формування. Для подальшого підрозділу можуть бути прийняті такі ознаки, як стан речовини, з якого будується елемент (тверде, рідке, газоподібне), і характер вимірюваної величини (або стану), тобто механічна, акустична, теплова, електрична, магнітна, хімічна й ін. Кожному характеру вимірюваної величини відповідає безліч конкретних вимірюваних величин і станів (табл. 1.1).

Таблиця 1.1 - Види величин і станів, які вимірюються елементами автоматики

Характер величини, яка вимірюється Величина, яка вимірюється Стан, який вимірюється
Механічна Переміщення (довжина, ширина, висота, товщина, рівень), положення, швидкість, прискорення, година, об’єм, кількість, витрата, тиск, робота, потужність, момент та ін. Щільність, питома важіль, пористість, проникність, капілярність, поверхневий натяг, дифузійний потенціал, в’язкість, пластичність, плинність, пружність, твердість, точність та ін.
Акустична Тиск та швидкість повітря, частота, фаза та довжина хвилі, опір, енергія, робота звуку Питомий опір, поглинання звуку, відбиття, швидкість звуку в речовині
Теплова Температура, тепловий потік, теплова провідність, кількість тепла, параметри згоряння та запалення та ін. Теплопровідність, теплотворна здатність, питома теплоємність, теплове розширення, плавлення, кипіння, усадка та ін.
Оптична Яскравість, освітленість, світловий потік, частота хвилі світла, енергія та ін. Поглинання та відбиття світла, поляризація, люмінісцентність та ін.
Електрична Струм, напруженість поля, частота струму, потужність, спектр струму та ін. Електропровідність, діелектрична проникність, електрична міцність, електрострикція та ін.
Магнітна Сила намагничення, напруженість магнітного поля, магнітний потік, магнітний опір, магнітна індуктивність, взаємна індуктивність та ін. Магнітна сприйнятливість та проникність, магнітна індукція, магнітострикція та ін.
Радіоактивна Потік радіації, інтенсивність радіації, енергія радіації та ін. Поглинання, трансформація випромінювання та ін.

Будь-які величини й стану можуть бути реалізовано двома шляхами. Перший шлях пов'язаний з фізичними принципами формування елемента, другий - з конструктивними. Крім того, важливо знати в якості ознаки елемента характер його вихідного параметра (рис.1.3).

У наведеній класифікаційній схемі перелічуються тільки основні ознаки ряду елементів, тобто вона неповна й вимагає подальшого уточнення й розвитку.

Приміром, елементи посилення розділяють насамперед по виконуваних функціях: підсилювачі струму, напруги, потужності як постійного, так і змінного струму. У той же час залежно від принципу дії електричні підсилювачі можуть бути електронними, магнітними, іонними, електромашинними, електромеханічними, фотоелектричними, гальваномагнітними й на основі використання різних видів нелінійності. У свою чергу, підсилювачі будь-якого принципу дії мають також розгалужену схему класифікації.

 

Рис. 1.3. Класифікаційні признаки елементів автоматики.

 

Для елементів обчислення головною ознакою є функціональна залежність, тобто та математична дія, для якого вони призначені - додавання, вирахування, множення, розподіл, зведення в ступінь, добування кореня, логарифмування, потенціювання, реалізація тригонометричних функцій, диференціювання за часом, параметру, інтегрування за часом, параметру.

Елементи пам'яті класифікуються як по виконуваних функціях, так і за принципом їх дії. Це насамперед задатчики опорних сигналів, елементи для завдання програми, різних тимчасових функцій і інших параметрів.

Елементами виконання можуть бути всілякі найпростіші й складні пристрої, класифікувати які важко, маючи у виді також і поділ залежно від характеру дії. До класу допоміжних елементів можна віднести ті, які не одержали ще остаточного конструктивного оформлення.