ЦП Автоматизированные системы управления и промышленная безопасность

(Аль-Ани, Н. М. Философия техники: очерки истории и теории : учебное пособие / Н. М. Аль-Ани. – СПб, 2004. – 184 с.)

Термин «техника» восходит к древнегреческому «techne», которое, в свою очередь, происходит, по-видимому, от индоевропейского корня «tekp», означающего деревопереработку или плотницкое дело. Предполагается, что именно от данного корня было произведено известное уже Гомеру слово «tekton», которое первоначально использовалось для обозначения мастерства или искусства строителя, но затем стало употребляться в значении ремесла или искусства вообще. Помимо этих двух своих значений слово «techne» изначально имело, по мнению М. Хайдеггера, еще третье, более важное значение, которое выражало собой знание. Поэтому слово «techne» с самого начала было тесно связано, как полагает этот философ, с греческим словом «episteme» («знание»).

Таким образом, термин «техника» объединил в своем содержании два основных аспекта: а) орудия труда; б) совокупность навыков, умений, приемов, методов, операция и т.д., необходимых для приведения в действие орудий и успешного осуществления той или иной деятельности. Для обозначения второго из указанных аспектов нередко пользуются термином «технология». Правда, в англоязычной литературе этот последний термин употребляется для обозначения и выражения обоих упомянутых аспектов и поэтому является полным эквивалентом употребляемого в нашей литературе термина «техника».

Тот факт, что слово «techne» впервые было употреблено в древнегреческой литературе, не свидетельствует о том, что сама техника возникла в Древней Греции. Техника в смысле изготовления и применения орудий, фактически возникает вместе с появлением человеческого общества.

К ним относят показатели надежности Эл прочности сопротивл изоляции.Уст к климатич воздействиям в роле установления рабочего режима.

Время установления рабочего режима - …

Надежность ср измерения – способность сохранять зад хар-ки при опред условиях работы в течении зад времени или зад наработке.

Отказ – нарушение работоспособности средств измерения.

1 Внезапный отказ-ср измерения полностью теряет свою работоспособность

2 Отказ с течением времени – (постепенный отказ)- медленно выходят за доступный предел

Согласно сущ норм документам на средства измерения применяют след показ надежности:

1 безотказность

2 ремонтопригодность

3 долговечность

В качестве показателя безотказности устанавл наработку на отказ под наработкой понимают продолжительность работы средства, а под наработкой на отказ отношение наработки средства к числу отказов во время этой наработки.Обычно принимают средний ресурс.

Ресурс – календарная продолжительность эксплуатации средства и его доработка от его начала до предельного сочетания при котором дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена.

Динамические характеристики – характеристики инерционных свойств, которые опред зависимость выходного сигнала ср измерения от меняющийся во времени величин а именно параметров входного сигнала внешних влияющих величин.Динамические свойства влияют на динамич погрешность.

Различают: полные и частные динамич характеристики.

Полная динамическая хар-ка-такая динамич хар-ка которая однозначно определяет изменение выходного сигнала ср измерения при любом изменении во времени информативного или неинф параметра вх сигнала и влияющих величины,а так же нагрузки. К полным динамич хар-кам относят: переходную хар-ку, импульсную, амплитудно фазовую и совокупность частотной и фазочастотной хар-ки, а так же передаточную функцию

Частная динамич хар-ка-не отражает полностью динамич свойств средств измерения.Любые параметры полн дин хар-к:

Время реакции ср измерения, коф демпфирования, значение амплитуды частотн хртики на резонанс частоте

Для измер приборов время реакции – хар время восстановления показания прибора(время от скочкообраз величины до показания величины)

Для измер преобразований время реакции – время установления выходного сигнала, которое определ при скачкообр опред входного сигнала и выходного сигнала с заданной погрешностью.

Коф демпфирования – параметр дифер ур-ния второго порядка которое описывает линейное ср измерения

Динамич хар-ки средств измерений:

1 полные

2 частные хар-ки

Хар-зуют взаимодействие ср измер с обьектом исследования и нагрузки

Параметры:

1 входное полное сопротивление

2 выходное полн сопротивление

Средством измерения называют техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Хар-ки, предназначенные для определения результата измерения.

- зависимость между установившимся значением входной и выходной величины называется функцией преобразователя    y=f(x);

- чувствительность – отношение приращения выходного сигнала к вызвавшему его изменению входного ;

- Постоянная прибора C=1/S

- порог чувствительности – наименьшее изменение входной величины, обнаруживаемое с помощью данного средства измерения;

- цена деления шкалы – разность значений измеряемой величины соответствующей двум соседним отметкам шкалы;

- длина деления – расстояние между центрально-соседних отметок шкалы;

- диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности;

- диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченной начальными и конечными значениями шкалы.

Хар-ки погрешности, классы точности.

- абсолютная погрешность – разница между измеренным и истинным значением величины;

- относительная погрешность - отношение абсолютной погрешности к истинному или действительному значению величины   ;

- относительная приведенная погрешность – отношение абсолютной погрешности к нормируемому значению  ;

- основная погрешность – погрешность средств измерения в условиях принятых за нормальные;

- дополнительная погрешность - возникает при отклонении влияющих величин от нормальных условий.

Динамические хар-ки и хар-ки чувствительности к влияющим величинам.

- динамическая погрешность – разность между погрешностью средства измерения в динамическом режиме и его его погрешности в статическом режиме;

- ДУ, передаточная функция, переходная хар-ка, импульсная хар-ка, совокупность амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик (это полные хар-ки);

- частные хар-ки: функционалы или параметры полных динамических характеристик (время установления, собственная частота колебания, коэффициент энфирования)

Для ЦП:

1.Еденица младшего разряда.

2.Полное сопротивление.

3.Вых-ое сопротивление.

ГСП, Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации, совокупность устройств получения, передачи, хранения, обработки и представления информации о состоянии и ходе различных процессов и выработки управляющих воздействий на них.

Тех.основа ГСП- агрегатные комплексы, каждый из которых представляет собой совокупность тех средств упорядоченных по функциям и параметрам.

Агрегатные комплексы делятся на :

1.комлексы широкого применения.

2.специализированные комплексы.

1:

АСВТ- агрегатный комплекс средств вычислительной техники.

АСЭТ- а.к. средств электроизмерительной техники.

КТСЛИУС- к. тех. средств для локальных информативных управляющих систем.

АКЭСР- а.к. элек-х средств регулирования.

2:

АССАТ- а.к. средств аналитической техники.

АСИМ- а.к. измерения и дозирования масс.

Основу ГСП составляют: АСВД и АСЭТ.

ГСП, Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации, совокупность устройств получения, передачи, хранения, обработки и представления информации о состоянии и ходе различных процессов и выработки управляющих воздействий на них. ГСП состоит из унифицированных элементов, модулей и блоков, допускающих информационное, энергетическое и конструктивное сопряжение в агрегатных комплексах и автоматизированных системах управления. В ГСП входят электрические, пневматические и гидравлические приборы и устройства в обыкновенном, виброустойчивом, герметичном, пыле- и влагозащищённом исполнении.

ГСП основывается на след. принципах:

1.Типизация  реализуемых средств ГСП функцией.

2.Минимизация номенклатуры входящих в систему средств.

3.Всесторонняя регламентация требований к тех-м средствам систем.

Измеряемые и регулир-ые в ГСП величины делятся на:

1.велечины пространства и времени.

2.механические величины.

3.электрические и магнитные величины.

4.тепловые и световые.

ГСП охватывает:

1.Формирование носителей информации о значениях характеристик управления(датчики,преобразователи).

2.Нормирование сигналов(приведения к стандартному виду и диапазону измерений).

3.Функцион. преобразование в аналоговой и цифровой форме.

4.Коммутация,АЦП и ЦАП.

5.Реализация воздействия на обьект.

Методологическая основа-система гос стандартов.(устан. Общие тех-е требования вх. И выходным сигналам,правила инфор. сопряжения и конструктивного исполнения).

ГСИ – комплекс нормативных, нормативно-технических и методических документов, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерения в стране при требованиях точности.
Метрологическое обеспечение – комплекс научных и организационных основ, тех. средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.
Поверка – это совокупность операций с целью определения и подтверждения соответствия средств измерения установленным техническим требованиям. Она является прерогативой гос-ва, носит обязательный характер, ей подвергаются средства измерения, подлежащие гос. метрологическому контролю и надзору. Поверку осуществляют органы ГМС, но по решению гос. стандарта право поверки средств измерения м.б. предоставлено аккредитованным метрологическим службам юридических лиц. Средства измерения подвергаются первичной периодической внеочередной инспекционной и экспертной поверке.
Поверочные схемы:
ПС представляют:
- методы
- средства
- точность СИ
-погрешность СИ
-соподчиненность приборов измерения.
Предназначены для передачи размеров физ велечин от гос. эталонов до обьектов поверки(с обеспечением возможности проведения испытаний), в их основу заложены ступенчатые принципы передачи размеров.
В связи с этим ПС кроме гос эталонов должна содержать эталоны копий, образцовые средства 1,2,3 разрядов.
В ПС РФ используются гос эталоны.
Различают государ., ведомственные, локальные ПС.
Они отличаются обл-ю применения.
Гос. ПС оформляются в виде гос. стандарта с чертежами и описанием.
2,3-  в основном чертеж, но иногда добовляют описание.
Для многофункциональных СИ, используют комбинируемые ПС.

ГСИ
– комплекс нормативных, нормативно-технических и методических документов,
устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и
поддержание единства измерения в стране при требованиях точности.
Задачи ГСИ:
- межотраслевая и межрегиональная координация деятельности по обеспечению единства измерения;
- установление общих требований к организации и порядка выполнения работ по обеспечению единства измерения;
- определение общих метрологических требований к методам, средствам и результатам измерения;
-  установление общих требований к системам воспроизведения и передачи размеров единиц физической величины;
- осуществление государственного метрологического контроля и надзора.
Единство измерений – такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных стандартом единицы и погрешности измерения известны с заданной вероятностью
Метрологическое обеспечение – комплекс научных и организационных основ, тех. средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.
Под научной основой метрол. обеспечения понимают метрологию; организационной основой метрол. обеспечения явл. метрол. служба, состоящая из гос-ной и ведомственной служб –это сеть организации и учреждении, возглавляемых Госстандартом. Технич. обеспечение составляет система единиц физич. величин, сист. передачи размеров единиц от эталонов к рабочим средствам посредством образцовых средств и средств поверки. Система госиспытании обеспечивает единство средств измерении в процессе их производства и выпуска. Система госповерки средств измерении; сист. стандартных образцов состава и свойств вещ-в и материалов; сист. стандартных справочных данных о физич. константах и о свойствах вещ-в и материалов. Правовую основу метрол. обеспечения представляет госсистема обеспечения единства измерении.
Объекты:
1.     Единицы физ. величин
2.     Гос. эталоны и общероссийские поверочные схемы.
3.     Методы и средства поверки СИ
4.     Номенклатура нормируемых СИ
5.     Нормы точности СИ
6.     Способы выражения и формы представления рез-в.
7.     Методики выполнения измерений
8.     Организация и порядок проведения гос. испытаний, поверки, метрологич. аттестации СИ
Термины и определения в области метрологии и тех. измер.