transient.ru

Измерение и управление производилось и производятся до сих пор в некоторых случаях непосредственно человеком, его органами (расстояние до приближающегося транспортного средства, громкость радиоприемника, влажность выстиранного белья, вибрация стиральной машины, температура корпуса зарядного устройства радиотелефона и т.д. и т.п.).
Развитие технологических процессов в современном понимании вызвало к жизни появление контрольно-измерительных приборов: манометров, термометров, уровнемеров, сигнализаторов положения.
До начала великой Отечечтвенной войны 1941-1945 гг. и в первые годы после ее основную массу операций по контролю и управлению технологическими аппаратами и устройствами осуществлал эксплуатационный персонал, который находился непосредственно вблизи этих аппаратов и установок, ориентируясь на показания небольшого числа индивидуальных приборов: ртутных термометров, пружинных манометров, механических счетчиков, поплавковых измерителей и сигнализаторов уровня, милливольтметров и логометров. Индивидуальные приборы устанавливались непосредственно на технологическом оборудовании либо на местных щитах контроля вблизи оборудования.
Восстановление разрушенных войной промышленных предприятий, энергичное строительство новых производств, усложнение и интенсификация технологических процессов, повышение требований к качеству продукции, повышение образованности населения вызвали количественный и, главное, качественный рост средств контроля и управления технологическими процессами; созданные в довоенный и первый послевоенный период специализированные конструкторские, научно-исследовательские и проектные организации получили мощный импульс, вызванный комплексной автоматизацией производства. В этот период родилась, по существу, новая научно-техническая специализация - схемотехника управления.
Увеличилось применение дистанционных средств ручного управления исполнительными механизмами, сигнализации и защиты, показывающие, записывающие и регистрирующие приборы сосредотачивались в специальных изолированных помещениях - пунктах контроля и управления, и устанавливались на приборных щитах. Оператор процесса находился на пункте управления и по приборам осуществлал контроль технологического процесса и управления им со щита и пульта оператора.
Вместо приборов измерения давления, перепада давления, уровня и т.п. с местными показаниями, местной записью параметров на круговой диаграмме с использованием часового механизма были разработаны первичные преобразователи с дистанционной индукционной и дифференциальной схемой передачи электрического сигнала, отображающего измеряемую физическую величину.
Вторичные электронные приборы имели значительные размеры (ЭПД, ЭМД, ЭПИД), позднее им на смену прищли приборы типа ПС, МС и КС.
На среднем и крупном предприятии щиты и пульты централизованного контроля и управления достигали длины в несколько метров и даже десятков метров. Оператору стало сложно контролировать работу вторичных приборов.
Кроме того, массу времени и рутинного труда занимала обработка записывающих диаграмм, чистка и проверка приборов, заливка чернил.
Настало время кардинально изменить принципы централизации, использовать новые технические средства контроля и управления.
Были разработаны и введены в эксплуатацию машины централизованного контроля: МАРС-300 (1958г.), МАРС-200Р, ЭЛРУ, ЗЕНИТ, ЦИКЛ и др.
Для централизации контроля и управления протяженных, рассредоточенных или удаленных технологических объектров были разработаны системы телеизмерения и системы телемеханического контроля и управления.
Долгое время успешно эксплуатировалась система ТУ-ТС-ТИ релейного типа ВРТ-47.
На смену этой системе были разработаны системы ТМ-100, ТМ-300, "Радиус" и др.
В то же время для решения планово-экономических задач управлением предприятием вместо небезызвестных ручных счетов, арифмометров (типа "Феликс") созданы электронные клавишные машины и гамма перефорационной счетной техники (ленточные и карточные перфораторы, считыватели, вычислители и д.р.). На базе перфорационной техники при крупных предприях , в городских и районных центрах создавались машиносчетные станции.
Первые электронные вычислительные машины, которые пришли на смену перфорационной технике БЭСМ, "Урал", "Стрела", М2, М-3 и др. размещались в помещениях большого размера, требовали значительного электропитания и кондиционирования помещений. Так, например, ЭВМ М-2 имела 1676 ламп, занимала 22 м2, ЭВМ "Стрела" имела около 8000 ламп, ЭВМ "Урал" - 700 ламп. Подготовка вводной информации требовала затрат значительного времени оператора ЭВМ.
Управляющие вычислительные машины (УВМ) первого поколения, предназначенные для применения в АСУ, т.е. имеющие строгую фиксированную структуру (ЭВМ "Днепр", УМ-1, УМ-1НХ, "Комплекс", и др.), появились после 1960 г.
Более перспективной и многократно тиражированной была разработка агрегатированных средств вычислительной техники (АСВТ-1) и вычислительных устройств для локальных информационно-управляющих систем (КТС-ЛИУС). Процессор, специализированный М-6000, введен в эксплуатационную пракстику в 1972 г. На базе процессора М-6000 были сформированы комплекты М-2000 и М-3000 для АСУТП и комплект М-4000 для решения задач АСУ производства и предприятия.
Для решения задач локальных информационно-управляющих систем небольшого объема применялся комплекс технических средств электронной и пневматической ветвей.
Средства АСВТ-Д и КТС-ЛИУС размещались в 1-4 напольных шкафах с отдельно стоящими запоминающими устройствами на магнитных дисках и лентах и печатающими устройствами АЦПУ.
Размещение указанных средств требовало создания специальных помещений - машинных залов или информационно-вычислительных центров, обеспеченных необходимой климатикой и подводом многочисленных кабельных линий.
В середине 70-х годов интерфейсы 0/4-20 мА, 0-5 В, 0-10 В заменили индукционные и дифференциальные схемы электрической ветви ГСП (Государствнной Системы Приборов) и практически полностью вытеснили пневмоавтоматику (пневматическую ветвь ГСП).
В 1986 г. на базе интерфейса 4-20 мА разработан HART-протокол.
HART-протокол - одно из первых применений микроэлектронных компонентов в промышленных сетях и "интеллектуализации" первичных преобразователей.
Техника микроэлектроники совершила настоящую революцию во всех направлениях АСУ. Микроэлектроника резко изменила средства автоматизации полевого уровня, вызвала большой рост микроконтроллеров, создала условия для практического внедрения цифровых промышленных сетей передачи данных, информационных технологий, процессорной техники, технических средств отображения информации и д.р.