Author: Кошарский Б.Д.
Tags: регулирование и управление машинами, процессами машиностроение инженерное дело управление машинами
Year: 1976
Text
АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ПРИБОРЫ,
РЕГУЛЯТОРЫ
И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
Издание 3-е, переработанное и дополненное
Под редакцией
кандидата технических наук Б. Д. КОШАРСКОГО
ЛЕНИНГРАД
„МАШИН ОСТ Р ОЕ НИЕ “
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
1976
6Ф6(О83)
А22
УДК 62-52 + 681.32(031)
АВТОРЫ:
Б. Д. КОШАРСКИЙ, Т. X. БЕЗНОВСКАЯ, В. А. БЕК, М. С. ГОРОХОВА,
3. М. КРАСТОШЕВСКИЙ, Г. А. РАБИНОВИЧ, Ю. А. ШЛИОЗБЕРГ, И. Б. ФРЕНКЕЛЬ
Рецензент кавд. техн, наук Л. Л. БОШНЯК
А22 Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное
пособие. Изд. 3-е, перераб. и доп. Под ред. Б. Д. Кошарского. Л., «Машиностроение»
(Ленингр. отд-ние), 1976.
488 с. с ил.
На обороте тит. л. авт.: Б. Д. Кошарский и др.
В книге дано описание всех основных серийно выпускаемых отечественной промышленностью приборов, регу-
ляторов и ЭВМ общепромышленного применения.
Третье издание (2-е изд. вышло в 1968 г. под названием «Автоматические приборы, регуляторы и управляю-
щие машины») дополнено описанием агрегатированиых системных комплексов для автоматизированных систем
управления технологическими процессами (АСУТП), а также описанием систем вычислительной техники. Зна-
чительно обновлена номенклатура приборов, регуляторов и вычислительных машин.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, монтажом,
наладкой и эксплуатацией систем автоматики.
31305—267
038(01)—76
267—76
6Ф6(083)
© Издательство «Машиностроение», 1976 г,
ПРЕДИСЛОВИЕ
Решения партии и правительства о повышении каче-
ства промышленной продукции и дальнейшем росте про-
изводительности труда настоятельно требуют широкого
внедрения автоматизированных систем управления (АСУ).
Целью настоящей книги является ознакомление
широких кругов инженерно-технических работников с по-
следними достижениями отечественного приборостроения
в области создания технических средств АСУ.
Для удовлетворения возросших потребностей про-
мышленности в современных средствах получения, преоб-
разования и передачи информации, а также для хранения
и обработки сведений и выработки надлежащих команд
управления создана Государственная система промышлен-
ных приборов и средств автоматизации (ГСП).
В основу системы положены следующие принципы:
1) оптимизация номенклатуры изделий путем создания
параметрических рядов, у которых унифицированы вход-
ные и выходные сигналы, параметры питания, конструк-
тивные исполнения и присоединительные размеры; 2) со-
здание «ветвей ГСП» по роду используемой вспомогатель-
ной энергии (пневматической, электрической, гидравли-
ческой); 3) широкое использование блочно-модульного
принципа построения как самой системы, так и отдельных
ее элементов.
Дальнейшим развитием ГСП является организация
ее в рамках агрегатированных комплексов, представляю-
щих собой рациональные ряды функционально закон-
ченных блоков и устройств для построения информа-
ционно-измерительных, управляющих, испытательных и
других систем. Изделия комплекса обеспечивают возмож-
ность построения методом агрегатирования разнообраз-
ных устройств автоматизации. Каждый комплекс вклю-
чает в свой состав обоснованный минимум, но при этом
предусмотрена возможность совместного использования
изделий различных комплексов благодаря наличию в ка-
ждом комплексе соответствующих средств связи.
Агрегатированные комплексы, применяемые для
АСУТП, широко используют вычислительную технику.
Особо следует отметить построенное по агрегатному прин-
ципу семейство совместимых вычислительных машин
ЕС ЭВМ, созданных объединенными усилиями СССР и
других стран Совета Экономической Взаимопомощи.
Вполне естественно, что развитие вычислительной
техники отразилось на распределении материалов в тре-
тьем издании. Если во втором издании приборам было
отведено до 40% объема книги, регуляторам примерно 50%,
а вычислительной технике — только 10%, то в настоя-
щем издании вычислительная техника занимает почти 1/3
объема книги.
Приведенные в пособии сведения по номенклатуре
изделий, а также единицы измерения параметров выпу-
скаемой аппаратуры даны по состоянию на 1975 г.
В тех случаях, когда в тексте не указаны значения
параметров окружающей среды, их следует принимать
в пределах 5—3)° С прв влажности 30—80%.
Коллектив авторов приносит благодарность сотруд-
никам «Тяжпромавтоматика» (Харьков), оказавшим
содействие в подготовке книги.
Предлагаемое пособие охватывает достаточно боль-
шую и разнохарактерную номенклатуру приборов, средств
автоматизации и вычислительной техники, поэтому ряд
вопросов освещен недостаточно подробно; кроме того,
не приведены сведения по средствам промышленного
телевидения, диспетчерской связи, центрам управления,
включая ИВЦ, а также сведения по функциональным,
информационным и алгоритмическим структурам. Не по-
лучили отражение и многочисленные устройства авто-
матики, выпускаемые мелкими сериями в различных
экспериментальных, научно-исследовательских и опытно-
коиструкторских бюро.
Авторы будут признательны читателям за любые пред-
ложения и замечания, которые следует направлять по
адресу: 191065, Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского. 10,
Ленинградское отделение издательства «Машиностроение».
Часть первая
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
РАЗДЕЛ А
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Глава I
ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
В автоматических системах измерение температуры
осуществляется, как правило, на основе измерения физи-
ческих свойств тел, функционально связанных с темпера-
турой последних. Приборы для измерения температуры
по принципу действия могут быть разделены на следующие
группы.
А. Термометры для измерения температуры контакт-
ным методом.
I. Термометры расширения, измеряющие темпера-
туру по тепловому расширению жидкости (жидкостные)
вли твердых тел (дилатометрические).
2. Манометрические термометры, использующие за-
висимость между температурой и давлением газа (газо-
вые) или насыщенных паров жидкости (конденсационные),
а также между температурой и объемом жидкости (жид-
костные) в замкнутой термосистеме.
3. Термоэлектрические термометры, действие которых
основано на измерении термоэлектродвижущей силы
(т. э. д. с.), развиваемой термопарой (спаем) из двух раз-
личных проводников (величина т. э. д. с. зависит от
разности температур спая и свободных концов термоме-
тра, присоединяемых к измерительной схеме).
4. Термометры сопротивления, использующие изме-
нение электрического сопротивления вещества.
Б. Пирометры для измерения температуры бескон-
тактным методом.
1. Яркостные пирометры, измеряющие яркость нагре-
того тела в данной длине волны.
2. Радиационные пирометры для измерения темпера-
туры по тепловому действию лучеиспускания накален-
ного тела во всем спектре длин волн.
1.1. ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ
ЖИДКОСТНЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ
Жидкостные термометры применяются для измерения
температур в пределах от —90 до +600° С. Технические
термометры с ртутным заполнением изготовляются по
ГОСТ 2823—73, а с керосиновым или толуоловым — по
ГОСТ 9177—59. В зависимости от формы нижней части
они подразделяются на прямые (тип П по ГОСТ 2823—73
и тип А по ГОСТ 9177—59) и угловые (соответственно
тип У с углом 90° и тип Б с углом 90 или 135°). Параметры
и основные размеры технических ртутных термометров
приведены в табл. 1.1.
Термометры технические керосиновые прямые СП-2А
и угловые СП-2Б (Z90°) выпускаются на пределы 0—100
Таблица 1.1
Технические характеристики ртутных
термометров
Обозначение Пределы шкалы в °C Цена деле- ния шкалы в °C Длина неж- ней части в мм
Пря- мые Угловые Пря- мые > Угло- • вне
П-1 У-1 Z90° (—90)—(J-30) 1 66; 103; 163; 253; 403; 633; 1033 104; 141; 201; 291; 441; 671; 1041
П-2 У-2 Z90° (—30)—(+50) 0,5; 1
П-3 У-3 Z90° (—60)—(+50) 1
П-4 У-4 Z90° 0—100 1
П-5 У-5 Z90° 0—160 1; 2
П-6 У-6 Z909 0—200 1; 2
П-7 У-7 Z90° 0—300 2
П-8 У-8 Z90° 0—350 5
П-9 У-9 Z90° 0—400 5 103; 163; 253; 403 104; 141; 201; 291
П-10 У-10 Z90° 0—450 5
П-11 У-11 Z90° 0—500 5
П-12 У-12 Z90° 0—600 5; 10
Примечания: 1. Длина верхней части термо-
метров, приведенных в таблице, равна 240 мм. Приборы
П-2 — П-6 и У-2 — У-6 с максимальной ценой делейия
шкалы выпускаются с длиной верхней части 160 мм,
и длиной нижией части 66—403 мм и 104—441 мм соот-
ветственно.
2. Диаметр верхней части термометра равен 20 мм,
диаметр нижней части не превышает 8,5 мм.
3. Погрешность показаний термометров не превы-
шает одного деления шкалы.
и 0—200° С. Длина нижней части прямых термометров
выбирается из ряда 60, 100, 160, 250 и 400 мм, для угловых
она соответствует ряду 110, 150, 210, 300 и 450 мм. Длина
верхней части термометров СП-2 220 мм, Нена деления 1° С
для первого предела измерения и 2° С для второго.
Технические термометры жидкостные# приведенные
в ГОСТ 9177—59 типа СП-15, прямые А-1—А-5 и угловые
(Z90° или /135°) Б-1—Б-5 имеют следующие пределы
измерения: 0—50; (—35)—(+40); 0—100; 0—150 и 0—
200° С. Приборы СП-15, А-1—А-3, имеют длину иижней
части 60—2000 мм, а А-4 и А-5 — 60—1000 мм. Длина
нижней части угловых термометров СП-15, Б-1—Б-3
соответствует диапазону ПО—1300 мм, а Б-4 и Б-5 —
ПО—1050 мм. Цена деления для термометров А-1 и Б-1
равна 1°С, для остальных 2° С.
Термометры устанавливают хак, чтобы термобаллон
располагался в середине потока и был направлен навстречу
измеряемой среде. Для установки приборов на трубопро-
водах диаметром менее 57 мм используют различные
расширители.
Для предохранения стеклянной оболочки от повре-
ждений термометр помещают в защитную оправу, изго-
товляемую по ГОСТ 3029—59 и снабженную для крепле-
ния штуцером с резьбой М27Х2. Оправы выполняют
из стали 10, 20, 30 и ЗОХГСА на условное давление
64 кгс/см2-(тип Б). По форме оправы, как и термометры,
выполняют прямыми и угловыми. Для ртутных термо-
метров изготовляют оправы прямые № 1—14, соответ-
ствующие ряду длин нижней части 60—1250 мм и угло-
вые (Z90°) № 1—13 с длиной нижней части ПО—1050 мм.
Для приборов СП-15 поставляют оправы прямые (Б-1)
и угловые (Б-2 с /90° и Б-3 с /135°). Оправы Б-1 имеют
длину нижней части от 60 до 2000 мм в соответствии с дли-
ной нижней части прямых термометров. Оправы Б-2
и Б-3 имеют следующий ряд значений длин нижней части:
80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000,
1250 и 1600 мм. Длина верхней части оправ 150, 200,
260 мм.
Изготовители: Клинский термометровый завод, Лох-
вицкий приборостроительный завод.
1.2. МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ
1.2.1. Общее описание
Рис. 1.1. Принципиаль-
ная схема манометриче-
ского термометра
Манометрические термометры изготовляются в соот-
ветствие с ГОСТ 8624—71. На рнс. 1.1 изображена прин-
ципиальная схема показывающего прибора. Изменение
температуры контролируемой
среды воспринимается запол-
нителем термосистемы через
термобаллон 1 и преобра-
зуется в изменение давления
(объема). Это изменение по
соединительной трубке (дис-
танционному капилляру) 2
передается упругому чувст-
вительному элементу 4, пред-
ставляющему собой одновит-
ковую манометрическую пру-
жину пережатого сечения.
Один конец пружины, свя-
занный с капилляром, жестко
закреплен в держателе 3,
а другой герметизирован и
свободно перемещается под
действием избыточного давле-
ния (объема). Движение сво-
бодного конца пружины через передаточный механизм 8
преобразуется в перемещение стрелки прибора 6 отно-
сительно шкалы 5. Компенсация погрешности термометра
при измеиеиии температуры окружающей среды осуще-
ствляется термобиметаллом 7.
Если термосистема манометрического термометра
полнена азотом или аргоном, то приборы называются
газовыми; жидкостные приборы заполняются кремний-
органической полиметилсилаксановой жидкостью ПМС-5
по ГОСТ 13032—67. Термометры с системами, заполнен-
ными низкокипящими жидкостями (фреоном, хлористым
метилом, ацетоном), пары которых при измеряемой тем-
пературе частично заполняют термобаллон, называются
конденсационными (паровыми, парожидкостиыми). Шкалы
манометрических газовых и жидкостных термометров
равномерные; у конденсационных манометрических тер-
мометров шкала неравномерная (сжатая на первой трети
шкалы).
Максимально допустимые значения показателей теп-
ловой инерции манометрических термометров приведены
в табл. 1.2. Величина тепловой инерции увеличивается
с увеличением длины дистанционного капилляра.
Таблица 1.2
Показатели тепловой инерции
манометрических термометров в с
Заполнитель термосистемы Среда, окружающая термобаллон
Воздух (газ) Вода (жидкости с близкими коэффи- циентами передачи)
Без дви- жения Скорость <7 м/с Без дви- жения Скорость <7 м/с
Газ 500 60 15 3
Жидкость 800 120 30 6
. Конденсат 800 120 30 6
Дистанционный капилляр изготовляется из латунной
трубки 2,5 X 0,35 мм, защищенной по всей длине поли-
этиленовой оболочкой (обычное исполнение *) или оцин-
кованной стальной лентой. В технически обоснованных
случаях по согласованию с заводом возможно изготовле-
ние капилляра и ленты из сталей Х18Н10Т и Х18Н10Т-М
соответственно. Капилляр необходимо защищать от меха-
нических воздействий; минимальный радиус закругления
при монтаже должен быть не меиее 50 мм.
Термобаллон из стали Х18Н10Т снабжен жестким
трубчатым хвостовиком различной длины, позволяющим
погружать его в измеряемую среду на необходимую длину,
которая оговаривается при заказе термометра. Для при-
соединения термобаллона к установке предусматривается
присоединительный штуцер из стали А20, который по
требованию может быть изготовлен из стали Х18Н10Т.
При погружении термобаллоиа в среду, находящуюся
под давлением свыше 64 кгс/см2, а также в случае, если
смена термобаллоиа может повлечь за собой остановку
агрегата, рекомендуется применить защитную гильзу,
выдерживающую 250 кгс/см2. Для увеличения теплопро-
водности пространство между защитной гильзой и термо-
баллоном заполняется металлическими опилками или
жидкостью с температурой кипения более высокой, чем
верхний предел измерения. Защитная гильза изготови-
телем поставляется только по требованию заказчика
в обоснованных случаях.
Основным условием правильности измерения Темпе-
ратуры является полное погружение термобаллоиа в из-
меряемую среду. Положение термобаллона может быть
любым: вертикальным, горизонтальным, наклонным. Тех-
нические" характеристики манометрических термометров
приведены в табл. 1.3.
* Приборы с полиэтиленовой оболочкой капилляра
не рекомендуется применять во взрывопожароопасных по-
мещениях.
Технические характеристики манометрических термометров
Таблица 1.Э
Вид Особенности конструкции Тип Класс точности Пределы измерения в °C Длина дистан- ционного капил- ляра Lj и м Длина погру- жения термо- баллона в мм Длина термо- баллона Lt в мм Диаметр термо- баллона d в мм Резьба присое- динительного штуцера Dt
Газовые Пневматический дат- чик Электрический дат- чик ТДГ-П (ТДГ-1Х) ТДГ-Э (ТДГ-Х) 1.0 Бесшкальны (—50)—(+50); (-50)-(+100); 0—100; 0—150; 0—200; 25—125; 50—150; 100-200; 200-300 е 2,5 315; 400; 500 250 20 МЗЗХ2
: 1,5 (—50)—(+150); 0—300; 100-300
Жидкостные Пневматический дат- чик Электрический дат- чик ТДЖ-П(ТДЖ-1Х) ТДЖ-Э (ТДЖ-Х) 1 ( 1.0 (—50)—(+50) 2,5 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 19 12 М27Х2
(-50)-(+100) 12
25)—(+25) 19
(—10)—(+15) 45
0—25 45
0—50 19
0—100 19
0—150 12
0—200 12
25-125 19
Без дополнительных устройств ТГП-160
Газовые Без дополнительных устройств Пневматический дат- чик Электрический датчик ТПГ4 ТПГ4-У ТПГ-VI
50—100
50—150
100—150
100—200
200-300
1.5 (-50)-(+150); 0-300; 100-300
19
19
19
19
19
12
Показывающие
1,5; 2,5 (-50)-(+50); (-50)-(+100); (—50)—(+150); 0—100; 0—150; 0—200; 50—150; 100—300 160; 200; 250; 315; 400; 500 71 20 МЗЗХ2
1 (-50)-(+50); (—50)—(+100); (_50)—(+150) 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
1,5 50—150; 0—400 * 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250 ; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
Продолжение табл. 1.3
Вид Особенности конструкции Тип Класс точности Пределы измерения в °C Длина дистан- ционного капил- ляра в м Длина погру- жения термо- баллона Lt в мм Длина термо- баллона Li в мм Диаметр термо- баллоиа d в мм Резьба присое- динительного Штуцера £>,
Газовые Без дополнительных устройств Пневматический дат- чик Электрический дат- чик ТПГ4 ТПГ4-У ТПГ4-У1 1.5 0-100 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125 20 МЗЗХ2
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
40 630 500
1 0—150; 0-200; 0-300; 100-300 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
40 630 500
1,5 0-600; 100- 500; 200—500; 200—600 1,6; 2,5 315, 400 160
4; 6 200
10 250
Сигнальное устрой- ство ТПГ-СК 2,5** 0—100; 0—150; 0—200; 0—400 * (—50)—(+50) 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
Жидкост- ные Без дополнительных устройств Пневматический дат- чик Электрический дат- чик ТПЖ4 ТПЖ4-У ТПЖ4-У1 1 0—50 1,6; 4;
(—50)—(+50); 0—100; 50—150
1,5 (-50)-(+100)
(—50)—(+150)
0—150
1 0—200; 100—300
Конденса- ционные Без дополнительных устройств ТКП-160 1,5; 2,5 0—50; 0—120
Сигнальное устрой- ство : Сигнальное устрой- ство взрывозащищенное ТПП4-П1 ТПП4-1У 1,5; 2,5 *** (—10)—(+50); (—25)—(+35); 0—60; 0—100; 25—125; 100—200; 200—300 1,6, 4; 10
Сигнальное устрой- ство ТПП-СК 2,5; 4 *** (—25)—(+35) 0—60; 0—100; 100—200
ТКП-60СГ (—25)—(+75); 0—120; 50—150; 100—250 1,6 4
тем-too 0—100 1; 4 10
ТСМ-200 100—200
Без дополнительных устройств ТПП2-В 4 25-125 1,( Г 8;
2,5; 5; 10 125; 160; 200; 250; 315; 400 90 12 М27Х2
100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 45
80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 32
25
32
80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 25
— 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 71 20 МЗЗХ2
2,5; 6; 16 125; 160; 200; 250 78 16 М27Х2
2,5} 6 100 100 12 Накидная гай- ка с резьбой М18Х 1,5
2,5} 6; 16 160; 250 ; 400; 500; 630; 800; 1000 105 14 М27Х2
>; 2} ’,5 6; 10; 12 102 102 11,3 Накидная гай- ка с резьбой М18Х 1.5
о
Продолжение табл. 1.3
Вид Особенности конструкции Тип Класс точности Пределы измерения в °C Длина дистан- ци он ного капил- ляра Lt в м Длина погру- жения термо- баллона L, в мм Длина термо- баллона Lt в мм Диаметр термо- баллона d в мм Резьба присое- динительного штуцера Dt
Газовые Для одного парамет- ру Для двух параметров ТГС-711; Т ГС-712 ТГ2С-711; ТГ2С-712 1 Самопишуш (—50)—(+50); (_50)—(+100); (—50)—(+150) и е 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125 20 МЗЗХ2
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
1,5 50—150; 0—100 0—400 * 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
1 0-150; 0—200; 0-300; 100—300 1,6; 2,5 160; 200; 250; 315; 400 125
4; 6 200; 250; 315; 400 160
10 250; 315; 400 200
16 315; 400 250
25 500 400
40 630 400
1.5 0—600; 100—500; 200—500; 200—600 1,6; 2,5 200; 250; 315; 400 160
4; 6 250; 315; 400 200
10 315; 400 250
Жидкост- ные Для одного парамет- ра Для двух параметров ТЖС-711; ТЖС-712 ТЖ2С-711; ТЖ2С-712 1 0—50 1,6; 2,5; 4; 6; 10 200; 250; 315; 400 140 !2 М27Х2
50)—(4-50); 0—100; 50—150 125; 160; 200; 250; 315; 400 71
0—150; (—50)—(+100) 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 63
1 1,5 (—50)—(+150); 0—200 80; 100; 125; 160; 200; 250 40
1 100—300 315; 400
* Для газовых термометров ва предел измерения 0—400° С необходимо пользоваться следующей таблицей:
Длина дистанцион- ного капилляра в м Длина погружеии.: термобаллоиа в мм Длина термо- баллона в мм
1,6; 2,5 200; 250; 315; 400 160
41 6 250; 315; 400 200
10 315, 400 250
16 500 400
25 630 500
•• Класс точности для сигнализации приборов типа ТПГ-СК по всей шкале — 4.
Второе значение класса точности относится к показаниям для первой трети шкалы* первое —- для остальных двух третей шкалы; клаве точности для вягяач
лизацин на первойтрети шкалы приборов типа ТПП4 — 4, на последних двух третях — 2,5: класс точности для сигнализации приборов ТПП-СК. ТКП-60СГ и ТСМ
иа первой трети, шкалы — 6, на последующих двух третях — 4
У газовых приборов длина термобаллона зависит от
длины капилляра, у жидкостных—от пределов измерения.
Конденсационные термометры имеют малую темпе-
ратурную погрешность при изменении температуры ок-
ружающей среды. Дополнительная погрешность (в %)
показаний приборов, вызванная отклонением темпера-
туры окружающего воздуха t от 20° С, вычисляется по
формуле А ~ ± [х + k (t — 20) ], где х — половина ос-
новной допустимой погрешности (в %), которая численно
равна половине класса точности; k — температурный
коэффициент, равный для конденсационных приборов
0,025, для газовых 0,05 и для жидкостных 0,075.
1.2.2. Термометры показывающие
Показывающие приборы ТПГ4 и ТПЖ4 предназна-
чены для дистанционного измерения температуры в ста-
ционарных промышленных условиях. Принципиальную
схему см. на рис. 1.1, внешний вид термометра показан
на рис. 1.2. Крепежные детали не входят в комплект
Рис. 1.2. Показывающий манометрический термо-
метр типа ТПГ4 или ТПЖ4
Величины Lt, Lt, L, и d см. в табл. 1.3
поставки термометров. У показывающих термометров
типа ТПГ4-У и ТПЖ4-У передаточный механизм, кроме
перемещения стрелки, воздействует на пневматический
датчик, принцип действия которого рассмотрен в гл. XIV.
Для контроля давления питания (1,4 кгс/см2) и выход-
ного давления (0,2—I кгс/см2) предусмотрены два мано-
метра, смонтированные ниже корпуса, внешний вид
которого аналогичен ТПГ4 (ТПЖ4). Глубина прибора
118 мм. Пневматические трубки, подсоединяемые при
помощи ниппелей, должны иметь наружный диаметр 6 мм.
Задний кожух прибора съемный. Термометры типа
ТПГ4-У1 и ТПЖ4-У1 оснащены механоэлектрическим
преобразователем типа МП-Л.
Свободный конец чувствительного элемента через
передаточный механизм и измерительную пружину воз-
действует на флажок преобразователя, в результате чего
на выходе появляется сигнал постоянного тока (0—5 мА),
пропорциональный значению измеряемой температуры.
Напряжение питания и выходной сигнал контроли-
руются миниатюрными приборами, вмонтированными в ци-
12
ферблат термометра. Подвод электропитания (220 В,
50 Гц, 5 В-А) и съем выходного сигнала осуществляются
раздельно двумя штепсельными разъемами, закреплен-
ными в нижней части корпуса, внешний вид которого
аналогичен представленному на рис. 1.2. В штепсельном
разъеме для выходного сигнала имеются дополнительно
два контакта для контроля выходного сигнала без демон-
тажа прибора при помощи потенциометра 0—100 мВ.
Пульсация выходного тока не более 0,5%. Сопротивление
нагрузки, включая сопротивление линии связи, 2500 —
— 25 Ом. Прибор не должен подвергаться вибрации
с амплитудой более 0,1 мм и частотой более 25 Гц. Допол-
нительная погрешность от действия внешнего магнитного
поля напряженностью до 400 А/м не более —0,5% от
диапазона выходного сигнала.
Глубина прибора 135 мм; его задний кожух съем-
ный; с тыльной стороны прибора осуществляется также
коррекция нуля выходного сигнала.
Манометрические термометры типа ТПП4-1У яв-
ляются показывающими и сигнализирующими приборами.
Отличительные особенности такого термометра— взры-
возащищенное исполнение (ВЗТ4ИВ) и возможность
эксплуатации во взрывоопасных помещениях, в которых
могут возникнуть взрывоопасные концентрации газов,
относящиеся к категории 1,2 и 3 групп Т1—Т4 *. При-
боры ТПП4 IV работают при температуре окружающей
среды от —40 до 50° С.
Приборы состоят из манометрической термосистемы,
датчиков максимального и минимального значения, узла
настройки датчиков, закрепленного на смотровом стекле,
и блока-реле. Технические характеристики контактов
приведены в Х.2.
Внешний вид термометра аналогичен внешнему виду
прибора ТПГ4. Его глубина 195 мм. Электрические цепи
подключаются к колодке зажимов электрокабелем
МКШЭ7-0.75 (ГОСТ 10348—71). К первому зажиму под-
ключается общий сигнальный провод, ко второму — лампа,
сигнализирующая нормальное состояние, к третьему
зажиму — лампа, сигнализирующая «максимум», а к чет-
вертому — лампа сигнала «минимум». Пятый и шестой
зажимы предназначены для подключения питания от
сети 220 В, 50 Гц, 5 В-A. Имеется также зажим для зазем-
ления. Доступ к блоку реле обеспечивается при съеме
крышки взрывонепроницаемой оболочки (для прибора
ТПП4-1У), установленной с тыльной стороны прибора.
Показывающие и сигнализирующие термометры типа
ТПП4-Ш имеют в качестве датчиков максимального и
минимального значения два предельных контакта, воз-
действующих на промежуточные реле, расположенные
в корпусе прибора. Подвод питания (220 В, 50 Гц, 5 В - А)
и подключение цепей сигнализации выполняются при
помощи штепсельных разъемов. Характеристика контак-
тов приведена в Х.2. Внешний вид термометра аналогичен
прибору ТПГ4, его глубина 150 мм.
Показывающие термометры ТПП-СК, ТПГ-СК и
ТКП-60СГ предназначены для сигнализации отклоне-
ния температуры в стационарных промышленных уста-
новках. Электроконтактное устройство приборов ТПП
и ТПГ состоит из двух передвижных (минимального и
максимального) контактов, устанавливаемых на требуе-
мое деление шкалы прибора, и подвижных контактов,
гибко связанных со стрелкой термометра. Разрывная
мощность контактов не превышает 10 В-A при напря-
жении 220 В постоянного и переменного тока. Внешний
вид прибора ТПП аналогичен прибору ТПГ4. Его глу-
бина 120 мм. Зажимы расположены с задней стороны
(первый зажим предназначен для сигнала «максимум»;
ко второму зажиму подключен общий провод от подвиж-
ных контактов; к третьему зажиму подключается провод
для сигнала «минимум»),
* См. «Правила устройства электроустановок». М.—Л.,
«Энергия», 1965. - ’ -
Прибор ТКП-60СГ оснащеи одним указателем пре-
дела сигнализации. Контактное устройство (разрывае-
мый ток 0,25 А при напряжении 220 В переменного тока
и 30 В постоянного) срабатывает при совпадении показы-
вающей стрелки с указателем сигнализации. Габарит-
ные размеры 63 X 63 X 77 мм.
Изготовитель описанных выше термометров: завод
«Теплоконтроль», Казань.
Сигнализирующие термометры ТСМ-100 и ТСМ-200
имеют чувствительный элемент в виде многовитковой
трубчатой пружины. Контактная система состоит из
минимального и максимального контактов, последова-
тельно замыкающихся при повышении температуры,
причем минимальный контакт остается замкнутым до
конца шкалы; контакты имеют 'один общий проход. Допу-
стимый ток контактов 0,1 А при напряжении 220 В, 50 Гц.
Габаритные размеры ТСМ 240 X 185 X 72 мм. В комплект
поставки не входит защитная гильза.
Изготовитель: Сафоновский завод «Теплоконтроль».
. Показывающие термометры типа ТПП2-В предна-
значены для вибрирующих н подвижных установок; они
выдерживают вибрационную нагрузку с ускорением
15 м/с2 для указателя и 40 м/с2 для термобаллона при
частотах 5—80 Гц. Температура окружающей среды от —50
до 60° С. Диаметр корпуса 60 мм. Материал термобаллона—
латунь Лс 59-1. Защитная гильза не поставляется.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Базарный Сыз-
ган.
1.2.3. Термометры самопишущие
и бесшкальные
Принципиальная схема самопишущих манометриче-
ских термометров типа ТГС, ТЖС, ТГ2С и ТЖ2С
отличается от приведенной на рис. 1.1 тем, что переда-
точный механизм воздействует иа записывающее перо.
Запись осуществляется на дисковой диаграмме, время
одного оборота которой 12 или 24 ч. Привод диаграммы
может быть от синхронного микродвигателя 220 В, 50 Гц,
4 В-А — в этом случае к типу прибора добавляется
индекс 711 — или от часового механизма с восьмисуточ-
ным заводом — индекс 712 (см. табл. 1.3). Приборы типа
ТГ2С, TJK2C осуществляют запись двухтемператур на 100%
равномерной диаграмме независимо от пределов измере-
ний; они могут быть изготовлены в любом сочетании по
пределам измерения и длинам капилляра. Самопишущие
приборы имеют следующие габаритные размеры: 340 X •
X 280 X 124 мм.
Бесшкальные манометрические термометры типа ТДГ
и ТДЖ предназначены для преобразования измеренной
температуры в пневматический (ТДГ-П, ТДЖ-П) или
электрический токовый сигнал (ТДГ-Э, ТДЖ-Э); они
изготовляются по ГОСТ 16920—71.
Манометрическая пружина воздействует на унифи-
цированный преобразователь того или иного типа. Тех-
нические характеристики и описание унифицированных
преобразователей приведены в П.2. Рабочий диапазон
изменения выходного электрического сигнала 0—20 мА.
Габаритные размеры приборов ТДГ и ТДЖ равны 306 X
X 265 X 190 мм.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань. '
1.3. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ
Термоэлектрические термометры с металлическими
электродами, предназначенные для измерения темпера-
туры, изготовляются в соответствии с ГОСТ 6616—61.
Характеристики приборов приведены в табл. 1.4. Зави-
симости величины т. э. д. с. (мВ) различных термоэлек-
трических термометров от температуры спая (температура
свободных концов принята равной 0° С) изображены иа
рис. 1.3. Технические характеристики часто употребляе-
мых термоэлектрических термометров даны в табл. 1.5—
1.9. С целью повышения надежности работы приборов
в зависимости от условий эксплуатации верхние пределы
длительного применения ограничивают на 20—30% от
указанных в табл. 1.4.
Примеры конструктивного оформления некоторых
термоэлектрических термометров показаны на рис. 1.4.
Чувствительный элемент представляет собой два термо-
электрода, сваренных между собой на рабочем конце
в термопару (спай) и изолированных по всей длине при
помощи одно- или двухканальных трубок и бус из пиро-
метрического фарфора и окиси алюминия. Чувствитель-
ный элемент помещается в защитную арматуру, в ком-
Таблица 1.4
Технические характеристики термоэлектрических термометров
Тип Г радуировка Материалы термоэлектродов Пределы измерения в °C
при длительном применении при кратковремен- ном применении
ТПП ПП-1 Платинородий (10% родия) — пла- тина (—20)—(+1300) 1600
ТПР ПР-30/6 Платинородий (30% родия) — пла- тииородий (6% родия) 300—1600 1800
ТХА ХА Хромель—алюмель (_50)—(+1000) 1300
тхк ХК Хромель—копель (—50)—(+600) 800
ТВР ВР-5/20 Вольфрам-рений (5% рения) — вольфрам-реиий (20% рення) 800—1800 2300
ТВР ВР-10/20 Вольфрам-рений (10% рения)— вольфрам-рений (20% рения) 100—1800 2300
Примечания: I. Положительным электродом в термоэлектрическом термометре является электрод, материал кото-
рого в наименовании указан первым (например, хромель и т. д.).
2. Приборы ВР требуют индивидуальной градуировки.
13
Таблица 1.5
Технические характеристики и область применения термоэлектрических термометров
Тип Градуй- рсвкэ Предел • изменения Материал защитной арматуры Монтажная длина в мм Инер- ционность в с Условное давление в кгс/см’ Устойчивость к механическим воздействиям Область применения
ТПП-0555 * ПП-1 0-1300 Корунд 320—2000 40 Атмосфер- ное Обыкновенная Окислительная среда
ТПР-0555 * ПР-30/6 300—1600
ТПР-0475 ПР-30/6 300—1550 Внешний чехол из карбида кремния, внут- ренний — из окиси алю- миния 800 180 Под сводом отража- тельной печи
ТПР-0213 ПР-30/6 300—1600 Окись алюминия 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 60 35 Среда, содержащая Н2, СО, НаО (пары) н СпНд
ТПР-1408М ПР-30/6 1300—1700 Без защитной арма- туры ** 3000 5 Атмосфер- ное —• Расплавленная сталь в электродуговых печах
ТПР-1418М 3500 Расплавленная сталь в мартеновских печах
ТВР-251 ВР-10/20 100-1800 Окись алюминия 100; 200; 300 40 Обыкновенная Водородные электро- печи
ТВР-0877 ВР-5/20 300—1800 Молибден 160; 200; 250; 320; 400; 500 10
ТХА-0515*** (одинарные и двойные) ХА (_50)—(+600) Сталь 0X13; сталь Х18Н10Т 120—2000 10; 20; 40 4; 64 Внброустой- чивыц Газообразные н жид- кие среды, не разруша- ющие защитную арма- туру
(-50)-(+900) Сталь 0Х20Н14С2
ТХ К-0515*** (одинарные и двойные) ХК 600 Сталь 0X13; сталь Х18Н10Т
ТХА-0806 **** ХА 0-1000 Сталь Х25Т 160-3200 210 2,5; 40 Обыкновенная
0-800 Сталь Х18Н10Т
ТХК-0806 **** ХК 0—600 Сталь 0X13; сталь Х18Н10Т
ТХА-410 ХА 800 Сталь Х17Н13М2Т 80; 100; 120; 160 60 100 Внбротряско- устончивый, ударопрочный Выхлопные газы дви- гателей внутреннего сгорания
ТХ К-920 ХК 600
ТХАП-551 ХА 600 Сталь 20 174 — Атмосфер- ное Обыкновенная Поверхность тел в промышленных усло- виях
ТХ КП-551 ХК
ТХКП-XVIII ХК 400 Сталь 0X13 - 40
* Заводские обозначения ТПП (ТПР)-0555 см. в табл. 1.6. * * Защитная арматура устанавливается потребителем. * *• Заводские обозначения ТХА (ТХК1-0515 определяются по табл. 1.7 и 1.8. ***» Заводские обозначения ТХА (ТХЮ-0806 см. в табл. 1.9.
Таблица 1.6
Обозначение термоэлектрических термометров
типа ТПП (ТПР)-0555
ТПП-0855 ТПР-0555 Монтажная длина 1> в мм Конструктивное исполнение (номер рисунка)
589- 589-02 320 1.4, а
589-01 589-03 500
589-04 589-10 500
589-05 589-11 800
589-06 589-12 1000 1.4, б
589-07 589-13 1250
589-08 589-14 1600
589-09 589-15 2000
Примечание. В таблице дано сокращенное
обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале
индекс 5Ц2.821 например: 5Ц2.821.589-16.
Рис. 1.3. Градуировочные характеристики термоэлектри-
ческих термометров:
/ — гр. ХК; J — гр. ХА; 3 — гр. ВР-5/20; 4 — гр. ПП-1;
5 — гр. ВР-10/20; 6 — гр. ПР-30/6, 7 — гр. ВМ
Плект которой входит водозащищенная головка с колод-
кой зажимов. Двойные термометры имеют два электри-
ческих изолированных чувствительных элемента. Спай
Поверхностного термоэлектрического термометра электри-
чески соединен с защитной арматурой.
Свободные концы термометра через колодку зажимов
присоединяются к вторичному прибору или преобразо-
вателю. В связи с тем, что в производственных условиях
температура свободных концов термоэлектрического тер-
мометра обычно отличается от температуры, при которой
составлялись градуировочные таблицы, в показания при-
бора необходимо вводить поправки. Они могут произво-
диться расчетным путем, методом переноса свободных
концов термометра в зону постоянной температуры при
помощи компенсационных проводов (рис. 1.5), введением
в термоэлектрическую цепь компенсирующего напряже-
ния, термостатированием свободных концов с помощью
термостата. В милливольтметрах, автоматических потен-
циометрах и бесшкальных преобразователях т. э. д. с.
компенсация температуры свободных концов обеспечи-
вается автоматически.
При установке термоэлектрического термометра тре-
буется чтобы спай располагался в середине измеряемого
Рис. 1.4. Термометры: а —ти-
па ТПП (ТПР)-0555 с термо-
электродной проволокой
0 0,3 мм; б — то же, но
0 0,5 мм; в — типа ТХА
(ТХК)-0515 и ТСП (ТСМ)-
5071 без штуцера; г — то
же с неподвижным штуце-
ром,инерционностью 40 с;
д — то же с неподвижным
штуцером, инерционностью
20 или 10 с; е —- типа ТХА
(ТХК)-ОЗОб с неподвижным
штуцером; ж — то же без
штуцера, коленчатый; з —
то же без штуцера, прямой;
и — типа ТСП (ТСМ)-6097
на Ру — 40 кгс/см2; к — то
же на Ру = 4 кгс/см2
М
Таблица 1.7
Т а б ли и a 1.8
Обозначение термоэлектрических термометров
типа ТХА (ТХК)-0515 (одинарных)
ТХА тхк | ТХА | тхк | ТХА
Материал защитной арматуры иая
Сталь 0X13 Сталь Х18Н10Т I Сталь | 0Х20Н14С2 в мм
700- 700-01 700-02 700-03 700-04 320
700-10 700-11 700-12 700-13 700-14 500
700-20 700-21 700-22 700-23 700-24 800
700-30 700-31 700-32 700-33 700-34 1000
700-40 700-41 700-42 700-43 700-44 1250
700-50 700-51 700-52 700-53 700-54 1600
700-60 700-61 700-62 700-63 700-64 2000
710- 710-01 710-02 710-03 710-04 120
710-10 710-11 710-12 710-13 710-14 160
710-20 710-21 710-22 710-23 710-24 200
710-30 710-31 710-32 710-33 710-34 250
710-40 710-41 710-42 710-43 710-44 320
710-50 710-51 710-52 710-53 710-54 400
710-60 710-61 710-62 710-63 710-64 500
710-70 710-71 710-72 710-73 710-74 630
710-80 710-81 710-82 710-83 710-84 800
710-90 710-91 710-92 710-93 710-94 1000
711- 711-01 711-02 711-03 711-04 1250
711-10 711-11 711-12 711-13 711-14 1600
711-20 711-21 711-22 711-23 711-24 2000
720- 720-01 720-02 720-03 720-04 120
720-10 720-11 720-12 720-13 720-14 160
720-20 720-21 720-22 720-23 720-24 200
720-30 720-31 720-32 720-33 720-34 250
720-40 720-41 720-42 720-43 720-44 320
720-50 720-51 720-52 720-53 •720-54 400
720-60 720-61 720-62 720-63 720-64 500
720-70 720-71 720-72 720-73 720-74 630
720-80 720-81 720-82 720-83 720-84 800
720-90 720-91 720-92 720-93 720-94 1000
730- 730-01 730-02 730-03 730-04 120
730-10 730-11 730-12 730-13 730-14 160
730-20 730-21 730-22 730-23 730-24 200
730-30 730-31 730-32 730-33 730-34 250
730-40 730-41 730-42 730-43 730-44 320
730-50 730-51 730-52 730-53 730-54 400
730-60 730-61 730-62 730-63 730-64 500
730-70 730-71 730-72 730-73 730-74 630
730-80 730-81 730-82 730-83 730-84 800
730-90 730-91 730-92 730-93 730-94 1000
Примечания: 1. В таблице дано сокращен- ное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821» например: 5Ц2.821.710-73. 2. Для приборов 5Ц2.821.700 конструктивное ис- полнение см. на рнс. 1Л, в; условное давление 4 кгс/см2, инерционность 40 с. Л . 3. Для приборов 5Ц2.821.710 и 5Ц2.821.7Н кон- структивное исполнение см. на рис. 1.4, а; условное давление 64 кгс/см8, инерционность 40 с. 4. Для приборов 5Ц2.821.720 конструктивное ис- полнение см. иа рис. 1.4, д; условное давление 64 кгс/см2, инерционность 20 с. . 5. Приборы 5Ц2.821.730 отличаются от прибо- ров 51Д2.821.720 только инерционностью, которая равна 10 с.
Обозначение термоэлектрических термометров
типа ТХА (ТХК)-0515 (двойных)
ТХА ТХК | ТХА | ТХК | ТХА Моитаж- ная длина L в мм
Материал защитной арматуры
Сталь 0X13.. Сталь Х18Н10Т Сталь 0Х20Н14С2
700-05 700-06 700-07 700-08 700-09 320
700-15 700-16 700-17 700-18 700-19 500
700-25 700-26 700-27 700-28 700-29 800
700-35 700-36 700-37 700-38 700-39 1000
700-45 700-46 700-47 700-48 700-49 1250-
700-55 700-56 700-57 700-58 700-59 1600
700-65 700-66 700-67 700-68 700-69 2000
710-05 710-06 710-07 710-08 710-09 120
710-15 710-16 710-17 710-18 710-19 160
710-25 710-26 710-27 710-28 710-29 200
710-35 710-36 710-37 710-38 710-39 250
710-45 710-46 710-47 710-48 710-49 320
710-55 710-56 710-57 710-58 710-59 400
710-65 710-66 710-67 710-68 710-69 500
710-75 710-76 710-77 710-78 710-79 630
710-85 710-86 710-87 710-88 710-89 800
710-95 710-96 710-97 710-98 710-99 1000
711-05 711-06 711-07 711-08 711-09 1250
711-15 711-16 711-17 711-18 711-19 1600
711-25 711-26 711-27 711-28 711-29 2000
720-05 720-06 720-07 720-08 720-09 120
720-15 720-16 720-17 720-18 720-19 160
720-25 720-26 720-27 720-28 720-29 200
720-35 720-36 720-37 720-38 720-39 250
720-45 720-46 720-47 720-48 720-49 320
720-55 720-56 720-57 720-58 720-59 400
720-65 720-66 720-67 720-68 720-69 500
720-75 720-76 720-77 720-78 720-79 630
720-85 720-86 720-87 720-88 720-89 800
720-95 720-96 720-97 720-98 720-99 1000
730-05 730-06 730-07 730-08 730-09 120
730-15 730-16 730-17 730-18 730-19 160
730-25 730-26 730-27 730-28 730-29 . 200
730-35 730-36 730-37 730-38 730-39 250
730-45 730-46 730-47 730-48 730-49 320
730-55 730-56 730-57 730-58 730-59 400
730-65 730-66 730-67 730-68 730-69 500
730-75 730-76 730-77 730-78 730-79 630
730-85 730-86 730-87 730-88 730-89 800
730-95 730-96 730-97 730-98 730-99 1000
Примечания: 1. В таблице дано сокращен-
ное обозначение приборов. Полное обозначение имеет
вначале индекс 5Ц2.821-, например: 5Ц2.821.700-05.
2. Для приборов 5Ц2.821.700 конструктивное ис-
полнение см. на рис. 1.4, в; условное давление 4 кгс/см*.
инерционность 40 с.
3. Для приборов 5Ц2.821.710 и 5Ц2-821.711 кон-
структивное исполнение см. иа рис. Г.4, г; условное
давление 64 кгс/см2, инерционность 40 с.
4. Для приборов БЦ2.821.720 конструктивное ис-
полнение см. на рнс. 1.4, д; условное давление 64 кгс/см*.
инерционность 20 с.
5. Приборы 5Ц2.821.730 отличаются от приборов
5Ц2.821.720 только инерционностью, которая равна 10 с.
16
’йЬтока или был плотно прижат к измеряемой поверхности.
На трубопроводах диаметром меиее 50 мм для термоэлек-
трических термометров необходимы расширители. Если
Рис. 1.5. Принципиальная электрическая схема милли-
вольтметра в комплекте с термоэлектрическим термо-
метром:
мВ — милливольтметр; Т — термоэлектрический термометр!
а — компенсационный провод; b — медный провод
монтажная длина термоэлектрического термометра пре-
вышает 500 мм, то при наклонном или горизонтальном его
монтаже необходимо предусмотреть ддполнительное креп-
ление.
Изготовители: Приборостроительный завод, Луцк;
завод «Теплоприбор», Челябинск.
1.4. ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Термометры сопротивления по материалу чувстви-
тельного элемента подразделяются на платиновые (ТСП)
и медные (ТСМ) по ГОСТ 6651—59. Для одновременного
измерения температуры одной точки двумя приборами
применяются двойные термометры сопротивления, в ко-
торых встроены два электрически изолированных друг
от друга чувствительных элемента. Градуировочные дан-
ные термометров сопротивления приведены в табл. 1.10,
Таблица 1.10
Таблица 1.9
Обозначение термоэлектрических
термометров типа ТХА (ТХК)-0806
Градуировочные данные (электрическое
сопротивление) термометров сопротивления
(в Ом) при различных температурах
ТХА тхк Монтажная длина 1 в мм Конструктивное исполнение (но- мер рисунка) Условное да* вление в кгс/сма
Материал защитной арматуры
Сталь Х25Т Сталь Х18Н10Т Сталь 0X13 Сталь Х18Н10Т
625-24 625-25 625-26 625-27 625-28 625-29 625-30 625-31 625-40 625-41 625-42 625-43 625-44 625-45 625-46 625-47 625-32 625-33 625-34 625-35 625-36 625-37 625-38 625-39 625-48 625-49 625-50 625-51 625-52 625-53 625-54 625-55 500 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 1.4, з 2,5
625- 625-01 625-02 625-03 625-04 625-05 625-12 625-13 625-14 625-15 625-16 625-17 625-06 625-07 625-08 625-09 625-10 625-11 625-18 625-19 625-20 625-21 625-22 625-23 160 200 320 400 800 1250 1.4, е 40
625-56 625-57 625-58 — — — 500 1000 1600 1.4, ж 2,5
Примечания: 1. В таблице дано сокращен- ное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821, например: 5Ц2.821.625-24. 2. Длина наружной части 1 (см. рис. 1.4, Э(С) для термометров с монтажной длиной 500 мм составляет 400 мм; монтажной длине 1000 мм соответствует Z—-800 мм, а длине 1600 мм — / = 1250 мм.
Температура в °C ТСП тем Температура в °C ТСП
Градуировка Градуировка
21 20, 22 23 24 21 20, 22
—200 —150 —100 —50 0 50 100 150 180 7,95 17,85 27,44 36,80 46,00 55,06 63,99 72,78 77,99 .17,28 38,80 59,65 80,00 100,00 119,70 139,10 158,21 169,54 47,71 53,00 64,29 75,58 86,87 93,64 78,70 100,00 121,30 142,60 163,90 176,68 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 81,43 89,46 98,34 106,60 114,72 122,70 130,50 138,27 145,85 153,30 177,03 195,56 213,79 231,73 249,38 266,74 283,80 300,58 317,06 333,25
Примечания: 1. Для термометров сопротив-
ления градуировки 20 все указанные значения необхо-
димо разделить на 10.
2. Допустимые отклонения сопротивления термо-
метров. измеренного на зажимах в головке при темпе-
ратуре 0° С, ие должны превышать от номинального
(табличного) значения: для ТСП +0,1% (класс II) и
+0,05% (класс I); для ТСМ +0,1% (классы II и III).
Класс точности термометра указан на его головке.
3. Допускается пребывание термометров в среде
с температурой на 5% выше верхнего допустимого пре-
дела применения (в течение 4 ч).
4. Сопротивление изоляции . между обмотками и
корпусом, а также между цепями термометров с несколь-
кими чувствительными элементами должно составлять
не меиее 20 МОм при температуре 20 + 5° С и относи-
тельной влажности до 80% для всех термометров, 2 МОм
при 20 + 5° С и 98% для термометров в брызгонепрони-
цаемом исполнении, 2 МОм при температуре верхнего
предела применимости до 300° С, 1 МОм при темпера-
туре до 500° С и 0,5 МОм при температуре до 650° С.
технические характеристики и облзсти применения ши-
роко распространенных термометров сопротивления —
в табл. 1.11.
Таблица Т.Н
Технические характеристики и область применения термометров сопротивления
Тип Гра- дуи- ровка Предел измерения Материал защит- ной арматуры Монтажная длина в мм Инер- цион- ность в с У словное давление в кгс/см’ Устойчи- вость я механи- ческим воздей- ствиям Область применения Особенности конструкций
ТСП-5071 * (одинарный или двойной) 21,22 (—200)—(+600) Сталь 0X13 120—2000 20; 40 • 4; 64 Вибро- устой- чивый Газообразные я жидкие среды, не разрушающие за- щитную арматуру См. рис. 1.4, в
(—200)—(+750) Сталь Х18Н10Т
ТСМ-5071 * (одинарный) 23,24 —(50)—(+150) Сталь 0X13
ТСП-6097 ** 21,22 (-50)—(-F250) Стали 0X13; Х18Н10Т 80—500 9; 30 4; 40 См. рис. 1.4, и
ТСМ-6097 ** 23,24 (—50)—(+150 4; 30
ТСП-8012 22 (—50)—(+100) Латунь Л-96 До 1200 Атмосфер- ное Обыкно- венная Воздух в поме- щениях Габаритные разме- ры 108Х65Х16 мм
ТСМ-8012 23 0-50 Сталь 20 и пресс- материал 240
ТСМ-6114 23 (—50)—(+100) — — 120 Внбро- устой- чивый Габаритные разме- ры 110X32X30 мм
ТСП-23 22 (-200)-(+70) Латунь Л-63 100; 120; 160 80 10 Потоки О2, Ns и воздуха при скорости 5 м/с Крепление непод- вижным штуцером М20Х 1,5; кабельный вывод 2500 мм
ТСП-085 21 0-100 Медь Ml 60; 100; 160 9 Гнездо подшип- ника Крепление непод- вижным штуцером М27Х2
ТСП-410-01 21 0—120 Латунь Л-63 120; 500; 630; 800; 1000; 1600 9 4 Вибро- устой- чивый Без крепления, ка- бельный вывод
ТСМ-410-01 23
Продолжение табл. 1.11
Тип Гра- дуи- ровка Предел измерення в °C Материал защит- ной арматуры Монта жиая длина в мм Инер- цион- ность в с Условное давление в кгс/см2 Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствиям Область применения Особенности конструкций
ТСП-175 21 ИЛИ 22 (-50)—(+500) Стали Х18Н10Т; Х17Н13М2Т; 0Х18Н12Б; 0Х18Н10Т 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200 20 250 для длин до 250 мм; 100 для длин до 630 мм; 25 для длин св. 630 мм Обыкно- венная Среды, не раз- рушающие защит- ную арматуру Крепление непод- вижным штуцером М27Х2
ТСП-591 22 (—200)—(+40) Алюминий Д16Т 20 240 Атмосфер- ное Поверхность трубопроводов
ТСП-611 22 Латунь Л-63 80; 100; 120; 160; 200; 250 80 200 Газообразные и жидкие среды при низких температу- рах
ТСП-712 (двойной) 21 (—50)—(+400) Сталь Х18Н10Т Исполнение I: 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; исполнение II: 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 15 25 Вибро- устой- чивый Масло и прес- ная вода Исполнение J— не- подвижный штуцер ; М20Х 1,5; исполнение 11 — плавающий шту- цер М20Х 1,5
ТСП-763 21 0-100 Медь Ml 60; 100; 120; 200; 250 240 Обыкно- венная Верхняя обойма шарикового под- шипника Крепление непо- движным штуцером М22Х2
, ТСП-5081-01 21; 22 (—50)—(+200) Стали Х18Н10Т; Т1-0; 0Х17Н16МЗТ 80; 100; 120; 160; 200; 250 320; 403; 500 30 320 Вибро- устой- чивый Различные хи- мические среды Головка взрыво- безопасная ВЗГ, шту- цер М20Х 1,5
* Заводские обозначения ТСП (ТСМ)-5071 см. в табл. 1.12 и 1.13. *• Заводские обозначения ТСП (ТСМ1-6097 см. в табл. 1.14.
Таблица 1.13
Таблица 1.12
Обозначение термометров сопротивления типа ТСП (ТСМ)-5071 (одинарных)
ТСП тем га & ф ф X О
Гр. 21 Гр. 22 Гр. 21 | Гр. 22 Гр. 23 Гр. 24 S КС О о CQ “ ф к га J2 О
К ? Ф fcf
Материал защитной арматуры га S £ (е: ннэ L>1A< Ф О3 с S О
га W* U. Л
Сталь 0X13 Сталь Х18Н10Т Сталь 0X13 Монт в мм 2 о > я Е О О Q S ^Кй. Усло1 в кге Ф S
300- 300-01 300-04 300-05 300-02 300-03 320
300-10 300-11 300-14 300-15 300-12 зсо-13 500
300-20 300-21 300-24 300-25 300-22 300-23 800
300-30 300-31 300-34 300-35 300-32 300-33 1000 1.4, в 4 40
300-40 300-41 300-44 300-45 300-42 300-43 1250
300-50 300-51 300-54 300-55 300-52 300-53 1600
300-60 300-61 300-64 300-65 300-62 300-63 2000
310- 310-01 310-04 310-05 310-02 120
310-10 310-11 310-14 310-15 310-12 — 160
310-20 310-21 310-24 310-25 310-22 — 200
310-30 310-31 310-34 310-35 310-32 — 250
310-40 310-41 310-44 310-45 310-42 — 320
310-50 310-51 310-54 310-55 310-52 — 400
310-60 310-61 310-64 310-65 310-62 500 1.4, г 64 40
310-70 310-71 310-74 310-75 310-72 — 630
310-80 310-81 310-84 310-85 310-82 — 800
310-90 310-91 310-94 310-95 310-92 — 1000
312- 312-01 312-04 312-05 312-02 — 1250
312-10 312-11 312-14 312-15 312-12 — 1600
312-20 312-21 312-24 312-25 312-22 — 2000
320- 320-01 320-04 320-05 _— 310-03 120
320-10 320-11 320-14 320-15 — 310-13 160
320-20 320-21 320-24 320-25 — 310-23 200
320-30 320-31 320-34 320-35 — 310-33 250
320-40 320-41 320-44 320-45 — 310-43 320 1.4, д 64 20
320-50 320-51 320-54 320-55 — 310-53 400
320-60 320-61 320-64 320-65 — 310-63 500
320-70 320-71 320-74 320-75 •— 310-73 630
320-80 320-81 320-84 320-85 — 310-83 800
320-90 320-91 320-94 320-95 — 310-93 1000
Примечания: 1. В таблице дано сокращенное обозначение при-
боров. Полное обозначение имеет индекс 5Ц2.821, например: 5Ц2.821.300-05-
2. Модификации термометров <330-) — (330-09), не приведенные в данной
таблице, аналогичны модификациям (320-05) — (320-95), отличаясь преде-
лами измерения (—260) — (4- 750)° С.
Обозначение термометров
сопротивления типа ТСП-5071
(двойных)
Гр. 21 Гр. 22 Гр. 21 Гр. 22 Монтажная длина L в мм
Материал защитной арматуры
Сталь 0X13 Сталь Х18НЮТ
300-06 300-07 300-08 300-09 320
300-16 300-17 300-18 300-19 500
300-26 300-27 300-28 300-29 800
300-36 300-37 300-38 300-39 1000
300-46 300-47 300-48 300-49 1250
300-56 300-57 300-58 300-59 1600
300-66 300-67 300-68 300-69 2000
310-06 310-07 310-08 310-09 120
310-16 310-17 310-18 310-19 160
310-26 310-27 310-28 310-29 200
310-36 310-37 310-38 310-39 250
310-46 310-47 310-48 410-49 320
310-56 310-57 310-58 310-59 400
310-66 310-67 310-68 310-69 500
310-76 310-77 310-78 310-79 630
310-86 310-87 310-88 310-89 800
310-96 310-97 310-98 310-99 1000
312-06 312-07 312-08 312-09 1250
312-16 312-17 312-18 312-19 1600
312-26 312-27 312-28 312-29 2000
320-06 320-07 320-08 320-09 120
320-16 320-17 320-18 320-19 160
320-26 320-27 320-28 320-29 200
320-36 320-37 320-38 320-39 250
320-46 320-47 320-48 320-49 320
320-56 320-57 320-58 320-59 400
320-66 320-67 320-68 320-69 500
320-76 320-77 320-78 320-79 630
320-86 320-87 320-88 320-89 800
320-96 320-97 320-98 320-99 1000
Примечания: 1. В таб- лице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821, на* пример: 5Ц2.821-300*09.' 2. Для приборов 5Ц2.821.300 конструктивное исполнение см. иа рис. 1.4, в; условное давление 4 кгс/см2, инерционность 40 с. 3. Для приборов 5Ц2.821.310 и 51X2.821.312 конструктивное ис- полнение см. на рис. 1.4» а; усло- вное давление 64 кгс/см , инерцион- ность 40 с. 4. Для приборов 5Ц2.82-1.320 конструктивное исполнение см. иа рис. 1.4, д; условное давление 64 кгс/см2, инерционность 20 с.
20
Таблица 1.14
Обозначение термометров сопротивления типа ТСП (ТСМ)-6097
ТСП тем ивное » (по- ка) цавле- см2 Я CJ О
Гр. 21 | Гр. 22 Гр. 21 Гр. 22 Гр. 23 Гр. 24 Гр. 23 Гр. 24
Материал защитной арматуры Монтажиаз на L в мм Г X С о = к Я о Предел измерения в °C
Сталь 0X13 Сталь Х18Н10Т Сталь 0X13 Сталь Х18Н10Т Kohctj нсполн мер ри о в 'Ч ф и - Инерц> в С
140- 140-18 140-09 140-27 140-36 140-54 140-45 140-63 80
140-01 140-19 140-10 140-28 140-37 140-55 140-46 140-64 100
140-02 140-20 140-11 140-29 140-38 140-56 140-47 140-65 120
140-03 140-21 140-12 140-30 140-39 140-57 140-48 140-66 160 1.4, и 40 30
140-04 140-22 140-13 140-31 140-40 140-58 140-49 140-67 200
140-05 140-23 140-14 140-32 140-41 140-59 140-50 140-68 250 (—50)—(+150)
140-06 140-24 140-15 140-33 140-42 140-60 140-51 140-69 320
140-07 140-25 140-16 140-34 140-43 140-61 140-52 140-70 500
— — — — 140-44 140-62 140-53 140-71 100 1.4, к 4 4
140-08 140-26 140-17 140-35 — — — — 100 4 9 (—50)—(+250)
Примечание. В таблице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс
5Ц2.821, например: 5Ц2.821Л 40-01.
Наиболее благоприятные с точки зрения надежной
работы термометров сопротивления верхние пределы изме-
рения — 100° С для ТСМ и 600° С для ТСП. В качестве
чувствительного элемента ТСП используется платиновая
спираль, помещенная в капиллярных керамических труб-
ках с керамическим порошком. Чувствительный элемент
медных термометров представляет собой бескаркасную
безындукционную обмотку из медной проволоки, подры-
тую фторопластовой пленкой и помещенную в тонкостен-
ную металлическую гильзу с керамическим порошком.
Длина чувствительного элемента ТСП 40, 55 или 105 мм
и ТСМ 50 или 80 мм. Чувствительный элемент термоме-
тров ТСП (TCMJ-5071 размещается в защитной арматуре,
конструкция которой аналогична конструкции термо-
электрических термометров ТХА (TXKJ-0515 (см.
рис. 1.4, в, г, б), другие типы термометров сопротивления
показаны иа рис. 1.4, и, к.
При установке термометра сопротивление целесооб-
разно, чтобы середина чувствительного элемента разме-
щалась в середине потока измеряемой среды. На трубо-
проводах диаметром менее 50 мм для термометров сопро-
тивления необходимы расширители. Если монтажная
длина термометра сопротивления превышает 500 мм,
то при наклонной или горизонтальной его установке
требуется дополнительное крепление.
Изготовители: Приборостроительный завод, Луцк;
«Львовприбор», Львов.
1.5. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
Преобразователи измерительные изготовляются по
ГОСТ 13384—67 и предназначены для преобразования
сигналов термоэлектрических термометров, датчиков
э. д. с. и термометров сопротивления в унифицирован-
ные сигналы постоянного тока 0—5 мА или частотные
сигналы 4—8 кГц. Технические характеристики прибо-
ров приведены в табл. 1.15, пределы измерений и градуи-
ровки для преобразователей термоэлектрических термо-
метров даны в табл. V.2, дли преобразователей термо-
метров сопротивления — в табл. V.4. Цеци, соединяющие
преобразователь с датчиком, должны прокладываться
отдельно от других проводов и, как правило, защищаться
стальным заземленным экраном (отклонения от этого
требования рассмотрены ниже).
21
Таблица 1.15
Технические характеристики измерительных преобразователей
Тип Основная погрешность в ±% Сопротивление входной цепи (оба провода линии связи и термоэлеитрн- ческий термометр) в Ом Сопротивление ЛИНИИ СВЯЗИ • термометром сопротивления (каждый провод) в Ом Сопротивление цепи выхода (нагрузка и лнння связи) в кОм Амплитуд» пульсации выходного токового сигнала в % от максимального значения Потребляемая мощность в В-А при напряжении питания 220 В, 50 Гц
ПТ-ТП-68 0,6; 1; 1.5* 75 0,28 9
ПТ-ТП-68Л 1; 1,5*
НП-ТЛ1-М; НП-ТЛ1-И 1 150 2,5 0,2 15
ПТ-ТС-68 0,6 5 0,28 9
ПТ-ТС-68Л 1
НП-СЛ1-М; НП-СЛ1-И 1 2,5 0,2 15
ПНС-Т 0,6 *• 200 0,3 6
ПНС-Р 0,6 2.5
* Основная погрешность зависит от диапазона напряжения на входе. Для ПТ-ТП-68 ±0.6% соответствует 30— 53 мВ. ±1% — 18—30 мВ н ±1.5% — 6—18 мВ; для ПТ-ТП-68Л ±1% соответствует 30—53 мВ; ±1,5% — 6—30 мВ. Диапазон в мВ определяется с помощью табл. V.2 и рис. 1.3. • * Основная погрешность составляет ±1% для гр. ХК 0—100' С, гр. ХА 0—1100, 0—1300 и 200—1200° С, гр. ПП-1 0—1300 н 0—1600° С.
1.5.1. Преобразователи измерительные
для термоэлектрических термометров
и датчиков э. д. с.
Принцип действия преобразователя измерительного
типа ПТ- ТП-68 основан на статической автокомпенса-
ции. Т. э. д. с. термоэлектрического термометра уравно-
вешивается суммой напряжений измерительного моста
и устройства обратной связи. Часть сигнала, оставшаяся
неуравновешенной, усиливается усилителем постоянного
тока с токовым выходом. Выходной ток поступает в на-
грузку и устройство глубокой отрицательной обратной
связи, в результате чего обеспечивается соответствие
выходного тока входному напряжению. Преобразова-
тели ПТ-Т П-68Л реализуют линейную зависимость
выходного сигнала от измеряемой температуры.
Выход и вход преобразователей гальванически разде-
лены. Преобразователи допускают одновременное зазем-
ление электрода термопары и выходной цепи. Они могут
работать в условиях, когда термоэлектрический термо-
метр находится под потенциалом переменного тока 50 Гц
относительно земли (до 100 В). Преобразователи обладают
хорошей защищенностью от иаводок переменного тока
во входной цепи, что позволяет не экранировать линию
связи между термопарой и преобразователем. Габарит-
ный чертеж и схема подключения прибора ПТ-ТП-68
представлена на рис. 1.6.
Ивготовитель: Опытный завод «Энергоприбор»,
Москва.
Преобразователи измерительные (нормирующие)
типа НП-ТЛ1-М и НП-ТЛ1-И также используют
принцип статической автокомпеисации, обеспечивая при
помощи метода кусочно-лииейной аппроксимации пропор-
циональную зависимость выходного сигнала от измеряе-
мой температуры. Преобразователи НП-ТЛ1-И отли-
чаются от НП-ТЛ1-М искробезопасным исполнением
входных цепей (класс И по ацетилену и водороду).
Искробезопасиость цепи датчика обеспечивается при
работе преобразователя в комплекте с электропневмо-
преобразователями типа ЭПП-63 (см. XV.2) и другими
активными нагрузками, не имеющими собственных источ-
ников питания; она достигается применением ограничи-
вающих сопротивлений, шунтирующих конденсаторов и
диодов, которые после настройки преобразователя зали-
ваются пенополиуретаном. На передней панели искро-
безопасные пени (сопротивление линии связи) закрыты
крышкой, которая пломбируется.
Термоэлектрические термометры, работающие в ком-
плекте с преобразователями типа НП-ТЛ1-И, могут
устанавливаться в помещениях классов В-1, В-ia и В-16,
в которых возможно образование взрывоопасных кон-
центраций сред 1—4 категорий групп Т1, Т2, ТЗ, Т4
и Т5 *. Внешний вид преобразователя НП-ТЛ1 анало-
гичен преобразователю НП-СЛ1 (рис. 1.7); схема элек-
трическая подключения отличается от приведенной на
рисунке тем, что положительный провод от термоэлектри-
ческого термометра подключается к контакту 2, а отри-
цательный — к контакту 3 разъема Ш1.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Чебоксары.
Преобразователь напряжения т. в. д. е. и в. д. с.
в частоту типа ПНС-Т отличается от вышерассмотрен-
ных тем, что разность входного напряжения и напряжения
обратной связи усиливается, преобразуется в перемен-
ное напряжение и подается на управляемый генератор.
Выходная частота последнего подается на преобразова-
тель обратной связи, выходное напряжение которого ком-
* См. «Правила изготовления взрывозащищенного
и рудничного электрооборудования ОАА.684.053— 67».
М-, «Энергия», 1969.
Рис. 1.6. Преобразователь ПТ-ТП-68 (ПТ-ТП-68Л):
а — общий вид; б — схема электрическая подключений;
Т—термоэлектрический термометр; Н—нагрузка в токовой цепи
О—5 мА (зажимы 7, 8—2—3 кОм; 7, S — 1 —2 кОм; 7, /0—0—1 кОм)
Рис. 1.7. Преобразователь НП-СЛ1: а — общий вад; б —
схема электрическая подключений;
I, 2, 6 — штепсельные разъемы ЦП, Ш2 и Ш5; 3 — колодка
подгоночных сопротивлений линии связи; 4 — колодка потен-
циометров регулировки прибора, ТС — термометр сопротивле-
ния; Н — нагрузка в токовой цепи 0—5 мА (контакты 7,
S — 2.5 кОм; 7, / — 2 кОм; 7,2 — 1,5 кОм; 7,4 — 0,5 кОм)
пенснрует входной сигнал. Одновременно генератор вы-
дает через импульсный трансформатор два гальваниче-
ски развязанных выходных сигнала. Диапазон частот
4—8 кГц, амплитудное значение напряжения 1,2^0,36 В.
Схема обеспечивает линейную зависимость выход-
ной частоты от температуры. Преобразователь собран
в пылезащищенном корпусе 194 X 325 X 156 мм и пред-
назначен дая монтажа на щите. Подключение питания и
частотных выходов осуществляется через 15-штырьковын
штепсельный разъем; подключение компенсационных про-
водов предусмотрено на отдельной колодке, установлен-
ной в нижней части корпуса.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
1.5.2. Преобразователи измерительные
для термометров сопротивления
Преобразователи типа ПТ-ТС-68 работают на прин-
ципе статической автокомпенсацни. Термометр сопротив-
ления включается в одно из плеч измерительного моста,
выходное напряжение которого уравновешивается напря-
жением обратной связи; сигнал разбаланса усиливается
усилителем постоянного тока с токовым выходом. Одно-
временно выходной сигнал поступает через усилитель
обратной связи на уравновешивание. Преобразователи
измерительные типа ПТ-ТС-68 обеспечивают линейную
зависимость выходного сигнала от изменения сопротив-
ления термометра сопротивления.
Преобразователь типа ПТ-ТС-68Л осуществляет ли-
нейную зависимость выходного сигнала от измеряемой
температуры. Габаритные размеры преобразователя
ПТ-ТС-68Л аналогичны преобразователю ПТ-ТП-68 (см.
рис. 1.6); схема электрическая подключения отличается
от приведенной на рисунке тем, что вместо термоэлектри-
ческого термометра подключается термометр сопротивле-
ния к зажимам 2, 3. Третий провод трехпроводнои схемы,
имеющий тот же потенциал, что и провод зажима 3, под-
ключается к зажиму 5. Экранирование цепей связи с дат-
чиком не, требуется.
Изготовитель: Опытный завод «Энергоприбор»,
Москва.
Преобразователи (нормирующие) типа НП-СЛ1-М
и НП-СЛ1-И осуществляют пропорциональное преобра-
зование измеряемой температуры в сигнал постоянного
тока 0—5 мА. Преобразователи НП-СЛ1-И выполнены
в искробезопасном исполнении (класс И по ацетилену и
водороду); особенности и условия их работы аналогичны
рассмотренным выше для приборов НП-ТЛ1-И (см. 1.5.1).
Внешний вид и схема подключения нормирующего преоб-
разователя НП-СЛ1 представлена иа рис. 1.7.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Чебоксары.
Преобразователь напряжения типа ПНС-Р осуще-
ствляет линейное преобразование значений температуры,
измеренной термометром сопротивления, в два частот-
ных сигнала. Характеристики частотных сигналов, кон-
струкция корпуса аналогичны рассмотренному выше при-
бору ПНС-Т. Подключение термометра сопротивления
выполняется по трехпроводной схеме ко второму
15-штырьковбму штепсельному разъему. Корпус прибора
снабжен зажимом для заземления. Включенное состояние
контролируется сигнальной лампочкой на корпусе при-
бора.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
1.6. ПИРОМЕТРЫ
1.6.1. Фотоэлектрический
пирометр типа ФЭП-4М
Прибор предназначен для автоматического контроля
яркостной температуры неподвижных или движущихся
тел, нагретых до видимого свечения, например темпера-
23
туры при высокочастотном нагреве, температуры прока-
тываемого металла и т. п.
Излучение от накаленного тела 1 (рис. 1.8) через
линзу 2 объектива, диафрагму 3 и светофильтр 4 направ-
ляется вместе с излучением от эталонной лампы на фото-
элемент б. Оба световых потока через отверстия 5 моду-
лируются вибрационной заслонкой 10 с частотой 50 Гц
в противофазе. Переменная составляющая фототока,
пропорциональная разности световых потоков, усили-
5 6
Рис. 1.8. Принципиальная схема фотоэлектрического пирометра ФЭП-4М
вается, выпрямляется в усилителе 7 и подается на сетку
выходного каскада 8, нагрузкой которого служит эталон-
ная лампа накаливания 9. Последовательно с лампой,
осуществляющей стабилизирующую отрицательную об-
ратную связь, включено калибровочное сопротивление.
Падение напряжения на этом сопротивлении, пропор-
циональное току лампы, измеряется электронным потен-
циометром, градуированным в единицах яркостной тем-
пературы. Пирометр состоит из пяти отдельных блоков,
электрически соединенных между собой: визирной го-
ловки в кольцевом кронштейне, силового блока, стабили-
затора напряжения, электронного потенциометра и разде-
лительного трансформатора. Допускается работа пиро-
метра одновременно с двумя быстродействующими элек-
тронными потенциометрами БП-5164.
Пирометры ФЭП-4М выпускаются на следующие
пределы измерения (в °C): 500—900; 600—1000;
600—1100; 800—1300; 850—1400; 900—1500; 950—1600;
1000—1700; 1100—1800; 1200—2000. По особому согла-
шению к пирометру могут быть изготовлены двухшкаль-
ные приборы на следующие пределы измерения (в °C):
1200—2000 и 1400—2500; 1200—2000 и 1550—3000; 1200—
2000 и 1700—3500; 1200—2000 и 1850—4000. Пирометры
снабжаются объективом одного из трех типов — I, II
или III. Объективы могут иметь линзы с фокусным рас-
стоянием 100, 125, 154, 200 мм.
Основная погрешность показаний пирометра не пре-
вышает — 1% от верхнего предела измерения при изме-
рении до 2000° С и =Ы,5% —свыше 2000° С.
Изготовитель: Свердловский опытный завод треста
«Уралмонтаж автоматика».
1.6.2. Радиационным пирометр типа РАПИР
Пирометр предназначен для бесконтактного измере-
ния температур в днапазоне 400—2500° С неподвижных
или перемещающихся с небольшой скоростью объектов
по их тепловому излучению. Он может быть также исполь-
зован для контроля температур при динамических про-
цессах, когда изменение температур происходит не бы-
стрее 100 град/с.
Комплект радиационного пирометра РАПИР состоит
из телескопа типа ТЕРА-50, панели уравнительных и
эквивалентного сопротивлений ПУЭС-64, защитной ар-
матуры, соединительной коробки КС-20 и одного или
двух вторичных приборов.
Основной частью радиационного пирометра является
телескоп ТЕРА-50 с термобатареей, преобразующей излу-
чаемую поверхностью нагретого тела энергию в т. э. д. с.,
которая измеряется вторичным прибором.
Характеристики телескопов ТЕРА-50
приведены в табл. 1.16, а типы, градуи-
ровка и пределы измерения вторичных
приборов, которые могут с ними рабо-
тать, — в табл. V.3.
Как видно из табл. 1.16 и V.3, гра-
дуировки телескопов и милливольтмет-
ров, работающих с ними, различаются,
что обусловлено необходимость!: учета
падения напряжения на телескопе и изме-
рительной схеме, являющейся внешней
нагрузкой по отношению к телескопу.
С целью искусственного доведения нагру-
зочных параметров до расчетного значе-
ния и обеспечения постоянной нагрузки
телескопа I при отключении одного из
милливольтметров IV применяется панель
ПУЭС-64 II (рис. 1.9). При работе с одним
милливольтметром, подключенным к зажи-
мам б и 7, эквивалентное сопротивление
подсоединяется к зажиму 4, подключение
уравнительных сопротивлений ifr—у3 оста-
ется без изменении.
Радиационные пирометры предназначены для работы
в следующих режимах: 1) с одним или двумя электрон-
ными потенциометрами; 2) с одним или двумя пирометри-
ческими милливольтметрами и панелью ПУЭС-64. Вклю-
чение телескопа радиационного пирометра одновременно
с электронным потенциометром и пирометрическим милли-
вольтметром недопустимо. Телескоп СЕРА-50 подклю-
чается непосредственно
к потенциометру, а при
наличии двух потенцио-
метров подключение осу-
ществляется через соеди-
нительную коробку КС-20.
При наличии двух при-
боров (либо потенциомет-
ров, либо милливольтмет-
ров) линией связи III
подключается корректор
только одного из прибо-
ров.
Для предохранения
телескопа от механических
II
I
IV
Рис. 1.9. Принципиальная
электрическая схема соеди-
нения телескопа ТЕРА-50
с двумя милливольтметрами
повреждений, пыли, дей-
ствия высоких температур
окружающего воздуха,
выброса пламени из печи
и других вредных воздействий применяют комплект защит-
ной арматуры, в который входят: а) державка, предназна-
ченная для соединения в один блок телескопа, элементов
защитной арматуры и защитной трубы; б) карборундовые
визирные трубы с дном для измерения температуры печи
в случае сильной загрязненности атмосферы в ней или при
наличии пламени, т. е. когда измеряемая среда сильно
отличается по излучательным свойствам от абсолютно
черного тела; металлические или карборундовые трубы
без дна (для наводки телескопа на изделие, находящееся
в печи, или на стену печи); в) кожух с водяным охлажде-
нием для предохранения телескопа от механических
повреждений и резких колебаний температуры окружаю-
щего воздуха; г) узел воздушного охлаждения для пре-
дохранения линзы телескопа от загрязнения и перегрева
24
Таблица 1.16
Технические характеристики телескопов ТЕРА-50
Обозначение градуировки Материал л ПИЗЫ Диапазон температур в °C Основная погрешность Компен- сационное сопроти вле- нне в Ом Напряжение на зажимах телескопа в мВ Обозначение градуировки милливольт- метров Температура корпуса Дополни- тельная погрешность
°C
РК-15 Кварц 400—500 ±8 20 0,16—0,34 Р-2 10 ±3,0
600—1000 ±12 20 ±0,0
1100—1500 ±15 40 ±3,5
РС-20 К-8 900—1000 ±12 20 2,32—75 Р-3 60 ±8,0
1100—1500 ±15 80 ±13,0
1600—2000 ±20 100 ± 1'8,0
РС-25 К-8 1200—1500 ±15 15 3,08—64,65 Р-4 — —
1600—2000 ±20
2100—2200 ±25
2300—2500 ±30
Примечания: 1. Телескоп гр. РК-15 работает с милливольтметром Р-2 только в диапазоне 700—1500\С. 2. Номинальный показатель визирования телескопа д/го. 3. Максимальная допустимая температура корпуса телескопа не более 100° С. 4. Время установления показаний телескопа ие более 4 с. 5. Габаритные размеры телескопа в мм: диаметр 76; длина 170.
(применяется при установке телескопа на печах с избы-
точным давлением); д) узел водяного охлаждения для
предохранения телескопа от чрезмерного нагрева вслед-
ствие теплопроводности элементов защитной арматуры;
е) защитная заслонка в комплекте с сигнальным устрой-
ством СУРП-55, предохраняющая линзу телескопа от
возможных выбросов пламени из печи (при температуре
180° С происходит плавление предохранителя, удерживаю-
щего заслонку); параллельно предохранителю вклю-
чается сигнальная лампа (6,3 В), загорающаяся при его
расплавлении; питание сигнального устройства СУРП-55
осуществляется от сети 12, 24, 36 В, 50 Гц.
Изготовитель; Каменец-Подольский приборострои-
тельный завод.
1.7. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
И МАТЕРИАЛЫ
1.7.1. Защитная арматура
для термометров
Использование термоэлектрических термометров ТХА
(ТХК)-0515 и термометров сопротивления ТСП (ТСМ)-5071
при высоком давлении требует применения защитной
арматуры. В табл. 1.17 приведены технические характе-
ристики защитной арматуры типа 5Ц4.819.015 (резьба
для установки арматуры М20 X 1,5) и 5Ц4.819.016 (резьба
для установки МЗЗ X 2). В защитную арматуру первого
типа ввинчиваются приборы с неподвижным штуцером,
с инерционностью 40 с (см. рис. 1.4, г), а в защитную
арматуру второго типа — приборы, имеющие инерцион-
ность 20 или 10 с (см. рис. 1.4, д).
Термометры ТХА (ТХК)-0515 и ТСП (ТСМ)-5071
без штуцера (см. рис. 1.4, е) для удобства эксплуатации
могут устанавливаться в передвижном штуцере типа
5Ц4.473.002. Этот штуцер выдерживает давление 2,5 кгс/см2
Таблица 1.17
Обозначение защитной арматуры
типа 5Ц4.819.015 и 5Ц4.819.016 *
(- 200) - (4-600)° С; 250 кгс/см2; сталь 0X13 (— 200) — (4-750)° С; 320 кгс/см’; сталь Х18Н10Т (—200) -(4-900)° С; 250 кгс/см’; сталь 0Х20Н14С2 0-750° С; 320 кгс/см2; сталь 0X13 0-600° С; 500 кгс/см’; сталь Х18Н10Т Монтажная длина в мм
015- 015-13 015-26 016- 016-05 120
015-01 015-14 015-27 016-01 016-06 160
015-02 015-15 015-28 016-02 016-07 200
015-03 015-16 015-29 016-03 016-08 250
015-04 015-17 015-30 016-04 016-09 320
015-05 015-18 015-31 — — 400
015-06 015-19 015-32 — — 500
015-07 015-20 015-33 — — 630
015-08 015-21 015-34 — — 800
015-09 015-22 015-35 — — 1000
015-10 015-23 015-36 — — 1250
015-11 015-24 015-37 — — 1600
015-12 015-25 015-38 — — 2000
* С целью сокращения записи обозначения в колон- ках таблицы представленv без первых шести знаков.
25
и Выполнен из стали 0X13, для крепления в бобышке
штуцер имеет резьбу М20 X 1,5. Для термоэлектриче-
ских термометров ТХА (ТХК)*0806, которые не снаб-
жены ’устройствами крепления (см. рис. 1.4, з), приме-
няются передвижные штуцеры типа 5Ц4.473.003. Резьба
для установки штуцера М27 X 2, Ру — 2,5 кгс/см2,
материал — сталь 0X13.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Луцк.
1
1.7.2. Переключающие устройства,
коробка компенсационная
и устройства питания
Переключающие устройства типов ПМТ и ПДП-ТП.
Технические характеристики переключающих устройств
приведены в табл. 1.18. Переключатель ПМТ многото-
Таблица 1.18
Технические характеристики переключающих
устройств
Тип Коли- чество точек подклю- чения Габаритные размеры в мм Изготовитель
ПМТ-4 4 110Х110Х 199
ПМТ-6 6 110X110X205 Житомирский завод «Пром-
ПМТ-8 8 110X110X207
ПМТ-12 12 110X110X207 автоматика»
ПМТ-20 20 110X110X205
ПДП-ТП-12 12 225X 233X 330 Опытный за-
ПДП-ТП-24 24 225X 233X 330 вод НИИавто-
ПДП-ТП-36 36 225X 233X 330 матпрома. Гори
ПДП-ТП-72 72 355X 483X 507
чечиый щеточный поворотный предназначен Для пооче-
редного подключения к прибору термоэлектрических
термометров или термометров сопротивления. Переклю-
чатели изготовляются с прямым или угловым штепсель-
ным разъемом. Панель с роликовыми ключами ПДП-ТП
предназначена для поочередного подключения к показы-
вающему прибору термоэлектрических термометров и
проверки показаний регистрирующих приборов, вклю-
ченных в схемы измерения температуры с термоэлектри-
ческими термометрами.
Коробка компенсационная типа КТ-54. Компенсация
влияния изменения температуры свободных концов, тер-
моэлектрических термометров на показания приборов,
не оснащенных устройством автоматической компенсации,
обеспечивается для одной из градуировок ПП-1, ХА
или ХК при изменении температуры окружающего воз-
духа от 0 до 40° С Компенсация осуществляется при по-
мощи мостовой схемы, у которой при отклонении темпе-
ратуры окружающей среды от 20° С возникает выходное
напряжение. Последнее компенсирует т. э. д. с., возни-
кающую при изменении температуры свободного конца
термометра. Напряжение питания 127 или 220 В, 50 Гц.
.26
Потребляемый мостиком ток не превышает 6,5 мА для
гр. ПП-1, 43 мА для гр. ХА и 70 мА для гр. ХК. Сопро-
тивление, вносимое КТ-54, не превышает 1 ± 0,05 Ом.
Габаритные размеры 150 X 115 X 50 мм.
Изготовитель: завод «Ужгородприбор», Ужгород.
Сетевой выпрямитель типа СВ-4М. Выпрямитель,
смонтированный вместе с понижающим трансформатором,
предназначен в качестве источника постоянного тока для
питания приборов. Напряжение на зажимах постоянного
тока равно 4 ± 0,2 В при напряжении сети переменного
тока 220 В или 127 В, частоте 50 Гц и активной нагрузке
во внешней цепи постоянного тока 0,5 А. Габаритные
размеры 115 X 100 X 115 мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод «Камо-
прибор», Камо.
Сетевой выпрямитель СВ-4И : искробезопасным
выходом ^исполнение предназначен для питания
измерительной цепи одного логометра Л-64И (см. V.1).
На выходе прибора напряжение постоянного тока состав-
ляет 4± 0,2 В при нагрузке 45 ± 1,0 мА. СВ-4И пи-
тается от сети 220 В, 50 Гц, при этом он ие должен уста-
навливаться во взрывоопасном помещении. Габаритные
размеры 98 X 75 X ПО мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод им. 50-ле-
тия СССР, Ереван.
1.7.3. Провода термоэлектродные
Термоэлектродные (компенсационные) провода служат
для подключения термоэлектрических термометров к из-
мерительным приборам или для переноса свободных концов
термоэлектрических термометров в зону с постоянной
температурой. Провода изготовляются по ГОСТу и тех-
ническим условиям, приведенным в табл. 1.19. В этой же
таблице даны марки проводов и область их применения.
Токопроводящие жилы проводов марки ПКВ, ПКГВ,
ПКВП, ПКЛ, ПКЛЭ изготовляются из материалов,
соответствующих обозначениям М, ХК и П (см. табл. 1.20).
Токопроводящие жилы других проводов указаны
в табл. 1.19. Строительная длина проводов ПКВ, ПКГВ
и ПКВП 50 м, проводов ПКЛ, ПКЛЭ 20 м, проводов ФК
15 м, проводов СФК, СФКЭ 20 м.
Пример полного обозначения двужильного термоэлек-
тродного провода типа ПКВ сечением 2,5 мм2, работающего
с термоэлектрическим термометром хромель—алюмель:
ПКВ 2 X 2,5М ГОСТ 5.1236—72.
Подключение термоэлектрических термометров гра-
дуировок ВР и ВМ осуществляется компенсационными
проводами, у которых положительный провод — медь,
а отрицательный — медно-иикелевый сплав (МН): для
гр. ВР-5/20—МН-2,4 *, для гр. ВР-10/20—МН-1,2 и
для ВМ — МН-0,3. Эти провода изготовляются по
ТУ 16.06.280—68 и поставляются после согласования
с заводом-изготовителем возможности поставки.
Термоэлектрические термометры, развивающие ма-
лую т. э. д. с. при температуре свободных концов до 100® С
(например, с градуировкой ПР-30/6), не нуждаются
в компенсационных проводах.
По ТУ 16.505.302—71 изготовляются многожильные
(8 и 14 жил сечением 2,5 мм2) термоэлектродные кабели
типа КМТВ и КМТВЭВ, которые применяются для про-
кладки в сухих и сырых помещениях. Кабели имеют поли-
винилхлоридную изоляцию в поливинилхлоридной обо-
лочке; кабель КМТВЭВ отличается наличием экрана из
медной или алюминиевой фольги. Градуировка жил М,
ХК и П.
Изготовители: завод «Уралкабель», Свердловск; за-
вод «Камкабель», Пермь (провода СФК и СФКЭ).
* Цифра обозначает процент никеля в сплаве.
Таблица 1.19
Технические характеристики термоэлектродных проводов
Марка Наименование Область применения Номиналь- ное сеченне в мм8 Наружный размер в мм Номер ГОСТа или технических условий
пкв Термоэлектродиый дву- жильный провод с поливи- нилхлоридной изоляцией и в поливинилхлоридной обо- лочке Прокладка в сухих и сырых помещениях и в местах с воздействием химической среды при температуре (—40)— (+70)° С 2,5 5,5X9,0 ГОСТ 5.1236—72
пкгв То же, гибкий То же, требования по- вышенной гибкости при монтаже 1,0 4,6X7,5
1,5 4,9X8,2
2,5 5,5X9,0
пквп То же, что и для ПКВ но в в оплетке из сталь- ной проволоки Прокладка в установ- ках иа транспорте 1,0 5,6X10,1 ТУ 16-505.439—73
пкл Термоэлектродный тепло- стойкий двужильный провод с изоляцией из полиэтилен- терефталатиой пленки и с обмоткой стекловолокном или шелком лавсан, в общей оплетке из шелка лавсан, пропитанной клеем Прокладка в сухих помещениях с темпера- турой (—60)—(+120)° С 1,5 2.8Х5.2 ГОСТ 5.1236—72
1,8 3,0X5,7
2,5 3,3x6,3
пклэ То же, экранированный 1,5 3,6X6,0
1.8 3,8X6,4
2,5 4,1X7,1
СФК-ХА Провод двужильный на- гревостойкий с изоляцией из стеклонити и фтороплас- та-4 в общей оплетке из стеклонити с токопроводя- щими жилами из хромеля и алюмеля Прокладка для рабо- ты при температуре (—60)—(+250)° С и кратковременно (не бо- лее 3 ч) до 4-400° С в одни цикл нагрева 0,5 2,1X3,8 МРТУ 16.505.011—64
1,5 2,9X5,5
СФК-ХК То же, но жилы из хроме- ля и копеля 0,5 2, IX 3,8
1.5 2.9Х5.5
СФКЭ-ХА То же, что и СФК-ХА, ио экранированный 0,5 2,5X4,2
1.5 3,4X6,0
СФКЭ-ХК То же, что и СФК-ХК, но экранированный 0,5 2,5X4,2
1.5 3,4X6,0
ФК-Х Провод компенсационный теплостойкий одножильный с хромелевой жилой То же, но кратковре- менно до 4-350® С 0,5 0 2,3 ТУ ОКБ—КП 95—63
2,5 0 3,4
4,0 0 4,0
ФК-А То же, с алюмелевой жи- лой 0,5 0 2,3
2,5 0 3,4
4,0 0 4,0
27
Таблица 1.2
Технические характеристики токопроводящих жил термоэлектродных проводов
Ч увствительный элемент термоэлектрического термометра Положительный материал Отрицательный материал Обозначение Т. э. д. с. в паре между жилами при температуре рабочего конца 100° С и свободного 0° С в мВ Сопротивление пары жил провода длиной 1 м в Ом при сечениях в мма
Наименова- ние Цвет изоляции провода Наименование Цвет изоляции провода I 1,5 2,5
Хромель—алю- мель Медь Красный (розовый) Константан Коричне- вый М 4,10+0,15 0,50 0,33 0,20
Хромель Фиолето- вый (черный) Алюмель Серый (белый) ХА 1.01 0,67 0,40
Хромель—ко- пель Копель Желтый (оранже- вый) ХК 6,90+0,3 1,15 0,77 0,46
Платиноро- дий—платина Медь Красный (розовый) Сплав ТП (99,4% Си, 0,6% Ni) Зеленый П 0,64 ±0,03 0,05 0,03 0,02
Глава II
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ,
Приборы для измерения избыточного давления иазьь
ваются манометрами и напоромерами, для измерения
вакуумметрического давления (ниже атмосферного) —
вакуумметрами и тягомерами, для измерения избыточного
и вакуумметрического давления — манова куумметрами
и тягонапоромерами, для измерения разности давлений
(перепада) — дифференциальными манометрами. Кроме
того, по своему назначению они делятся на рабочие, об-
разцовые, контрольные.
По принципу действия приборы для измерения из-
быточного и вакуумметрического давления разделяются
ла жидкостные — давление уравновешивается высотой
столба жидкости; пружинные — давление уравновеши-
вается силой упругой деформации чувствительного эле-
мента (мембраны, пружины, сильфона и т. п.); поршне-
вые — давление уравновешивается силой (грузом), дей-
ствующей на поршень; комбинированные (кольцевые и
колокольные) — принцип действия носит смешанный ха-
рактер; электрические — используются изменения иони-
зации газа, явление электрического разряда, изменение
э. д. с. термопары.
Дифманометры делятся на две основные группы—
жидкостные и пружинные. К жидкостным относятся диф-
манометры с видимым мениском — поплавковые, коль-
цевые и колокольные, к пружинным — сильфонные н
мембранные.
11.1. МАНОМЕТРЫ, ВАКУУММЕТРЫ
И МАНОВАКУУММЕТРЫ
II.1.1. Жидкостные приборы
Приборы этого типа благодаря своей простоте, деше-
визне и относительно высокой точности измерения широко
распространены в заводской и лабораторной практике.
U-образный манометр (рис. П.1,а) может быть исполь-
зован для измерения давления, разрежения, а также, как
дифференциальный манометр для измерения разности
28
ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ
давлений. В качестве рабочей жидкости обычно применяют
воду, ртуть, масло, спирт. Погрешность отсчета показа-
ний U-образных манометров может быть ±2 мм столба
рабочей жидкости и ие зависит от диаметра трубок Ог-
Рис. II.1. Схемы трубных манометров
счет величины давления по шкале U-образного манометра
затруднителен в связи с колебанием рабочей жидкости
в трубках. Поэтому более удобным и простым прибором
является однотрубный чашечный манометр (рис. П.1, б).
некотором одно из колен заменено сосудом с диаметром
значительно большим, чем диаметр другого колена. Так
как понижение уровня h2 в сосуде незначительно, им
можно пренебречь и отсчет вести только по стеклянной
трубке кг, что упрощает измерение. Погрешность от-
счета показаний однотрубного чашечного манометра
может составлять ±0,5 мм столба рабочей жидкости.
Микроманометры с наклонной трубкой (рис. 11.1, в)
применяются для измерения малых давлений, вакуума
или разности давлений. Микроманометры выпускаются
с переменным и постоянным углом наклона трубки.
Мановакуумметр U-образный. Прибор предназначен
для измерения избыточного и вакуумметрического давле-
ния нейтральных газов. В качестве рабочей жидкости
применяется вода. Мановакуумметры выпускаются по
ГОСТ 9933—61 иа следующие верхние пределы измерения
в миллиметрах жидкостного столба: 100, 250, 600 (завод
«Лаборприбор», Клин) и 400 (завод «Газприбор», Киев).
Тягонапоромер дифференциальный жидкостный типа
ТДЖ- Тягонапоромер применяется для измерения избы-
точного и вакуумметрического давления, а также разности
давлений неагрессивных газов. В зависимости от модифи-
кации комплекты тягомеров состоят из 1-, 2-, 3-, 4- или
6-чашечных однотрубных манометров (секций), собранных
в одном корпусе. Пределы измерения: 0—160; 0—250;
0—400 и 0—630 кгс/м2. Наибольшее статическое давление
0,5 кгс/см2. Рабочая жидкость — дистиллированная вода.
Основная погрешность прибора ±1,5%. Прибор пред-
назначен для щитового монтажа.
Изготовитель: завод «Стеклоприбор», Голынки.
Тягонапоромер жидкостный типа ТНЖ-Н. Тягонапо-
ромер предназначен для измерения избыточного и вакуум-
метрического давления, а также разности давлений воз-
духа и неагрессивных газов при статическом давлении
до 0,2 кгс/см2 и окружающей температуре от 10 до 55° С.
Пределы измерения: 0—40; 0—63; 0—100 и 0—160 кгс/м2.
Тягонапоромер применяется для настенного монтажа.
В качестве рабочей жидкости используется спирт этило-
вый, Основная погрешность прибора при температуре
окружающей и измеряемой среды 20Q С не превышает
±1,5% от верхнего предела измерений.
Изготовитель: завод «Стеклоприбор», Голыики.
Микроманометр многопредельный с наклонной труб-
кой типа ММН-240. Прибор предназначен для измерения
избыточного и вакуумметрического давления, а также
разности давлений неагрессивных газов. Микроманометр
применяется в качестве переносного лабораторного при-
бора для периодических точных замеров при испытаниях
или проверке других приборов. В качестве заполнителя
(рабочей жидкости) применяется спирт этиловый. Пре-
делы измерения микроманометра составляют 0—240 кгс/м2
при статическом давлении до 1000 кгс/м2. Класс
точности 1. Габаритные размеры прибора 432 X 207 X
X 200 мм.
Изготовитель: Дубенский завод счетных машин.
II. 1.2. Мембранные приборы
Напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры мембран-
ные показывающие типа НМП-52, ТММП-52 и ТНМП-52
(табл. II. 1) предназначены для измерения избыточного
и вакуумметрического давления незапыленного сухого
воздуха или нейтральных по отношению к стали, цветным
металлам и их сплавам газов.
Принцип действия приборов основан на уравновеши-
вании вакуумметрического или избыточного давления
силами упругой деформации чувствительного элемента—
герметичной мембранной коробки. В процессе эксплуата-
ции приборы не должны подвергаться перегрузкам, пре-
вышающим 25% ot- верхнего предела измерений. Приборы
предназначены для утопленного щитового монтажа.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Саранск.
Таблица 11.1
Технические характеристики приборов
НМП-52, ТММП-52 и ТНМП-52
Обозначение Наимено- вание Класс точности Пределы измерения в кгс/м2
Напоро- мер мем- бранный показы- вающий 2,5 0—16; 0—25; 0—40; 0—60
НМП-52 1,5; 2,5 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600; 0—2500; 0—4000
2,5 (—16)—(0); (—25)—(0); (-40)-(0); (-60)-(0)
ТММП-52 Тягомер мембран- ный показы- вающий 1,5; 2,5 (—100)—(0);(—160)—(0); (—250)—(0); (—400)—(0); (-600)-(0); (—1000)—(0); (—1600)—(0); (—2500)—(0); (—4000)—(0)
Тягона- поромер мем- бранный показы- вающий 2,5 (-8)-(0)-(+8); (-12,5)-(0)-(+12,5); (—20)—(0)—(+20); (-30)-(0)-(+30)
ТНМП-52 1,5; 2,5 (—50)—(0)—(+50); (—80)—(0)—(+80); (-125)-(0)-(+125); (—200)—(0)—(+200); (—300)—(0)—(+300); (—500)—(0)—(+500); (—800)—(0)—(+800); (—1250)—(0)-(+1250); (—2000)—(0)—(+2000)
II. 1.3. Приборы с трубчатой
пружиной
Манометры с трубчатой одновитковой пружиной
принадлежат к числу наиболее распространенных пру-
жинных манометров. Действие их основано на исполь-
зовании зависимости между упругой деформацией чув-
ствительного элемента (одновитковой трубчатой пружины)
и внутренним давлением.
К приборам с трубчатой одновитковой пружиной
относятся манометры, мановакуумметры и вакуумметры
технические общего и специального (газовые) назначе-
ния, контрольные, образцовые, манометры для сверхвы-
соких давлений, электроконтактные с электро- или пнев-
модатчиком и др. При измерении давления агрессивных
сред следует применять разделительные сосуды, а вязких
сред — специальные отборные устройства.
Типы корпусов манометров, мановакуумметров и
вакуумметров в зависимости от способов крепления, рас-
положения фланца и присоединительного штуцера ука-
заны в табл. II.2, а их основные размеры даны на рис. II.2
и в табл. 11.3.
Манометры, вакуумметры и мановакуумметры общего
и специального назиачения. Эти приборы выпускаются
следующих классов точности: 0,6; 1; 1,5; 2,5 и 4
29
Т а б л иц а 11.2
Типы корпусов манометров,
мановакуумметров и вакуумметров (по ГОСТ 8625—69)
Тип Способ крепле- ния Расположение Диаметр корпуса в мм
фланца присоеди- нитель- ного штуцера
I Штуце- ром Без фланца Ради- альное 40; 60; 100; 160; 250
II Флан- цем Заднее 60; 100; 160; 250
III Флан- цем Переднее Осевое
IV Штуце- ром Без фланца 40; 60; 100; 160; 250
(ГОСТ 8625—69 и ГОСТ 2405—72); они предназначены для
работы при температуре окружающей среды в пределах
(—50)—(+60)° С и при относительной влажности окру-
(—50)—(+60)° С и при относительной
Тип I
Тип Л
Н
fl
А
4 ото
Тип IV
— са
d
Тип Ш
в
Рис. II.2. Типы показывающих манометров, вакуумметров
общего назначения
жаюдего воздуха от 30 до 80%. Приборы специального
назначения (газовые) применяются для измерения давле-
ния различных газов (кислорода, ацетилена и др.). Тех-
нические характеристики манометров, мановакуумме-
тров и вакуумметров приведены в табл. II.4.
Манометры, маиовакуумметры и вакуумметры пока-
зывающие сигнализирующие. Приборы типа ЭКМ-1У,
ЭКМ-2У,ЭКМВ-1У, ЭКВ-1У и ВЭ-16Рб(табл, 11.6) предназ-
начены для измерения избыточного и вакуумметрического
давления жидкостей, пара и газа и управления внешними
электрическими цепями путем включения и выключения
контактов в схеме сигнализации, автоматики и блоки-
ровки технологических процессов. Приборы типа ВЭ-16Р6
выполняются во взрывонепроницаемом корпусе и пред-
назначены для работы во взрывоопасных помещениях,
где возможно наличие взрывчатых средств третьей кате-
гории и группы Г по воспламеняемости.
' Рабочее напряжение электроконтактного устройства
220 В переменного или постоянного тока. Разрывная
мощность контактов не более 10 В-А переменного или
10 Вт постоянного тока. Погрешность включения кон-
тактов сигнализирующего устройства составляет ±2,5%
от суммы абсолютных значений пределов измерения.
Класс точности 1,5. Прибор предназначен только для
щитового монтажа. Темпера-
тура окружающей среды
в рабочих условиях от 0 до
60° С при относительной
влажности воздуха не более
80о/
Изготовитель: Маномет-
ровый завод, Томск.
Манометры, вакууммет-
ры и маиовакуумметры с уни-
фицированными выходными
параметрами типа МЭД. При-
боры дифференциально-транс-
форматорные с унифициро-
ванными выходными пара-
метрами предназначены для
измерения избыточного и ва-
куумметрического давления
неагрессивных жидкостей и
газов. Прибор МЭД имеет
круглый корпус диаметром
160 мм, в котором помещаются
держатель с трубчатой пружи-
ной, передаточный механизм и
индукционная катушка. Дав-
ление измеряемой среды под-
водится через радиальный
штуцер М20 X 1,5. Индук-
ционная катушка МЭД и ка-
тушка вторичного прибора
включены вдифференциально-
трансформаторную схему.
Выходной'параметр прибо-
ра—взаимная индуктивность
Таблица П.З
Габаритные и присоединительные размеры (в мм) манометров, мановакуумметров и вакуумметров (рис. 11.2)
А в я, ". h
не более
40 I М10Х1 — — — 2В \ 40 45 — 15
60 М12 < 1,5 4,5 48 63 4 45 60 75 6 20 —
100 М20Х1.5 5,5 40 106 5 60 100 105 8 25 35
160 М20Х1.5 7 128 170 5 70 125 120 8 30 60
250 М20Х1.5 7 200 265 7 70 175 120 8 35 100
S0
Таблица II.4
Технические характеристики показывающих манометров, вакуумметров и маиовакуумметров
общего и специального назначения
Наименование Тип Класс точности Диаметр корпуса в мм Расположение присоедини - тельного штуцера 1 т Тип кор- пуса Пределы измерения в кгс/смя Завод- изготовитель
Манометры по- казывающие об- щего назначения ОБМ1-100 2,5 100 Радиальное I 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60 Маномет- ровый завод, Томск
ОБМ1-Ю06 II
МОШ1-100 Осевое III
ОБМГнЫОО Радиальное I 0—100; 0—160; 0—250
ОБМГнЫООб II
ГМ-100 I
МТП-100 2,5; 1.5 0—0,6; 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600
ОБМ1-160 1.5 160 0—1; 0—1,6; 0—2,5; । 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100
ОБМЫ606 II
МОШ1-160 Осевое III
ОБМГнНбО Радиальное I 0—160; 0—250; 0—400; 0—600
ОБМГнЫбОб 11
МГиОШ1-160 Осевое III
ОБМГвЫбО Радиальное I 0—1000; 0—1600
ОБМГвЫбОб II
ГМ-160 I 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600
ГМОШ-160 Осевое III
МТП-160 Радиальное I 0—0,6; 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600;
МП-5 250 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250 0—400; 0—600
Манова кууммет- ры показывающие общего назначе- ния ОБМВ1-100 2,5 100 Радиальное I TT1.1TTT Tit hi г §3 о О О'О'З 11Ш1Т +4--Н—Ы h ЬЭ >— <О СП со >— о * . . .
ОБМВЫООб II
МВОШ1-100 Осевое III
МВТП-100 2,5; 1.5 Радиальное I
ОБМВ1-160 1.5 160
ОБМВ1-1606 II
МВОШ1-160 Осевое III
МВТП-160 Радиальное 1
31
П р о до л ж ей и е т аб л. II.4
Наименование Тип Класе точности Диаметр корпуса в мм Расположение присоедини- тельного штуцера Тип кор- пуса Пределы измерения в кгс/см? Завод- изготовитель
Вакуумметры показывающие об- щего назначения ОБВ1-100 2.5 100 Радиальное I (-1)-(0) Маномет- ровый завод, Томск
ОБВ1-Ю06 II
ВОШЫОО Осевое III
ВТП-100 2,5; 1.5 Радиальное I
ОБВ1-160 1.5 160
ОБВН606 II
ВОШ1-160 Осевое III
ВТП-160 Радиальное I
Манометры ам- миачные АМУ-1 Радиальное I 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100
АМУ-2 0—160; 0—250; 0—400; 0—600
Мановакуум- метр аммиачный АМВУ-1 Радиальное I тттт тттт 1111 Ч—1—1—h N3 •— С© СП
Манометр для фреона ОБМЫООбф 2,5; 1,5 100 Радиальное II 0—25
Мановакуум- метр для фреона ОБМВЫООбф Радиальное II (-1)-(0)-(+15); (-1)-(0)-(+24)
Манометры для измерения давле- ния воздуха, ки- слорода, ней- тральных горючих сред МТ-1 4 60 Радиальное I 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400 «Теплокон- троль», Казань
МТ-2 II
МТ-3 Осевое 111
МТ-4 IV
Манометры для измерения давле- ния воздуха, не- агрессивных жид- костей, газов н паров М1Д-1 2,5 40 Осевое IV 0—1,6 «Теплопри- бор», Ба- зарный Сызган
М1Д-2 0—2
Ml Д-З 0—2,5
Ml Д-4 0—4
Ml Д-5 0—6
Ml Д-6 0—10
М1Д-7 0—16
М1Д-8 0—25
Ml Д-9 0—40
М1Д-10 0—60
Ml Д-11 0—100
М1Д-12 0—160
М1Д-13 0—250
Манометры для измерения давле- ния кислорода ММ-40С1 1 4 Осевое IV 0—40
ММ-40С2 4 0—250
ММ-40СЗ 2,5
Примечание. Для измерения давления ацетилена верхние пределы МТ-1, МТ-2. МТ-3 и МТ-4 только 4 и 40 кгс/см®.
82
Таблица П.5
Пределы изменения электроконтактных
приборов
Наименование Тип Пределы измерения в кгс/см2
Манометр ЭКМ-1У 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100
ЭКМ-2У 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
ВЭ-16Р6 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
Манова- куумметр ЭКМВ-1У ВЭ-16Р6 ттттттт ттттттт '3'3'3'З'З'З'З ттттттт —1—1—1—1—1—р. кэ —. <£> СЛ 05 — о
Вакуумметр ЭКВ-1У ВЭ-16Р6 (0)-(-1)
между первичной и вторичной цепями трансформатора,
равная 0—10 мГ, время установления выходного сигнала
не более 1 с. Ток первичной цепи 0,125 А, частота
50 Гц, полное сопротивление первичной цепи 90 ± 9 Ом.
Класс точности 1 и 1,5.
Приборы работают в комплекте с вторичными взаимо-
заменяемыми дифференциально-трансформаторными при-
борами и машинами централизованного контроля и регу-
лирования. Приборы МЭД выпускаются на пределы изме-
рения, указанные в табл. II.6.
Температура окружающего воздуха от 5 до 50° С
при относительной влажности до 80%.
Изготовитель: Приборостроительный завод «Мано-
метр», Москва.
Манометры, маиовакуумметры и вакуумметры пока-
зывающие типа МП4, ВП4, МВП4. Приборы предназна-
чены для измерения избыточного и вакуумметрического
давления неагрессивных жидкостей, паров и газов в ста-
ционарных установках. В зависимости от модификации
(табл. II.7) показывающие приборы имеют дополнитель-
ное устройство, обеспечивающее сигнализацию о состоя-
нии измеряемого давления или выдачу сигналов (электри-
ческих или пневматических), пропорциональных измеряе-
мому давлению.
Принцип работы приборов основан на уравновешива-
нии измеряемого давления силами упругой деформации
одновитковой трубчатой пружины. Приборы имеют круг-
лый корпус диаметром 160 мм; они приспособлены для
установки на стене или на щите в вертикальном поло-
жении и крепятся за фланцы корпуса.
У приборов МП4-Ш, MFI4-IV, МВП4-Ш, МВП4-1У,
ВП4-Ш, ВП-IV в качестве датчиков электрического сиг-
нала используются два генератора высокой частоты.
На выходе схемы сигнализации применены реле РЭС-9.
Допускаемая нагрузка контактов реле 75 Вт при напря-
жении 250 В постоянного тока, 60 Вт при 30 В и 40 Вт
при 220 В переменного тока. Сигнальное устройство пи-
тается от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.
Манометры МП4-У, маиовакуумметры MBH4-V и
вакуумметры BH4-V предназначены для установки в си-
стемах автоматического регулирования. Выходной сигнал
прибора изменяется в пределах 0,2—1 кгс/см2 при изме-
нении измеряемого давления среды от нижнего до верх-
него предела шкалы прибора. Питание приборов осуще-
ствляется воздухом давлением 1,4 кгс/см2. Расстояние
передачи пневматического сигнала по трубопроводу диа-
метром 6 мм — до 300 м.
Приборы МП4-У1, MBI14-VI и BTI4-VI конструктивно
состоят из двух основных узлов, смонтированных в одном
корпусе: узла измерения давления и узла преобразования
перемещения в электрический сигнал. Рабочий диапазон
выходных электрических сигналов составляет 0—5 мА
постоянного тока и соответствует нижнему и верхнему
пределам шкалы прибора.
Для подвода питания (220 В, 50 Гц) и съема выходного
сигнала предусмотрены штепсельные разъемы. Темпера-
тура окружающей среды для приборов обычного испол-
нения от 0 до 60° С при относительной влажности до 80%.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Манометры, маиовакуумметры и вакуумметры само-
пишущие. Манометры и маиовакуумметры предназначены
для измерения и записи избыточного и вакуумметриче-
ского давления неагрессивных газов, паров и жидкостей,
а вакуумметры — только газообразных сред.
Действие приборов основано на уравновешивании
измеряемого давления силой упругой деформации труб-
чатой пружины. Приборы двухзаписные отличаются от
приборов однозаписных наличием нторой трубчатой пру-
жины и записывающего пера. Вращение диаграммы
осуществляется с помощью часового механизма или син-
хронного микродвигателя, питание к которому подводится
через штепсельный разъем.
Приборы имеют прямоугольный унифицированный
корпус с размерами 280 X 340 X 125 мм. В конструкции
корпуса предусмотрена возможность как настенного,
так и утопленного монтажа.
Пневматическое изодромное регулирующее устрой-
ство приборов состоит из регулирующего и интегрального
блоков и пневматического реле. Конструкция и принцип
действия регулирующего устройства описаны в гл. XIV.
Типы выпускаемых приборов и их пределы измерения
приведены в табл. II.8.
Таблица 11.6
Пределы измерении приборов типа МЭД
Н аименованне Модель Пределы измерения в кгс/см*
Манометр 2364 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16
2365 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
Манова- куумметр 2364 ТТТТТ ттттт 33333 ттттт Ч—1—1—1—н — СЛ 00 — О
2365 (-1)-(0)-(+24)
Вакуумметр 2364
2 Б. Д. Кошарский
33
Таблица II.7
Технические характеристики приборов МП4, МВП4 и ВП4
Наименование Дополнительное устройство Тип Класс точности Пределы измерения в кгс/см2
Манометр Сигнальное устройство МП4-Ш 1,5 0—0,6; 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
Сигнальное устройство вз рывозащищен ное MIT4-IV
Пневматический выходной сигнал MIT4-V 1; 1,5
Электрический выходной сигнал МП4-У1
Мановакуумметр Сигнальное устройство МВП4-П1 1,5 ТГГТ |ТТ ттттттт g'3'S'S о 1ТТ।II। +++++?+ ю СО сл со •— о
Сигнальное устройство взрыьозащищенное МВП4-1У
Пневматический выходной сигнал МВП4-У 1; 1,5
Электрический выходной сигнал МВП4-У1
Вакуумметр Сигнальное устройство ВП4-П1 1,5 (_0,б)-(0); (—1)—(0)
Сигнальное устройство взрывозащнщенное ВП4-1У
Пневматический выходной сигнал BII4-V 14 U
Электрический выходной сигнал ВШ-VJ
Таблица IL8
Пределы измерения самопишущих манометров, маиовакуумметров и вакуумметров с трубчатой пружиной
Наименование Привод Диаграммы Пределы измерения s кгс/см*
от синхронного двигателя от часового механизма
Манометр однозаписной МТС-711 МТС-712 0—0,6; 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
Манометр двухзаписной МТ2С-711 МТ2С-712
Манометр с изодромным регули- рующим устройством МТ-711Р МТ-712Р 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600
Мановакуумметр однозаписной Мановакуумметр двухзаписной МВТС-711 МВТ2С-711 МВТС-712 МВТ2С-712 _1)_(0)_(+0,6); -1)-(0)-(+1,5); -1)-(0)-(+3); (-1)-(0)-(+5); -1)-(0)-(+9); (-1)-(0)-(+15)
Мановакуумметр с изодромным регулирующим устройством МВТ-7НР МВТ-712Р (-1)-(0)-(+5); (-1)-(0)-(+9)
Вакуумметр вднозашююй ВТС-711 ВТС-712 (—0,6)—(0); (—1)—(0)
Вакуумметр даухзапцсвой ВТ2С-711 ВТ2С-712
34
Класс точности измерительной части прибсра 1,
регулирующего устройства 1,5. Время одного оборота
диаграммы от синхронного двигателя 8 и 24 ч, от часо-
вого механизма 12 и 24 ч. Привод диаграммы от часового
механизма имеет восьмисуточнып завод. Питание прибо-
ров с приводом диаграммы от синхронного микродвига-
теля осуществляется от сети переменного тока 220 В,
50 Гц. Питание пневматической части приборов осуще-
ствляется воздухом давлением 1,4 кгс/см2; рабочий диапа-
зон выходных пневматических сигналов, пропорциональ-
ных измеряемому давлению, составляет 0,2—1 кгс/см2.
Расстояние передачи пневматических сигналов по трубо-
проводу диаметром 6 мм — до 300 м. Предел пропорцио-
нальности регулирующего устройства 10—250%, время
изодрома от 0,1 до 20 мин. Температура окружающей
среды от 5 до 50° С при относительной влажности
до 80%.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Манометры с дистанционной электрической передачей
типа М1М. Манометры служат для преобразования изме-
ряемого давления неагрессивных сред в пропорциональ-
ный ему унифицированный электрический сигнал 0—5 мА
постоянного тока. Приборы являются бесшкальными дат-
чиками давления и применяются в системах автоматиче-
ского контроля и регулирования. Чувствительный эле-
мент манометра — трубчатая манометрическая пружина.
Исполнение прибора пылезащищенное и брызгонепрони-
цаемое. Манометры выпускаются 17 модификаций
MIM18—MIM34 на предел измерения от 0 до 1; 1,6; 2,5;
4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 и
1600 кгс/см2. Монтаж прибора настенный. Питание от
сети переменного тока 220 В, 50 Гц; потребляемая мощ-
ность 5 мА. Сопротивление нагрузки совместно с сопро-
тивлением линии связи не более 2,5 кОм. Класс точности 1.
Температура окружающей среды от 5 до 50° С, относи-
тельная влажность 80%. Габаритные размеры 220 X
X 260 X 130 мм.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмон, Чебоксары.
Индикатор давления ферродинамический типа ИДФ.
Прибор предназначен для преобразования давления неаг-
рессивных газов и жидкостей в непрерывный унифициро-
ванный электрический сигнал напряжения переменного
тока. Применяется в системах регулирования давления
в комплексе со вторичными приборами и регуляторами,
работающими от сигнала ферродинамического преобра-
зователя, а также для дистанционной связи с приборами
ферродинамической системы. Может работать только
во взрывобезопасной среде. Чувствительным элементом
индикатора является трубчатая манометрическая пру-
жина. Основная погрешность показаний прибора по шкале
±1,5%, комплекта ±2%. Верхние пределы измерения
давления: 1,6; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250
и 400 кгс/см2. Пределы изменения напряжения унифици-
рованного выходного сигнала индикатора в зависимости
от модификации его выходных преобразователей: (—1)—
—(0)—(+1) В для ПФ1, ПФ2; 0—2 В для ПФЗ, ПФ4;
1—3 В для ПФ5, ПФ6. Питание выходных преобразова-
телей ПФ индикатора осуществляется от приборов, рабо-
тающих с ним в комплекте: для ПФ2, ПФ4 иПФб—нап-
ряжением 12В, 50Гц; для ПФ1, ПФЗ и ПФ5 — напря-
жением 60 В, 50 Гц. Потребляемая мощность 12 В-А.
Монтаж индикатора настенный. Температура окружающей
среды от 5 до 50° С. Габаритные размеры 184 X 420 X
X 215 мм.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
II. 1.4. Сильфонные приборы
Напоромеры, тягомеры и тягонапоромсры сильфон-
ные типа НС, ТМС и ТНС. Приборы предназначены для
измерения (записи) цзбыточцого и вакуумметрического
давления воздуха и неагрессивных газов. Принцип их
действия основан на уравновешивании давления силами
упругой деформации сильфона и диапазонных цилиндри-
ческих пружин. Конструктивно приборы состоят из двух
частей: сильфонного блока и показывающей (самопишу-
щей) части, встроенных в один корпус. Технические ха-
рактеристики приборов приведены в табл. II.9.
Питание приборов НС-711, ТМС-711, ТНС-711,
НС-717Сг, ТМС-717Сг и ТНС-717Сг осуществляется от
сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Устройство, сигнали-
зирующее о состоянии измеряемого давления приборов
НС-717Сг, ТМС-717Сг и ТНС-717Сг, выдерживает не
менее 105 замыканий и размыканий электрической цепи
переменного тока мощностью 40 Вт при 220 В, 50 Гц и
постоянного тока мощностью 40 Вт при 220 В.
Питание приборов НС-718П, ТМС-718П и ТНС-718П
осуществляется воздухом давлением 1,4 кгс/см2; рабочий
диапазон выходных пневматических сигналов, пропор-
циональных измеряемому давлению, составляет 0,2—
1 кгс/см2. Расстояние передачи пневматического сигнала
по трубопроводу диаметром 6 мм — до 300 м. У са-
мопишущих приборов время одного оборота диаграммы
12 и 24 ч. Привод диаграммы от часового механизма
имеет восьмисуточный завод. Температура окружаю-
щей среды по 5 до 50° С при относительной влажности
до 80%.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Манометры, вакуумметры и мановакуумметры силь-
фонные самопишущие с пневматическим изодромным
регулирующим устройством типа МС, МВС и ВС. Приборы
с регулирующим устройством, построенные по принципу
компенсации перемещений, предназначены для измерения,
записи и автоматического поддержания заданного значе-
ния избыточного или вакуумметрического давления неаг-
рессивных газообразных сред в системе контроля и управ-
ления производственными процессами.
Пневматическое изодромное регулирующее устройство
приборов состоит из регулирующего и интегрального
блоков и пневматического реле (подробно см. гл. XIV).
Технические характеристики выпускаемых приборов даш
в табл. 11.10.
Класс точности регулирующего устройства 1,5; пре-
дел пропорциональности 10—250%; время изодрома от 0,1
до 20 мин (предельное время оо). Характеристика привода,
условия питания переменным током и воздухом анало-
гичны приборам типа НС.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Сигнализаторы напора и тяги сильфонные взрывозащи-
щенные типа СНСП и СТСВ. Приборы СНСВ и СТСВ пред-
назначены для сигнализации и показания избыточного
давления и вакуумметрического давления неагрессивных
газов. Сигнализаторы выпускаются во взрывозащищен-
ном исполнении и предназначены для работы во взрыво-
опасных помещениях классов В-1, В-la, В-16 (согласно
классификации «Правил устройства электроустановок»),
в которых по условиям работы возможно образование
взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом катего-
рий 1, 2, 3 и групп А, Б, Г. Сигнализаторы могут эксплу-
атироваться также в общепромышленных помещениях.
Принцип их действия основан на уравновешивании давле-
ния упругими силами сильфона и диапазонных пружин-
ных блоков. Конструктивно сигнализаторы выполнены
поблочно и состоят из собственно показывающего прибора
вместе с датчиком первичного импульса и электросигналь-
ного блока с датчиками и выходными реле. Пределы из-
мерения давления: 0—0,6 кгс/см2; 500—1100; 0—600;
0—160 кгс/ма; для СНСВ и (•—1)—(0)—(—0,4) кгс/сма;
(—160)—(0); (—600)—(0); (—1600)—(0); (—6000)—(0) кгс/ма
для СТСВ. Класс точности 2,5. Питание переменным
током 220 В, 50 Гц. Температура окружающей среды
от —15 до +15° С; относительная влажность 80%. Габа-
ритные размеры 335 X 280 X 290 мм.
Изготовитель: завод «Тенлокоцтроль», Казань.
35
Таблица 11.9
Технические характеристики сильфонных напоромеров, тягомеров и тягоиапоромеров
If
Наименование Привод диаграммы, дополнительное устройство Тип Класс точности Пределы измерения в кгс/м2
Напоромер само- пишущий Привод диаграммы от син- хронного двигателя НС-711 4 0—16
2,5 0—25; 0—40; 0—60
1,5 0—100; 0—160; 0—250; 0—400
Привод диаграммы от часо- вого механизма НС-712
1; 1,5 0—600; 0—1000; 0—1600; 0—2500; 0—4000
Напоромер пока- зывающий Без дополнительного уст- ройства НС-718 1; 1,5 0—600; 0—1000; 0—1600; 0—2500; 0—4000
С пневматическим выход- ным сигналом НС-718П
С сигнальным устройством НС-717Сг
Тягомер самопи- шущий Привод диаграммы от син- хронного двигателя ТМС-711 4 (-16)-(0)
2,5 (-25)-(0); (—40)—(0); (—60)—(0)
1,5' (-100)-(0); (—160)—(0); (—250)—(0); (—400)—(0)
Привод диаграммы от часо- вого механизма ТМС-712
1; 1,5 G00)—(0); (—1000)—(0); (—1600)—(0); (—2500)—(0); (—4000)—(0)
Тягомер показы- вающий Без дополнительного уст- ройства ТМС-718 1; 1,5 (—600)—(0); (—1000)—(0); (—1600)—(0); (—2500)—(0); (—4000)—(0)
С пневматическим выход- ным сигналом ТМС-718П
С сигнальным устройством ТМС-717Сг
Тягонапоромер са- мопишущий Привод диаграммы от син- хронного двигателя ТНС-711 4 (-8)-(0)-(+8)
2,5 (—12,5)—(0)—(+12,5); (—20)—(0)—(+20) (—30)—(0)—(+30)
1,5 (—50)—(0)—(+50); (_80)—(0)—(+80): (—125)—(0)—(+125); (—200)—(0)—(+200)
Привод диаграммы от часо- вого механизма ” ТНС-712
1; 1,5 (—300)—(0)—(+300); (—500)—(0)—(+500); (—800)—(0)—(+800); (—1250)—(0)—(+1250) ; (—2000)—(0)—(+2000)
Тягонапоромер показывающий Без дополнительного уст- ройства ТНС-718 1; 1,5 (—300)—(0)—(+300); (—500)—(0)—(+500); (—800)—(0)—(+800); (—1250)—(0)—(+1250) (—2000)—(0)—(+2000)
С пневматическим выход- ным сигналом ТНС-718П
С сигнальным устройством ТНС-717Сг
36
Таблица II. 10
Технические характеристики приборов
типа МС, МВС и ВС
Наимено- вание Привод Класс точ- ности Пределы измерения в кгс/см®
ОТ синхронного двигателя от часового механизма
Мано- метр МС-711Р МС-712Р 1 0—0,25; 0—0,4; 0—0,6; 0—1; 0—1,6; 0—2,5; 0—4
Мано- вакуум- метр МВС-711Р МВС-712Р . 1,5 (-1)-(0)- (+0.6); (-I)-(O)- (+1.5); (_1)-(0)- (+3)
Вакуум- ‘метр ВС-711Р ВС-712Р (_0,6)-(0); (-l)-(O)
П.2. УНИФИЦИРОВАННЫЕ ДАТЧИКИ
ДАВЛЕНИЯ
Датчики давления входят в общин комплекс унифи-
цированной системы взаимозаменяемых компенсационных
датчиков ГСП. Датчики предназначены для непрерывного
преобразования давления (абсолютного, избыточного или
вакуумметрического) в пропорциональный сигнал (токо-
вый или пневматический) дистанционной передачи. Они
используются в комплекте с вторичными приборами,
регуляторами и другими устройствами антоматнки, ма-
шинами централизованного контроля и системами управ-
ления, работающими от стандартного входного сигнала
в виде электрического постоянного тока 0—20 или 0—5 мА
(ГОСТ 9895—69), а также от стандартного пневматиче-
ского входного сигнала 0,2—1 кгс/см2 (ГОСТ 9468—60).
Датчики построены по блочному принципу. Их действие
основано на электрической (пневматической) силовой
компенсации. Принципиальные схемы датчиков пред-
ставлены на рис. II.3. Каждый датчик состоит из преоб-
разователя (электрического и пневматического) и изме-
рительного блока.
Пневмосиловой датчик выпускается типа ПП1
(рис. II.3, а), питание его осуществляется воздухом дав-
лением 1,4 кгс/см2. Предельное расстояние передачи
выходного сигнала по пневмотрассе с внутренним диаме-
тром трубопронода 6 мм не более 300 м. Расход воздуха
составляет 0,18 м3/ч.
Электросиловой преобразователь выпускается двух
типов: линейный ПЭ1 (рис. II.3, б) и квадратичный ПЭР1
(рис. II.3, в); первый применяется в датчиках давления,
температуры, уровня, перепада давления, плотности и
т. п., второй — в дифманометрах-расходомерах. Датчики
электрические работают в комплекте с полупроводнико-
вым усилителем УП-20, преобразующим сигнал индика-
тора рассогласования в сигнал постоянного тока. Усили-
тель смонтирован в корпусе, предназначенном для щито-
ного монтажа. Датчики давления с выходным сигналом
0—5 мА отличаются от датчиков давления с выходным
сигналом 0—20 мА только данными катушки индикатора
рассогласования. Схемы соединений датчиков с выход-
ными сигналами 0—5 и 0—20 мА одинаковы; различие
состоит только в величине сопротивления нагрузки: для
датчиков с выходным сигналом 0—20 мА она составляет не
более 1 кОм, для датчиков с выходным сигналом 0—5 мА—
не более 2,5 кОм. Передача выходного сигнала датчика
должна осуществляться по двухпроводной линии связи
кабелем с сечением жилы 0,75 или 1 мм2. Подключение
к датчику усилителя рекомендуется осуществлять кабе-
лем КВРГ 7 X 1 или подобным ему кабелем длиной не
более 3 м.
При использовании для соединения датчика с уси-
лителем экранированного кабеля, например типа
РПШЭ-200 6 X 1, КНРТП или КНРТЭ 7X1, усилитель
может быть отнесен от датчика на расстояние до 100 м
Рис. П.З. Принципиаль-
ные схемы преобразовате-
лей:
а—преобразователь пнев-
мосиловой типа ПП1;
б — преобразователь эле-
ктросиловой линейный
типа ПЭ1; в — преобра-
зователь электросиловой
квадратичный типа ПЭР1;
lt 2 — рычажная система;
3 — пружина корректора
нуля; 4—подвижная опора;
5—сопло; 6—сильфон обрат-
ной связи: 7 — пневмореле;
8 — заслонка; 9 — индикатор рассогласования; 10 — плунжер:
11 — усилитель; 12 — рычаг обратной связи; 13 — подвижная
катушка; 14—магнит; 15—подвижный сердечник; 16—элект-
ромагнит
(сопротивление каждого провода не более 2,5 Ом и емкость
между каждой парой проводов не более 0,025 мкФ). Допу-
скается расположение усилителя на расстоянии до 250 м
от датчика (сопротивление каждого провода не более 6 Ом
и емкость между каждой парой проводов не более0,06 мкФ).
При этом возможно появление дополнительной погреш-
ности не более 0,8% нормирующего значения. Экран
кабеля должен быть заземлен. Питание датчика осуще-
ствляется переменным током 220 В, 50 Гц, потребляемая
мощность — 15 В-А. Датчик с вынесенйым усилителем
работает при температуре окружающего воздуха от —50
до +50° С и относительной влажности не более 80%,
а усилитель — при температуре воздуха 20 ± 5° С.
Конструктивно преобразователь и измерительный блок
выполнены в отдельном корпусе (кроме усилителя УП-20).
Измерительные блоки датчиков унифицированы и зача-
стую отличаются друг от друга только размерами или
расположением чувствительного элемента.
Типы и модели выпускаемых датчиков данления ГСП
даны в табл. 11.11. Напоромеры, тягомеры и манометры
абсолютного давления используются для измерения давле-
ния газа. Манометры, манометры узкопредельные, вакуум-
метры и мановакуумметры применяются для измерения
давления газа и жидкости. При измерении давления жидко-
сти допускается дополнительная погрешность
в 0,005 кгс/см2.
37
Таблица 11.11
Типы и модели датчиков давления ГСП
Наименование С пневматическим сигналом С электрическим сигналом Пределы измерения
Тип Модель Класс точности Тип Модель Класс точности кгс/м’ кгс/см-*
20 мА 5 мА
Сильфон- ные Напоромер НС-П1 9174 1 НС-Э1 9274 9574 1,5 0-40 —
1; 1,5 0—63
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 0—100 0—160 [0—250]
НС-П2 9175 1 НС-Э2 9275 9575 1,5 [0—100]
1; 1,5 [0-160]
1; 1,5 0,6; 1; 1,5 0—250; 0—400; 0—630; [0—1000]
нс-пз 9176 нс-эз 9276 9576 [0—630] 0—1000; 0—1600; 0—2500; 0—4000
Манометр МС-П1 9121 1 МС-Э1 9221 9521 — [0—0,25]
0,5; I 0—0,4; 0—0,6 0-1; 0—1,6; 0—2,5 0—4
МС-П2 9124 1 МС-Э2 9224 9524 1; 1,5 [0-4]
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 0—6 0—10 0—16; 0—25
Продолжение табл. 11.11
Наименование С пневматическим сигналом С электрическим сигналом Пределы измерения
Тип Модель Класс точности Тип Модель Класс точности кгс/м’ кгс/см!
20 мА 5 мА
МП-П2 9112 МП-Э2 9212 9512 0—40; 0—60; 0—100
Манометр МП-ПЗ 9113 0,5; 1 МП-ЭЗ 9213 9513 0,6; 1,5 — 0—160; 0—250; 0—400
Пружин- ные МП-П4 9114 МП-Э4 9214 9514 0—600; 0—1 000
Манометр сверхвысо-. кого дав- ления МСВ-П1 МСВ-П2 мсв-пз МСВ-П4 МСВ-П5 МСВ-П6 9181 9182 9183 9184 9185 9186 1 МСВ-Э1 МСВ-Э2 мсв-эз МСВ-Э4 МСВ-Э5 МСВ-Э6 9281 9282 9283 9284 9285 9286 9581 9582 9583 9584 9585 9586 1; 1,5 — 0—1 000 0—1 600 0—2 500 0—4 000 0—6 000 0—10 000
1,5 (—40)—(0)
ТС-П1 9171 ТС-Э1 9271 9571 1; 1,5 (-63)-(0)
Сильфон- Тягомер 0,5; 1 0,6; 1; 1,5 ттт ьэ — СП о о ООО 444
ны*е 1 1,5 [(-ЮО)-(О)]
ТС-П2 9172 ТС-Э2 9272 9572 1; 1,5 [(—160)—(0)]
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 Ills оооо LOOCOO CN ТС О —Н 1111
Продолжение табл, II.11
Наименование С пневматическим сигналом С электрическим сигналом Пределы измерения
Тип Модель Класс точности Тип Модель Класс точности кгс/м2 кгс/см2
20 мА । 5 мА
Сильфон- ные Тягомер тс-пз 9173 0,5; 1 тс-эз 9273 9573 0,6; 1; 1,5 К-бЗО)-(О)] [(—1000)—(0)] (—1600)—(0); (—2500)—(0); (—4000)—(0) —
Вакуумметр ВС-П1 9123 I ВС-Э1 9223 9523 1; 1,5 — [(—0,025)—(0)]
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 (—0,4)—(0); (-0,6)-(0) (-1)-(0)
Тягонагю- ромер ТНС-П1 9174 1 ТНС-Э1 9274 9574 1,5 (-20)-(0)-(+20) —
1; 1,5 (—31,5)—(0)—(4-31,5)
0,5; 1 О',6; 1; 1,5 (—50)—(0)—(+50) (—80)—(0)—(+80) [(—125)—(0)-(+125))
ТНС-П2 9175 1 ТНС-Э2 9275 9575 1,5 [(-50)-(0)-(+50)]
1; 1,5 [(-80)-(0)-(+80)]
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 (—125)—(0)—(+125) (—200)—(0)—(+200) (—315)—(0)—(+315) [(—500)—(0)—(+500)]
тнс-пз 9176 1 тнс-эз 9276 9576 (—315)—(0)—(+315)
0,5; 1 (—500)—(0)—(+500) (—800)—(0)—(+800) (—1250)—(0)—(+1250) (—2000)—(0)—(+2000)
Продолжение табл. 11.11
Наименование С пневматическим сигналом С электрическим сигналом Пределы измерения
Тип Модель Класс точности Тип Модель 20 мА 1 5 мА Класс точности кгс/м’ кгс/см2
Сильфон- ные Манова- куумметр МВС-П1 9121 0,5; 1 МВС-Э1 9221 9521 0,6; 1; 1,5 — Ф1Я О •—со' +++ 111 111 777
МВС-П2 9124 1 МВС-Э2 9224 9524 1; 1,5 (-1)-(0)-(+3)
0,5; 1 0,6; 1; 1,5 1111 ТТТТ 3 о о о 1111 Ч—1—1—1" tO — О U1 сл4—”
Манометр абсолютного давления МАС-П1 9131 1,5 МАС-Э1 9231 9531 1,5 — 0—0,25; 0—0,4;
1; 1,5 1; 1,5 0—0,6; 0—1;
0,6; 1; 1,5 0,6; 1; 1,5 —<CN ТГ 1 1 1 ООО
МАС-П2 9132 МАС-Э2 9232 9532 ..©ФЮ СО — —• сч 1111 О ООО
МАС-ПЗ 9133 2,5 1,5; 2,5 1; 1,5 МАС-ЭЗ 9233 9533 2,5 1,5; 2,5 1; 1,5 0—0,06 0—0,1 0—0,16
0,6; 1; 1,5 0,6; 1; 1,5 0—0,25 0—0,4
Манометр узкопре- дельный МС-П12 9192 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 МС-Э12 9292 9592 — 2,1—2,5 1,9—2,5 1,5—2,5 3,4—4 3,0—4 2,4—4
л. Продолжение табл. 11.11
Наименование С пневматическим сигналом С электрическим сигналом Пределы измерения
Тип Модель Класс точности Тип Модель 20 мА | 5 мА Класс точности кгс/мг кгс/см!
Сильфон- ные Манометр узкопре- дельный МС-П13 9193 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 МС-Э13 9293 9593 0,6; 1; 1,5 — 5—6 4,4—6 3,5—6 8,4—10 7,5-10 6—10
МС-П15 9195 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 МС-Э15 9295 9595 0,25; 0,4; 0,4; 0,6; 0,6; 1; 0,25; 0,4, 0,4; 0,6; 0,6; 1 13,5—16 12—16 10—16 21—25 19—25 15—25
МС-П17 9197 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 МС-Э17 9297 9597 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 34—40 30—40 24—40 50—60 44—60 35—60
МС-П18 9198 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0.25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 МС-Э18 9298 9598 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 84—100 75—100 60—100 135—160 120—160 100—160
МС-П19 9199 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 МС-Э19 9299 9599 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 210—250 190—250 150—250 340—400
0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 0,4; 0,6 0,6; 1 0,25; 0,4 0,4; 0,6 0,6; 1 300—400 240—400 500—600 440—600 350—600
Примечание. Датчики с пределами измерения, указанными в квадратных скобках, рекомендуется заказывать в том случае,- если в процессе эксплуатации
планируется перестройка датчика иа какой-нибудь другой верхний предел измерения из указанных для данного типа.
Для измерения давления агрессивных и кристалли-
зующихся сред, а также сред с высокой температурой
необходимо применять манометры, вакуумметры и мано-
вакуумметры в комплекте с жидкостными и мембранными
разделителями. Не допускается применение разделителей
с манометрами абсолютного давления, тягомерами, напо-
ромерами и тягонапоромерами. Приборы с пневмовыхо-
дом могут быть установлены во взрывоопасных поме-
щениях.
Изготовитель: Приборостроительный завод «Мано-
метр», Москва.
П.З. ДИФМАНОМЕТРЫ ДВУХТРУБНЫЕ ДТ
Двухтрубные дифманометры предназначены для из-
мерения расхода неагрессивных жидкостей, паров и
газов путем определения величины перепада давления на
сужающем устройстве, а также для измерения напора,
тяги и уровня. Выпускаются дифманометры ДТ-5 с водя-
ным заполнением и ДТ-50 с ртутным заполнением.
Технические характеристики приборов и их габарит-
ные размеры приведены в табл. 11.12. Основная погреш-
Таблица 11.12
Технические характеристики двухтрубных
дифманометров
Тип Статиче- ское давление в кгс/см2 Пределы показа- ний Г абаритвые размеры в мм
ДТ-5 ДТ-50 5 50 0—250 мм вод. ст. 0—700 мм рт. ст. 290X165X 790 290Х 170Х 1285
ность приборов ±0,5% от максимального предела пока-
заний. Температура в месте установки прибора должна
быть не ниже 0 и не выше 40° С. Прибор должен быть
установлен строго вертикально.
Изготовитель: Дубенский завод счетных машин.
11.4. ДИФМАНОМЕТРЫ ПОПЛАВКОВЫЕ
Поплавковые дифманометры могут применяться как
расходомеры, перепадомеры, тягомеры, напоромеры и
уровнемеры. Разность давлений, подводимых к сосудам
дифманометра, уравновешивается весом столба жидкости,
на поверхности которой в плюсовом (широком) сосуде
плавает стальной поплавок. Перемещение поплавка вслед-
ствие изменения уровня используется для измерения
перепада. Сохраняя постоянный размер плюсового сосуда
и изменяя диаметр и высоту минусового (узкого) сосуда,
можно при одном и том же ходе поплавка измерять раз-
личные величины предельных перепадов. Типы поплав-
ковых дифманометров приведены в табл. 11.13. Их тех-
нические характеристики—в табл. 11.14.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Верхний предел измерений по шкале дифманометров-
расходомеров выбирается из ряда А = а-10», где а= 1;
1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; п — целое (положитель-
ное или отрицательное) число или нуль. Единицы измере-
ния: кг/ч; т/ч; м3/ч; л/ч. Нижний предел измерений диф-
манометров с односторонней шкалой (диаграммой) равен
нулю. Питание самопишущих дифманометров с приводом
диаграммы от синхронного двигателя, а также дифмано-
метров с интегратором и с сигнальным устройством осу-
ществляется от сети переменного тока напряжением
220 В. Все приводы диаграмм имеют две скорости: 1 обо-
рот за 12 или за 24 ч. Продолжительность рабочего хода
часового привода от одной полной заводки равна 192 ±
± 6 я. Основная погрешность до 30% расхода не гаран-
тируется. Для дифманометров, предназначенных для
работы в качестве уровнемеров, расчетный перепад давле-
ния должен быть не менее 0,052 кгс/см2.
Измерительная часть дифманометров со ртутным
заполнением (рис. П.4) состоит из двух стальных сосудов,
смонтированных на чугунном кронштейне и соединенных
Рис. II.4. Дифманометры ДП-710, ДП-710Р, ДП-712Р,
ДП-781Р.
Перепад давления в кгс/см® Величина А в мм Перепад давления в кгс/см® Величина А в мм
0,063 0,025 726
0,08 0,315 726
0.1 0.4 774
0,125 734 0.5 867
0,16 0,63 1056
0,2 0.8 1271
1.0 1450
между собой трубкой 4. В поплавковом сосуде 5 на по-
верхности ртути плавает стальной поплавок, при любом
максимальном перепаде перемещение поплавка вместе
с ртутью равно 32,25 мм. Сменный сосуд 6 в зависимости
от измеряемого перепада давления имеет семь модифи-
каций. Во избежание выброса ртути в трубопровод при
случайном превышении величины максимального пере-
пада давления в днище поплавкового сосуда смонтирован
предохранительный клапан. Движение поплавка пере-
дается шестерне магнитной муфты. На оси последней
находится магнитопровод, отделенный стенкой специаль-
ного стакана-разделителя от постоянного магнита, вра-
щающегося синхронно с магпитопроводом. На линиях
подвода давлений к сосудам установлены запорные вен-
тили Z и 2 с устройством для продувки соединительных
линий и уравнительный вентиль 3.
43
Таблица 11.13
Типы поплавковых дифманометров
Наиме- нование Без дополнительного устройства С инте- гратором С сигналь- ным устройством С пневмо- датчиком Наиме- нование Без дополнительного устройства С инте- гратором С сигналь- ным устройством С пневмо- датчиком
Показы- вающие ДПМ-780, ДПМ-780Р, ДП-780, ДП-780Р ДП-781Р ДП-778, ДП-778Р ДП-787 ДП-787Р, ДПМ-787, ДПМ-787Р Самопи- шущие ДПМ-710, ДП-710, ДПМ-710Р, ДП-710Ч, ДПМ-710ч, ДП-710Р, ДПМ-710чР, ДП-710чР ДПМ-712Р, ДП-712Р __
Примечание. Буква Р означает, что дифманометр—расходомер; буква ч, что прибор имеет привод диаграммы от часового механизма; у остальных прибо-
ров привод диаграммы и интегратора от синхронного двигателя.
Таблица 11.14
Технические характеристики поплавковых дифманометров
Тип Статиче- ское давление изме- ряемой среды в кгс/см2 Заполнитель поплавкового сосуда Предельные номи- нальные перепады давления расходомеров Верхние пределы измерений пере- падомеровя тягомеров и напоромеров с односторонней шкалой (диаграммой) Верхние пределы измерений пере- падомеров с одно- сторонней шкалой и сумма абсолютных значений пределов измерений пере- падомеров с дву- сторонней сим- метричной шкалой (диаграммой) Верхние пределы измерений уровне- меров с одно- сторонней шкалой и сумма абсолют- ных значений пределов измерений уровнемеров с дву- сторонней сим- метричной шкалой (диаграммой) Основная погрешность в % от верхнего предела измерения
ДПМ-710; ДПМ-710ч; ДПМ-710Р; ДПМ-710чР; ДПМ-712Р; ДПМ-780; ДПМ-780Р; ДПМ-787; ДПМ-787Р 2,5 Масло МВП (ГОСТ 1805-51) 63; 100; 160; 250; 400 кгс/м2 63; 100; 160; 250; 400 кгс/м2 — — Для расходомеров на предел измерения 63 кгс/м2 ± 1,6; на пределы измерения 100, 160, 250, 400 кгс/м2 ± 1; для перепадомеров, тяго- меров и напороме- ров ± 1 или ± 1,6
ДП-710; ДП-710ч; ДП-710Р; ДП-710чР; ДП-712Р; ДП-778; ДП-778Р; ДП-780; ДП-780Р; ДП-781Р; ДП-787; ДП-787Р 250 Ртуть 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2; 0,4; 0,63; 1,0 кгс/см2 — 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2; 0,4; 0,63; 1,0 кгс/см2 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000 см столба измеряемой жидкости Для расходомеров ± 1, для перепадоме- ров и уровнемеров ± 1 или ± 1,5
У дифманометров-расходомеров на выходной оси
магнитной муфты насажено лекало с профилем, выпол-
ненным по квадратичной зависимости. По профилю ле-
кала скользит щуп, на ось которого жестко насажено
перо; на этой же оси закреплен кривошип для передачи
движения к трибко-секторному механизму показываю-
щего прибора. У дифманометров—перепадомеров и уров-
немеров — на выходную ось магнитной муфты насажена
шестерня, вращение которой через сектор и четырехзвен-
ник передается перу.
У дифманометров с интегратором (ДПМ-712Р,
ДП-712Р и ДП-781Р) поворот оси пера передается сум-
мирующему устройству ИПЭ-3-6, которое имеет две моди-
фикации: ИПЭ-3-6С — для самопишущих приборов и
ИПЭ-3-6П — для показывающих. Период интеграции сум-
мирующего устройства, равный 6 с, задается движением
кулачка, вал которого делает 10 об/мин. Привод интегра-
тора и диаграммы у этих приборов — от синхронного
двигателя, погрешность показаний счетчика интегратора
в диапазоне 30—100% шкалы (диаграммы) не более 0,5%.
В сигнальном устройстве приборов ДП-778 и ДП-778Р
имеется фотосопротивление, положение которого опре-
деляется задающими стрелками по шкале прибора. При
достижении установленного предела срабатывания шторка,
связанная с поплавком, открывает щель в кронштейне
и пучок света от осветителя падает на фотосопротивле-
ние. Это вызывает срабатывание одного из двух реле
РМУГ, включенных в анодные цепи двойного триода,
и на приборе загорается лампочка «максимум» или «ми-
нимум». При значении параметра в установленных пре-
делах горит лампочка «норма». Максимальный и мини-
мальный пределы срабатывания сигнального устройства
могут быть установлены на любом участке шкалы. На
корпусе блока реле имеется штепсельный разъем для
дистанционной передачи сигналов.
В приборах ДП-787 и ДП-787Р имеется пневмодат-
чик, обеспечивающий преобразование угла поворота
выходной оси магнитной муфты в пропорциональное
давление сжатого воздуха. Питание пневматического
устройства осуществляется сжатым воздухом давлением
1,4 кгс/см2, дальность передачи пневматического сиг
нала 300 м.
Общий вид поплавковых самопишущих дифманоме-
тров с ртутным заполнением ДП-710, ДП-710Р и поплав-
ковых дифманометров с интегратором ДП-712Р, ДП-781Р
приведен на рис. II.4. Габаритные размеры поплавковых
дифманометров с сигнальным устройством ДП-778,
ДП-778Р совпадают с приведенными на рис. II.4. Габа-
ритные размеры блока реле у приборов с сигнальным
устройством равны 298 X 121 X 95 мм; длина кабеля,
соединяющего дифманометр и блок реле, 1200 мм. У пока-
зывающих дифманометров ДП-780, ДП-780Р, ДП-787,
ДП-787Р и самопишущих дифманометров с приводом
диаграммы от часового механизма ДП-710ч, ДП-710чР
отсутствует штепсельный разъем, в связи с чем у этих
приборов для соответствующего перепада давления раз-
мер А меньше на 34 мм.
Измерительная часть дифманометров с масляным
заполнением идентична измерительной части дифмано-
метров ДП-710. Движение поплавка передается шарнирио
связанным с ним рычагом на ось уплотнительной муфты,
на конец которой насажен кривошип. Перемещение криво-
шипа с помощью кинематической передачи в зависимости
от типа прибора передается на стрелку, перо или лекало.
Для проверки уровня жидкости в приборе к поплавко-
вому сосуду прикреплена масломерная трубка. Для
уменьшения влияния температуры контролируемой среды
на положение пуля прибора на рычаге поплавка преду-
смотрена биметаллическая пластинка, компенсирующая
его перемещение вследствие изменения объема жидкости
при увеличении или уменьшении температуры. У дифма-
нометров с масляным заполнением показывающая (само-
пишущая) часть, интегратор и пневмопреобразователь
такие же, как у дифманометров с ртутным заполнением.
Общий вид дифманометров ДПМ-710ч, ДПМ-710чР,
ДПМ-780. ДПМ-780Р приведен на рис. II.5. Габаритные
размеры остальных приборов этой группы не отличаются
от приведенных на рис. II.5.
Рис. II.5. • Дифманометры ДПМ-710ч,
ДПМ-710чР, ДПМ-780, ДПМ-780Р.
Перепад давления в кге/м2 Размеры в мм
<5 В
63 460 562
100 484 478
160 554 458
250 664 445
400 844 439
11.5. ДИФМАНОМЕТРЫ СИЛЬФОННЫЕ
Принцип действия сильфонных дифманометров ос-
нован на том, что измеряемый перепад давлений урав-
новешивается силами упругих деформаций сильфонов и
пружин. Типы сильфонных дифманометров приведены
в табл. 11.15.
Бесшкальные сильфонные дифманометры типа ДС.
Технические характеристики приборов приведены
в табл. 11.16 и П.17.
Тип и предельный номинальный перепад давления
датчиков, используемых для измерения уровня жидкости,
выбираются по верхнему предельному значению перепада
давления, определяемому как произведение диапазона
измерения уровня на разность плотностей измеряемой
жидкости и находящегося над ней газа или пара с соот-
ветствующим пересчетом размерностей. Этот перепад
должен быть ие менее наименьшего и не более наиболь-
шего предельного номинального перепада давления,
устанавливаемого для данного типа датчиков (табл. 11.16).
При поставке дифманометров в комплекте с сужаю-
щими устройствами расчет последних производится па
верхние пределы измерений по расходу, выбранные из
ряда А = а-\0п, где а= 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5;
6,3; 8; и — целое (положительное или отрицательное)
число или нуль. Нижний предел измерения дифманоме-
45
Таблица ПЛЗ
Типы сильфонных дифманометров
Наименование Без дополнительного устройства С дополнитель- ной записью давления С коррекцией по давлению и температуре С интегра- тором С интегратором и дополнитель- ной записью давления С интегратором и коррекцией по давлению и температуре
Бесшкальные Показывающие Самопишущие ДСП-780 ДСС-710 ДСС-734 ДСКС-710 ДСП-781 ДСС-712 ДСС-732 ДСКС-712
Наименование С сигнальным устройством С электрическим датчиком постоянного тока С ферродинами- чески ми преобразователями С пневмодатчиком С пневмодатчиком и коррекцией по давлению и температуре
Бесшкальные Показывающие Самопишущие ДСП-778 ДС-Э; ДСЭН; ДСЭТ; ДСЭТН ДСП-786 ИРКВФ ДС-П ДСП-787 ДСКП-787
тров-расходомеров — 30% от верхнего предела. Единицы измерения расхода — кг/ч; т/ч; м3/ч; л/ч. Допускаются единицы измерения, выраженные в массе или объеме, отнесенные к минуте или секунде. Дифманометры ДС-ПЗ-1 и ДС-П4-1 могут работать при температуре окружающего Таблица 11.16 Технические характеристики сильфонных дифманометров ДС воздуха от —30 до +50° С, остальные приборы этой группы работают в диапазоне температур окружающего воздуха от —50 до 4-50°С; однако работа прибора при отрицатель- ных температурах приводит к снижению точности, надеж- ности и долговечности, поэтому рекомендуется размещать датчики в отапливаемых помещениях или обогреваемых шкафах. Усилитель приборов типа ДС-Э предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от 5 до 50° С. У приборов с пневматическим датчиком давление питания равно 1,4 кгс/см2, расход воздуха при установив- шемся режиме не превышает 0,003 м3/ч, выходной сигнал меняется в пределах 0,2—1 кгс/см2, длина пневматиче- ской линии связи до 300 м. Приборы ДС-ПЗ-1 и ДС-П4-1 предназначены для измерения расхода водорода, смеси водорода с газами, аммиака. Таблица 11.17 Диапазоны измерений дифманометров типа ДС, используемых в качестве уровнемеров
Тип Предельные номинальные перепады давления Статиче- ское давление измеряе- мой среды в кгс/см2 Класс точности
дс-пз, дс-эз дс-пз, дс-эз ДС-ЭРЗ ДС-ЭРЗ ДС-ПЗ-1 ДС-ПЗ-1В ДС-П4, ДС-Э4 ДС-ЭР4 ДС-П4-1 ДС-П4-1В ДС-П5, ДС-Э5 ДС-ЭР5 400 кгс/м2 630; 1000, 1600, 2500 кгс/м2 400 кгс/м2 630; 1000, 1600, 2500 кгс/м2 630; 1000, 1600 кгс/м2 630, 1000, 1600, 2500 кгс/м2 0,4; 0,63; 1,0; 1,6 кгс/см2 0,4; 0,63; 1,0; 1,6 кгс/см2 0,25; 0,4; 0,63; 1,0 кгс/см2 0,4; 0,63; 1,0; 1,6 кгс/см2 2,5; 4,0; 6,3 кгс/см2 2,5; 4,0; 6,3 кгс/см2 100, 400 100, 400 100, 400 100, 400 100 320 100, 400 100, 400 100 320 100, 400 100, 400 1,0; 1,5 0,6; 1,0; 1,5 1,5 1,0; 1,5 1,0 1,0 0,6; 1,0; 1,5 1,0; 1,5 1,0 1,0 0,6; 1,0, 1,5 1,0; 1,5
Диапазоны измерений уровня в см столба измеряе- мой жидкости Разность плотностей измеряемой жидкости и находящегося над ней газа (пара) в г/см3
не менее ие более
0—40 0—63 0—100 0—160 0—250 0—400 0—630 0—1000 0—1600 0—2500 0—4000 0—6300 1 0,63 0,40 Не ограничена » » » » » » » » » » » » » » » » Не ограничена » » » » » » » 2,5 1,6 1,0
46
У приборов с электрическим датчиком питание на-
пряжением 220 В, 50 Гц подается на усилитель, потреб-
ляемая мощность не более 15 В-А, выходной сигнал
постоянного тока меняется в пределах 0—5 или 0—20 мА;
буква Р в шифре прибора обозначает, чти он является
расходомером. Сопротивление нагрузки, подключаемой
на выходе датчика, с учетом линии связи составляет для
датчиков с верхним предельным значением выходного
сигнала 20 мА не более 1 кОм, для датчиков с верхним
предельным значением выходного сигнала 5 мА не более
2,5 кОм.
Дифманометр с пневматическим выходным сигналом
состоит из измерительного блока и пневматического пре-
образователя. Принципиальная схема прибора приведена
на рис. II.6, а. Под воздействием измеряемого перепада
давления на чувствительных элементах 11 измерительного
блока возникает усилие, которое через рычажную си-
стему 9, 1, 2 уравновешивается усилием, развиваемым
давлением воздуха в сильфоне обратной связи 8. При
изменении перепада давления происходит незначительное
перемещение рычажной системы и связанной с ней за-
слонки S относительно сопла 6. Сигнал рассогласования
через пневматическое усилительное устройство 7 посту-
пает в сильфон обратной связи 8 и одновременно в линию
дистанционной передачи. Величина этого сигнала прямо
пропорциональна измеряемому перепаду давления. На-
стройка прибора на заданный диапазон измерения осу-
ществляется перемещением подвижной опоры 3 вдоль
рычагов; для установки начального значения выходного
сигнала служит пружинный корректор 4.
Внутренняя полость сильфонов чувствительного эле-
мента заполнен-! кремнийорганической жидкостью. Кла-
паны 10 предохраняют сильфоны от повреждения при
односторонней перегрузке измерительного блока и при
нарушении герметичности системы.
Дифманометр с электрическим выходным сигналом
выполнен в виде комплекта, состоящего из датчика и полу-
проводникового усилителя типа УП-20. Измерительный
блок прибора аналогичен приведенному на рис. II.6,
При изменении перепада давления происходит перемеще-
ние рычажной системы и связанного с ней флажка инди-
катора рассогласования. Сигнал рассогласования преобра-
зуется усилителем в сигнал постоянного тока, который
поступает в силовое устройство обратной связи и одно-
временно на выход прибора. В датчиках типа ДС-Э обес-
печивается линейная зависимость между усилием и выход-
ным сигналом, в датчиках типа ДС-ЭР — квадратичная.
Выходной сигнал передается по двухпроводной линии
связи, проложенной кабелем типа СШВГ или СБВГ
с сечением жилы 0,75 мм2 или 1 мм2. Подключение к дат-
чику усилителя УП-20 должно осуществляться кабелем
типа КВРГ 7X1 (или подобным ему) длиной не более
3 м. В случае использования для соединения датчика
с усилителем экранированного кабеля, например типа
РПШЭ-220 6 X 1, усилитель может быть отнесен от дат-
чика на расстояние до 150 м; при этом сопротивление
каждого провода не должно превышать 2,5 Ом, а емкость
между каждой парой проводов должна быть не боЛее
0,025 мФ. Допускается расположение усилителя на рас-
стоянии до 250 м от датчика при условии, что сопротив-
ление каждого провода не превышает 6 Ом, а емкость
между каждой парой проводов — 0,06 мФ. В этом случае
возможно появление дополнительной погрешности не
более 0,8% от нормируемого значения измеряемого пара-
метра. Электрическая схема подключений прибора при-
ведена на рис. II.6, б. Габаритные размеры дифманометра
равны 225 X 270 X 480 мм.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
Дифманометры ДСЭН, ДСЭТ, ДСЭТН и ДСЭР. Основ-
ные технические характеристики приборов приведены
в табл. 11.18.
Максимальное рабочее давление(избыточное и вакуум-
метрическое) 0,25 кгс/см2, выходной сигнал 0—5 мА; до-
пустимое сопротивление нагрузки до 2,5 кОм; питание
от сети 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность не более 8 В • А.
Дифманометры выполнены в пылебрызгозащищениом испол-
нении и имеют повышенную виброустойчивость (работо-
способность при вибрации с частотой до 30 Гц и амплиту-
дой до 0,2 мм).
Рис. II.6. Дифманометр типа ДС: а — прин-
ципиальная схема прибора с пневматиче-
ским выходом; б — схема подключений
прибора с электрическим выходом.
Клеммы Питание 220 В Индикатор рассогласования Силовой механизм Выход 0—20 мА Выход С1—5 мА
при внешних нагрузках > 600 Ом при внешних нагрузках < 600 Ом при внешних нагрузках > 2000 Ом при внешних нагрузках < 2000 Ом
Усилителя 12,14 5.6. 7.8 1.4, 11 2,3 2.9 2.3 2.9
Преобра- зователя — 5,6, 7.8 1,4, 3 — — - —
47
Таблица 11.18
Технические характеристики дифманометров
типа ДСЭН, ДСЭТ, ДСЭТН, ДСЭР
Наименование приборов Тип Верхние пре- делы измерений в кгс/м2 Класс точности
Избыточное давление Вакуум- метрическое давление Перепад давления
Дифманометр -на - поромер сильфонный электрический ДСЭН-100 ДСЭН-160 ДСЭН-250 ДСЭН-400 100 160 250 400 — — ]
Дифманометр -тя- гомер сильфонный электрический ДСЭТ-100 ДСЭТ-160 ДСЭТ-250 ДСЭТ-400 — 100 160 250 400 —
Д ифман ометр -тя- гонапоромер силь- фонный электриче- ский ДСЭТН-20 20 20 — 1,5
Дифманометр -рас- ходомер сильфонный электрический ДСЭР-100 ДСЭР-160 ДСЭР-250 ДСЭР-400 — —- 100 160 250 400
Принцип действия дифманометров основан иа преобра-
зовании перемещения чувствительного элемента под дей-
ствием перепада давления в унифицированный токовый
выходной сигнал с помощью преобразователя с компен-
сацией магнитных потоков. Звенья структурной схемы
прибора охвачены глубокой обратной связью, что обес-
печивает устойчивость работы схемы и уменьшение пуль-
сации выходного сигнала.
Габаритные размеры дифманометра ДСЭ (без вен-
тильного узла) 265 X 265 X 288 мм.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
Дифманометры типа ДСП и ДСС. Технические
характеристики приборов приведены в табл. II. 19.
Дифманометры ДСС-710чН, ДСС-734чН, ДСС-710чВ,
ДСС-734чВ имеют привод диаграммы от часового меха-
низма, у остальных приборов привод диаграммы и инте-
гратора осуществляется от синхронного двигателя. Класс
точности дифманометров 1 и 1,5, класс точности манометри-
ческой части — 1. Для дифманометров, предназначенных
для работы в качестве уровнемеров, расчетный перепад
давления должен быть не менее 0,054 кгс/см2. Остальные
характеристики дифманометров ДСП и ДСС не отличаются
от соответствующих характеристик поплавковых дифма-
нометров. Приборы в тропическом исполнении обозна-
чаются буквой Т в конце индекса (приборы ДСП-786Н
и ДСП-786В в тропическом исполнении не выпускаются).
Дифманометры ДСС-710Н, ДСС-710В, ДСС-710чН,
ДСС-710чВ, ДСС-712Н, ДСС-712В, ДСП-780Н,
ДСП-780В, ДСП-781Н, ДСП-781В, ДСП-787Н, ДСП-787В
могут изготавливаться для измерения параметров
аммиака. При этом в шифре прибора добавляется
буква А.
Таблица 11.19
Технические характеристики сильфонных дифманометров типа ДСП и ДСС
Тип Статическое давление измеряемой среды в кгс/см2 Верхние пределы измере- ний разности давлений расходомеров и перепадо- меров с односторонней шкалой и сумма абсолют- ных значений пределов измерений перепадомеров с двусторонней симмет- ричной шкалой (диаграм- мой) Верхние пределы измере- ний уровнемеров с одно- сторонней шкалой и сумма абсолютных значений пределов измерений уровнемеров с двусторонней симмет- ричной шкалой (диаграм- мой) Верхние пределы измере- ний статического давления дифманометров с дополнительной записью давления в кгс/см2
ДСС-710Н ДСС-710чН ДСС-712Н ДСС-732Н ДСС-734Н ДСС-734чН ДСП-778Н ДСП-780Н ДСП-781 Н ДСП-786Н ДСП-787Н 160 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2 0,4; 0,63 кгс/см2 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600 см столба измеряемой жидкости 10, 16, 25; 40, 60, 100, 160
ДСС-710В ДСС-710чВ ДСС-712В ДСС-732В ДСС-734В ДСС-734чВ ДСП-778В ДСП-780В ДСП-781 В ДСП-786В ДСП-787В 320 0,63; 1; 1,6 кгс/см2 6, 10, 16, 25, 40; 60, 100, 160, 250, 400
48
Сильфонный дифманометр состоит из силы’ очного
блока, показывающей (самопишущей) части и дополни-
тельных устройств. Конструкция сильфонного блока, при-
меняющегося во всех приборах типа ДСП и ДСС, приведена
на рис. II.7, а. На основании 6 расположены сильфоны 1
Рис. II.7. Дифманометр типа ДСП и ДСС: а — сильфонный
блок; б — общий вид
Статическое давление в кгс/см2 Размеры в мм
А В с
160 600 590 335
320 583 555 315
и 10, донышки которых жестко связаны между собой што-
ком 12. Внутренние полости сильфонов заполнены спе-
циальной жидкостью для защиты от односторонней пере-
грузки и герметично уплотнены. К полости, ограниченной
крышкой 2, через штуцер 3 подводится большее давление;
к полости, ограниченной крышкой 8, через штуцер 7 —
меньшее давление. Под действием перепада давлений силь-
фон 1 сжимается и жидкость из него перетекает в силь-
фон 10 через специальное отверстие, перекрываемое ре-
гулируемым дросселем, который является демпфером. При
этом перемещается вся система сильфоны — шток. По-
следний через шарикоподшипник 13 поворачивает рычаг 5,
который закручивает торзионную трубку и поворачивает
ось, связанную кинематической передачей со стрелкой (пе-
ром, лекалом интегратора) прибора. При закрытом демп-
фере жидкость может перетекать через зазор между пла-
вающим кольцом 14 и основанием 6. Сильфон 1 имеет тем-
пературный компенсатор, полость которого сообщается
через отверстия в стакане с рабочей частью сильфона. При
изменении температуры окружающей среды избыточный
объем жидкости перетекает в температурный компенсатор.
Оба сильфона имеют клапанные устройства. При одно-
сторонней перегрузке конический клапан сильфона с уп-
лотнительным кольцом 4 садится на конусное седло осно-
вания 6 и перекрывает проход для перетекания жидкости
из сильфона, предохраняя его от разрушения. Пробки 15
и 11 служат для плавного сброса давления в измеритель-
ных полостях, для заполнения системы разделительной
жидкостью и для слива промывочной жидкости. Пружины 9
устанавливаются в зависимости от предела измерения
прибора.
Технические характеристики суммирующих и сиг-
нальных устройств, а также пневмодатчиков, которые
встраиваются в дифманометры типа ДСП и ДСС, не отли-
чаются от технических характеристик аналогичных
устройств, встраиваемых в поплавковые дифманометры.
У дифманометров ДСП-786 угловое перемещение выходной
оси блока сильфонов передается на стрелку прибора,
а также через кривошип и пружину, преобразующую пере-
мещение в усилие, — к свободному концу коромысла ме-
ханоэлектрического преобразователя. На противополож-
ном конце коромысла закреплен флажок, находящийся
в высокочастотном поле плоской спиральной катушки,
входящей в базовый контур генератора. При перемещении
коромысла изменяются параметры базового контура, что
приводит к изменению режима генератора и, в конечном
итоге, к изменению выходного тока. Обмотка обратной
связи обеспечивает однозначное соответствие между ли-
нейным перемещением конца флажка и величиной выход-
ного тока. В выходную цепь последовательно включено
калиброванное сопротивление. Используя падение на-
пряжения на этом сопротивлении, можно производить
проверку преобразователя и получать в качестве выход-
ного сигнала напряжение постоянного тока 0—100 мВ.
Дополнительные технические данные дифманометров
ДСП-786: диапазон изменения выходного сигнала 0—5 мА
постоянного тока, сопротивление нагрузки вторичного
прибора совместно с сопротивлением линии передачи —
до 2,5 кОм, мощность, потребляемая прибором, не превы-
шает 10 В-А.
Общий вид дифманометров типа ДСП и ДСС приведен
на рис. II.7, б. У показывающих дифманометров и само-
пишущих приборов с приводом диаграммы от часового
механизма штепсельный разъем отсутствует. Габаритные
размеры блока реле у приборов с сигнальным устройством
и длина соединительного кабеля такие же, как у поплав-
ковых дифманометров.
Дифманометры типа ДСКП и ДСКС. Приборы пред-
назначены для измерения расходов газов и пара с учетом
отклонения давления и температуры измеряемой среды
от значений, при которых был произведен расчет сужаю-
щего устройства. Верхние пределы измерений разности
давлений для этих приборов приведены в табл. II.20.
Предельно допускаемое рабочее давление равно 63 кгс/см2.
Пределы измерения действительных значений абсолютного
давления 2,5—6; 4—10; 6—16; 10—25; 16—40 кгс/см2;
расчетные значения абсолютного давления выбираются
соответственно из интервалов 4—6; 6—10; 10—16; 16—25;
25—40 кгс/см2. Предельно допустимое рабочее абсолют-
ное давление не должно превышать наибольшего действи-
тельного значения абсолютного давления. Пределы из-
мерения по температуре равны —10% от расчетного зна-
чения температуры Гр^ч, в интервале от 0 до 200° С
49
Таблица П.20
Верхние пределы измерений разности
давлений дифманометрами ДСКП и ДСКС
Тип Верхние пределы измерении разности давлени!
ДСКС-710-3 ДСКС-710ч-3 ДСКС-712-3 ДСКП-787-3 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2
ДСКС-710-4 ДСКС-710Ч-4 ДСКС-712-4 ДС КП-787-4 0,4; 0,63; 1,0; 1,6 кгс/см2
(Трасч — {расч + 273, где /Расч — расчетная темпера-
тура в °C). Класс точности приборов —4. Остальные
технические данные дифманометров с коррекцией по дав-
ного двигателя. Приборы в тропическом исполнении обо-
значаются буквой Т в конце индекса.
Конструктивно дифманометр с коррекцией состоит из
сильфонного блока, манометра, термосистемы, показываю-
щей (самопишущей) части с .корректирующим механизмом
и дополнительных устройств. Термосистема включает
в себя термобаллон, соединительный капилляр и спираль-
ную манометрическую пружину. Длина капилляра 1,6;
2,5; 4; 6; 19 м. Конструкция сильфонного блока и допол-
нительных устройств не отличается от описанных выше
соответствующих узлов дифманометров без коррекции.
Для осуществления коррекции в кинематическую цепь,
связывающую торзионный вывод сильфонного блока со
стрелкой (пером, лекалом интегратора), введены две на-
правляющие с прорезями, в каждой из которых может
скользить тяга. Тяги соединены со встроенными манометри-
ческими пружинами, благодаря чему осуществляется кор-
ректировка по давлению и температуре измеряемой среды.
Общий вид дифманометров ДСКС-710 и ДСКС-712
приведен на рис. II.8. Габаритные размеры остальных при-
боров этой группы не отличаются от указанных на данном
рисунке.
Дифманометры типа ДСП, ДСС, ДСКП и ДСКС вы-
пускаются заводом «Теплоконтроль», Казань.
Рис. II.8. Дифманометры типа ДСКС-710 и ДСКС-712.
Индекс прибора Размеры в мм
А Б В Г
3 6 00 590 182 335
4 656 529 175 315
леиию и температуре идентичны соответствующим техни-
ческим данным поплавковых дифманометров.
Дифманометры ДСКС-710ч-3 и ДСКС-710ч-4 имеют
привод диаграммы от часового механизма, у остальных
приборов привод диаграммы и интегратора от синхрон-
БО
Индикатор расхода вязких жидкостей типа ИРКВФ.
Прибор выпускается на верхние пределы измерения 500,
800, 1250, 2000, 3200, 4000, 5000 и 6300 кг/ч; максимально
допустимое статическое давление 10 кгс/см2; вязкость из-
меряемой жидкости 3—12° ВУ; температура 10—100° С.
Диаметр условного прохода 32 мм. Основная погрешность,
определяемая по шкале индикатора, не превышает 2,5%
по шкале вторичного прибора — 3%. Напряжение пита-
ния 127 В, 50 Гц. Потребляемая мощность 34 В-А. По
требованию заказчика индикаторы расхода ИРКВФ могут
комплектоваться одним или двумя выходными ферроди-
намическими преобразователями. Габаритные размеры
прибора равны 463 X 302 X 106 мм.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
П.6. ДИФМАНОМЕТРЫ МЕМБРАННЫЕ
Дифманометры мембранные служат для измерения
расхода (по методу переменного перепада давления), раз-
ности давлений, избыточного и вакуумметрического дав-
ления жидкости, пара и газа, а также высоты столба жид-
кости, находящейся под атмосферным вакуумметрическим
или избыточным давлением.
Дифманометры типа ДМ. Дифманометры ДМ
(табл. 11.21) являются бесшкальными приборами (датчи-
Таблица 11.21
Технические характеристики
дифманометров типа ДМ
Наименова- ние Модель Верхние пределы измерения разности давлений Основная по- грешность в % или класс точ- ности Допустимое ра- бочее давление в кгс/см2
Дифмано- метры не- взаимоза- меняемые 3577 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 кгс/см3 ±1,6% 630
3564 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2 и 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 кгс/см2 63
3566 3537 250
3537Ф
Дифмано- метры взаимоза- меняемые, унифици- рованные 3582 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 кгс/см3 1,5 630
3573 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2 и 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 кгс/см3 1; 1,5 63
3574 250
3583 1,5 160
3583Ф
Примечание. Дифманометры с перепадом 160 и
250 кгс/м2 предназначены только для измерения разности
давления (перепада) газов.
ками), преобразующими измеряемую величину в электри-
ческий сигнал, передаваемый на вторичный прибор диф-
ференциально-трансформаторной или дифференциально-
трансформаторно-ферродинамической схемы (модели с ин-
дексом Ф). Приборы ДМ можно разделить на две группы:
1) дифманометры невзаимозаменяемые моделей 3577, 3564,
3566, 3537, поставляемые в комплекте с вторичными при-
борами ВМД, ЭИВ и др., и 3537Ф — в комплекте с при-
борами ферродинамической системы; 2) дифманометры
взаимозаменяемые с нормированными унифицированными
выходными параметрами моделей 3573, 3574, 3582, 3583,
работающие в комплекте с вторичными взаимозаменяемыми
приборами КСД-2, КСД-3, КВД1 и др. и машинами цен-
трализованного контроля и регулирования, и 3583Ф —
в комплекте с приборами ферродинамической системы.
Чувствительным элементом дифманометра (рис. II.9)
является мембранный блок, состоящий из двух мембран -
Рис. II.9. Дифманометр типа ДМ, модели 3574
ных коробок 1 и 2. Каждая из мембранных коробок сва-
рена из двух мембран, профили которых совпадают. Вну-
тренние полости коробок сообщаются через отверстие в по-
душке и заполняются дистиллированной водой через нип-
пель (дифманометры модели 3537 могут поставляться
заполненными кремнийорганической жидкостью Ж2 по
ТУ 2416—54), после чего последний заваривается. Давле-
ние в камеры подводится через импульсные трубки 3 и 8.
С центром верхней мембраны связан сердечник 7 диффе-
ренциального трансформатора 4. Сердечник перемещается
внутри разделительной трубки 6. Дифференциальный
трансформатор 4 закрыт колпаком 5. Под воздействием
разности давлений в плюсовой (нижней) и минусовой (верх-
ней) камерах нижняя мембранная коробка сжимается и
жидкость из нее перетекает в верхнюю коробку, вызывая
перемещение сердечника трансформатора и изменение на-
пряжения и фазы на выходе первичного прибора. В за-
51
Таблица 11.23
висимости от величины перепада давления устанавливаются
мембранные коробки определенной жесткости. Дифмано-
метры снабжены температурной компенсацией. Подсоеди-
нение кабеля производится через штепсельный разъем.
Верхние пределы измерений дифманометров-уровне-
меров и дифманометров-расходомеров выбираются по
ГОСТ 18140—72. Для дифманометров с унифицирован-
ными выходными параметрами пределы изменения выход-
ных сигналов, основанных на изменении взаимной индук-
тивности, 0—10 мГ для всех моделей, а для Модели 3583Ф —
10—0—10 мГ. Питание дифманометров осуществляется
от вторичного прибора. Температура окружающего воздуха
от 5 до 50° С при относительной влажности 80%.
Изготовители: Приборостроительный завод, Ивано-
Франковск (модели 3537, 3537Ф, 3583, 3583Ф); завод
«Манометр», Москва (остальные модели).
Дифманометры мембранные пневматические
(табл. 11.22). Приборы предназначены для измерения пере-
Таблица 11.22
Типы дифманометров мембранных
Тип Измеряемая среда
ДМ-ПЗ, ДМ-П4 Нейтральная
ДМ-ПЗ-1, ДМ-П4-1 Неагрессивная по отношению к сталям Х18Н10Т, 36НХТЮ, фторопласту 4
ДМ-ПЗ-З, ДМ-П4-3 Неагрессивная по отношению к сплаву ЭИ-943
ДМ-ПЗ-6, ДМ-П4-6 Неагрессивная по отношению к сплаву ЭИ-654
пада давления, расхода жидкостей и газов, а также уровня
жидкостей. Они построены по блочному принципу и состоят
из унифицированного пневмосилового преобразователя
ГСП и мембранного измерительного блока, выполненного
с применением материалов, стойких в агрессивных средах.
Дифманометры разработаны взамен дифманометров
типа ДМПК-100 и ДМПК-ЮОА; их отличительным при-
знаком по сравнению с последними является повышенный
срок службы при работе на агрессивных средах. Пределы
измерения дифманометров: для ДМ-ПЗ 630; 1000; 1600;
2500; 4000 кгс/м3; для ДМ-П4 0,4; 0,63; 1; 1,6 кгс/см3.
Рабочее избыточное давление 100 кгс/см3. Классы точности
0,6 н 1. Выходной пневматический сигнал от 0,2 до
1 кгс/см2; давление питания воздухом 1,4 кгс/см2. Темпера-
тура окружающего воздуха от —30 до +50° С. Габаритные
размеры (без вентильного блока) 310 X 167 X 254 мм.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
Дифманометры унифицированной системы ГСП
(табл. 11.23). Приборы выполняют следующие функции:
пневматические ДМ-П — преобразование перепада дав-
ления и расхода газа в пневматический унифицированный
(0,2—1 кгс/см2) сигнал дистанционной передачи; электри-
ческие ДМ-Э — преобразование давления газа, а ДМ-ЭР —
преобразование расхода газа в пропорциональный сигнал
постоянного тока (0—5 или 0—20 мА). Дифманометры
входят в общий комплекс унифицированной системы пнев-
матических и электрических взаимозаменяемых датчиков
ГСП. При использовании дифманометров в качестве рас-
ходомеров они должны применяться в комплекте с сужаю-
щими устройствами.
Чувствительным элементом приборов служит резино-
тканевая мембрана. Дифманометры построены по блоч-
ному принципу с использованием унифицированных пре-
образователей. Конструкция приборов позволяет настраи-
52
Технические характеристики
дифманометров ДМ-П и ДМ-Э
Тип Предельные перепады давлений в кгс/ом2 Классы точности Допусти- мое рабочее давление в кгс/см2
ДМ-П1 10; 16; 25; 40; 63; 100 1; 1,5; 2,5 ' 2,5
ДМ-Э1 16; 25; 40; 63; 100 1; 1,5
ДМ-ЭР1 1; 1,5; 2,5
ДМ-П2 100; 160; 250; 400; 600 10
ДМ-Э2 1; 1,5
ДМ-ЭР2 1; 1,5; 2,5
вать их на различные пределы измерения. Дифманометры-
расходомеры ДМ-ЭР снабжены квадратичными преобра-
зователями, дающими выходной сигнал, пропорциональ-
ный корню квадратному из величины перепада давления.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
Дифманометры типа ДМИ. Дифманометры мембранные
с дифференциально-трансформаторным преобразователем
являются бесшкальными приборами, вырабатывающими
унифицированный аналоговый электрический сигнал, про-
порциональный действующему на мембрану перепаду дав-
ления. Дифманометры работают совместно с вторичными
приборами, снабженными ферродинамическим преобразо-
вателем ПФ-2 (например, типа ВФ) и осуществляющими
измерение, регулирование, а также преобразование в дру-
гие сигналы расхода, избыточного и вакуумметрического
давления неагрессивных жидкостей, газов и паров.
Дифманометры выпускаются двух модификаций: рас-
ходомеры — ДМИ-Р и тягомеры (напоромеры) — ДМЙ-Т.
Дифманометры ДМИ в соответствии с ГОСТ 3720—66 яв-
ляются взаимозаменяемыми и поставляются раздельно от
вторичных приборов и устройств. Предельные номиналь-
ные перепады давления расходомеров н верхние предель-
ные значения тяго-, напоро- и перепадомеров: 63; 100;
160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500 кгс/м3 и 0,4; 0,63;
1 кгс/см3. Дифманометры ДМИ на предельные номиналь-
ные перепады давлений 63; 100; 160 кгс/м3 и 0,4; 0,63;
1 кгс/см2 не являются взаимозаменяемыми и поставляются,
как правило, в виде градуировочного комплекта с вторич-
ным прибором ВФ или функциональным преобразователем
ПФФ.
Выходным сигналом дифманометра является сигнал
напряжения переменного тока 1—0—1 В, 50 Гц или соот-
ветствующая ему взаимоиндуктивность 10—0—10 мГ.
Класс точности дифманометров 1,5.
Предельно допускаемое рабочее избыточное давление
дифманометров 63 кгс/см3. Приборы являются пылебрызго-
защищенными. Напряжение питания дифтрансформатор-
ного преобразователя дифманометра 12 В, 50 Гц. Пита-
ние осуществляется последовательно с обмоткой возбу-
ждения компенсирующего преобразователя ПФ-2 через
разделительный трансформатор. Прибор крепится к осно-
ванию четырьмя болтами 10 мм.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.,
Дифманометры типа ДМКК и ДМКВ. Дифманометры-
расходомеры мембранные компенсационные с автомати-
ческими коррекциями по нескольким параметрам газа
предназначены для измерения расхода неагрессивных га-
зов и кислорода. Измеренный расход преобразуется в про-
порциональный унифицированный электрический сигнал.
Расходомер ДМКК измеряет расход газа с автоматическим
вводом коррекций по температуре и давлению газа. Рас-
ходомер ДМКВ кроме функций ДМКК вводит еще коррек-
цию по влагосодержанию газа, причем величина влаго-
содержания задается вручную.
Дифманометры-расходомеры применяются в комплекте
с вторичными миниатюрными приборами типа ВФ, регу-
ляторами РФ-ПИ или другими устройствами ферродина-
мической системы.
Дифманометры выпускаются на следующие предель-
ные перепады давлений: 100; 160; 250; 400; 630; 1000 и
1600 кгс/м3. Максимальное статическое давление опре-
деляется верхним пределом ввода коррекции по давлению
и составляет 6, 10 или 16 кгс/см3. Пределы ввода коррек-
ции по статическому давлению: 2—6; 4—10; 6—16 кгс/см3.
Значение избыточного давления газа, принимаемое
при расчете сужающего устройства, с которым работает
прибор, рекомендуется выбирать в верхней трети диапа-
зона ввода коррекции по статическому давлению. Коррек-
ция по температуре вводится в диапазоне — 50° С от зна-
чения температуры газа, принятого при расчете сужаю-
щего устройства, но в пределах температур, измеряемых
термометром сопротивления. Применяются термометры
сопротивления медные ТСМ, гр. 23 (с приборами не по-
ставляются). Коррекция по влагосодержанию вводится
в диапазоне 0—50 г/м3 сухого газа.
Основная погрешность показаний по контрольной
шкале при расчетных значениях параметров не превы-
шает ±1,6%. При отклонении параметров от расчетных
значений она не превышает ±3,6%.
Напряжение питания 127 В, 50 Гц. Питание выход-
ных ферродинамическнх преобразователей осуществляется
со стороны приборов, работающих в комплекте с расходо-
мером. Потребляемая мощность 130 В-А.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
Дифференциальный тягомер типа ДТ-2. Прибор пред-
назначен для работы в схемах автоматического регулиро-
вания (с электронными регуляторами МЗТА) в качестве
первичного прибора, преобразующего изменения избыточ-
ного и вакуумметрического давлений, а также перепада
давлений воздуха или неагрессивных газовых сред в про-
порциональный этим изменениям сигнал переменного тока,
частотой 50 Гц. Система преобразования сигнала диффе-
ренциально-трансформаторная. Максимальное рабочее дав-
ление среды 0,5 кгс/см2. Выпускаются дифтягомеры на
номинальные перепады: 50; 100; 200 и 300 кгс/м2. Первич-
ная обмотка катушки дифференциально-трансформатор-
ного датчика питается от трансформатора электронного
усилителя или регулирующего прибора напряжением 12 В;
потребляемая мощность 2 В-А. Габаритные размеры
270 X 180 X 190 мм.
Изготовитель: Завод тепловой автоматики, Москва.
Дифференциальное реле давления типа ДРД. Диффе-
ренциальные реле типа ДРД-01 и ДРД-02 (табл. 11.24)
служат для непрерывного показания по шкале и сигна-
лизации отклонений разности давлений, избыточного дав-
ления или разрежения, расхода (по методу переменного
перепада) жидкостей, паров и газов, а также уровня жид-
кости. Реле типа ДР Д-03 в комплекте с вторичным при-
бором дифференциально-трансформаторной схемы пред-
назначено для дистанционного измерения, записи и регу-
лирования тех же параметров.
Реле давления состоит из двух основных частей: диф-
маиометрической части, конструктивно общей для всех
типов реле и головки с сигнальным устройством и показы-
вающей шкалой у ДРД-0,1, ДРД-02 и с дифференциаль-
ным трансформатором у ДРД-03. Чувствительным эле-
Таблица 11.24
Технические характеристики приборов ДРД
Тип реле Предельные перепады давлений Предельное стати- ческое давление в кгс/см2 Основная погреш- ность в % от макси- мального перепада Габаритные размеры в мм
ДРД-01 160; 250; 400; 630; 1000 мм рт. ст.; 2000; 2500; 4000; 6300; 10 000 мм вод. ст.; 1,6; 2,5 кгс/см3 40 ±5 175Х 320Х Х125
ДРД-02 16 210Х 270Х Х120
ДРД-03 40 ±3 175Х 390Х Х128
ментом реле является мембранный блок, состоящий из
двух мембранных коробок из нержавеющей стали, запол-
ненных дистиллированной водой.
Сигнальное устройство ДРД-01 и ДРД-02 имеет один
замыкающий и один размыкающий контакт. Разрывная
мощность контактов у ДРД-01 150 В-А переменного тока
при напряжении 380 В и силе тока 0,6 А; 60 В-А постоян-
ного тока при напряжении 320 В н силе тока 0,2 А; у
ДРД-02 она равна 150 В-А переменного тока при напря-
жении 250 В и силе тока 0,6 А; 60 В • А постоянного тока
при напряжений 250 В и силе тока 0,24 А. Температура
измеряемой среды. допускается от —80 до +50° С при
температуре окружающего воздуха 5—50° С и относитель-
ной влажности до 95%. Реле ДРД-01 вибростойкое и
влагобрызгозащищенное.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Дифманометры мембранные электрические. Приборы
предназначены для непрерывного преобразования пере-
пада давления (ДМЭ) и расхода (ДМЭР) в электрический
выходной сигнал постоянного тока 0—5 мА дистанционной
передачи. Дифманометры могут применяться в комплекте
с вторичными приборами, регуляторами и машинами цен-
трализованного контроля. Рекомендуются для использова-
ния в теплоэнергетике и других отраслях промышленности
при создании схем регулирования с аппаратурой автомата -
ческого регулирования центральной части электрической
аналоговой ветви ГСП, выпускаемой МЗТА. Приборы вы-
пускаются на предельные номинальные перепады давле-
ний: ДМЭ на 160—4000 кгс/м3 и 0,63—6,3 кгс/см3 и ДМЭР
на 400—4000 кгс/м2 и 0,63—6,3 кгс/см3. Допустимое ра-
бочее давление 400 кгс/см3. Класс точности ДМЭР — 1,5,
ДМЭ-1 на перепады давления 160 и 250 кгс/м2 — 1,5, на
остальные перепады — 1.
Питание приборов от сети переменного тока 220 В,
50 Гц. Потребляемая мощность не более 5 В-А. Темпера-
тура окружающего воздуха 0—60° С.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
II.7. ДИФМАНОМЕТРЫ КОЛОКОЛЬНЫЕ
Дифманометры с ферродинамическнм датчиком типа
ДКОФМ. Дифманометры колокольные ДКОФМ являются
беешкальными первичными приборами, предназначенными
для измерения избыточного и вакуумметрического давле-
ния, разности давлений и расхода неагрессивных газоь
(измерение давления кислорода недопустимо) и преобра-
зования измеренной величины в пропорциональное зна-
чение комплексной взаимоиндуктивностн. Приборы рабо-
53
тают в комплекте с вторичными миниатюрными ферро-
динамическими приборами типа ВФ (см. гл. V).
Чувствительным элементом прибора является колокол,
частично погруженный в трансформаторное масло. К ко-
локолу подводится измеряемая разность давлений: боль-
шее давление — в пространстве над колоколом, меньшее —
в пространство под колоколом.
Технические характеристики приведены в табл. П.25.
Максимальное рабочее давление для дифманометров
составляют 0,6 кгс/см2. Питание ферродинамического дат-
чика осуществляется со стороны вторичных комплектных
приборов. Расстояние от места отбора давления не должно
превышать 50 м, считая по длине соединительных трубок.
Температура окружающего воздуха не должна выходить
за пределы от 5 до 50° С.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
Дифманометры типа ДКО. Дифманометры колоколь-
ные типа ДКО модели 3701 являются частью комплекта,
предназначенного для дистанционного измерения следую-
щих параметров неагрессивных газов: расхода (по методу
переменного перепада давления в сужающих устройствах),
разности давлений, избыточного и вакуумметрического
давления. Дифманометры колокольные (датчики) служат
для преобразования измеряемой величины разности дав-
лений (перепада) в электрический сигнал, который пере-
дается на вторичный прибор дифференциально-трансфор-
маторной схемы типа ДСР, ДПР, ЭИВ и др. Принцип
действия ДКО аналогичен принципу действия ДКОФМ.
Дифманометры выпускаются на следующие перепады
давления, соответствующие верхним пределам измерений
или сумме абсолютных значений пределов измерений: 10;
16; 25; 40; 63 и 100 кгс/м2. Предельно допускаемое рабочее
избыточное давление 2,5 кгс/см2. Класс точности комплекта
1,6 (без интегратора). Класс точности интегратора 0,6.
Габаритные размеры 200 X 580 X 200 мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Ивано-
Франковск.
Таблица 11.25
Технические характеристики дифманометров
типа ДКОФМ
Модификация Назначение Пределы измерений в кгс/м2 Основная погреш- ность по шкале вторич- ного прибора В %
ДКОФМ-РФ Расходомер 10; 16; 25; 40 ±1,6
дкофм-тф Т ягомер (напоромер) 4; 6,3 ±4
10; 16; 25; 40 ±2,5
ДКОФМ-ТоФ Тягонапоромер ±3,15; ±5 ±4
±8; ±12,5; ±20 ±2,5
Глава III
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
Расходомеры, применяемые в промышленности для
измерения расхода жидкостей, паров и газов, движущихся
в’трубопроводах, могут быть подразделены на следующие
группы.
1. Счетчики и расходомеры объемные. В этих прибо-
рах жидкость измеряется отдельными равными по объему
дозами. Число доз суммируется счетным механизмом, а ко-
личество жидкости, равное сумме объемов протекших
доз, показывается счетным указателем.
2. Счетчики жидкости скоростные. Основным элемен-
том этих приборов является крыльчатка или другое тело,
совершающее под действием потока непрерывное враща-
тельное движение с угловой скоростью, пропорциональ-
ной скорости потока, а следовательно, и расходу. Число
оборотов вращающегося элемента суммируется счетным
механизмом, а количество вещества указывается счетным
указателем.
3. Расходомеры обтекания. Чувствительным элемен-
том этих расходомеров является какое-либо тело (попла-
вок, шарик, диск), воспринимающее динамическое давле-
ние потока, который обтекает его и перемещает в зависи-
мости от величины расхода.
4. Расходомеры переменного уровня. В комплект этих
расходомеров входит сосуд с отверстием истечения. Уро-
вень в сосуде, являющийся функцией расхода, измеряется
с помощью вторичного прибора.
5. Электромагнитные (индукционные) расходомеры.
Принцип их действия основан на измерении электродви-
жущей силы, образующейся в поперечном сечении потока
при протекании его в магнитном поле.
;-3, Расходомеры переменного перепада. Они являются
измерительными комплектами и состоят из приемного пре-
64
образователя, образующего перепад давления в зависи-
мости от величины расхода, соединительных трубок со
вспомогательными устройствами и дифференциального ма-
нометра. Применяются различные приемные преобразова-
тели и дифманометры. Из преобразователей наиболее ши-
роко распространены стандартные сужающие устройства.
Кроме них находят применение нестандартизированные
сужающие устройства, напорные устройства, измеряющие
динамическое давление потока, а также приемные преобра-
зователи в виде участка трубопровода, сопротивление ко-
торого изменяется в зависимости от расхода.
III. 1. СЧЕТЧИКИ И РАСХОДОМЕРЫ
ОБЪЕМНЫЕ
Принцип действия объемных счетчиков основан на
отсчете количества определенных объемов, вытесняемых
из измерительной камеры прибора под действием разности
давлений на счетчике. По характеру движения измери-
тельных элементов объемные счетчики подразделяются
на поршневые с прямолинейным возвратно-поступатель-
ным движением, дисковые со сложным движением и счет-
чики с овальными шестернями, ротационные и др., имею-
щие вращательное движение.
III. 1.1. Объемные счетчики для жидкостей
Технические характеристики объемных счетчиков для
жидкостей приведены в табл. III.1—III.3.
Счетчики жидкости с овальными шестернями выпу-
скаются по ГОСТ 12671—71. Потеря давления в счетчике
Таблица III.1
Технические характеристики объемных счетчиков для жидкости
Тип прибора Тип измеритель- ного элемента Диаметр условного прохода в мм Контролируемая среда Расход контролируемой среды в м3/ч Параметры контролируемой среды Габаритные размеры в мм Завод- изготовитель
минималь- ный макси- мальный Температура в °C Давление в кгс/см2 Вязкость
ШЖУ-25-6 Овальные шестерни 25 Неагрессивные нефтепродукты См. табл. III.3 (-40)-(+40) 6 До 300 сСт 254X225X 194 Завод жидкостных счетчиков, Ливны
ШЖ-40С-6 40 См. табл. III.2 270x315x264
ШЖО-40-16 ШЖАО-40-16 См. табл. III.4 См. табл. III.4 и Ш.5 1,5 6 См. табл. III.4 См. табл. III.4 и Ш.5 16 До 60 сСт 354X370X295
ШЖУЛ-40-16 Кислоты, щело- чи и нейтральные жидкости См. табл. III.3 (—40)—(+80) До 300 сСт 325X255X330
ШЖО-60-16 ШЖАО-60-16 60 См. табл. III.4 См. табл. II 1.4 и Ш.5 3 15 См. табл. III.4 См. табл. II 1.4 и Ш.5 До 60 сСт 402X400X352
ШЖУА-60-16 Кислоты, щело- чи и нейтральные жидкости См. табл. III.3 (-40)-(+80) До 300 сСт 380X360X305
СА-ЗА 50 2,4 3 6 18 72 60 (-40)-(+50) 6 10 6 — 355X368X275
СА-5 80 360 X 400 X 355
СЖШ-1000М Светлые нефте- продукты (—40)—(+40) 594X445X480
лж-100-8 Барабан с выдвиж- ными лопастями 100 Товарные нефте- продукты См. табл. III.6 (—50)—(+50) 8 До 300 сСт 480X430X685 Завод жидкостных счетчиков, Ливны
МП Цилиндр с поршнем 15 Неагрессивные и вязкие жидко- сти (главным об- разом темные неф- тепродукты) 15% от верхнего предела измерения 0,05; 0,25; 0,5 — 10 3—12° ВУ 241X235X622 (МПСП и МПСФ); 0 175X385 (МПС) Приборо- строитель- ный завод, Ивано- Франковск
30 0,08; 1,25; 2; 3,2; 4 — 336X295X758 (МПСП и МПСФ); 290 X 275 X 522 (МПС)
Таблица III.2
Расход жидкости (в м3/ч) через счетчик
типа ШЖ-40С-6
Наименование расхода Вязкость в сСт
0.7—1,1 1,1-6 6—60 60—300
Наименьший 4 3 1,8 1,7
Номинальный 17 16 12 11
Наибольший 25 24 18 17
Таблица III.3
Расход жидкости через счетчики
типа ШЖУ-25-6, ШЖУА-40-16 и ШЖУА-60-16
Тип счетчика Номинальные расходы в мэ/ч при вязкости жидкости в с Ст Пределы изме- рения в % от номиналь- ного расхода прн вязкости в сСт
0,7—6 6—60 60— 150 150—300 0,7—6 6—300
ШЖУ-25-6 3,0 2,5 2,2 1,8 30—150 30—150
ШЖУА-40-16 7,0 5,6 5,0 4,0 30—150 15—150
ШЖУА-60-16 16,0 12,0 11,0 9,0 20—150 15—150
при наибольшем расходе не должна превышать 0,5 кгс/см2,
класс точности 0,5. Работа счетчика на верхнем пределе
измерения допускается не более 2 ч в сутки. Для счетчика
ШЖУ-25-6 предусмотрено штуцерное присоединение к тру-
бопроводу (резьба A'i36 X 2); счетчик ШЖ-40С-6 может
иметь как штуцерное (резьба М42 X 2), так и фланцевое
исполнение; у остальных типов счетчиков предусмотрено
фланцевое присоединение. В комплект поставки счетчика
входит фильтр или фильтр-газоотделитель для жидкостей
с вязкостью до 6 сСт (по требованию заказчика). Фильтр
встраивается в трубопровод перед счетчиком. Фильтрую-
щая поверхность не должна пропускать частиц, которые
могут заклинить овальные шестерни и повредить счетчик.
На рис. II 1.1, а приведен общий вид счетчика
ШЖ-40С-6. Внутри корпуса счетчика помещается измери-
тельная камера с двумя овальными шестернями, которые
находятся друг с другом в зацеплении и при вращении
под действием потока измеряемой жидкости непрерывно
обкатывают друг друга. Измерение объемного количества
жидкости происходит за счет периодического отсекания
определенных ее объемов, заключенных в полостях между
цилиндрической поверхностью измерительной камеры и
овальными поверхностями шестерен. Вращение овальных
шестерен через зубчатое колесо, магнитную муфту и кине-
матическую цепь передается к счетной головке, которая
имеет роликовый и стрелочный счетные указатели.
Роликовый указатель предназначен для суммирования
общего количества протекающей через счетчик жидкости
и представляет собой ряд цифровых барабанчиков, свя-
занных трибками. С помощью стрелочного указателя,
состоящего из циферблата с двойной круговой шкалой и
двух указательных стрелок, осуществляется отсчет разо-
вых пропусков жидкости через счетчик.
Счетчики типов ШЖО-40-16 и ШЖО-60-16 предна-
значаются для измерения расхода нейтральных застываю-
щих жидкостей, типов ШЖАО-40-16 и ШЖАО-60-16—
агрессивных и нейтральных застывающих жидкостей.
Кроме сред, указанных в табл. III.4 и III.5, допускается
измерение и других жидкостей вязкостью до 60 сСт, не
вызывающих коррозии деталей счетчика и не создающих
опасности взрыва при прохождении через счетчик и при
контакте с материалами его рабочих органов. На этих
счетчиках, а также на счетчике ШЖУА может быть уста-
Рис. III.1. Счетчики жидкостей объемные: а — общий вид
счетчика типа ШЖ-40С-6; б — счетчик лопастной тина
ЛЖ-100-8
56
Таблица III.4
Параметры жидкостей, контролируемых
счетчиками типа ШЖО-40-16 и ШЖО-60-16
Наименование контролируемой жидкости Пределы рабочих температур в °C Вязкость в сСт (в пределах рабочих температур)
Сырой парафин Дистиллированный пара- фин: 60—80 4—7,66
II фракции 120—170 4—7,66
I фракции 70—100 4—7,66
Второй остаток парафина после дистилляции 100—150 7,4—8,72
Возвратный парафин I и II фракций 80—95 3,5—7,60
Таблица III.5
Параметры жидкостей, контролируемых
счетчиками типа ШЖАО-40-16, ШЖАО-60-16
Наименование контролируемой жидкости Пределы рабочих температур в °C Вязкость в сСт (в пределах рабочих температур)
Жирные кислоты 75—85 9,5—12
Непромытые жирные кис- лоты 75—85 9,5—12
Окисленный парафин ок- сидат 80—95 3,3—7,6
Разные фракции дистилли- рованных жирных кислот 80—120 7,5—10,5
Сырой парафин Дистиллированный пара- фин: 60—80 4—7,66
11 фракции 120—170 4—7,66
I фракции 70—100 4—7,66
Второй остаток парафина после дистилляции 100—150 7,4—8,72
Возвратный парафин 1 и II фракций 80—95 3,5—7,60
повлек блок-датчик, обеспечивающий дистанционную пере-
дачу показаний количества, мгновенного расхода и дози-
рования жидкости. Счетчики поставляются для эксплуа-
тации на горизонтальном трубопроводе с потоком жидкости
слева направо. Конструкция счетчиков позволяет также
установку их на линиях, имеющих направление потока
жидкости справа налево и сверху вниз.
В литромерах СА-ЗА и СА-5 имеются две магнитные
муфты, соединенные с обеими овальными шестернями.
Одна из муфт может быть использована для дублирования
при отсчете оборотов шестерен или в качестве привода для
других приборов.
Счетчик С/КШ-ЮООМ имеет на крышке реверсивный
механизм, служащий для обеспечения постоянного на-
правления вращения роликового и стрелочного указателей
независимо от направления потока жидкости.
Конструкция счетчика жидкости лопастного типа
ЛЖ-ЮО-8 приведена на рис. III. 1, б. В корпусе 9 под дей-
ствием потока измеряемой жидкости вращается на шарико-
подшипниках 7 барабан 11 с четырьмя лопастями 8, рас-
положенными в диаметрально противоположных направ-
лениях под углом 90° друг к другу. В приливе каждой ло-
пасти на осях 5 установлены ролики 4, которые при вра-
щении обкатываются по кулаку 6, неподвижно закреплен-
ному на оси 10. Благодаря этому при вращении барабана
с лопастями последние совершают возвратно-поступатель-
ные движения, отсекая за один оборот четыре строго опре-
деленных объема измеряемой жидкости. Движение бара-
бана через пару зубчатых шестерен 3, радиальную магнит-
ную муфту 12, передаточный механизм 13, коническую
пару 14 и систему зубчатых колес 15 передается большой
и малой стрелкам 1 и валикам цифровых барабанов 2.
Для приведения показаний
счетчика в соответствии с дей-
ствительным количеством Таблица III.6
пропущенной жидкости в пе-
редаточном механизме 13
предусмотрен блок сменных
шестерен.
Номинальный расход
контролируемой среды через
счетчик ЛЖ-ЮО-8 в зависи-
мости от вязкости приведен
в табл. II 1.6. Пределы изме-
рения расхода равны 25—
150% от номинального. Кон-
струкция счетчика допускает
оснащение его автоматиче-
ским термокорректором типа
ТКА и блоком-датчиком для
дистанционной передачи по-
казаний.
Мазутомеры поршневые
МП выпускаются в следую-
Номинальный расход
контролируемой среды
через счетчик
ЛЖ-ЮО-8
Вязкость в сСт Номи- нальный расход в м8/ч
До 6 70
6—60 56
60—150 45
150—300 28
щих модификациях: МПС — мазутомер суммирующий,
МПСП — мазутомер суммирующий и показывающий,
МПСФ — мазутомер суммирующий и показывающий с вы-
ходными ферродинамическими преобразователями ПФ.
Основными частями мазутомера являются гидромотор
и суммирующая или тахометрическая головка. Гидромотор
преобразовывает величину объема протекающей через него
жидкости в пропорциональное этому объему число оборо-
тов выходного валика. Это число оборотов в головке сум-
мируется счетчиком, показывающим количество прошед-
шей через прибор жидкости за определенный период вре-
мени. Мгновенное значение расхода измеряется тахо-
метром. В тахометрической головке располагаются также
ферродинамические преобразователи для дистанционной
передачи значений мгновенного расхода.
В гидромоторе четыре цилиндра с установленными
в них поршнями поочередно наполняются измеряемой
жидкостью и затем последовательно сообщаются с выход-
ным трубопроводом. Последовательность заполнения ци-
линдров задается кольцевым золотником. При заполнении
очередных цилиндров жидкостью поршни в них опу-
скаются. Усилие, развиваемое опускающимися поршнями,
используется для выталкивания жидкости, находящейся
в цилиндрах, подключенных к выходному трубопроводу,
а также для вращения кольцевого золотника и механизма
тахометрической головки. Прямолинейное перемещение
поршней преобразовывается с помощью специального
устройства во вращательное движение центрального ва-
лика. Один оборот валика пропорционален количеству
жидкости, которое вытеснили четыре поршня. Головки
мазутомеров имеют три исполнения: головка суммирую-
щая, головка тахометрическая суммирующая и показы-
вающая и головка тахометрическая суммирующая и по-
казывающая с ферродинамическими преобразователями.
В последней могут устанавливаться один или два выход-
57
ных ферродинамических преобразователя любой модифи-
кации.
У мазутомеров с верхним пределом измерения 800—
4000 л/ч основная погрешность показаний мгновенного
расхода по шкале мазутомера не превышает ± 1,5%, а по
шкале вторичного прибора ±2,5% от верхнего предела
измерения; основная погрешность суммирования состав-
ляет ±1% от фактически пропущенного объема жидкости.
У мазутомеров с верхним пределом измерения 50—500 л/ч
эти величины равны соответственно ±2, ±3 и—2% (у ма-
зутомера с верхним пределом измерения 500 л/ч основная
погрешность суммирования составляет ±1,5%). Мазуто-
меры МПС допускают не более 6 ч в сутки перегрузку до
20% сверх максимального расхода, для мазутомеров
МПСП и МПСФ перегрузка сверх максимального расхода
не допускается. Питание мазутомеров МПСП и МПСФ
осуществляется напряжением 127 В, 50 Гц; мощность, по-
требляемая мазутомером, равна 12 Вт; питание ферроди-
намических датчиков осуществляется со стороны приборов,
работающих в комплекте с мазутомером. По требованию
заказчика в прибор может быть встроен делитель для сня-
тия доли выходного напряжения с одного ферродинамиче-
ского преобразователя.
Мазутомеры устанавливаются на горизонтальных
участках трубопровода; для работы прибора должен быть
предусмотрен резерв напора 1 кгс/см3. Перед мазутомером
устанавливается фильтр.
II 1.1.2. Счетчики газа ротационные
Счетчики газа ротационные типа РГ предназначены
для учета объемного количества очищенных неагрессивных
горючих газов (природного, смешанного, светильного, мас-
ляного, пропан-бутана, сланцевого, генераторного, водя-
ного, коксового, доменного). Счетчики выпускаются по
ГОСТ 8700—72. Модификации счетчиков и их технические
характеристики даны в табл. III.7, конструкция приведена
Таблица III.7
Технические характеристики ротационных
газовых счетчиков типа РГ
Модифика- ция Диаметр условного прохода в мм Номинальный рас- ход в м3/ч Погрешность показаний при расходе Габаритные размеры в мм
10-20% от I номиналь- ного 20-120% от номиналь- ного
РГ-40-1 50 40 ±3 ±1,6; ±2,5 260Х 177Х Х175
РГ-100-1 80 100 ±2 ±1; ±1,6 340Х260Х Х240
РГ-250-1 125 250 ±2 ±1; ±1,6 425X380X Х360
РГ-400-1 150 400 ±2 ±1; ±1,6 530 X 380 X Х360
РГ-600-1 150 600 ±2 ±1; ±1,6 620X470X Х440
РГ-1000-1 200 1000 ±2 ±1; ±1,6 7ЮХ545Х Х500
на рис. III.2. В корпусе 1 находятся два ротора 2, которые
при вращении обкатываются своими боковыми поверх-
ностями, соприкасаясь с внутренней поверхностью кор-
пуса. Механизм их вращения аналогичен механизму вра-
58
щения овальных шестерен у описанных выше счетчиков
жидкости. Выведенный из корпуса вал ротора связан
кулачковой муфтой с валом редуктора, а через него — со
счетным механизмом роликового типа.
Счетчики работают при температуре газа в пределах
0—50° С и давлении до 1 кгс/см3. Потеря напора на счет-
чике при номинальном расходе для всех типоразмеров при-
боров не превышает 30 мм вод. ст. Для контроля в про-
цессе эксплуатации за величиной потери напора на счет-
Рис III.2. Счетчик газовый рота-
ционный РГ
чике имеется дифференциальный манометр, показания ко-
торого позволяют определять степень засорения счетчика.
Наименьший расход через счетчик равен 10% от номиналь-
ного, наибольший (не более 6 ч в сутки) — 120% от но-
минального. Счетчики РГ-40-1 и РГ-100-1 монтируются
непосредственно на трубопроводе, приборы остальных мо-
дификаций устанавливаются на фундаменте; присоедине-
ние к трубопроводу осуществляется с помощью фланцев.
Перед счетчиком должен быть установлен фильтр.
Изготовитель; Приборостроительный завод, Ивано-
Франковск.
III.2. СЧЕТЧИКИ ЖИДКОСТЕЙ СКОРОСТНЫЕ
И ТЕПЛОМЕРЫ
II 1.2.1. Счетчики жидкостей
Скоростные расходомеры, измеряющие прошедшее
через них количество жидкости, называют счетчиками
количества жидкости или жидкостемерами, обычно име-
нуемыми по роду контролируемой жидкости (например,
водомерами, масломерами). Принцип действия этих счет-
чиков основан на суммировании числа оборотов помещен-
ного в поток вращающегося устройства за какой-либо отре-
зок времени, причем скорость вращения этого устройства
пропорциональна средней скорости протекающей жид-
кости, а следовательно, и расходу. Значение суммарного
расхода получают, связывая подвижную часть прибора
через редуктор или муфту со счетным механизмом. К ско-
ростным счетчикам относятся водомеры типа ВВ, ВТ
с винтовой вертушкой, расположенной в потоке аксиально,
и водомеры типа ВКОС, ВКМС, УВК с крыльчаткой,
расположенной тангенциально к потоку. Первые приме-
няются для измерения больших расходов жидкости, вто-
рые — для измерения малых расходов. Счетчики с крыль-
чатками, имеющими вертикальную ось, в зависимости от
подвода жидкости к крыльчатке делятся на счетчики
одноструйные (УВК, ВКОС) и многоструйные (ВКМС).
Для удобства сравнения различных типов счетчиков
принята условная величина, называемая характерным рас-
ходом. Характерный расход—это количество вещества,
которое проходит через счетчик за 1 ч при установившемся
потоке и потере напора в 10 м вод. сг. Кроме того, счет-
чики характеризуются нижним и верхним пределами из-
мерений и номинальным расходом. Ннжний предел из-
мерений — наименьший расход, при котором счетчик на-
На рис. Ш.З показано устройство счетчика типа УВК,
предназначенного для измерения количества чистой (питье-
вой) воды. Счетчик состоит из двух основных частей —
измерителя скорости потока и счетной головки. Счетный
механизм отделен от потока контролируемой жидкости
перегородкой 3, выполненной из немагнитного материала.
Передача вращения от крыльчатки 6 через редуктор 5
к счетному механизму 1 осуществляется с помощью маг-
Таблица III.8
Технические характеристики крыльчатых водомеров
Тип Диаметр услов- ного прохода в мм Пределы измерения в м3/ч Максимальная температура 1 воды в °C Размер присоединительной трубной резьбы Габаритные размеры в мм Завод- изготовитель
номи- нальный верхний нижний
У В К-20 20 1,6 2,5 0,06 30 Со стороны входа Р/а", со стороны вы- хода 1" 250X112X 152 Кировабадский и Луцкий приборо- строительные заводы
У В К-25 25 2,2 3,5 0,08 30 Со стороны входа I1//', со стороны вы- хода В/4" 280X112X157 Кировабадский при- боростроительный за- вод
УВК-32 32 3,2 5,0 0,105 30 13/4" 300X112X164 То же
У В К-40 40 6,3 10,0 0,17 30 Со стороны входа 2V4'', со стороны вы- хода 2" 330X112X169 Луцкий приборо- строительный завод
ВКОС-1,6 20 1,6 2,5 0,15 30 3/4" 250X100X123 «Водоприбор», Мо- сква
ВКОС-3,2 32 3,2 5,0 0,35 30 1V4" 300Х 100Х 133 То же
ВКМС-20 20 1,6 2,5 0,15 30 Г" 250X112X153 «Ленводопр ибор», Ленинград
ВКМС-32 32 3,2 5,0 0,35 30 I1//' 358Х 105Х 149 То же
ВКМС-40 40 6,3 10,0 0,5 30 358X112X149 »
ВКМС-32Г 32 3,2 3,5 0,5 90 1V2" 358Х 105Х 149 »
ВКМС-40 Г 40 6,3 7,0 1,0 90 13/4" 358X112X 149 »
чинает давать показания с допустимой погрешностью.
Верхний предел измерений — наибольший расход, при
котором обеспечивается кратковременная работа счетчика
(не более 1 ч в течение суток). Номинальный расход — наи-
больший длительный расход, при котором погрешность
показаний не выходит из установленных норм, а потеря
напора не создает в приборе усилий, приводящих к бы-
строму износу трущихся деталей. Технические харак-
теристики скоростных водомеров приведены в табл. III.8
и Ш.9.
Счетчики холодной воды крыльчатые выпускаются по
ГОСТ 6019—73, а турбинные — по ГОСТ 14167—69. Все
водомеры рассчитаны на рабочее давление 10 кгс/см2.
Основная погрешность равна —5% в интервале от ниж-
него предела измерения до величины расхода, равного
10% от верхнего предела; в остальном диапазоне измере-
ния основная погрешность равна —2%. Присоединитель-
ные фланцы у турбинных счетчиков выполняются по
ГОСТ 1235—67.
нитной муфты, одна из полумуфт которой 2 располагается
в сухой части, а другая 4 —-в мокрой. Конструкцией счет-
чика предусмотрены фильтр 7, откидная крышка 8, за-
крывающая счетную головку, и регулятор погрешности,
предназначенный для регулировки точности показаний при
тарировке и поверке прибора.
В счетчиках типа ВВ поток жидкости, поступая в при-
бор, выравнивается струевыпрямителем и направляется
на лопатки вертушки, которая выполнена в виде многоза-
ходного винта. Вращение вертушки через червячную пару
и передаточный механизм передается счетному устройству.
Счетчик типа ВТ отличается от счетчика ВВ конструкцией
узла передачи вращения от вертушки к счетному меха-
низму. У счетчика ВТ этот узел выполнен так, как пока-
зано на рис. Ш.З.
Счетчики следует устанавливать на горизонтальных
участках трубопровода циферблатом вверх. Перед уста-
новленным счетчиком необходимо иметь прямой участок
трубы длиной (8—10) D, а за ним — прямой участок
59
длиной (3—5) D, где D — диаметр трубопровода. До и
после прямого участка устанавливаются запорные устрой-
ства. За водомером перед запорным устройством лста-
навливастся кран для спуска воды. При установке в от-
крытых помещениях необходима защита прибора от воз-
действия открытой солнечной радиации и дождя.
Рис. Ш.З. Счетчик жидкости скоростной типа УВК
Таблица III.9
Технические характеристики турбинных водомеров
Тип Диаметр услов- ного прохода в мм Пределы измерения в м8/ч 1 Макси- мальная темпе- ратура воды в °C Габаритные размеры в мм 3 авод- изготовитель
номи- нальный верхний нижиий
ВВ-50 50 15 30 1,6 30 155X165X197 Луцкий приборострои- тельный завод
ВВ-80 80 42 80 3,0 30 205X 200X 225 То же
ВВ-200 200 250 850 18,0 30 268Х 340Х 358 «Ленводоприбор», Ле- нинград
ВВГ-50 50 15 30 1,6 90 155Х 165Х 197 Луцкий приборострои- тельный завод
ВВГ-80 80 42 80 3,0 90 205X 200X 225 То же
ВТ-50 50 15 30 1,6 30 155X160X 210 «Ленводоприбор», Ле- нинград и Кировабад- ский приборостроитель- ный завод
ВТ-80 80 42 84 3,0 30 205Х 195Х 245 То же
ВТ-100 100 70 140 4,5 30 215X215X265 »
ВТ-150 150 1-50 300 7,0 30 262 X 280X 326 »
ВТГ-50 50 15 30 1,6 90 155X160X 210 »
ВТГ-80 80 42 84 3,0 90 205X195X 245 »
ВТГ-100 100 70 140 4,5 90 215X215X265 Кировабадский при- боростроительный завод
ВТГ-150 150 150 300 7,0 90 262 X 280X 326 То же
60
111.2.2. Тепломеры
III.3. РАСХОДОМЕРЫ ОБТЕКАНИЯ
Указатель количества тепла (тепломер) однопоточный
типа УКТО предназначен для учета количества тепла и
дистанционной передачи информации о расходе теплоно-
сителя на расстояние до 3 км. Тепломеры могут при-
меняться в системах отопления и горячего водоснабжения
при давлении теплоносителя до 10 кгс/см2. Функциональ-
ная схема тепломера приведена на рис. III.4, а основные
технические характеристики даны в табл. III.10.
Объект
Рис. III.4. Функциональная схема
указателя количества тепла УКТО:
1 — преобразователь ПКТ-1; 2— указатель
расхода (индикатор); 3 — турбинный дис-
танционный водомер горячей воды ВТГД;
4 — термометр сопротивления
Температура подаваемой воды от 30 до 150° С, обрат-
ной — от 30 до 90° С, холодной (при установке тепломера
на бойлерах) — от 5 до 20° С. Класс точности прибора 2,5;
питание от сети 127 или 220 В, 50 Гц; присоединение водо-
мера ВТГД фланцевое по ГОСТ 1235—67.
Изготовитель: Кировабадский приборостроительный
завод.
Таблица III.10
Технические характеристики однопоточного
указателя количества тепла УКТО
Тип Диаметр условного прохода в мм Пределы измере- ний по расходу в м3/ч Габаритные размеры водомера ВТГД в мм
наибольший (эксплуата- ционный) пиковый (не более 1 ч в сутки) наименьший
УКТО-50-Ю-04 50 15 30 1,6 155Х160Х Х225
УКТО-80-10-04 80 42 84 3,0 205Х195Х Х290
УКТО-100-10-04 100 70 140 4,5 215Х215Х Х314
УКТО-150-10-04 150 150 300 7,0 262Х 260Х Х350
Ротаметры. Из расходомеров обтекания наибольшее
распространение получили ротаметры, принцип действия
которых заключается в том, что при движении жидкости
или газа снизу вверх через конусную трубку поплавок
поднимается или опускается до тех пор, пока сила тя-
жести не уравновешивается разностью давлений до и после
поплавка и выталкивающей силой. Благодаря этому каж-
дой величине расхода при определенной плотности и кине-
матической вязкости среды соответствует строго определен-
ное положение поплавка. Ротаметры выпускаются для
местного измерения расхода без дистанционной передачи
показаний, с электрической дистанционной передачей по-
казаний без местной шкалы, с пневматической дистан-
ционной передачей и местной шкалой показаний. На за-
воде-изготовителе ротаметры тарируются по воде или
воздуху. Для других сред ротаметры можно применять
как расходомеры при условии индивидуальной тарировки.
Ротаметры выпускаются по ГОСТ 13045—67.
К основным преимуществам ротаметров можно от-
нести простоту конструкции, возможность измерения ма-
лых расходов, значительный диапазон измерения, возмож-
ность измерения расхода агрессивных сред. Величина
потери напора от установки ротаметра не превышает
0,1 кгс/см2 для жидкостей и 0,05 кгс/сма для газов. Недо-
статками ротаметров являются большая чувствительность
к температурному изменению вязкости (особенно при
измерении малых расходов), необходимость градуировки
иа измеряемой среде или коррекции показаний, невозмож-
ность измерения расхода загрязненных жидкостей и жид-
костей, из которых выпадают осадки.
Ротаметр для местного измерения расхода
(рис. III.5, а) представляет собой коническую трубку из
стекла или органического стекла, закрепленную в метал-
лических головках 1 и 5. Головки стянуты шпильками 2,
образующими защитную решетку вокруг стекла. В труб-
ке 3 свободно перемещается поплавок 4. Движущийся
поток измеряемого вещества проходя по косым прорезям,
имеющимся в верхней части поплавка, вращает его, благо-
даря чему поплавок центрируется в трубке. Значение рас-
хода отсчитывается по положению верхней кромки по-
плавка относительно шкалы, нанесенной непосредственно
на стенке конической трубки. Ротаметр может работать
только в вертикальном потоке.
Технические характеристики ротаметров для мест-
ного измерения расхода приведены в табл. III.11. Рота-
метры типа PC-За и РМ могут работать при температуре
измеряемой среды 5—50° С и температуре окружающего
воздуха 5—50° С, ротаметры типа РСС — при температуре
соответственно (—40)—(+100)° С и (—40)—(+40)° С. Ниж-
ний предел измерения составляет 20% от верхнего, основ-
ная погрешность —2,5%.
У ротаметров типа РМ в зависимости от предела
измерения поплавок изготовляется из стали Х18Н9Т,
анодированного дюралюминия, эбонита или титана.
У ротаметров типа РСС, предназначенных для измере-
ния расхода агрессивных сред, материал деталей, сопри-
касающихся с измеряемой средой, — фторопласт 4 и
химико-лабораторное стекло.
Ротаметры с электрической дистанционной передачей
(табл. III.12) состоят из двух основных частей — рота-
метрической и электрической (рис. III.5, б). Основным эле-
ментом ротаметрнческой части является поплавок 2, пере-
мещающийся внутри кольцевой диафрагмы 1, или грибо-
образный поплавок, движущийся внутри вертикально рас-
положенной конической трубки. Электрическая часть
состоит из индукционной катушки 3 с сердечником 4,
жестко связанным с поплавком. Катушка включена в диф-
ференциально-трансформаторную схему вторичного при-
бора. Электрическая часть прибора защищена от попада-
ния в нее измеряемой среды разделительной трубкой 5,
снаружи катушка защищена кожухом.
61
Таблица Ш.11
Технические характеристики ротаметров для местного измерения расхода
без дистанционной передачи показаний
Тип Верхний предел измерения в м3/ч Диаметр условного прохода в мм Р абочее давление в кгс/см8 Вид присоединения Г абаритные размеры в мм
по воде ПО воздуху
РС-За 0,0025 0,004 0,0063 0,063 0,1 0,16 0,25 4 6 для жид- кости, 4 для газа Резьбовое по ГОСТ 6211—69, коническая резьба 1!в" 40X30X160
РМ-0.016ЖУЗ РМ-0.025ЖУЗ РМ-0.04ЖУЗ РМ-0.25ГУЗ РМ-0.4ГУЗ РМ-0.63ГУЗ 0,016 0,025 0,04 0,25 0,4 0-63 6 6 Ниппельное под шланг с внутренним диаметром 8 мм, штуцерное с резь- бой М10Х 1 кл. 3 0 24X360
РМ-0.063ЖУЗ РМ-0.1ЖУЗ РМ-1ГУЗ РМ-1.6ГУЗ 0,063 0,1 1,0 1,6 10 6 Штуцерное с резьбой М14Х 1 кл. 3 0 32X410
РМ-0.16ЖУЗ РМ-0.25ЖУЗ РМ-0.4ЖУЗ РМ-2.5ГУЗ РМ-4ГУЗ РМ-6.3ГУЗ 0,16 0,25 0,4 2,5 4,0 6,3 15 6 Фланцевое по ГОСТ 1255—67 0 95X455
РМ-0.63ЖУЗ РМ-1ЖУЗ РМ-ЮГУЗ РМ-16ГУЗ 0,63 1,0 10,0 16,0 25 6 0 105X590
РМ-1.6ЖУЗ РМ-2.5ЖУЗ РМ-25ГУЗ РМ-40ГУЗ 1,6 2,5 25,0 40,0 40 6 0 160X690
РСС-0.016ЖУЗ РСС-0404ЖУЗ РСС-0.4ГУЗ РСС-0.63ГУЗ РСС-1,00ГУЗ 0,016 0,04 0,4 0,63 1,00 6 6 6 4 4 4 Ниппельное под шланг с внутренним диаметром 9,5 мм 0 30X390
РСС-0.1ЖУЗ РСС-0.16ЖУЗ РСС-0.25ЖУЗ РСС-0.4ЖУЗ РСС-4ГУЗ РСС-б.ЗГУЗ РСС-ЮГУЗ 0,1 0,16 0,25 0,4 4,0 6,3 10,0 16 6 6 6 6 4 4 4 Ниппельное под шланг с внутренним диаметром 16 мм 0 43X485
РСС-1ЖУЗ РСС-1.6ЖУЗ РСС-2.5ЖУЗ РСС-ЗЖУЗ РСС-25ГУЗ РСС-40ГУЗ 1,0 1,6 2,5 3,0 25,0 40,0 40 5 5 5 5 3 3 Фланцевое по ГОСТ 1255—67 0 120X640
62
Для ротаметров, перечисленных в табл. III. 12, рабо-
чее давление равно 6, 16 или 64 кгс/см2 (по спецификации
заказа). Температура измеряемой среды (—40)—(+70)° С,
окружающего воздуха (—30)—(+50)° С; нижний предел
измерения равен 20% от верхнего, основная погрешность
—2,5%; материал деталей, соприкасающихся с измеряе-
мой средой, — сталь Х18Н9Т. Присоединение ротаметров
с диаметром условного прохода 6 мм ниппельное, осталь-
ных моделей — фланцевое. Ротаметры типа РЭ выпол-
няются в пылебрызгозащищенном исполнении, типа РЭВ—
Рис. III.5. Ротаметры: а — для местного измерения рас-
хода; б — с электрической дистанционной передачей пока-
заний
во взрывозащищенном исполнении категории ВЗГ. Рота-
метры поставляются с вторичными приборами дифферен-
циал ьн о-тр ансформаторной системы.
Ротаметры с процентной шкалой и унифицированным
выходным пневматическим сигналом (0,2—1 кгс/см2) вы-
пускаются трех типов: типа РП с корпусом из стали
Х18Н9Т, типа РПФ для измерения расхода агрессивных
жидкостей с корпусом, армированным фторопластом-4, и
типа РПО для измерения расхода кристаллизующихся
жидкостей и расплавов с корпусом из стали Х17Н13М2Т
и паровым обогревом. Основные технические характери-
стики пневматических ротаметров приведены в табл. III. 13.
При перемещении в конусном стакане поплавка со сдвоен-
ными магнитами изменяется положение следящего магнита
и жестко связанной с ним заслонки. Это вызывает измене-
ние давления на выходе пневмоусилителя и в полости силь-
фона обратной связи, с дном которого связан шток с соп-
лом. Движение штока при изменении давления происходит
до тех пор, пока следящий магнит с заслонкой не займет
первоначальное положение относительно сдвоенных маг-
Таблица III.12
Технические характеристики ротаметров
с электрической дистанционной передачей
показаний
Тип Верхний п редел измере- ния по воде в м3/ч Диаметр услов- ного прохода в мм Габаритные размеры в мм
РЭ-0.025ЖУЗ РЭВ-0,025ЖУЗ 0,025 6 290X167X79
РЭ-0.04ЖУЗ РЭВ-0,04ЖУЗ 0,04
РЭ-0.063ЖУЗ рэв-о,обзжуз 0,063 10
рэ-оджуз РЭВ-0,1ЖУЗ 0,1 10 420X171X112
рэ-одбжуз рэв-о, 16жуз 0,16 15
РЭ-0.25ЖУЗ РЭВ-0,25ЖУЗ 0,25
РЭ-0.4ЖУЗ РЭВ-0,4ЖУЗ 0,4
РЭ-0.63ЖУЗ РЭВ-0,63ЖУЗ 0,63 25 465Х 198Х 136
РЭ-1ЖУЗ РЭВ-1ЖУЗ 1,0
РЭ-1.6ЖУЗ РЭВ-1.6ЖУЗ 1,6 40
РЭ-2.5ЖУЗ РЭВ-2,5ЖУЗ 2,5
РЭ-4ЖУЗ РЭВ-4ЖУЗ 4,0
РЭ-6.3ЖУЗ РЭВ-6,ЗЖУЗ 6,3 70 560X 301X212
РЭ-ЮЖУЗ РЭВ-10ЖУЗ 10
РЭ-16ЖУЗ РЭВ-16ЖУЗ 16 100
63
Таблица III. 13
Технические характеристики ротаметров с пневматической дистанционной передачей
и местной шкалой показаний
Тип Верхний предел измере- ния по воде в м8/ч Диаметр услов- ного прохода в мм Погреш- ность измере- ния в % Рабочее давление в кгс/см2 Температура измеряемой среды в °C Температура окружающего воздуха в °C Г абаритяюе размеры в мм
РП-0.1ЖУЗ рп-о,16Жуз РП-0.25ЖУЗ РП-0.4ЖУЗ РП-0.63ЖУЗ 0,10 0 16 0,25 0,40 0,63 10 15 15 15 25 ±2,5 ±2,5 ±2,5 ±1,5 ±1,5 64 (—40)—(+150) (-30)-(+50) 360Х215Х 196
РП-1ЖУЗ РП-1.6ЖУЗ РП-2.5ЖУЗ 1,0 1,6 2,5 25 40 40 ±1,5 64 (—40)—(+150) (—30)—(+50) 360X215X217
РП-4ЖУЗ РП-6.3ЖУЗ рп-южуз 4,0 6,3 10,0 40 70 70 ±1,5 16 (—40)—(+150) (—30)—(+50) 360X 215X 250
РЯ-16ЖУЗ 16,0 100 ±1,5 16 (—40)—(+>50) (-30)-(+50) 360X 245X 300
РПФ-ОЛЖУЗ РПФ-0.16ЖУЗ РПФ-0.25ЖУЗ РПФ-0.4ЖУЗ РПФ-0.63ЖУЗ РПФ-1ЖУЗ 0,10 0,16 0,25 0,40 0,63 1,00 10 10 10 20 20 20 ±2,5 ±2,5 ±2,5 ±1,5 ±1,5 ±1,5 16 5—100 (—40)—(+50) 344X215X136
РПФ-1.6ЖУЗ РПФ-2.5ЖУЗ РПФ-4ЖУЗ РПФ-6.3ЖУЗ 1,6 2,5 4,0 6,3 40 40 40 50 ±1,5 16 5—100 (-40)-(+50) 344Х240Х 185
РПФ-ЮЖУЗ РПФ-16ЖУЗ 10,0 16,0 70 70 ±1,5 16 5—100 (-40)-(+50) 440X255X245
рпо-оджуз РПО-0.16ЖУЗ РПО-0.25ЖУЗ РПО-0.4ЖУЗ РПО-0.63ЖУЗ 0,1 0,16 0,25 0,40 0,63 10 15 15 15 25 ±2,5 ±2,5 ±2,5 ±1,5 ±1,5 64 5—150 5—50 360Х215Х 196
РПО-1ЖУЗ РПО-1.6ЖУЗ РПО-2.5ЖУЗ 1,0 1,6 2,5 25 40 40 ±1,5 64 5—150 5—50 360X 215X 217
РПО-4ЖУЗ 4,0 40 ' ±1,5 16 5—150 5—50 360X215X250
РПО-6.3ЖУЗ РПО-ЮЖУЗ РПО-16ЖУЗ 6,3 10,0 16,0 70 70 100 ± 1,5 16 5—150 5—50 360X 245X 300
64
нитов. С пневмосистемой связана стрелка шкалы местных
показаний.
Питание пневматической части приборов осущест-
вляется сжатым воздухом давлением 1,4 кгс/см2; нижний
предел измерения равен 20% от верхнего; присоединение
всех моделей фланпевос. В комплекте с ротаметрами по-
ставляется редуктор и фильтр для воздуха, вторичный
прибор может устанавливаться на расстоянии до 200 м
от ротаметра.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Арзамас.
Указатель расхода воздуха УРВ. Указатель пред-
назначен для контроля режима работы фильтровентиля-
ционных установок производительностью от 50 до 300 м3/ч.
Чувствительным элементом указателя является диск, ко-
торый свободно вращается в центрах. Отклонение диска
под действием потока воздуха передается двум стрелкам.
Узел диска устанавливается внутри корпуса. Корпус
представляет собой трубку длиной 220 мм и наружным
диаметром 102 мм, на которую надет фланец для присоеди-
нения к фильтровентиляционной установке. Диаметр бол-
товой окружности равен 127,5 мм. На наружной поверх-
ности корпуса крепится футляр с двусторонней шкалой,
градуированной в м3/ч.
Прибор выпускается в двух модификациях — УРВ-2
(воздух подается в корпус со стороны фланца) и УРВ-1
(воздух подается в корпус со стороны, противоположной
фланцу). Погрешность показании при расходе.50—200м-3/ч
не превышает — 10%, сопротивление прибора при расходе
200 м3/ч до 5 мм вод. ст., температура окружающей среды
должна быть в пределах 10—35° С.
Изготовитель: завод «Теплоприбор» им. 50-летия
СССР, Улан-Удэ.
II1.4. РАСХОДОМЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО УРОВНЯ
Расходомеры переменного уровня предназначены для
измерения расхода жидкости, находящейся под атмосфер-
ным давлением. Принцип их действия основан на зависи-
мости уровня жидкости в сосуде со свободным стоком от
расхода. В комплект измерительной установки входят
сосуд с калиброванным отверстием истечения н устрой-
ство для измерения уровня в емкости. Технические харак-
теристики расходомеров переменного уровня, выпускае-
мых Харьковским филиалом ОКБА, приведены в табл.
Ш.14, а конструкция датчика типа ДРЩ-Т дана на
рис. Ш.6. Конструкция остальных датчиков аналогична.
Датчик представляет собой прямоугольный корпус
с двумя патрубками. Боковой патрубок 1 предназначен
для входа жидкости, а патрубок 2, расположенный на
днище датчика, — для слива. Внутри корпус разделен
перегородкой 3 на две части. Расход в каждый данный
момент определяется по величине уровня жидкости перед
сливной щелью 4 специального профиля, обеспечивающего
прямолинейную зависимость уровня от расхода. Уровень
измеряется с помощью пьезометрической трубки, погру-
женной, в жидкость перед сливной щелью и непрерывно
продуваемой воздухом. Давление в пьезометрической
трубке пропорционально уровню, а следовательно, и рас-
ходу жидкости.
Воздух для пьезометрической трубки подается от
воздушной магистрали с давлением 2—10 кгс/см2 через
фильтр и блок питания воздухом типа БПВЩ-1А, которые
входят в комплект поставки. Датчик предназначен для
работы в таком температурном диапазоне, при котором
измеряемая среда не оказывает корродирующего воздей-
ствия на его материал. По требованию заказчика датчик
доукомплектовывается дифманометром и вторичным пнев-
матическим прибором.
Филиалом ВНИДИ «Цветметавтоматика»,Орджоники-
дзе выпускается щелевой датчик расхода типа ЩР-1875
для измерения расхода агрессивных и кристаллизующихся
растворов. Датчик выпускается в трех модификациях:
3 Б. Д. Кошарский
1) датчик расхода со щелью типа ЩР предназначен для из- '
мерения расхода агрессивных некристаллизующихся рас-
творов и пульп, а также раствороч и пульп, содержащих
Рис. Ш.6. Датчик регулятора расхода ДРЩ-Т
абразивные взвеси; он изготовляется из стали марки
Х18Н9Т; 2) датчик расхода со щелью типа ЩРП предна-
значен для измерения расхода кристаллизующихся рас-
творов; защита от кристаллизации осуществляется путем
обогрева поверхностей прибора паром, изготовляется из
стали марки Х18Н9Т; 3) датчик расхода со щелью типа
Табл и ц а 111.14
Техническая характеристика расходомеров
переменного уровня
Тип Материал корпуса (марка стали) Верхние пре- делы изме- рения в м’/ч Основная погрешность в % ф 3 h го 2 5 ГО ГО сх о
ДРШМ-1 ДРШМ-2 Х18Н9Т 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943) 1; 1.6; 2,5; 4; 6,3 ±4 340Х Х385Х Х140 для рас- хода 1 и 1,6 м3/ч; 450Х Х520Х Х200 для рас- хода 2,5; 4 и 6,3 м3/ч
ДРЩ-Т 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943) 10; 20; 30; 50 ±1,5 800Х Х580Х Х280
65
ЩРВ предназначен для измерения расхода агрессивных
некристаллизующихся растворов, температура которых не
превышает 50° С; щель и пьезотрубка изготовляются из
винипласта.
Технические характеристики датчика ЩР-1875 при-
ведены в табл. III.15. Основная погрешность —3,5%;
питание датчика осуществляется сжатым воздухом, очи-
щенным от пыли, масла и влаги, давлением 1,4 кгс/см2.
В комплект датчика входят расходомерная щель, пьезо-
метрическая трубка, тройник и дроссель со штуцерами;
расходомерный бак в комплект поставки не входит.
гих методов непригодно. Объясняется это отсутствием
в измерительном канале каких-либо сужений и движу-
щихся деталей, возможностью измерения расхода жидко-
стей, содержащих механические примеси и пульпы, не-
зависимостью показаний от вязкости, плотности, харак-
тера потока.
Технические характеристики индукционных расходо-
меров приведены в табл. III.16и III.17. Расходомеры пред-
назначены для измерения расхода жидкостей, имеющих
удельную электропроводность не менее 10~5 См/см; твер-
дая фаза пульпы не должна содержать ферромагнитных
Таблица III. 15
Технические характеристики датчика расхода типа ЩР-1875
Тип Массовый расход в т/ч Объемный расход в м3/ч Перепад дифманометра при намерении массо- вого расхода Габаритные размеры в мм при подаче раствора со скоростью
более 1 м/с менее 1 м/с
ЩР, ЩРВ 80 125 63 100 400 мм вод. ст. 1100X400X650 1560X 480X 700 1140X 400X 700 1260X 480X 700
ЩР, ЩРВ, ЩРП 200 250 320 160 200 250 40 мм рт. ст. 630 мм вод. ст. 63 мм рт. ст. 2400X770X960 3000Х960Х 1200 3700Х 1200Х 1500 1480X 770X 900 1800X 960X1150 2200Х 1200Х 1300
111.5. ИНДУКЦИОННЫЕ РАСХОДОМЕРЫ
Принцип действия индукционных расходомеров осно-
ван на измерении пропорциональной расходу э. д. с.,
индуктированной в потоке электропроводной жидкости
под действием внешнего магнитного поля. Электромагнит 1
(рис. III.7) создает внутри участка немагнитной трубы 2,
покрытой изоляционным материалом, равномерное маг-
нитное поле. Э. д. с., образующаяся в жидкости, пересе-
Рис. III.7. Функциональная схема индук-
ционного расходомера
кающей магнитное поле, снимается двумя электродами 3,
введенными диаметрально противоположно в одном по-
перечном сечении в стенки трубопровода датчика, и по-
дается на измерительный усилитель 4. Величина э. д. с.
является мерой расхода жидкости. Сигнал, поступающий
от датчика, содержит, кроме полезной составляющей,
э. д. с. помехи (так называемую трансформаторную э. д. с.),
которая наводится полем датчика в витке, состоящем из
соединительных проводов, электродов, жидкости и на-
грузки, как во вторичном витке трансформатора. Транс-
форматорная э. д. с. смещена по фазе относительно э. д. с.
полезного сигнала на 90° и компенсируется с помощью
специальных устройств.
Электромагнитный метод позволяет решать вопросы
измерения расхода в тех случаях, когда большинство дру-
66з
частиц, допустимая агрессивность контролируемой среды
определяется материалом покрытия датчика; питание комп-
лекта расходомера осуществляется от сети 220 В, 50 Гц.
Расходомер ИР-51 состоит из первичного преобразо-
вателя расхода и измерительного блока щитового мон-
тажа. Компенсация трансформаторной э.д. с. производится
в самом преобразователе расхода. Для этого выводы от
одного из электродов монтируются симметрично распо-
ложенными проводниками, замкнутыми на низкоомный
потенциометр. Напряжение, получаемое от преобразова-
теля, снимается с движка потенциометра и другого элек-
трода. Сигнал от преобразователя подается по экраниро-
ванному кабелю на вход измерительного блока, который
снабжен процентной шкалой и имеет на выходе унифици-
рованный сигнал постоянного тока 0—5 мА. Суммарное
сопротивление нагрузки не должно превышать 2,5 кОм.
Вблизи блоков прибора и линии связи между блоками
не должно быть силовых кабелей и устройств, создающих
электромагнитные поля. Преобразователь расхода может
быть установлен на трубопроводе под любым углом при
условии заполнения всего объема трубы контролируемой
жидкостью. Расстояние между преобразователем расхода
и измерительным блоком не должно превышать 100 м
при удельной электропроводности среды до 5 • 10~2 См/м и
10 м при электропроводности до 10*3 См/м. Преобразова-
тель может работать при температуре окружающего воз-
духа от —30 до +50° С. Материал трубы преобразователя
расхода — сталь Х18Н10Т; по соглашению с заказчиком
трубы могут быть изготовлены из других материалов с диа-
метром, отличным от указанного в табл. III.16. Нижний
предел температуры измеряемой среды —40° С.
Общие виды измерительных блоков, а также схема
электрическая подключений расходомера показаны на
рис. III.8. Габаритные размеры преобразователей расхода
приведены в табл. III.18 и III.19. Габаритные размеры
измерительного блока равны 220 X 203 X 622 мм, вырез
в щите 185 X 145 мм. Если сопротивление нагрузки на-
ходится в пределах 0,5—2,5 кОм, то используется вывод 2
(рис. III.8, в), если оно меньше 0,5 кОм — вывод 3.
В комплект расходомера типа 4РИМ входят датчик
типа ДРИ и вторичный прибор. Схемой расходомера преду-
смотрена грубая и точная компенсация трансформаторной
э. д. с. Грубая компенсация осуществляется в датчике
Таблица III. 16
Технические характеристики индукционных расходомеров
Тип Диа- метр услов- ного про- хода в мм Верхние пределы измере- ния в ма/ч Основ- ная по- греш- ность В % Максималь- ное рабочее давление в трубе дат- чика в кгс/см® Температура контролируе- мой среды в °C Материал внутреннего покрытия трубы дат- чика Завод-изготовитель
ИР-51 10 15 25 40 50 80 100 150 200 300 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12,5; 16 5; 6; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100; 125; 160 32; 40; 50; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 250 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 600 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 600; 800; 1000 320; 400; 500; 600; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 ±1 См. табл. 111.17 Таллинский за- вод измеритель- ных приборов
4РИМ-50-1 4РИМ-50-7 50 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 ± 1,5 25 для датчика ДРИ-ДУ-1; 6 для датчика ДРИ-ДУ-7 5—50 для датчика ДРИ-ДУ-1; 5—100 для датчика ДРИ-ДУ-7 Полуэбонит 1751 для датчика ДРИ-ДУ-1; стеклопла- стик марки ЦСЭ или ТСЭ для датчика ДРИ-ДУ-7 Приборострои- тельный завод, Ар- замас
4РИМ-70-1 4РИМ-70-7 70 12,5; 16; 20; 25; 32; 40
4РИМ-80-1 4РИМ-80-7 80 20; 25; 32; 40; 50; 60
4РИМ-100-1 4РИМ-100-7 100 32; 40; 50; 60; 80; 100
4РИМ-125-1 4РИМ-125-7 125 50; 60; 80; 100; 125; 160
4РИМ-150-1 4РИМ-150-7 150 80; 100; 125; 160; 200; 250
4РИМ-200-1 4РИМ-200-7 200 125; 160; 200; 250; 320; 400
4РИ-400Н-1 4РИ-600Н-1 4РИ-800Н-1 400 600 800 400; 500; 600; 800; 1000; 1250 600; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200; 4000; 5000 ±1,5 6 5—50 Полуэбо- нит 1751 «Ленводопри- бор», Ленинград
перемещением движка потенциометра, точная — во вторич-
ном приборе. Разность потенциалов, снимаемая с электро-
дов, попадая на вход вторичного прибора, усиливается
электронным усилителем и подается на управляющую об-
мотку реверсивного двигателя, который с помощью зуб-
чатой передачи и профильных кулачков перемещает плун-
жер индукционной катушки, стрелку-перо и подвижную
щетку интегратора. Движение вала мотора продолжается
до тех пор, пока напряжение разбаланса на входе усили-
теля не окажется меньше порога чувствительности. Инте-
гратор прибора состоит из магнитной муфты с контактной
системой и счетчика; он рассчитан таким образом, что при
положении стрелки на максимальной отметке шкалы число
изменений показаний счетчика в час — 100. Привод диа-
граммы и интегратора осуществляется от синхроииого
двигателя типа СД-60. Цифры 1 и 7 в шифре расходомера
обозначают материал покрытия труб датчика: 1 — полу-
эбонит 1751; 7 — стеклопластик.
67
Погрешность комплекта расходомера не превышает
£1,5%; погрешность интегратора в пределах от 20 до
50% шкалы ие более £ 1%, в пределах от 50 до 100% шкалы
£0,5%. Расстояние от датчика до вторичного прибора не
должно превышать 100 м. Мощность, потребляемая дат-
Таблица III. 17
Технические характеристики
расходомера ИР-51
Материал внут- реннего покры- тия трубы дат- чика Контролируе- мая среда Максимальная рабочая темпе- ратура в °C Максимальное рабочее давление в кгс/см’ Условны^ дна* метр в мм
Резина Неагрессивные аб- разивные жидкости и пульпы 70 25 10—300
Эмаль Кислоты (кроме плавиковой) 150 25 10—300
Фторо- пласт Среды любой агрес- сивности, кроме 98% - ной азотной кисло- ты, плавиковой кис- лоты, ацетона и сер- ного эфира 150 10 10—25
чиком, не превышает 500 В-А; мощность, потребляемая
вторичным прибором, 50 В-А. Габаритные размеры дат-
чиков приведены в табл. III.20 (условные обозначения соот-
ветствуют рис. III.8, б). В комплект поставки расходо-
мера 4РИМ входит вторичный прибор ППР-1 или ППР-3,
который изготовляется на базе прибора дифференциально-
трансформаторной системы типа КСДЗ.
На базе приборов типа 4РИМ выпускается индукцион-
ный расходомер 5РИМ, который отличается от описанного
тем, что имеет встроенный пневмопреобразователь с выход-
ным сигналом 0,2—1 кгс/см2; погрешность преобразова-
ния электрического сигнала в пневматический не превы-
шает £1%.
68
Таблица III.18
Таблица III.20
Габаритные размеры (в мм) преобразователя
расхода расходомера ИР-51 на £>у = Ю-т-25 мм
Dy Покрытие трубы L В н Di D d
Резина 270 90 — 60 14
10 Эмаль 250 234 245 — М39Х2 — —
Фторопласт 250 — М52Х2 — —
Резина 270 95 — 65 14
15 Эмаль 250 234 245 — М39Х2 — —
Фторопласт 250 — М52Х2 — —
Резина 270 115 — 65 14
25 Эмаль 250 234 245 — М39Х2 — —
Фторопласт 250 — М52Х2 —- —
Т а б л и ц а Ш.19
Габаритные размеры (в мм) преобразователя
расхода расходомера ИР-51 иа Dy= 50-?-300 мм
°У Покрытие трубы L Di Dt Ds Количество отверстий во фланце d
•50 Резина Эмаль Фторопласт 544 538 458 262 160 125 4 18
80 Резина Эмаль Фторопласт 660 654 535 270 195 160 8 18
100 Резина Эмаль Фторопласт 600 600 656 300 230 190 8 23
150 Резина Эмаль Фторопласт 800 800 860 370 300 250 8 25
200 Резина Эмаль Фторопласт 980 980 1044 430 360 310 12 25
300 Резина Эмаль Фторопласт 1120 1120 1192 550 485 430 16 30
Габаритные размеры (в мм) датчика
индукционного расходомера 4РИМ
Dy L Dt О, D, Количество отверстий во фланце d
50 420 260 165 125 4 18
70 500 260 180 145 8 18
80 500 260 190 150 8 18
100 560 300 230 190 8 18
125 650 330 270 220 8 24
150 710 380 300 250 8 24
200 830 460 360 310 12 24
Конструкция и приницп действия расходомера типа
4РИ аналогичны конструкции и принципу действия рас-
ходомера 4РИМ. Мощность, потребляемая датчиком, ие
превышает 2000 В-А. Остальные технические характери-
стики идентичны приведенным для расходомеров 4РИМ.
По требованию заказчика расходомер 4РИ-400Н-1 может
быть оттарирован на расход до 2000 м3/ч, расходомер
Рис. III.9. Датчик расходомера 4РИ
4РИ-600Н-1 — на расход до 4000 м3/ч, расходомер
4РИ-800Н-1 — на расход до 8000 м3/ч.
На базе приборов типа 4РИ выпускается расходомер
5РИ со встроенным пневмопреобразователем, имеющим
унифицированный выходной сигнал. Общий вид датчика
приведен на рис. III.9, а габаритные размеры —
в табл. III.21.
Счетная приставка типа С-1 предназначена для опре-
деления суммарного количества измеряемой среды при
работе ее в комплекте с индукционным расходомером, имею-
щим стандартный токовый выход 0—5 мА. По принципу
действия приставка является преобразовательным сумми-
рующим интегратором. Сигнал постоянного тока преобра-
зуется в частоту импульсов. Суммирование импульсов
Таблица III.21
Габаритные размеры (в мм) датчика
индукционного расходомера 4РИ
°У L о? А В d А
400 600 565 515 665 635 25 290
600 600 780 725 865 830 30 400
800 800 1010 950 1100 1062 34 515
«9
у
производится в выходном устройстве, содержащем элек-
тромеханический счетчик. Цена одной единицы счетчика
1,389-Ю-8 А-ч. Объем жидкости определяется как произ-
ведение показания счетчика на коэффициент передачи, при-
веденный в инструкции на приставку. Входное сопротив-
ление не превышает 1 кОм. Основная приведенная погреш-
ность в диапазоне изменения входного тока от 30 до 100%
не превышает ± 1 %, в диапазоне от 0 до 30% не превышает
—0,5%. Питание осуществляется током 220 В, 50 Гц;
потребляемая мощность не превышает 25 В • А. Приставка
выпускается в двух модификациях: С-1 и С-1А. Они пред-
назначены для эксплуатации в диапазоне температур от
10 до 35° С и от 5 до 50° С соответственно. Габаритные
размеры прибора равны 200 X 160 X 480 мм, вырез в щите
185 X 145 мм.
Изготовитель: Таллинский завод измерительных при-
боров.
П1.6. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ПО МЕТОДУ
ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ
Метод основан на том, что поток вещества, протекаю-
щего в трубопроводе, неразрывен и в месте установки
сужающего устройства скорость его увеличивается. При
этом происходит частичный переход потенциальной энер-
гии давления в кинетическую энергию скорости, вслед-
ствие чего статическое давление в суженном сечении будет
меньше давления перед местом сужения. Разность давле-
ний перед суженным участком и в месте сужения, назы-
ваемая перепадом давления, зависит от расхода протекаю-
щего вещества и может служить мерой расхода. Метод
измерения расхода по переменному перепаду давления
является достаточно точным, удобным и универсальным,
а во многих случаях единственно приемлемым для измере-
ния расхода жидкостей, газов и пара. Он может приме-
няться, если измеряемое вещество заполняет все попереч-
ное сечение трубы, поток является стационарным, фазовое
состояние вещества не изменяется при прохождении через
суженный участок, а сужающее устройство установлено
между прямыми участками трубопровода.
Установка для измерения расхода по методу перемен-
ного перепада давления состоит из расположенного в трубе
устройства для сужения сечения потока, дифференциаль-
ного манометра-расходомера и соединительных (импульс-
ных) трубок. В качестве устройства для создания в тру-
бопроводе перепада давления чаще всего применяются
стандартные сужающие устройства, в некоторых случаях
находят применение нестандартизованные сужающие
устройства.
II 1.6.1. Стандартные сужающие устройства
Методика и формулы расчета стандартных сужающих
устройств, основные требования к расходомерам, методика
их поверки, а также методика определения погрешности
измерения расхода установлены Правилами 28—64 Го-
сударственного Комитета стандартов, мер и измеритель-
ных приборов при Совете Министров СССР. Правила рас-
пространяются на измерения расхода однофазных жидко-
стей и газов, а также перегретых паров с помощью стан-
дартных сужающих устройств, установленных внутри
трубопровода диаметром не менее 50 мм, при условии, что
поток является установившимся, числа Рейнольдса пре-
вышают определенные значения и отношение давлений
перед и за сужающим устройством не достигает критиче-
ской величины.
К стандартным сужающим устройствам относятся диа-
фрагмы, сопла и сопла Вентури, которые удовлетворяют
требованиям Правил, благодаря чему обеспечивается воз-
можность изготовления и применения таких устройств по
результатам расчета без индивидуальной градуировки.
Остальные сужающие устройства не стандартизованы.
70
Измерение перепада давления в сужающем устройстве
производится через отдельные цилиндрические отверстия
или через две кольцевые камеры, каждая из которых со-
единяется с внутренней полостью трубопровода кольцевой
щелью (сплошной или прерывистой) или группой равно-
мерно распределенных по окружности отверстий. При
измерении перепада давления в бескамерном сужающем
устройстве через отдельные отверстия наилучшие резуль-
таты обеспечивает установка сужающего устройства не
непосредственно между фланцами, а в промежуточной
обойме. Кольцевые камеры обеспечивают выравнивание
давления (что позволяет более точно измерять перепад
давления при коротких прямых участках трубопровода),
правильный монтаж и надежную эксплуатацию сужающего
устройства. Кольцевая камера выполняется либо непо-
средственно в сужающем устройстве, либо в каждом из
фланцев, между которыми оно зажимается, либо в специ-
альной промежуточной детали — корпусе. При малых дав-
лениях в трубопроводах диаметром свыше 400 мм кольце-
вая камера может быть образована полостью трубки, .со-
гнутой вокруг трубопровода в кольцо илн прямоугольник.
Стандартная диафрагма представляет собой сужаю-
щее устройство, выполненное в виде плоского диска с кон-
центрическим отверстием для истечения жидкости. Она
может применяться в трубопроводах диаметром не менее
50 мм прн условии 0,05 т 0,7, где т — модуль су-
жающего устройства, равный отношению площадей отвер-
стий сужающего устройства и трубопровода при рабочей
температуре, т. е. т = (dJD)'1. Бескамерные диафрагмы
на Ру до 40 кгс/см3 изготовляются по ГОСТ 14322—73,
камерные диафрагмы на ру до 100 кгс/см2 — по
ГОСТ 14321—73.
Схематичное изображение диафрагмы приведено на
рис. Ш.10. Выше оси показано измерение перепада дав-
ления через кольцевые камеры, ниже осн — через отдель-
ные отверстия. На рисунке приняты следующие обозна-
чения: D«o — внутренний диаметр трубопровода перед
сужающим устройством при температуре 20° С; d20 —
внутренний диаметр диафрагмы при той же температуре;
С — диаметр отдельного отверстия, диаметр отверстия
или ширина кольцевой щели, соединяющей камеры с тру-
бопроводом. При т 0,45 размер С не должен превышать
0,03О20, а ПРИ т 0>45 он должен находиться в пределах
0,0Ш2О С 0,02D2O. Одновременно должны соблю-
даться следующие условия: для чистых жидкостей и газов
1 мм С 10 мм; для ларов, влажных газов и жидко-
стей, которые могут испаряться в соединительных линиях,
при изменении перепада давления через отдельные отвер-
стия 4 мм С 10 мм; при измерении перепада давле-
ния через камеры 1 мм С 10 мм.
Типоразмеры камерных диафрагм приведены
в табл. III.22. Типоразмеры, указанные в скобках, приме-
нять не рекомендуется. В зависимости от расположения
посадочных мест плюсовые и минусовые камеры диафрагм
изготовляются с выступом (исполнение I) или с впадиной
(исполнение II).
изготовлены из других материалов; в этом случае в услов-
ном обозначении диафрагмы указывается марка материала.
Номера (условные обозначения) соединений диафрагм
с импульсными трубками, уравнительными конденсацион-
ными сосудами и уравнительными сосудами в зависимости
от измеряемой среда, направления потока и расположения
трубопровода приведены в табл. III.23.
Диафрагмы с одной парой отбора перепада давления
должны комплектоваться запорными вентилями и ниппе-
лями, а также приваренными импульсными трубками для'
соединений 1—4; уравнительными конденсационными со-
Таблица III.22
Типоразмеры камерных диафрагм
Условный проход в мм Условное давление в кгс/См®
6 16 1 25 1 40 100
50 ДК6-50 ДК16-50 ДК25-50 ДК40-50 ДКЮ0-50
65 ДК6-65 ДК16-65 ДК25-65 ДК40-65 ДКЮО-65
80 ДК6-80 ДК16-80 ДК25-80 ДК40-80 ДКЮ0-80
100 ДК6-100 ДК16-100 ДК25-100 ДК40-100 дкюо-юо
125 ДК6-125 ДК16-125 ДК25-125 ДК40-125 ДКЮО-125
150 ДК6-150 ДК16-150 ДК25-150 ДК40-150 ДКЮ0-150
(175) (ДК6-175) (ДК16-175) (ДК25-175) (ДК40-175) (ДКЮ0-175)
200 ДК6-200 ДК16-200 ДК25-200 ДК40-200 ДКЮ0-200
(225) (ДК6-225) (ДК16-225) (ДК25-225) (ДК40-225) (ДКЮО-225)
250 ДК-250 ДК16-250 ДК25-250 ДК40-250 ДК100-250
300 ДК6-300 ДК16-300 ДК25-300 ДК40-300 ДКЮ0-300
350 ДК6-350 ДК16-350 ДК25-350 ДК40-350 ДКЮ0-350
400 ДК6-400 ДК16-400 ДК25-400 ДК40-400 ДК100-400
(450) (ДК6-450) (ДК16-450) (ДК25-450) (ДК40-450) —
500 ДК6-500 ДК16-500 ДК25-500 ДК40-500 —
Диафрагма имеет одну пару отборов перепада давле-
ния, однако по требованию заказчика количество пар от-
боров может быть увеличено до четырех; в этом случае
расположение пар отборов устанавливается заказчиком.
Отбор перепада давления от диафрагм производится:
а) через импульсные трубки длиной не менее 150 мм с вну-
тренним диаметром не менее 10 мм; б) через уравнительные
конденсационные сосуды по ГОСТ 14318—73 для измере-
ния расхода водяного пара; в) через уравнительные со-
суды по ГОСТ 14319—73 для измерения расхода жидкостей
при температуре свыше 120° С; г) через разделительные
сосуды по ГОСТ 14320—73 для измерения расхода агрес-
сивных сред.
По требованию заказчика для измерения избыточного
давления в плюсовой камере диафрагмы должно быть от-
верстие для трубки с внутренним диаметром 6—10 мм.
Расположение отверстия должно оговарииаться при за-
казе.
Корпуса камер диафрагм по требованию заказчика
изготовляются из стали марок 35 (допускается сталь ма-
рок 20 и 25), Х18Н10Т или Х17Н13М2Т. Диски диафрагм
изготовляются из стали марок Х17 (для температуры из-
меряемой среды до 400° С), Х18Н10Т или Х17Й13М2Т
Прокладки для диафрагм изготовляются из паронита.
Приняты следующие условные обозначения материалов
камер и диска: сталь марки 35—а, Х18Н10Т — б,
Х17Н13М2Т —в, Х17 —г.
По согласованию с предприятием-изготовителем кор-
пуса камер, диски и прокладки диафрагм могут быть
судами по ГОСТ 14318—73 для соединений 5—9; для соеди-
нений 10—13 — импульсными трубками и уравнитель-
ными сосудами по ГОСТ 14319—73 или импульсными
трубками и разделительными сосудами по ГОСТ 14320—73.
Диафрагмы с несколькими парами отборов поставляются
с уравнительными конденсационными сосудами исполне-
ния 5 по ГОСТ 14319—73 без импульсных трубок. Коли-
чество пар сосудов должно соответствовать числу дифма-
нометров, комплектуемых с диафрагмой.
В обозначении камерной диафрагмы указываются услов-
ное давление, условный проход трубопровода, исполнение
посадочных мест, материал корпусов камер и диска, номер
соединения с импульсными трубками или сосудами и ГОСТ.
Ниже приведен пример обозначения камерной диа-
фрагмы со следующими данными: условное давление
6 кгс/см2; условный проход 50 мм; исполнение II; мате-
риал корпусов камер — сталь марки 35, материал диска —
сталь марки XI7; диафрагма образует с приваренными
импульсными трубками соединение 2:
Диафрагма ДК6-50-П-а!г-2 ГОСТ 14321—73.
Если материал корпусов камер и диска — сталь марки
Х18Н10Т, а остальные данные те же, то диафрагма обо-
значается так:
Диафрагма ДК6-50-11-6-2 ГОСТ 14321—73.
Камерные диафрагмы выпускаются заводами «Тепло-
контроль» (Казань), «Манометр» (Москва), «Теплоприбор»
(Рязань), КИП (Харьков), Ивано-Франковским приборо-
строительным заводом. Опытным заводом НИИавтомат-
прома (Гори) выпускаются камерные диафрагмы для тру-
71
« • Л
Таблица III.23
Номера соединений диафрагм с импульсными трубками,
уравнительными конденсационными сосудами и уравнительными сосудами
Характеристика трубопровода Соединения диафрагм с импульсными трубками. Измеряемая среда — жидкость при температуре до 120° С или газ Соединения диафрагм С уравнительными конден- сационными сосудами. Измеряемая среда — водя- ной пар Соединения диафрагм с уравнительными сосудами. Измеряемая среда — жидкость при температуре свыше 120° С
Горизонтальный, удаленный от сте- ны 1 5 10
Горизонтальный, около стены. На- правление потока слева направо 2 6 11
Горизонтальный, около стены. На- правление потока справа налево 2 7 11
Вертикальный. Направление по- тока сверху вниз 3 8 12
Вертикальный. Направление по- тока снизу вверх 4 9 13
бопроводов с внутренним диаметром до 154 мм; для тру-
бопроводов с большим внутренним диаметром завод про-
изводит расчет (на основании вопросных листов) и вы-
сылку чертежей диафрагм заказчику.
Типоразмеры бескамерных диафрагм приведены
в табл. II 1.24. Типоразмеры диафрагм, указанные в скоб-
ках, применять не рекомендуется. Диск бескамерной диа-
фрагмы изготовляется из тех же материалов, что и диск
камерной диафрагмы. Условное обозначение материала
такое же, как для камерной диафрагмы. При изготовлении
диска из другого материала в условном обозначении диа-
фрагмы указывается его марка. Диафрагмы с условным
проходом более 800 мм могут быть сварными.
В обозначении бескамерной диафрагмы указываются
условное давление, условный проход, материал диска и
ГОСТ.
Пример условного обозначения бескамерной диа-
фрагмы на условное давление 6 кгс/см2 для трубопровода
с условным проходом 500 мм; материал диска — сталь
марки Х17:
Диафрагма ДБ6-500-г ГОСТ 14322—73.
Заводы-изготовнтели бескамерных диафрагм приве-
дены в табл. II 1.25. Для трубопроводов, внутренний
диаметр которых превышает размеры, указанные
в табл. III.24, заводы производят расчет (иа основании во-
просных листов) и высылку чертежей диафргам заказчику.
Типоразмеры бескамерных диафрагм
Таблица 111.24
Условный проход в мм Условное давление в кгс/см2
2,5 6 10 16 25 40
400 ДБ2,5-400 ДБ6-400 ДБ 10-400 ДБ 16-400 ДБ25-400 —
(450) (ДБ2,5-450) (ДБ6-450) (ДБ 10-450) (ДБ 16-450) (ДБ25-450) —
500 ДБ2,5-500 ДБ6-500 ДБ 10-500 ДБ 16-500 ДБ25-500 ДБ40-500
600 ДБ2,5-600 ДБ6-600 ДБ10-600 ДБ 16-600 ДБ25-600 ДБ40-600
(700) (ДБ2,5-700) (ДБ6-700) (ДБ10-700) (ДБ16-700) (ДБ25-700) (ДБ40-700)
800 ДБ2,5-800 ДБ6-800 ДБ10-800 ДБ 16-800 ДБ25-800
(900) (ДБ2,5-900) (ДБ6-900) (ДБ 10-900) (ДБ 16-900) (ДБ25-900) —
1000 ДБ2,5-1000 ДБ6-1000 ДБ 10-1000 ДБ 16-1000 ДБ25-1000 —
1200 ДБ2,5-1200 ДБ6-1200 ДБЮ-1200 ДБ 16-1200 ДБ25-1200 —
1400 ДБ2.5-1400 ДБ6-1400 ДБ 10-1400 ДБ 16-1400 ДБ25-1400 —
1600 ДБ2,5-1600 — — — — —
(1800) (ДБ2,5-1800) — — — — —
2000 ДБ2,5-2000 — — — — —
(2200) (ДБ2,5-2200) — — — — —
2400 ДБ2,5-2400 — — — — —
(2800) (ДБ2,5-2800) — — — — —
3000 ДБ2,5-3000 — —. — — —
J2'
Таблица III.25
Заводы-изготовители бескамериых диафрагм
Тип диафрагмы Диапазон внутренних диаметров трубопрово- дов, на кото- рые изготов- ляются диа- фрагмы в мм 3 аво д- изготовитель
ДБ-2,5 400—908
ДБ-6 400—908 «Теплоконтроль», Казань
ДБ-10 400—908
ДБ-16 400—908
ДБ-25 400—808
ДБ-2,5 400—1208
ДБ-6 400—1008 «Манометр», Москва; «Теп-
ДБ-10 400—1008 лоприбор», Рязань
ДБ-16 400—1008
ДБ-25 400—808
ДБ-2,5 400—1008
ДБ-6 400—1008 Приборостроительный за-
ДБ-10 400—1008 [вод, Ивано-Франковск
ДБ-16 400—1008
ДБ-25 400—808
ДБ-2,5 400—710
ДБ-6 400—710
ДБ-10 400—620 Завод КИП, Харьков
ДБ-16 400—710
ДБ-25 400—620
Стандартное сопло может применяться для труб диа-
метром ие меиее 50 мм при условии 0,05 т 0,065.
Сопла должны соответствовать схемам, приведенным на
рис. III.11. На рис. III.11, а вверху показан отбор стати-
ческих давлений через кольцевые камеры, внизу — через
отдельные отверстия. Профиль входной части сопла обра-
зуется двумя дугами окружности, из которых одна радиу-
сом 0,2d касается торцовой поверхности сопла со стороны
входа, а другая радиусом 0,333d — цилиндрической по-
верхности отверстия. Сопряжение обеих дуг происходит
практически без излома.
Стандартное сопло Вентури состоит из профильной
входной части, цилиндрической средней части и выход-
ного конуса. Профильная часть выполняется такой же,
как у нормального сопла для соответствующих значений т.
Цилиндрическое отверстие должно переходить в конус
без радиусного сопряжения. Сопло Вентури может быть
длинным или коротким. У первого наибольший диаметр
выходного конуса равен диаметру трубопровода, у вто-
рого он меньше диаметра трубопровода. Сопло Вентури
можно применять для труб диаметром свыше 50 мм при
условии 0,05 sg т sg 0,6. Отбор статических давлений
должен осуществляться через кольцевые камеры. Задняя
(минусовая) камера соединяется с цилиндрической частью
сопла Вентури группой отверстий, диаметр которых
должен быть не более 0,13 d, ио не менее 3 мм.
Сварные диафрагмы и сопла с трубопроводами на дав-
ление свыше 100 кгс/см2 по МВН 2350—63 и МВН 2359—63
изготовляет Белгородский котельный завод.
При выборе сужающего устройства необходимо учи-
тывать величину потери напора, сложность изготовления
и монтажа, стоимость, длину прямого участка трубопро-
вода, условия износа и скорость протекания измеряемого
вещества. Первое место среди сужающих устройств по
стоимости, простоте изготовления и монтажа занимают
диафрагмы. Наименьшие потери давления при одинако-
вом т по сравнению с другими сужающими устройствами
Рис. III.11. Стандартные сопла: а — сопло для т 0,444;
б — сопло для т ►> 0,444
обеспечиваются при установке сопла Вентури, поэтому
его применение целесообразно в тех случаях, когда потеря
давления имеет решающее значение. При одних и тех же
значениях расхода и перепада давления потери давления
в диафрагме и сопле приблизительно одинаковы. Однако
при этих условиях для сопла требуются более короткие
прямые участки трубопровода. При одних и тех же зна-
чениях модуля и перепада давления сопло позволяет
измерять больший расход, чем диафрагма, а при £)у^
300 мм оно обеспечивает также более высокую точность
измерения по сравнению с диафрагмой (особенно при ма-
лых модулях). При одних и тех же значениях модуля и
расхода потеря давления в сопле значительно меньше, чем
в диафрагме. Точность измерения расхода газов и пара
при применении сопла выше, чем при применении диа-
фрагмы. Изменение или загрязнение входного профиля
сужающего устройства в процессе эксплуатации влияет на
коэффициент расхода диафрагмы в значительно большей
степени, чем на коэффициент расхода сопла.
III.6.2. Нестандартизованные
сужающие устройства
К нестандартизованиым сужающим устройствам от-
носятся трубы Вентури, сегментные диафрагмы, специ-
альные сопла и диафрагмы и др.
Трубы Вентури могут применяться в трубопроводах
диаметром от 100 до 800 мм при условии, что 0,2 т
0,5. Их рекомендуется применять при измерении рас-
хода пульп и суспензий, а также в тех случаях, когда при
установке других сужающих устройств потеря давления
из-за высоких скоростей может оказаться слишком боль-
шой, например при измерениях больших расходов жид-
костей.
Труба Вентури (рис. III. 12) состоит из входного ко-
нуса, цилиндрической средней части и выходного конуса.
Обычно перед входным конусом помещается дополнитель-
ный цилиндрический патрубок с внутренним диаметром D.
Переход от переднего цилиндра к входному конусу и от
входного конуса к среднему цилиндру должен быть плав-
ным. Переход от среднего цилиндра к выходному конусу
осуществляется без закругления. Труба Вентури назы-
вается длинной (1 на рис. III. 12), если наибольший диа-
Рис. III. 12. Труба Вентури
метр выходного конуса равен диаметру трубопровода, и
короткой (2 на рис. III.12), если указанный диаметр меньше
диаметра трубопровода. Отбор статических давлений дол-
жен производиться через кольцевые камеры, соединенные
не менее чем шестью отверстиями с внутренней полостью
трубопровода. Отверстия располагаются иа расстоянии
D/2 и d/2 соответственно от начала и конца входного ко-
нуса. Диаметр отверстия 6 > 4 мм. Длина выходного
конуса короткой трубы Вентури должна быть не менее d.
Сегментные диафрагмы предназначены Для измерения
расхода запыленных газов и загрязненных жидкостей
с твердыми включениями, когда применение обычных су-
жающих устройств невозможно. Сегментная диафрагма
представляет собой кольцо, в которое вварен диск с выре-
занным в его нижней части сегментом или сектором. Кольцо
зажимается между фланцами трубопроводе. Отверстие рас-
полагают в нижней части сечения трубы, а выводы импульс-
ных трубок — в верхней части трубопровода вие пределов
отверстия.
Таблица III.26
Технические характеристики сужающих устройств
для измерения расхода при малых числах
Рейнольдса
Наименование Н а to Допустимые пределы чисел Рейнольдса
От До
Сопло с профилем чет- верть круга 0,05—0,49 200 200 000
Нормальное сопло без цилиндрической части Диафрагма с двойным скосом: 0,37—0,45 4 000 100 000
угол скоса со сто- роны входа 15° 0,16—0,25 3000 100 000
угол скоса со сто- роны входа 50° 0,06—0,12 20 30 000
Сопло с профилем по- лукруга 0,04—0,09 80 10 000
Сдвоенная диафрагма 0,1—0,6 3 000 300 000
Для измерения расхода при малых числах Рейнольдса
применяются сопло с профилем, составляющим четверть
круга, нормальное сопло без цилиндрической части, диа-
фрагма с двойным скосом, сопло с профилем полукруга,
сдвоенная диафрагма. Технические характеристики этих
сужающих устройств приведены в табл. III.26.
Вместо сужающего устройства возможно использова-
ние изгиба трубопровода с выводами импульсных трубок
с внутренней и наружной части петли. Перепад давления
в этом случае образуется за счет действия центробежных
СИЛ.
III.6.3. Сосуды и соединительные линии
Уравнительные конденсационные сосуды предназначены
для поддержания постоянных и равных уровней конден-
сата в системе, передающей перепад давления от диафрагм
к поплавковым (с ртутным заполнением), сильфонным и
мембранным дифференциальным манометрам-расходоме-
рам при измерении расхода водяного пара. ГОСТ 14318—73
предусматривает применение сосудов двух типов: СКВ
(сосуд уравнительный конденсационный большой) для
поплавковых дифманометров с ртутным заполнением и
СКМ (сосуд уравнительный конденсационный малый) для
сильфонных и мембранных дифманометров. Допускается
применение сосудов типа СКМ для поплавковых дифмано-
метров с ртутным заполнением с предельными номиналь-
ными перепадами давления от 0,16 до 1 кгс/см2. Оба типа
сосудов разработаны на давление 40 кгс/см2 (СКБ-40 и
СКМ-40) и 100 кгс/см2 (СКБ-100 и СКМ-100). В зависимости
от схемы подсоединения сосуды выпускаются в пяти ис-
полнениях. Сосуды исполнения 5 поставляются с диафраг-
мами, имеющими несколько пар отборов. Исполнения и
габаритные размеры сосудов приведены в табл. III.27.
Таблица II 1.27
Исполнения и габаритные размеры
уравнительных конденсационных сосудов
Типоразмер Исполне- ние Габаритные размеры в мм
СКБ-40, СКБ-100 СКМ-40, СКМ-100 1—4 275X 270X 207 255X 200X188
СКБ-40, СКБ-’100 СКМ-40, СКМ-100 5 160X 270X 467 140X 200X 448
В обозначении сосуда указываются его тип, условное
давление, исполнение и марка стали, из которой он изго-
товлен (сталь марки 20 обозначается буквой а, марки
Х18Н10Т—буквой б).
Пример условного обозначения сосуда уравнитель-
ного конденсационного большого на условное давление
40 кгс/см2, исполнения 1, из стали марки 20:
Сосуд СКБ-40-l-a ГОСТ 14313—73.
Уравнительные сосуды предназначены для исключения
влияния высоты столба жидкости в импульсном трубопро-
воде иа показания дифманометров-уровнемеров путем под-
держания постоянного уровня жидкости в сосуде по от-
ношению к измеряемому переменному уровню в резервуаре
и для обеспечения равенства плотностей жидкости в им-
пульсных линиях при измерении перепада давления или
расхода жидкости, имеющей температуру свыше 120° С.
ГОСТ 14319—73 предусматривает применение сосудов
74
двух типов: СУБ (сосул уравнительный большой) для
поплавковых дифманометров-уровнемеров с ртутным за-
полнением и СУМ (сосуд уравнительный малый) для силь-
фонных и мембранных дифманометров, а также поплавко-
вых дифманометров с ртутным заполнением при измерении
последними перепада давления или расхода жидкостей при
температуре свыше 120е С. Сосуды типа СУБ могут быть
использованы взамен сосудов типа СУМ при рабочем избы-
точном давлении, не превышающем наибольшего допускае-
мого рабочего давления по ГОСТ 356—68. Сосуды типа
СУМ могут быть использованы взамен сосудов типа СУБ
с учетом погрешности, определяемой по ГОСТ 14319—73.
Исполнение уравнительных сосудов определяется ме-
стом присоединения импульсных линий и конструкцией
присоединительных штуцеров:
1 — сосуд для нижнего и бокового присоединения
импульсных линий, имеющий присоединительные штуцера
с прокладочным уплотнением;
2 — то же с уплотнением шаровой поверхности по ко-
нической;
3 — сосуд для нижнего присоединения импульсной
линии, имеющий присоединительный штуцер с прокла-
дочным уплотнением;
4 — то же с уплотнением шаровой поверхности по ко-
нической.
Технические характеристики сосудов приведены в
табл. II 1.28.
Таблица III.28
Технические характеристики уравнительных сосудов
Типоразмер Условное давление в кгс/см2 Исполне- ние Габаритные размеры в мм
1 184X 220X 282
СУБ-63 63 2 224X 220X 348
3 216X220X282
4 242X 220X 348
СУБ-250 250 2 271X250X 368
1 133X180X 252
СУМ-63 63 2 199Х 180X318
3 165X180X252
4 165X180X318
СУМ-250 250 2 205Х 185X318
СУМ-400 400 2 224X 200X 328
В условном обозначении уравнительного сосуда ука-
зываются его тип. условное давление, исполнение и мате-
риал деталей. Приняты следующие условные обозначения
материала: сталь марок 35 или 20 — а, Х18Н10Т —б,
Х17Н13М2Т—в.
Пример условного обозначения сосуда уравнитель-
ного большого на условное давление 63 кгс/см , исполне-
ния 1, материал деталей — сталь марки 35:
Сосуд СУ Б-63-1-а ГОСТ 14319—73.
Разделительные сосуды предназначены для защиты
внутренних полостей дифманометров от непосредственного
воздействия агрессивных сред путем передачи измеряе-
мого давления через разделительную жидкость. Необхо-
димость в разделительных сосудах возникает также в тех
случаях, когда по условиям пожарной безопасности ввод
горючих газов в помещение недопустим, и при -измерении
расхода вязких жидкостей. ГОСТ 14320—73 предусматри-
вает применение сосудов трех типов: СРВ (сосуд разде-
лительный большой) для поплавковых дифманометров
с ртутным заполнением, СРС (сосуд разделительный сред-
ний) для сильфонных и мембранных дифманометров с пере-
мещением чувствительного элемента и СРМ (сосуд разде-
лительный малый) для сильфонных и мембранных дифма-
нометров с силовой компенсацией.
Сосуды типа СРВ могут быть использованы взамен
сосудов СРС и СРМ, а сосуды типа СРС — взамен сосуда
СРМ при рабочем избыточном давлении, не превышающем
наибольшего допускаемого рабочего давления по
ГОСТ 356—68. Сосуды типа СРС могут быть использованы
взамен сосудов типа СРВ, а сосуды типа СРМ — взамен
сосудов типа СРС с учетом погрешности, определяемой
по ГОСТ 14320—73.
Исполнение разделительных сосудов определяется
местом присоединения импульсных линий и конструкцией
присоединительных штуцеров:
1 — сосуд для верхнего и нижиего присоединения
импульсных линий, имеющий присоединительные штуцера
с прокладочным уплотнением;
2 — то же с уплотнением шаровой поверхности по ко-
нической;
3 — сосуд для бокового присоединения импульсных
линий, имеющий присоединительные штуцера с прокла-
дочным уплотнением;
4 — то же уплотнением шаровой поверхности по ко-
нической.
Технические характеристики сосудов приведены
в табл. III.29. Условное обозначение разделительного со-
Таблица III.29
Технические характеристики разделительных сосудов
Типоразмер Условное давление в кгс/см’ Исполне- ние Габаритные размеры в мм
СРБ-63 63 1 2 3 4 273X 220X 380 273X 220X 522 241Х220Х 444 307X 220X 444
СРБ-250 250 2 4 194X 242X 532 328X 242X 464
СРС-63 63 1 2 3 4 222X170X 350 222X170X 482 190X170X 414 256X170X 414
СРС-250 250 2 4 228Х 176X482 262Х 176X414
СРС-400 400 2 4 247Х 195Х 492 281X 195X 424
СРМ-400 400 2 4 174Х 122X 442 208X122X 374
суда аналогично условному обозначению уравнительного
сосуда. Пример обозначения сосуда разделительного боль-
шого на условное давление 63 кгс/см2, исполнения 1, мате-
риал деталей — сталь марки 35:
Сосуд СРБ-63-l-a ГОСТ 14320—73.
Разделительные сосуды должны располагаться в не-
посредственной близости к сужающему устройству. Раз-
делительная жидкость должна подбираться таким образом,
чтобы оиа химически не взаимодействовала ни с измеряе-
мой средой, ни с уравновешивающей жидкостью, не сме-
шивалась с ними, а также не давала отложений и не воз-
действовала на материал соединительных линий, разде-
лительных сосудов и внутренней полости дифманометра.
Плотность разделительной жидкости должна быть меньше
плотности уравновешивающей жидкости дифманометра.
В качестве разделительных жидкостей обычно применяют
воду, раствор соды в воде, легкие минеральные масла,
глицерин, водоглицериновые смеси, этиленгликоль, водо-
этиленгликолевые смеси и др. В зависимости от соотно-
шения плотностей измеряемой среды и разделительной
жидкости первая из них подводится либо в верхнюю, либо
в нижнюю часть разделительного сосуда.
Уравнительные конденсационные, уравнительные и
разделительные сосуды выпускаются заводами, изготов-
ляющими дифманометры и диафрагмы.
Казанским заводом «Теплоконтроль» выпускаются
также уравнительные сосуды П-198 и П-234. Сосуды пред-
назначены для измерения уровня воды в барабане паро-
вого котла и рассчитаны на пределы измерения соответ-
ственно ±315 мм и ±500 мм. Условное давление
160 кгс/см2; присоединение с помощью внутренней труб-
ной резьбы 1/2"; исполнение обыкновенное, экспортное
и тропическое. Габаритные размеры сосуда П-198—
720 X 243 X 105 мм, сосуда П-234—1090 X 243 X
X 105 мм.
Соединительные линии, идущие от сужающего устрой-
ства к дифманометрам, прокладываются по кратчайшему
расстоянию вертикально или с уклоном к горизонтали не
менее 1 : 10. Длина соединительных линий не должна
превышать 50 м, в то же время оиа должна быть достаточ-
ной, чтобы температура измеряемого вещества, поступаю-
щего в дифманометр, была равна температуре окружаю-
щего воздуха. Внутренний диаметр соединительных тру-
бок должен быть не менее 8 мм, а внутренний диаметр
трубок, соединяющих сужающее устройство с уравни-
тельными или разделительными сосудами,,—не менее
12 мм. Соединительные линии должны быть защищены от
действия внешних источников тепла или холода.
При измерении расхода жидкости дифманометр ре-
комендуется устанавливать ниже сужающего устройства.
В случае расположения дифманометра выше сужающего
устройства в высших точках линии необходимо устано-
вить газосборники. Газосбориики устанавливают также,
если нельзя обеспечить односторонний уклон линии. При
измерении расхода газа дифманометр рекомендуется уста-
навливать выше сужающего устройства. Если дифмано-
метр размещается ниже сужающего устройства или не-
возможно осуществить односторонний уклон линии, то
в низших точках должны быть предусмотрены отстойники
для сбора и удаления конденсата. При измерении расхода
пара дифманометр может быть установлен как выше, так
и ниже сужающего устройства. Предпочтение следует от-
давать второму случаю, так как при этом получаются более
простые соединительные линии.
Глава IV
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
В настоящей главе рассматриваются поплавковые,,
буйковые, емкостные, акустические уравиемеры.
IV.1. УРОВНЕМЕРЫ ПОПЛАВКОВЫЕ
Указатели УДУ-5 предназначены для измерения
уровня нефти, нефтепродуктов или других жидкостей в ре-
зервуарах различных типов. Конструкция указателей
позволяет осуществлять подсоединение к ним датчиков для
передачи показаний на диспетчерский пункт. Указатели
выпускаются двух типов: с дистанционной потенциометри-
ческой приставкой для вертикальных наземных резервуа-
ров и с местным отсчетом уровня.
Модификации выпускаемых уровнемеров УДУ-5
х С местным
отсчетом
Вертикальные наземные резер-
вуары .....................УДУ-5М
Заглубленные резервуары . . УДУ-5А
Резервуары с плавающей кры-
шей .........................УДУ-5Б
УДУ-5В
Резервуары с дышащей кры-
шей .........................УДУ-5Г
С дистанционной
Приставкой
УДУ-5П
УДУ-АП
и УДУ-БП и
УДУ-ВП
УДУ-ГП
Резервуары с давлением до
3000 мм вод. ст................УДУ-5Д УДУ-ДП
Принцип работы приборов основан на следящем дей-
ствии поплавка 1, плавающего на поверхности жидкости
,76
и перемещающегося вместе с ее уровнем (рис. IV. 1). По-
казывающий прибор 2 с отсчетным механизмом, пружин-
ным двигателем постоянного момента и механизмом про-
верки зацепления мерной ленты, крепится к резервуару.
Отсчетный механизм 3 представляет собой обыкновенный
десятичный счетчик, с тремя цифровыми барабанами и од-
ним диском. Цена деления цифрового диска равна 1 мм;
полная емкость отсчетного механизма 99 999 мм, но ис-
пользуется оиа только до 12 000 мм. Гидрозатвор 4 ие
позволяет парам продукта из резервуара проникнуть в по-
лость показывающего прибора при наличии в резервуаре
избыточного давления до 200 мм вод. ст.
Для дистанционной передачи показаний и сигнали-
зации крайних положений уровня в указателях уровня
УДУ-5П к специальному фланцу, расположенному , на
корпусе показывающего прибора, крепится дистанцион-
ная потенциометрическая приставка, входящая с пультом
контроля и сигнализации ПКС-2М в комплект дистан-
ционной приставки указателя уровня для резервуаров
типа УДУ-16. Исполнение дистанционной приставки взры-
возащищенное. Пульт ПКС-2М приспособлен для на-
стольного монтажа и состоит из электронного моста типа
ЭМВ2-211А и блока контроля и сигнализации, смонтиро-
ванных в одном корпусе. Все элементы блока контроля
и сигнализации размещены на передней панели и на шасси.
Габаритные размеры пульта 480 X 415 X 600.
Диапазон измерения уровня 12 м. Основная погреш-
ность измерения при местном отсчете показаний ±5±
± ± 10 мм; погрешность дистанционной передачи пока-
заний ± 15 мм. Диапазон предельной сигнализации край-
них положений уровня 11 м. Максимальное расстояние
от датчика до пульта определяется сопротивлением линии
связи ие более 1000 Ом. Условия эксплуатации уровне-
меров: работают иа открытом воздухе при температуре
от —50 до +50° С и относительной влажности до 95%
при +35° С; пульты ПКС устанавливаются в помещениях
с температурой ± 18° С; плотность измеряемой жидкости
0,7—1 г/см®; вязкость измеряемой жидкости не ограии-
4
Рис. IV. 1 Указатель уровня УДУ-5
чивается при отсутствии застывания продукта на элемен-
тах конструкции уровнемера. Температура, измеряемой
жидкости для резервуаров с подогреваемыми нефтепро-
дуктами от 0 до 100® С, с неподогреваемыми от •—50 до
4-50® С. Допускаемое давление внутри сосуда: избыточ-
ное —0,03 кгс/см2, вакуумметрическое 0,015.
Изготовитель: Завод жидкостных счетчиков, Ливны.
IV.2. УРОВНЕМЕРЫ БУЙКОВЫЕ
Уровнемеры ГСП. Датчики-уровнемеры предназначены
для оперативного контроля уровня жидкости, находя-
щейся под атмосферным или избыточным давлением. Дат-
чики-уровнемеры ГСП изготовляются двух видов: элек-
трические типа УБ-Э с унифицированным выходным сиг-
налом 0—20 и 0—5 мА постоянного тока и пневматические
типа УБ-П с унифицированным пневматическим выход-
ным сигналом давления воздуха 0,2—1 кгс/см®. Принцип
действия уровнемеров основан на силовой компенсации.
Изменение уровня жидкости преобразуется на чувстви-
тельном элементе измерительного блока датчика в про-
порциональное усилие, которое автоматически уравно-
вешивается усилием, развиваемым у УБ-Э силовым устрой-
ством обратной связи при протекании в нем постоянного
тока, у УБ-П давлением сжатого воздуха в сильфоне обрат-
ной связи преобразователя.
Датчики-уровнемеры состоят из преобразователя:
электросилового линейного типа П-Э1 у УБ-Э пневмо-
силового типа П-П1 и измерительного .блока, соединенных
Рис. IV.2 Принципиальная схема уров-
немера буйкового типа УБ-Э
между собой с помощью типового элемента. Описание кон-
струкции и работы преобразователей см. в гл. И. Измери-
тельные блоки датчиков (рис. IV.2) представляют собой
рычажную систему с чувствительным элементом в виде
буйка 3, подвешенного к рычагу 4 вывода с помощью
призмы 5. Вывод рычага 4 из полости рабочего давления
уплотнен с помощью одногофровой металлической мем-
браны 1. Начальный вес буйка уравновешивается спе-
циальным грузом 7, навинченным на плечо дополнитель-
ного рычага 6. Основание имеет фланец 2, который служит
для крепления датчика к объекту.
Типы выпускаемых ниже уровнемеров приведены
в табл. IV.1. Уровнемеры выпускаются на пределы из-
Таблица IV. 1
Технические характеристики уровнемеров буйковых ГСП
Тип Допу- скаемое избыточ- ное рабо- чее давле- ние в кгс/см2 Температура измеряемой среды в °C Услов- ный про- ход °У в мм Уплотнитель- ная поверх- ность
УБ-Э 100 (—40)—(4-100) 25
УБ-ЭА 64 100—400 100
УБ-ЭБ 64 ( 9001 ( 401 100 ГОСТ
(—40)—(4-20) 12831—67
УБ-П 100; 160 (—40)—(4-100) 25 с выступом
УБ-ПА 64 100—400 100
УБ-ПБ 64 (—200)—(—40) 100
УБ-ПВ 40 (_40)—(4-200) 100
ГОСТ
УБ-ПГ 64 (—40)—(4-200) 100 12832—67
с шипом
77
мереиия уровня по ряду: УБ-Э и УБ-П от 0—20 до 0—
100 мм, остальные типы — от 0—1600 до 0—16 000 мм.
Класс точности для датчиков с предельным номинальным
значением уровня до 1000 мм — 1 и 1,5; от 1600 мм и
выше — 1,5. Плотность измеряемой среды для электриче-
ских датчиков 0,6—2,5 г/см3, пневмодатчиков 0,45—
2-,5 г/см3. Температура окружающей среды для датчи-
ков (—50)—(+50)° С, для усилителя УП-20 (+5)—
(+50)° С. Питание электродатчика подается иа его усили-
18В
Рис. IV.3 Схема монтажа индикатора уровня ДИУ-С4А
Тель от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Потребляемая
мощность 15 В-А. Питание пневмодатчика — сжатый воз-
дух давлением 1,4 кгс/см2; расход воздуха питания при
установившемся режиме работы датчика не более 3 л/мин.
Детали, Контактирующие с измеряемой средой для
датчиков типа УБ-ЭБ и УБ-ПБ, изготавливаются только
из стали Х18Н10Т. В модификациях, предназначенных
для измерения уровня горячих сред или сред при низких
температурах, имеется дополнительная арматура с флан-
цевым соединением.
Изготовитель; завод «Теплоприбор», Рязань.
Дистанционный индикатор уровня типа ДИУ-С4А.
Дистанционные индикаторы уровня предназначены для
непрерывного показания, регистрации и регулирования
уровня жидкости в сосудах под давлением до 320 кгс/см2.
Индикаторы уровня выполнены во взрывозащищенном
исполнении и могут быть установлены в помещениях всех
-78
классов и иа наружных установках, где возможно обра-
зование взрывоопасных газопаровоздушных смесей всех
категорий.
Дистанционный индикатор уровня состоит из уровне-
мера буйкового типа, электрического взрывозащищеиного
датчика типа ДЭВП-С4А и вторичного электронного диф-
ференциально-трансформаторного прибора. Вторичные
приборы устанавливаются только в невзрывоопасном по-
мещении.
Принцип работы индикатора уровня (рис. IV.3) со-
стоит в том, что при изменении уровня жидкости в корпусе 1
меняется выталкивающая сила и положение буйка 2,
подвешенного иа пружине и частично погруженного в жид-
кость. За счет разности глубины погружения буйка ме-
няется выталкивающая сила жидкости, величина растя-
жения пружины подвески буйка и положение плунжера
дифференциального трансформатора. Измеряемый уровень
жидкости и диапазон разности удельных весов жидкостей
и газообразной фаз рабочей среды приведены в табл. IV.2.
Таблица IV.2
Технические характеристики индикаторов
уровня ДИУ-С4А
Шифр приборов Диапазон разности удель- ных весов среды в рабо- чих условиях в г/см3 Разность удельных весов фаз рабочей среды, на которую требуется при- бор в г/см3 Измеряемый уровень жид- кости в мм
ДИУ-С4А-630-320-0.75 0,6—0,9 0,75 630
ДИУ-С4А-630-320-1.0 0,8—1,2 1,0
ДИУ-С4А-630-320-1.35 1,1—1,6 1,35
ДИУ-С4А-1000-320-0,75 0,6—0,9 0,75 1000
ДИ У-С4 А-1000-320-1,0 0,8—1,2 1,0
ДИУ-С4А-1000-320-1.35 1,1—1,6 1,35
ДИУ-С4А-1600-320-0,75 0,6—0,9 0,75 1600
ДИУ-С4А-1600-320-1.0 0,8—1,2 1,0
ДИУ-С4А-1600-320-1,35 1,1—1,6 1,35
Поставляемые индикаторы тарируются заводом-из-
готовителем иа среднее значение разности удельных весов
жидкой и газообразной фаз, указанное в шифре прибора,
и на удельный вес газа 0,06 г/см3. Измеряемая среда должна
быть неагрессивна и не содержать или выделять твердых
или вязких продуктов, мешающих движению подвижных
частей индикатора или налипающих иа детали измеритель-
ной системы.
Допускаемая температура измеряемой среды от —30
до +80Q С, температура окружающей среды от —30 до
-|-40® С; для приборов в тропическом исполнении от +10
до +55° С; относительная влажность окружающего воз?
духа до 98%. Удельный вес газа в рабочих условиях от
0,02 до 0,1 г/см3. Условный проход //У1Б. Питание датчика
осуществляется переменным током 33 В, 50 Гц. Основная
погрешность прибора ±5%. Наибольшая протяженность
линии электрической связи датчика со вторичным при-.
Техническая характеристика датчиков типа 901
Таблица 1V.3
Тип Материал П ределы измерения в м
датчика измерительного* блока корпуса измерительного блока Суйка
904-01СП 930-1СП Сталь 30 Сталь 1Х18Н9Т От 0—0,8
904-02СП 930-2СП Сталь 1Х18Н9Т Сталь 1Х18Н9Т до 0—8
904-03СП 930-ЗСП Сталь 1Х18Н9Т Титан ВТ1-1 (по воде)
904-04СП 930-4СП Титан ВТ1-1 Титан ВТ1-1
бором — 250 м. Присоединение прибора — фланцевое приводит к нарушению равновесия моста и появлению на
с линзовым уплотнением. его выходе сигнала разбаланса, пропорционального уровню
Изготовитель: завод «Староруссприбор», Старая Русса. измеряемой среды. Диапазон измерения зависит от типа
2
Окно для крепления
показывающего
прибора 110*110
LB
Зотд «11
120
28
121
Датчики уровня типа 904. Пневматические компен-
сационные датчики уровня типа 904 (табл. IV.3) по своему
назначению аналогичны мембранным датчикам типа 905
(см. ниже) (только чувствительным элементом имеют ме-
таллический буек.)
Датчики пригодны для работы со многими агрессив-
ными средами. Выходной сигнал 0,2—1 кгс/см2. Основная
Погрешность ±1,5%. Наибольшее допустимое давление
йзмеряемой среды 4 кгс/см2, погрешность от изменения
статического давления от 0 до 4 кгс/см2 составляет ±2%.
Расход воздуха не более 2,5 л/мии; давление питающего
Воздуха 1,4 кгс/см2. Наибольшая температура измеряемой
среды +150° С. Постоянная времени запаздывания при
длине 60 м — 2,4 с, при 300 м — 9 с.
Изготовитель: Опытное предприятиефилиала ВНИКИ
«Цветметавтоматика», Орджоникидзе.
IV.3. УРОВНЕМЕРЫ ЕМКОСТНЫЕ
Электронный индикатор уровня типа ЭИУ-2. Инди-
катор предназначен для непрерывного измерения уровня
Жидких и сыпучих сред. Принцип работы прибора
(рис. IV.4, о) основан на измерении электрической ем-
датчика при изменении уровня контролируемой
вдоль оси датчика. Измерение электрической ем-
датчика производится индуктивно-емкостным не-
который состоит из индуктивностей обмоток 3—4
(рис.
Кости
среды
Кости
стом,
И 4—5 трансформатора Тр1 и конденсаторов С7, С8, С9,
СЮ и СП. С изменением уровня измеряемой среды вдоль
оси датчика меняется электрическая емкость датчика, что
152
130
Ш1
Кон4 такт Цепь
S Датчик (корпус)
1 Контроль". выход
2 Датчик
11 - Индикатор
10 + Индикатор
3 -100 мВ
4 Общий
в Общий
6 .,0" сети
1 - 127 В
74 2200
Рис. IV.4 — Электронный индикатор уров-
ня: а—принципиальная схема; б — схема
монтаж;
1 — электронный блок; 2 — показывающий прибор;
3 — емкостный датчик; 4 — радиочастотный кабель
. 79
датчика, его длины, характеристики измеряемой среда и
монтажа датчика на резервуаре.
В комплект прибора входит электронный блок
(рис. IV.4 б), датчик, показывающий прибор и соединитель-
ный радиочастотный кабель. Параллельно измеритель-
ному прибору возможно подсоединение записывающего по-
тенциометра, не входящего в комплект поставки. Емкост-
ный датчик представляет собой электрод, погружаемый
в измерительную среду. По конструкции электрода дат-
чики разделяются иа стержневые, пластинчатые, тросовые
и кабельные. Для измерения агрессивных токопроводящих
сред электроды изолируются. Детали датчиков, сопри-
касающиеся со средой, изготовляются из стали Х18Н9Т.
Пределы измерения уровня и характеристики контроли-
руемой среды применительно к каждому типу датчика
приведены в табл. IV.4.
Основная погрешность прибора не превышает ±2,5%
от предела измерения. Прибор не предназначен для работы
во взрывоопасной среде и взрывоопасных помещениях;
при наличии тряски, вибрации и ударов, если среда вяз-
кая, кристаллизирующаяся. Длина линии связи датчика
с электронным блоком 10, 20, 30, 40 и 50 м (в зависимости
от заказа). Длина линии связи электронного блока с по-
казывающим прибором, не более 500 м. Выходной сигнал
прибора 0—100 мВ. Питание прибора осуществляется от
сети 220 или 127 В, 50 Гц, потребляемая мощность 3 В-А.
Температура окружающего воздуха от 0 до 50° С, относи-
тельная влажность до 80%.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
Уровнемер типа ДУЕ-2. Уровнемер предназна-
чен для непрерывного автоматического дистанцион-
ного измерения уровня сред, параметры которых даны
в табл. IV. 5.
Комплект поставки уровнемера в зависимости от уров-
ня измеряемой среды приведен в табл. IV.6
Датчики выпускаются на следующие верхние пределы
измерения: ПЕ-6 и ПЕИ-1 —0,6; 0,8; 1; 1,5; 2; 3; 4; 6;
8 и 10 м; ПЕИ-1А-0,6; 0,8; 1; 1,5; 2; 3 и 4 м. Датчики иа
пределы измерения 6; 8 и 10 м изготовляются по согласо-
ванию с заводом-изготовителем. Основная погрешность
для диапазонов измерения от 0,6 до 6 м ± 2,5%, от 8 до
10 м ± 1,6%.
Таблица IV.4
Пределы измерения уровня и типы датчиков ЭИУ-2
Датчик Длина Н в м Покрытие электрода Характеристика контролируемой среды
Температура в °C Давленые в кгс/см8 Физическое состояние Проводимость
Стержне- вой 1; 1,6; 2,5 Фторопласт (_40)—(+200) 25 Жидкость Электропроводка
Пластин- чатый 1; 1,6; 2,5 Без покры- тия (—40)—(+200) 25 Жидкость, поро- шок с постоянной влажностью Диэлектрик 6^2: 2s 2-S-20
Кабельный 3; 4; 6; 10 Полиэти- лен (—40)—(+80) 10 Жидкость Электропроводна
Тросовый 4 6; 10; 16; 20 Без покры- тия (—40)—(+200) 20 Жидкость, сыпучие среды Диэлектрик e^s 5
Таблица IV.5
Техническая характеристика уровнемера типа ДУЕ-2
Параметры Неэлектропровод- ная жидкость Электропроводная жидкость Соляная кислота концентрации не выше 25%
Динамическая вязкость, П Не более 1 Не более 1 —
Проводимость, См-см-1 Не более 10-8 Не менее 10"5 —
Диэлектрическая проницаемость, Ф/м Не менее 1,6 — —
Температура, °C (—40)—(+100) (—40)—(+200) 5—120
Давление, кгс/см2 40 64 3
Т а блица IV.6
Комплект поставки ДУЕ-2
Измеряемая среда Прнбор
Электронный блок Преобразователь емкост- ной Кабели радиочастотные
Неэлектропроводная ДЕП-6 ПЕ-6 КРЧ-4Б
Электропроводная ДЕП-6 ПЕИ-1 КРЧ-4Б; КРЧ-15А
Соляная кислота ДЕП-6 ПЕИ-1А КРЧ-4Б; КРЧ-15А
80
Принцип действия прибора основан на измерении
электрической емкости датчика, которая меняется в за-
висимости от уровня контролируемой среды. Схема рабо-
тает по принципу статического регулированяя с авто-
матической компенсацией изменения диэлектрической про-
ницаемости контролируемой среды. Электронный блок
ДЕП-6 (дифференциально-емкостный прибор) имеет искро-
безопасный выход и должен устанавливаться во взрыво-
безопасных помещениях. Все детали датчика ПЕ-6 (пре-
образователя емкости), соприкасающиеся с измеряемой
средой, выполнены из нержавеющей стали Х18Н9Т, фтор-
пласта 4 и 4Д. Элементы датчика ПЕИ-1, погружаемые
в измеряемую среду, выполнены из нержавеющей стали
Х18Н9Т, а элементы датчика ПЕИ-1А из фаолита. Датчики
крепятся к емкости фланцем. Датчики ПЕ-6 и ПЕИ-1
имеют искробезопасное исполнение.
Выходной сигнал уровнемера — напряжение постоян-
ного тока 0—10 В или 0—50 мВ. Сопротивление нагрузки
не менее 25 кОм для выхода 0—10 В и 1 кОм для 0—50 мВ.
Питание прибора — от сети переменного тока 220В,
50Гц. Потребляемая мощность 10 В-А. Допускаемая
температура окружающего воздуха 5—50’ С.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
IV.4. УРОВНЕМЕРЫ МЕМБРАННЫЕ
Пневматические компенсационные датчики типа 905
(табл. IV.7) предназначены для измерения уровня агрес-
сивных сред в открытых емкостях и преобразования из-
меряемого параметра в пневматический сигнал дистанцион-
ной передачи. Датчики используют в комплекте со вторич-
ными приборами, регуляторами и другими устройствами
автоматики, работающими от стандартного пневматиче-
ского входного сигнала 0,2—1 кгс/см2. Датчики этого типа
можно применять и для измерения давления. Допускается
установка датчиков в взрыве- и пожароопасных поме-
щениях.
Основная погрешность датчика ±1,5%, температура
окружающей среды от 5 до 50° С, измеряемой от 5 до 150° С;
изменение указанных температур от минимума до макси-
мума дает дополнительную погрешность до ±8%. Расход
воздуха датчика не более 2,5 л/мин. Давление питающего
воздуха 1,4 кгс/см2; рекомендуемая длина линии выход-
ного давления ие более 300м при диаметре трубок 7 X 4 мм.
Изготовитель: Опытное предприятие филиала ВНИКИ
«Цветметавтоматика», Орджоникидзе.
IV.5. УРОВНЕМЕРЫ АКУСТИЧЕСКИЕ
Датчик уровня типа ЭХО-1 предназначен для непре-
рывного автоматического дистанционного контроля и ре-
гулирования уровня сред, которые могут быть неоднород-
ными, кристаллизующимися н выпадающими в осадок.
Принцип работы ультразвукового датчика уровня основан
на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от
границы раздела сред с различным акустическим сопро-
тивлением. В датчике используется метод акустической
импульсной локации границы раздела (газ—жидкость) со
стороны газа. Мерой уровня является время распростра-
нения ультразвуковых колебаний от источника излучения
до плоскости границы раздела и обратно до приемника.
В комплект акустического датчика входят акустиче-
ский преобразователь АП-1 или АП-2, электронный блок
АБ-2; кабель радиочастотный КРЧ-25 (длина огова-
ривается при заказе). Датчики выпускаются следующих
типов: ЭХО-1-6—для измерения уровня среды, на-
ходящейся под давлением до 6 кгс/см2 (комплектуется
с преобразователем АП-1), ЭХО-1-40—для измере-
ния среды, находящейся под давлением до 40 кгс/см2
(комплектуется с преобразователем АП-2). Пределы из-
мерения уровня: 0—1000; 0—2000 и 0—3000 мм. Класс
точности — 2,5. Выходной сигнал — постоянный ток
0—5 мА. Питание осуществляется от сети напряжением
220 В, частотой 50 Гц. Температура измеряемой среды
10—80’С. Температура помещения, в котором устанав-
Таблица IV.7
Модификация и пределы измерения датчиков типа 905
Модификация Материал деталей, соприкасающихся со средой Пределы измерения, м
Измерительный блок Измерительная и защитная мембрана
905-01Сп 905-02Сп Ст.Х18Н9Т Сплав ЭИ702 Измерительная мембрана — сплав ЭИ702 От 0—0,4 до 0—2 (при вклю- чении одного сильфона обрат- ной связи); от 0—2 до 0—10 (при включении двух сильфо- нов обратной связи)
905-ОЗСп Титан ВТ1-1 Измерительная мембрана — сплав ЭИ702. Защитная — титан ВТ1-1
Принцип действия датчика основан на пневматической
силовой компенсации. Измеряемый параметр воздействует
на чувствительный элемент — металлическую мембрану
измерительного блока и преобразуется в усилие, которое
автоматически уравновешивается усилием, развиваемым
давлением воздуха в сильфоне обратной связи. Это давле-
ние является одновременно выходным сигналом датчика.
Датчик построен по блочному принципу и состоит из сле-
дующих основных узлов: корректора, усилителя (про-
порционально-интегрального) и измерительного блока.
ливаются приборы комплекта датчика, должна быть в пре-
делах 1—50° С.
Акустические преобразователи АП-1 и АП-2 выпол-
нены из нержавеющей стали Х18Н10Т, имеют одинаковую
конструкцию и различаются лишь фланцем, с помощью
которого они крепятся. Устанавливаются преобразователи
на емкости с контролируемой средой. Расстояние от пре-
образователя до блока АБ-2 не должно превышать 25 м
по трассе кабеля.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
Глава V
ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ
V.I. МИЛЛИВОЛЬТМЕТРЫ И ЛОГОМЕТРЫ
Милливольтметры и логометры представляют собой
приборы магнитоэлектрической системы, предназначен-
ные для показаний и регулирования температуры и дру-
гих неэлектрических величин, преобразуемых с помощью
датчиков в функционально изменяющееся напряжение,
постоянного тока или изменение активного сопротивления.
Милливольтметры и логометры изготавливаются в соот-
ветствии с ГОСТ 9736—68. Технические характеристики
одноточечных показывающих приборов приведены
в табл. V.I. Пределы измерений милливольтметров пред-
вольтметра служит термокомпенсатор, представляющий
собой термосопротивление Дт,' имеющее отрицательный
температурный коэффициент, зашунтированное мангани-
новой катушкой Дш. Добавочное сопротивление Ra слу-
жит для подгонки прибора на заданный предел. Подгонка
внешнего сопротивления осуществляется изменением со-
противления подгоночной катушки R (суммарное сопро-
тивление линии и катушки должно быть равно величине,
указанной на циферблате прибора).
Прибор М-64 является одноточечным показывающим,
щитовым и профильным. Милливольтметр МР-64-02
(рис. V.1) отличается от М-64 наличием двухпозиционного
Таблица V.1
Технические характеристики милливольтметров и логометров
Тип Градуировка Внешнее сопротивление в Ом Класс точности Габаритные размеры в мм
М-64 Мил ХК, ХА л ивольтметры 0,6; 5; 15 1,5 100X 200X 233
ПП-1 5; 15
М-64 (газоанализатор) СОа со+ На 3 1,5 100X 200X 233
МР-64-02 ХК, ХА 0,6; 5; 15 1,5 100X 200X 275
ПП-1 ПР-30/6 5; 15
Л-64, Л-64И J Гр. 21, 22 и 23 Тогометры 5; 15 1,5 100X 200X 233
Л-64-02 Гр. 21, 22 и 23 5; 15 1,5 100X 200X 275
ставлены в табл. V.2 и V.3, исключая пределы СОа (0—
20%) и СО + На (0—2%); пределы измерений логометров
й милливольтметров, работающих с термометрами сопро-
тивления, показаны в табл. V.4. Приборы рассчитаны для
работы при температуре окружающего воздуха от +10 до
+35° С и относительной влажности до 80%.
Изготовитель: Завод измерительных приборов имени
50-летия СССР, Ереван.
V. 1.1. Милливольтметры*
Принципиальная схема милливольтметров типа М-64
и МР-64-02 изображена на рис. 1.5, В результате взаимо-
действия поля постоянного магнита с электрическим то-
ком в рамке г, последняя поворачивается на угол, про-
порциональный т. э. д. с. Противодействующий момент
создается двумя спиральными пружинками, служащими
одновременно токоподводами к рамке. Для компенсации
влияния окружающей температуры на показания миллн-
* Милливольтметры типа МВУ6, входящие в систему
АСК, описаны в V.4.
82
регулирующего устройства, с генераторным датчиком.
Принцип работы устройства и характеристики выходных
контактов приведены в Х.2. Прибор МР-64-02 питается
от сети 220 В, 50 Гц, потребляя не более 5 В-А.
° 1 2 3 4 5 6
О О X) Си гОцО
II 7
Vr
Рис. V.L Схема элект-
рическая подключе-
ния милливольтметра
МР-64-02:
Т — термоэлектрический
термометр; Р — объект
регулирования; R — под-
гоночная катушка соп-
ротивления линии связи
V.I.2. Логометры
Принципиальная электрическая схема соединения ло-
гометра типа Л-64 показана на рис. V.2. Изменение со-
противления термометра приводит к изменению сопротив-
ления одного плеча моста Rl, R2, R3, R6 и, следовательно,
к изменению тока в рамках г\г2, вследствие чего стрелка
займет новое положение равновесия. Сопротивления R4
и R5 предназначены для температурной компенсации и
изменения угла отклонения стрелки; сопротивление Rk
позволяет осуществлять контроль правильности показа-
ний логометра. При трехпроводном включении термо-
метров сопротивления каждый из проводов линии, соеди-
няющих термометр с логометром, вместе со своей уравни-
тельной катушкой Rn, входит в отдельное плечо мостовой
схемы (этим повышается точность измерений) и должен
иметь сопротивление, равное половине сопротивления ли-
нии, указанного на шкале прибора, т. е. 2,5 или 7,5 Ом.
При двухпроводной схеме включения сопротивление обоих
проводов линии связи совместно с уравнительной катуш-
кой Rn должно быть равно 2,5 или 7,5 Ом; сопротивление
второй уравнительной катушки остается без изменений
(2,5 или 7,5 Ом). Логометр Л-64 является одноточечным
Рис. V.2. Принципиальная электрическая схема лого-
метра Л-64 в комплекте с термометрами сопротивления:
I — логометр Л-64; 2 — колодка прибора; 3 — переключа-
тель; 4 — панель приборного щита; 5 — термометр сопро-
тивления (а — вариант Двухпроводной схемы подключе-
ния; б — трехпроводной)
показывающим, щитовым и профильным прибором, кото-
рый питается от источника постоянного тока напряже-
нием 4 В, потребляя ток не более 50 мА.
Для работы во взрывоопасных помещениях всех клас-
сов * предназначены искробезопасные приборы Л-64И
(исполнение 04Т5 (И) по ПИВРЭ **), работающие в ком-
плекте с сетевыми выпрямителями СВ-4И (см. 1.7).
ЛР-64-02 представляет собой одноточечный логометр,
оснащенный двухпозиционным регулирующим устрой-
ством, описанным в Х.2. Внешний вид всех логометров
аналогичен внешнему виду милливольтметров. Логометр
ЛР-64-02 питается от сети 220 В, 50 Гц, потребляя не
более 5 В-А. Заземление прибора и подключение
питания аналогично приведенным на рис. V. 1 для МР;
подключение термометра сопротивления осуществляется
на зажимах 2, 3 и 4 (по аналогии с рис. V.2); подключение
объекта регулирования производится к зажимам 1, 5 и 6.
Комплектно с логометром поставляются две подгоночные
катушки; по договоренности с заводом это число может
быть увеличено до 20 штук. Возможна поставка панели
на шесть или восемь точек измерения (аналогично пред-
ставленной на рис. V.2 двухточечной панели).
V.2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ,
УРАВНОВЕШЕННЫЕ МОСТЫ,
миллиамперметры и вольтметры
V.2.L Общее описание
Автоматические потенциометры и уравновешенные
мосты предназначены для измерения, записи и регулиро-
вания температуры или других неэлектрйческих величин,
преобразуемых с помощью датчиков в напряжение по-
стоянного тока или изменение активного сопротивления.
Потенциометры и мосты изготовляются по ГОСТ 7164—71.
Пределы измерения и градуировки потенциометров при-
ведены в табл. V.2 и V.3; пределы измерения и градуировки
мостов — в табл. V.4.
* Классификация помещений дана в Правилах уст-
ройств электроустановок, М., «Энергия», 1965.
** Правила изготовления взрывобезопасного и руд-
ничного электрооборудования ОАА.684.053—67. М.,
«Энергия», 1969.
Таблица V.2
Градуировка и пределы измерения милливольтметров, автоматических
потенциометров и измерительных преобразователей
Градуи- ровна Пределы изме- рения в °C Милливольт- метры Потенциометры Преобразователи
КВП1 кпп1 кет 1 КСП2 : кспз КСП4 эпп эпс ПТ-ТП-68 ПТ-ТП-68Л НП-ТЛ1 ПНС-Т
(—50)—(+50) — 4- — 4- + * 4- — 4- 4- 4-
(—50)—(4-100) + 4- + 4- 4- 4- — 4- + 4-
(—50)—(4-150) + 4- + 4- ’ + + — 4- 4- 4-
(—50)—(+200) + 4- + 4- . 4- 4- — + — —
ХК 0—100 — + — 4- 4-* 4- — 4- 4- 4-
0—150 + 4- 4- 4- 4- + — 4- 4- 4-
0—200 + 4- 4- 4- 4- 4- — 4- 4- 4-
0—300 4- 4- 4- 4- 4- 4- — 4- 4- 4-
0—400 4- 4- 4- 4- 4- + 4- 4- 4- 4-
0—600 4- 4- 4- 4- 4- 4- т 4- 4- 4-
200—600 4- 4- + 4- 4- 4- — - + 4- 4-
200—800 4- 4- 4- 4- .. 4- • 4- — 4- - — 4-
Продолжение табл V.2
Градуи- ровна Пределы изме- рения в °C Милливольт- метры Потенциометры Преобразователи
КВП1 КПП1 КСП1 КСП2 кспз КСП4 эпп эпс ПТ-ТП-68 ПТ-ТП-68Л НП-ТЛ1 1 ПНС-Т
0—400 + + + + + — — — 4
0—600 + + + + + + + + + +
0—800 + + + 4~ + 4 + + + +
ХА 0—900 + + + + + + + 4 — +
0—1100 + + + + + + + + + +
0—1300 + + + 4- 4- 4- + + — +
200—600 + + + + + + — + 4 +
200—1200 + + + 4~ + + — + — +
400—900 + “к + 4~ + + — + + +
200—1100 + + + + + + — + + +
700—1300 + + + + + + —- + + +
0—1300 + 4- + + + ' + + + + +
ПП-1 0—1600 + + + + + + + + + +
500—1300 + + — + + ‘ + — + — +
0—1600 + —. — —- — — — — — —
0—1800 + — — —— — — —- — —
ПР-30/6 300—1000 — — — — + * — — — —- —
300—1600 — — + — — — — — — —
1000—1600 + — — + + * — — — + —
1000—1800 + + + + + * + — — 4- 4
Датчики э. д. с. (—100)— (+100) — + + + + + + — —
или на- пряже- (—25)—(4-25) — + — + + — + — — 4
НИЯ в мВ (-10)-(+10) — + + + + + + * — +
0—10 — + + + + + + — — +
0—20 -— + — + + — + — — +
0—50 — + — + + — + — — +
0—100 — + + + + + + — — 4
Примечание. Знак минус обозначает, что прибор па этот предел измерения не выпускают.
* Пределы измерения только для приборов КСПЗ-У.
84
Таблица V.3
Продолжение табл. V.4
Градуировка и пределы измерения вторичных
приборов радиационных пирометров
Градуи- ровна Предел измерения в °C Тип прибора
МВ Уб КПП1 КСП1 кспз ксти эпп эпс
400—1000 — —. +'* 4- —
600—1200 — 4- 4- 4- 4-
РК-15 700—1400 4- + 4- —— 4-
700—1500 + 4- 4- 4- 4-
600—1200 4- + 4- 4- 4-
700—1400 4- 4- 4- — 4-
РК-20 700—1500 4- 4- 4- 4- 4-
800—1600 4- 4- 4- 4- 4-
900—1800 4- 4- 4- 4- 4-
1200—2000 4- 4- 4- 4- 4-
РС-20 900—1800 4- 4- 4- 4- 4-
1200—2000 + + 4- 4- 4-
РС-25 1200—2000 4- 4- 4- 4- - 4-
1500—2500 4- 4- 4- 4- 4-
Примечание. Знак минус обозначает, прибор иа этот предел измерения ие выпускают. ЧТО
♦ Предел измерения только для приборов КСПЗ-У.
Т а б л и ц a V.4
Градуировка и пределы измерения логометров,
милливольтметров МВУ6, автоматических
мостов и измерительных преобразователей
Градуировка Пределы измерения в °C Логометры и МВ Уб Мосты Преобразова- тели
КВМ1, КСМ2, ксмз КПМ1, КСМ1, КСМ4, МФП, МФС ПТ-ТС-68, ПТ-ТС-68Л НП-СЛ1 ПНС-Р
20 0—300 + 4- 4- 4- 4- 4-
0—400 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—500 + 4- 4- 4- 4- 4-
0—650 4- 4- 4- 4- 4- 4-
300—650 4- 4- 4- 4- 4- 4-
Градуировка Пределы измерения в °C Логометры и МВУ6 Мосты Преобразова- тели
КВМ1, КСМ2, .ксмз КПМ1, КСМ1, КСМ4, МФП, МФС’ ПТ-ТС-68, ПТ-ТС-68Л НП-СЛ1 ПНС-Р
21 (—200)—(—70) 4- 4- 4- 4- — 4-
(—120)—(4-30) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
(-70)-(4-180) 4- 4- 4- 4- — 4-
(—50)—(4-50) 4- — — — — 4-
0—100 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—150 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—200 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—300 4- 4- 4- • 4- 4- 4-
0—400 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—500 4- 4- 4- 4- 4- 4-
200—500 4- 4- 4- 4- 4- 4-
22 (—200)—(—70) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
(—200)—(4-50) — — 4- — — —
(-120)—(4-30) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
(—90)—(4-50) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
(_70)_(4-180) 4- 4- 4- 4- — 4-
(—50)—(4-50) 4- — — — — —
(—25)—(4-25) 4- 4- 4- 4- — 4-
0—50 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—100 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—150 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—200 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—300 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—400 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—500 4- 4- 4- 4- 4- 4-
200—500 4- 4- 4- 4- 4- 4-
23 (—50)—0 4- 4- 4- — 4-
(-50)—(4-50) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
(—50)—(4-100) 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—50 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—100 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—150 4- 4- 4- 4- — 4-
0—180 4- 4- 4- 4- 4- 4-
0—60,4 * , 4- + 4- 4- 4- 4-
50—100 4- 4- 4- 4- — 4-
.55
Продолжение табл. V.4
Пределы иэглереии.-
24
(—50)—9
<—50)—(+50>
(—50)—(+100)
(—25)—(+25)
0—25
0—50
0—100
0—150
0—180
50—100
* Для измерения вакуума.
• * Все пределы измерения гр. 23 и гр. 24 предна-
значены только для прибора ПТ-ТС-68.
Таблица V.5
Пределы измерения миллиамперметров
и вольтметров
Пределы намерения в мА Пределы изме- рения в В Тип
КПУ1 КСУ1 КВУ1 КСУ2 КСУЗ КСУ4
0—5 — + + +
(—5)—(+5) — 4“ — —
0—20 — + + +
(—20)—(+20) — + — ——
— 0—1 + — —
— (—!)—(+1) + — —
— 0—10 + + —
— (—10)—(+10) + — —
Миллиамперметры и вольтметры предназначены для
измерения, записи и регулирования величин, которые мо-
гут быть преобразованы в стандартные сигналы постоян-
ного тока или напряжения (табл. V.5), с пульсацией’ пере-
менной составляющей, не превышающей 1% от макси-
мального значения предела измерения. Технические ха-
рактеристики приборов приведены в табл. V.6.
Функциональная схема одноточечного показывающего
потенциометра изображена на рис. V.3, а. Измерение про-
изводится компенсационным методом. Измеряемая э. д. с.
Рис. V.3. Функциональные схемы одно-
точечных показывающих приборов:
а — автоматический потенциометр;
б — уравновешенный мост
термопары 1 сравнивается с напряжением в диагонали АВ
мостовой схемы R1—R4. В диагональ CD включен источ-
ник стабилизированного питания постоянным током 3
(типа ИПС). При работе потенциометра разность э. д. с.
термопары (или другого датчика) и напряжения, снимае-
мого с диагонали АВ мостовой схемы, подается на вход
электронного усилителя 4. Если измеряемая э. д. с. равна
этому напряжению, то к усилителю подводится нулевой
сигнал, при этом вся система находится в равновесии.
При изменении э. д. с. равновесие системы нарушается и на
вход усилителя подается напряжение разбаланса. Послед-
нее преобразуется вибропреобразователем в переменное
напряжение, усиливается и приводит в действие реверсив-
ный двигатель 5, который перемещает ползунок реохорда 2
до момента, когда разность между измеряемой э. д. с.
и напряжением на диагонали АВ станет ниже порога
чувствительности усилителя. С двигателем также связана
стрелка 6, перемещающаяся относительно шкалы. Градуи-
ровка шкалы производится непосредственно в °C (при ра-
боте с термопарой или радиационным пирометром) или
86
Таблица V.6
Технические характеристики потенциометров, мостов, миллиамперметров и вольтметров
Характеристика Тип
КВП1 КВМ1 КВУ1 КСП1 КСМ1 КСУ1 КПП! КПМ1 КПУ1 КСП2 КСМ2 КСУ2 К спз К СМ3 К С УЗ КСП4 КСМ4 КСУ4 эпс МФС эпп МФП
Основная погреш- ность показаний в % 0,25; * 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,25; (0,5) ** 0,5 0,5
Основная погреш- ность записи — 1 — 1 1 0,5 1 —
Время прохожде- ния указателем или кареткой всей шкалы в с 2,5; 10 2,5; 5 2,5; 10 5; 16 1; 2,5; 10 2,5; 6; ю
Ширина диаграм- мы или длина оциф- рованной части шка- лы в мм 500 100 300 160 600 250 100 270
Скорость диаграмм- ной ленты в мм/ч или время оборота диаграммы в ч 10; 20; 40; 60; 120 Для одно- и многоточечных: ряда I — 20; 40; 60; 120; 240 ряда II — 600; 1200; 2400 Только для многоточечных с рычажной сме- ной скоростей: 40; 60; 240; 360 24 Для одното- •чечных: ряда I — 20; 60; 240; 720; 1800; 5400 ряда II — 200; 600; 2400; 7200; 18000; 54000 Для многото- чечных: 60; 180; 600; 1800; 2400; 7200 10; 20; 40; 60; 120
Потребляемая мощ- ность в В-А 15 16 13 30 60 40 (60) *** 35
Приведенное сопро- тивление реостатного выходного устрой- ства для дистанцион- ной передачи показа- ний в Ом 90, 300 100 90, 300 "— 90 ““
Приведенное сопро- тивление реостатного задатчика со 100%-ной зоной пропорцио- нальности в Ом 330 515 130 350 ——
То же для про- граммных регулирую- щих устройств в Ом 620 515
* Приборы с погрешностью 0,25 изготовляются при наличии предварительного согласования с заводом-изготовителем. ♦* гВ скобках приведено значение для потенциометров с диапазоном в 100° С и мостов гр. 23 с диапазоном 50“ С и ••• В скобках приведено значение для многоточечных приборов только с регулирующим устройством с раздельной задачей на каждую точку и дистанционной задачей. 1
87
в других единицах. Сопротивление входной цепи потен-
циометра не должно превышать 200 Ом.
Функциональная схема миллиамперметра и .вольт-
метра отличается от потенциометрической тем, что на
входе в первом случае устанавливается добавочное сопро-
тивление, а во втором сопротивление делители напряже-
ния. Напряжение, снимаемое с делителя, иа вход измери-
тельной схемы для прибора КВУ1 равно 50 мВ, для КСУ1
20 мВ, для КСУ2 100 мВ. Входное сопротивление вольт-
метра КСУ! 2 кОм (на пределы до 1 В) и 20 кОм (на пре-
делы до 10 В), для вольтметра КСУ2 3 кОм. Входное со-
противление миллиамперметра КСУ1 равно 4 Ом (иа пре-
делы до 5 мА) и 1 Ом (на пределы до 20 мА); для прибора
КСУ2 2,5 Ом (на пределы до 5 мА); входное сопротивление
прибора КСУ4 на предел 0—5 мА составляет 2 Ом, на пре-
дел 0—20 мА 0,5 Ом.
Уравновешенный мост (рис. V.3, б) работает по прин-
ципу автоматического уравновешивания мостовой схемы
(Rl, R2, R3, R4). Изменение сопротивления термометра 1
нарушает равновесие моста. Напряжение разбаланса уси-
ливается усилителем 2 до величины, достаточной для при-
ведения в действие реверсивного двигателя 3, который,
перемещая ползунок реохорда 5, обеспечивает равновесие
мостовой схемы. С двигателем 3 связана показывающая
стрелка 4. Измерительная схема моста питается напря-
жением 6,3 В от усилителя. Сопротивления Ил служат для
подгонки сопротивления линии связи. Подгоночные ка-
тушки сопротивления линии связи встроены в одноточеч-
ные мосты, а для многоточечных они в комплект поставки
приборов не входят и монтируются отдельно на рейке
зажимов щита. Сопротивление каждого провода линии
связи от термометра сопротивления должно быть равно
2,5 Ом.
Самопишущие приборы отличаются от показывающих
наличием устройства автоматической записи. Запись про-
изводится на дисковой или ленточной диаграмме, приво-
димой в движение синхронным двигателем. В одноточеч-
ном приборе запись осуществляется пером, кинематически
связанным с реверсивным двигателем потенциометра, в мно-
готочечном приборе — печатающей кареткой, циклически
проставляющей точки и стоящие рядом с ними цифры, соот-
ветствующие номеру датчика. Запись многоцветная.
Циклы печати (т. е. время печатания одной точки) у много-
точечных приборов КС2 равны 3 или 9 с, для приборов КС4
выбираются из ряда 1;4 и 12 с.
Приборы с искробезопасной измерительной схемой
предназначены для работы с серийно выпускаемыми дат-
чиками (см. гл. 1), которые могут быть установлены в по-
мещениях всех классов, содержащих взрывоопасные кон-
центрации смеси 1, 2, 3 и 4 категорий, групп Tl, Т2, ТЗ,
Т4 и Т5. Сами приборы устанавливаются во взрывобез-
опасных помещениях.
Вторичные приборы питаются переменным'током на-
пряжением 220 В, 50 Гц. Не допускается совместная про-
кладка в одном жгуте нлн трубе силовой линии и измери-
тельной цепи. Монтаж термоэлектродных проводов дол-
жен осуществляться в стальных коробах или стальных
трубах. Прокладка цепей от термометров сопротивления,
датчиков тока и напряжения должна выполняться в тру-
бах или бронированным кабелем. При наличии сильных
магнитных полей необходимо включение прибора осуще-
ствлять через разделительный трансформатор; трубу или
экран проводки необходимо заземлять; зажим датчика со
знаком + заземляется через конденсатор, емкость кото-
рого подбирается в пределах 0,25—1 мкФ. Вторичные
приборы изготовляются в корпусе, приспособленном для
настенного или щитового монтажа (допускаемая толщина
щита 3—10 мм). Конструктивно каждый типоразмер при-
бора состоит из ряда унифицированных блоков и модулей,
настраиваемых отдельно от прибора, что облегчает ремонт
и обслуживание в эксплуатации.
Для дистанционной передачи показаний приборы осна-
щаются реостатным выходным устройством, движок ко-
торого связан с ползунком измерительного реохорда. Вто-
ричные приборы, предназначенные для работы с электри-
ческими П-, ПИ-, ПИД-регуляторами, выпускаются с рео-
статными задатчиками (10 и 100%). В приборе КСЗ пол-
зунок 10% задатчика (сопротивление 120 Ом) через диф-
ференциальный рычажный механизм связан с пером при-
бора так, что при соответствии значения регулируемого
параметра значению задания он располагается точно по-
середине намотки задатчика. Отклонение параметра от
задания вызывает пропорциональное изменение положе-
ния ползунка относительно обмотки только в диапазоне
±10% шкалы прибора. Ползунок 100%-иого реостатного
задатчика установлен на центральной оси прибора. Каж-
дому значению измеряемой величины (параметра) соот-
ветствует определенное положение контакта ползунка дат-
чика на намотке.
Установка задания общая для всей модификации. Ме-
ханизм установки задания воздействует на ползунок вто-
рого переменного сопротивления, включенного параллель-
но намотке задатчика, так что при соответствии значе-
ния регулируемого параметра значению задания сигнал
рассогласования равен нулю. При изменении параметра
или задания сигнал рассогласования, пропорциональный
величине изменения, поступает на вход электрического
регулятора; 10 и 100%-ные задатчики рассчитаны на пита-
ние напряжением не более 10 В переменного или постоян-
ного тока.
Для целей позиционного регулирования и сигнали-
зации в приборы встраивается два или три микропереклю-
чателя типа МПЗ-1 или МП-5, характеристики которых
приведены в Х.2. Частотные и ферродинамическне дат-
чики, встраиваемые в приборы, рассмотрены в ХП.2,
пневматические преобразователи в XIV.8.
7
V.2.2. Приборы с вращающимся
циферблатом типа КВ1
Показывающие малогабаритные приборы КВ1 осна-
щены вращающимся циферблатом, представляющим собой
цилиндрическую шкалу, показания с которой считываются
относительно неподвижного указателя. Модификации вы-
пускаемых приборов представлены в табл. V.7.
Рис. V.4. Расположение колодок
зажимов прибора типа КВ1
Приборы выпускаются одноточечные и многоточечные,
последние рассчитаны на работу с датчиками одной гра-
дуировки и одного предела измерения. В многоточечных
приборах поочередное подключение производится вручную
кнопочным переключателем, смонтированным на крышке
прибора. Габаритные размеры прибора 160 X 240 X
X 475 мм. На рис. V.4 даны номера колодок, к которым
подключаются внешние цепи (табл. V.8).
Изготовитель: завод «Мукачевприбор», Мукачево.
Таблица V.7
Модификация потенциометров, мостов, миллиамперметров и вольтметров
с вращающимся циферблатом типа КВ1
Потенциометры КВП-1 Мосты КВМ1 кву1 Количе- ство точек измере- ния Время про- хождения циферблатом всей шкалы в С Дополни- тельные устройства
Тип датчика Обычные Искро- безопае- вые Милли- ампер- метр Вольт- метр
ТП ТП (искро- безопасные) ЭДС
501 501И 506 501 501И 501 510 1 2,5 —
502 502И 507 502 502И 502 511 1 10 —
503 503И 508 503 503И 503 512 1 10 2Р
504 — 509 504 — 504 513 1 10 2Р, Д
505 — 510 505 —— 505 514 1 10 Д
511 511И 515 506 506И 506 515 6 2,5 —
512 512И 516 507 507И 507 516 6 10 —
513 513И 517 508 508И 508 517 12 2,5 —
514 514И 518 509 509И 509 518 12 10 —.
519 — 523 511 — 519 523 1 10 ДР
520 _ — 524 510 — 520 • 524 1 10 р, ДР
521 — 525 512 — 521 525 1 10 ДП
522 — 526 513 — 522 526 1 10 2Р, ДП
Примечание. ТП — датчик термоэлектрический термометр; ЭДС — датчик напряжения в мВ; Р — двухпози-
ционное контактное устройство; 2Р — трехпозицнониое контактное устройство; Д — реостатное устройство для дистанцион-
ной передачи показаний: ДР — реостатный задатчик со 100%-ной зоной пропорциональности; ДП — реостатный задатчик
дли программных устройств.
Таблица V.8
Внешние подключения приборов КВ1
Назначение цепи подключения Na ко- лодки № зажима Назначение цепи подключения № ко- лодки Na зажима
Питание прибора 220 В 1 1,2 Позиционный ВЫХОД «много» 3 ЗА, ЗБ (общая точка), 4А
Термометр сопро- тивления (одното- чечный прибор) То же (многото- чечный прибор) 2 2А, 2Б, ЗБ (третий про- вод)
Датчик э. д. с. или тока (одноточечный прибор) То же (многото- чечный прибор) 2 1А, 1Б
2 3 4 5 6 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1,2 (третий провод каж- дого датчика)
2 3 4 5 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ 1А, 1Б; 2А, 2Б; ЗА, ЗБ
Реостатный выход (датчик) То же (задатчик) 3 4Б, 5Б, 5А (движок)
Позиционный вы- ход «мало» 3 1А, 1Б (общая точка), 2А
3 2Б, ЗБ (реохорд); ЗА, 4А (движки)
69
V.2.3. Приборы миниатюрные типа КП1,
КС1 и типа ЭПП (ЭПС) и МФП (МФС)
Модификации одноточечных миниатюрных прибо-
ров КП1 и КС1 приведены в табл. V.9. Показывающие
приборы имеют стрелочный указатель, перемещающийся
по круговой шкале. Габаритные размеры прибора даны
иа рис. V.5. Подключение питания осуществляется к ниж-
Рис. V.5. Прибор типа
КС1:
У—штепсельный разъем дат-
чика; 2 — штепсельный
разъем реостатного выхода
и сигнализации; 3—разъем
питания
нему штепсельному разъему. Датчики э. д. с. и тока под-
ключаются к зажимам ЗА, ЗБ верхнего штепсельного
разъема. Термометр сопротивления подключается к зажи-
мам 2А, 2Б и третий провод к ЗБ. К среднему штепсель-
ному разъему подводятся цепи реостатного выхода 7А,
чения т. э. д. с. Приборы изготавливаются также и в искро-
безопасном исполнении: ЭПП-И и ЭПС-И.
Мосты автоматические с ферродинамическим компен-
сатором типа МФП (показывающие) и типа МФС (само-
пишущие) являются безреохордиыми одноточечными при-
борами. Особенностью работы прибора являетси компен-
сация напряжения диагонали измерительного моста,
пропорционального измеряемой температуре, напряже-
нием рамки ферродинамического преобразователя, пере-
мещаемой двигателем системы балансирования.
Потенциометры ЭПП (ЭПС) и мосты МФП (МФС)
выпускаются различных модификаций, отличающихся
наличием ферродинамических, пневматических и частотных
преобразователей, а также сигнализирующих устройств;
общее количество устройств не превышает четырех. Обо-
значение приборов состоит из буквенного обозначения
типа и буквенного обозначения выходных устройств после
тире по аналогии с обозначением частотно-ферродинами-
ческих вторичных приборов (см. V.5). Приборы ЭПП
(ЭПС) и МФП (МФС) имеют такой же общий вид и вырез
в щите как и приборы типа ВФП (ВФС) (см. рис. V. 13),
отличаясь глубиной, равной 530 мм.
Изготовитель: завод КИП, Харьков.
V.2.4. Приборы малогабаритные типа КС2
Приборы типа КСП2, КСМ2 и КСУ2 являются мало-
габаритными вторичными приборами, которые измеряют
параметры одной точки или нескольких точек (модифика-
ции приборов приведены в табл. V.10). Полный шифр
прибора состоит из наименования типа и номера модифика-
ции. Приборы изготавливаются в обычном и искробезопас-
ном исполнении, в последнем случае к шифру добавляется
индекс «И», например КСМ2-023И.
Разностные потенциометры выпускаются градуировки
ХА и ХК со шкалой (—150)—(+150)° С, разностные
мосты имеют градуировку 22. Для предела измерения
О—5° С минимальная температура должна быть в диапа-
зоне (—8) — (—10)° С, а максимальная (—4) — (—8)° С.
Для предела измерения 0—10° С минимальная темпера-
тура должна находиться в диапазоне 4—14° С, максималь-
ная в диапазоне 10—20° С.
Рис. V.6. Прибор типа КС2
7Б, 8А (движок) и сигнализации «много» 2Б, ЗБ, ЗА
(общая точка микропереключателя) н «мало» 1А, 2А, 1Б
(общая точка микропереключателя).
Изготовитель: Кироваканский завод «Автоматика».
Миниатюрные показывающие (ЭПП) и самопишущие
(ЭПС) потенциометры являются безреохордиыми одно-
точечными приборами. Их принцип действия отличается
от рассмотренного выше в V.2.1 тем, что компенсация до-
стигается следующим образом: двигатель вместо реохорда
перемещает валик частотного преобразователя (см.ХИ.2.1),
частота которого затем преобразуется в напряжение,
до момента равенства величины этого напряжения и зна-
90
Многоточечные регулирующие приборы работают
в комплекте с блоками регулирующих реле БР-01 и
БР-02 (см. Х.2). Общий вид прибора представлен на
рис. V.6. Штуцер М16 на задней стенке служит для под-
вода чистого и сухого воздуха давлением не выше 1,1—
1,2 кг/см2, предохраняющего прибор от попадания пыли.
Схемы электрических подключений отдельных моделей
приборов показаны на рис. V.7. Задатчик для програм-
ного регулирования выводится на зажимы 2А, 2Б, 1А
(движок) разъема № 4. На этот же разъем выносится
реостатный 100%-ный задатчик 1Б, 2Б (питание), 1А
(реохорд-датчик), 2А (реохорд-задатчик). Связь приборов
Таблица V.9
Модификации приборов типа КП1 и КС1
Потенциометры Мосты Миллиамперметры н вольтметры Дополни-
КПП1 I КСП1 КПМ1 КСМ1 КПУ1 КСУ1
Тип датчика Тип д атчнка
ТП РП ЭДС ТП РП ЭДС А в Л В тельные устройства
Время прохождения шкалы С
2,5 5 2,5 5 2,5 5 2,5 5 2,5 6 2,0 5 2,5 6 2,5 5 2,5 0 2,5 5 2,5 5 2,5
501 505 502 506 509 511 001 005 002 006 009 011 501 503 001 003 501 503 505 507 001 003 005 007 —•
503 507 504 508 510 512 003 007 004 008 010 012 502 504 002 004 502 504 506 508 002 004 006 СОЗ 1Р
513 519 514 520 515 521 013 019 014 020 015 021 505 507 005 007 509 511 513 515 009 ОН 013 015 д
516 522 517 523 518 524 016 022 017 023 018 024 506 508 006 008 510 512 514 516 010 012 014 016 1Р, д
585 586 601 602 593 594 085 086 101 102 093 094 533 534 033 034 541 542 549 550 041 042 049 050 ДР
587 588 603 604 595 596 087 088 103 104 095 096 535 536 035 036 543 544 551 552 043 044 051 052 ДП
589 590 605 606 597 598 089 090 105 106 097 098 537 538 037 038 545 546 553 554 045 046 053 054 1Р, ДР
591 592 607 608 599 600 091 092 107 108 099 100 539 540 039 040 547 548 555 556 047 048 055 056 1Р, ДП
609 610 523 624 637 638 109 110 123 124 137 138 541 542 041 042 557 558 571 572 057 058 071 072 ДР, Д ;
611 612 625 626 639 640 111 112 125 126 139 140 543 544 043 044 559 560 573 574 059 060 073 074 1Р. ДР, Д
613 614 627 628 641 642 113 114 127 128 141 142 545 546 045 046 561 562 575 576 061 062 075 076 2Р
615 616 629 630 643 644 115 116 129 130 143 144 547 548 047 048 563 564 577 578 063 064 077 078 2Р, Д
617 618 631 632 645 646 117 118 131 132 145 146 549 550 049 050 565 566 579 580 065 066 079 080 2Р, ДР
619 620 633 634 647 648 119 120 133 134 147 148 551 552 051 052 567 568 581 582 067 068 081 082 2Р, ДР, Д
621 622 635 636 649 650 121 122 135 136 149 150 553 554 053 054 569 570 583 584 069 070 083 084 2Р, ДП
Примечание. ТП — датчик термоэлектрически!! термометр; РП — радиационный пирометр; ЭДС — датчик напряжения в мВ; А — датчик токовый;
В — датчик напряжения; 1Р — двухконтактное позиционное регулирующее устройство; 2Р — трехконтактное позиционное регулирующее устройство; Д — реостат-
ный датчик для дистанционной передачи показаний; ДР — реостатный задатчик для П, ПИ и ПИД регулирования со 100%-ной зоной пропорциональности; ДП — рео-
статный задатчик для программных регулирующих устройств.
-
Таблица. V.10
Продолжение табл. V. 10
Модификации приборов типа КСП2, КСМ2 и КСУ2
Потенциометры КСП2 Мосты К СМ2 Приборы КСУ2 Количество точек измерения Время прохожде- ния указателем всей шкалы в с Дополнитель- ные устройства
Милли- ампер- | метры Вольт- метры
003 * 002 * 002* 045* 1 2,5
004* 003* 003* 046* 1 10 —
005* 004 * 004 * 047 * 1 10 2Р
016* 1,024* 015* 048 * 1 10 2Р, Д
017 * 025* 016 * 049 * 1 10 Д
006 005 005 050 1 10 2Р, ПП
007 006 006 051 1 10 ПП
012 011 011 062 1 10 2Р, ПГ
013 012 012 063 1 10 ПГ
014 013 — — 1 10 2Р, ТЛ
029 031 — — 1 10 ТЛ .
070 079 013 056 1 10 2Р. Т
072 081 028 057 1 10 Т
074 083 — — 1 10 ТЛ
076 085 099 101 1 2,5 т
035 035 065 073 1 2.5 ДР
036 036 066 074 1 10 Д, Др
037 037 067 075 1 10 2Р, ДР
038 038 068 076 1 10 2Р, Д, ДР
039 039 069 077 1 10 дп
040 040 070 078 1 10 д, дп
041 041 071 079 1 10 2Р, ДП
042 042 072 080 1 10 2Р. Д, ДП
043 051 — — 1 10 1С
.— 047 ** — — 1 2,5 —
— 049** — — 1 2,5 2Р
.— 048 ** — — 1 10 —
045** 050’* — — 1 10 2Р
046 ** — — — 1 10 1С
047 ** — — — 3 10 —
048 ** — — — 6 10 —
049 ** — — — 12 10 —
050** — — — 3 10 1С
051 ** — — — 6 10 1С
052** — — — 12 10 1С
023* 018 * 022* 036 * 3 2,5 —
024* 019* 023* 037 * 6 2,5 —
025 * J020 * 024 * 038* 12 2,5 ——
Потенциометры КСП2 Мосты К СМ2 Поборы Количество точек измерения. Время прохожде- truer "ST О’ГЛ пои всей шкалы в с 1 Дополнительные устройства
А1ИЛЛИ- ампер- метры Вольт- метры
026 * 021 * 025 * 039 * 3 10
027 * 022 * 026 * 040* 6 10 •—
028* 023 * 027 * 041 * 12 10 —
001 * 030 * 032 * 044 * 12 10 ЗР
031 * 028 * 030* 042 * 3 10 ЗР
032 * 029* 031 * 043 * 6 10 ЗР
057 065 081 090 3 10 5Р
058 066 082 091 6 10 5Р
059 067 083 092 12 10 5Р
060 068 084 093 3 10 4Р
061 069 085 094 6 10 4Р
062 070 086 095 12 10 4Р
063 071 087 096 3 10 6Р
064 072 088 097 6 10 6Р
065 073 089 098 12 10 6Р
066 074 — — 3 10 1С
067 075 — — 6 10 1С
068 076 — — 12 10 1С
Примечание. 2Р — трехпозицнонное регу- лирование с двумя указателями задачи; ЗР — трехпо- зиционное регулирование с раздельной задачей на каж- дую точку; 4Р — трехпозиционное регулирование всех точек на одно значение; 5Р — регулирование одной точки на одно значение; 6Р — регулирование всех точек на одно значение с блокировкой; 1С — четырехкон- тактное сигнализирующее устройство; Д — реостатный датчик для дистанционной передачи показаний; ДР — реостатный задатчик со 100%-ной зоной пропорциональ- ности; ДП — реостатный задатчик для программных устройств; ПП — преобразователь пневматический; ПГ — преобразователь частотный; Т — преобразова- тель постоянного тока (0—5 мА) без линеаризации; ТЛ — то же с линеаризацией.
* Модели выпускаются в искробезопасном испол- нении. -*♦ Прибор измеряет разность температур; испол- нение обычное.
S3
штеп-
КС2 с блоками реле в многоточечных модификациях осу-
ществляется через дополнительно устанавливаемые
сельиые разъемы.
Изготовитель; завод «Львовприбор», Львов.
типа КСПЗ-С. Они изготовляются со шкалами: гр. ПРЗО/6
300—1000° С; 1000—1600° С; 1000—1800° С. Время про-
хождения указателем всей шкалы 5 с, скорость вращения
диаграммы 1/6 об/мин. Начало вращения диаграммы уста-
Рис. V.7. Схема подключений приборов КС2:
а — одноточечный потенциометр КСП2 с регули-
рующим устройством; б — 12-точечиый мост типа
КСМ2
V.2.5. Приборы типа КСЗ
S)
Приборы типа КСЗ представляют собой стационарные
одноточечные показывающие и регистрирующие приборы
с записью на Дисковой диаграмме вполярных координатах.
Длина отсчетной дуги на диаграмме равна 95 мм. Модифи-
кации ' -
.11. Приборы с ии-
навливается с помощью специального лекала. Потенцио-
метры имеют устройство для автоматического включения
сигнала об окончании измерения.
Общий вид приборов КСЗ приведен иа рис. V.8, а.
На рис. V.8, б изображена электрическая схема подключе-
Ч
зво
о
ксмз
~2208
6 6 6 о 6
13 5 7
АВС
о о
в 10 12 14
оооо
40
ППР-1М
рЧ ИНГ-I Pl
Н О A SC 12 34
ГС
Рис. V.8. Прибор КСЗ: а — общий вид; б — схема электрическая
подключений КСМ-3 для 3-х позиционного электрического регу-
лирования с ППР-1М;
ТС — термометр сопротивления; С — от сигнального
Р — к регулирующему органу
дексом «П» в конце обозначения типа оснащены полу-
проводниковым усилителем, увеличивающим надежность
и долговечность работы прибора, а индекс «И» — обозна-
чает искробезопасное исполнение. Потенциометры типа
КСПЗ-У являются приборами с узкопредельной шкалой.
Для измерения малых значений т. э. д. с. или напря-
жений постоянного тока предназначены потенциометры
устройства;
Р
ния КСМЗ с
трехпозиционного регулирования (см. гл. X). Контактный
задатчик, включающий ППР-1М, подключается к за-
жимам /, 2 (средняя точка) и колодки 3. Сигнальное
устройство выходит на зажимы 8, 9 (средняя точка) и 10.
100%-ный задатчик подключается к зажимам 1 и 4 (пи-
тание), 1 (ползунок задатчика) и 3 (ползунок параметра);
93
дополнительным устройством ППР-1М для
Таблица V.U
Модификации выпускаемых потенциометров,
мостов и миллиамперметров типа КСЗ
1 ипы приборов Модели при времени про- хождения указателем шкалы за «
с со Е пз-пи со Е с со S S Е СП X СП К Q. С
О о О X о О X О 16 с 5 с о 3 Я
+ 4- 4- + 4- + 1000 2000 —
+ + 4- 4- 4- 4- 1001 '2001 с
+ + + 4- 4- + 1100 2100 ДР
+ + 4- +• 4- + 1101 2101 ДР, с
+ 4- + + 4- + 1200 22С0 1ДР
+ + + + +• 4- 1201 2201 1ДР, с
+ + + + + 4- 1300 2300 Р
+ + 4- 4- + 4- 1301 2301 Р, с
+ + + + + 4- 1800 2800 РП
+ + + 4- н* 4- 1801 2801 РП, с
+ 4- — + 4- — 1010 2010 ПФ
+ 4- — 4- + — 1011 2011 ПФ, с
+ + — 4- + — 1020 2020 ПГ
+ 4- — + 4- — 1030 2030 ПП
+ + — 4- 4- — 1031 2031 ПП, с
Примечание. С — сигнальное устройство; ДР — 10%-ный реостатный задатчик; 1ДР — 100%-ный реостатный задатчик; Р — двух- и трехпознционный электрический регулятор; РП — регулятор пневмати- ческий; ПФ — преобразователь ферродинамический; ПГ — преобразователь частотный: ПП — преобразо- ватель пневматический. Приборы типа КСПЗ-П, КСПЗ-ПИ; КСМЗ-П и КСМЗ-ПИ выпускаются с трех- позиционным электрическим сигнализирующим устрой- ством с регулируемой зоной «норма». В этом случае модификация имеет в конце цифру «3»; например: 1003; 2013; 1803 и т. д.
10%-ный задатчик подключается к зажимам 1, 2 (ползу-
нок) и 3. Ферродинамический датчик выводится на за-
жимы 11, 12 (рамка), 13 и 14 (питание). Частотный дат-
чик ПГ подключается к зажимам 9 и 10 (питание), 11
и 12 (первый выход), 13 и 14 (второй выход).
Автоматический уравновешенный мост типа КПМЗ-М
предназначен для измерения и сигнализации о повышенном
и аварийном нагреве подшипников. Прибор работает
с 12 платиновыми термометрами сопротивления градуи-
ровки 21 на пределы измерения 0—150 и 0—200° С, а также
с медными термометрами градуировки 23 на предел из-
мерения 0—150° С. Время прохождения указателем всей
шкалы 5 с; цикл измерений 85 с. Основная погрешность
показаний прибора КПМЗ-М — 1%. Точность срабатыва-
ния сигнальных контактов —1,5%. Задание аварийной
температуры в любой точке шкалы. Задание повышенной
температуры ниже аварийной в любой точке шкалы.
Имеется сигнализация обрыва датчика. Наряду со све-
товой сигнализацией на крышке прибора имеется возмож-
ность передачи каждого из упомянутых сигналов на рас-
стояние. Одновременно с сигнализацией об аварийной
температуре происходит независимая выдача сигнала на
отключение объекта. Габаритные размеры прибора КПМЗ-М
аналогичны приборам КСЗ.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Челябинск.
V.2.6. Приборы типа КС4
Автоматические потенциометры типа КСП4, милли-
амперметры типа КСУ4 и уравновешенные мосты перемен-
ного тока типа КСМ4 предназначены для работы с одним
или несколькими датчиками. Показания приборов отсчи-
тываются при помощи указателя по шкале и записываются
на диаграммной ленте. Модификации приборов комплекса
КС4 приведены в табл. V. 12 и V.13. Потенциометры и
мосты могут быть изготовлены с искробезопасными вход-
ными цепями «Вход ИО/Водород» (тип прибора КСП4И
и КСМ4И).
Многоточечные уравновешенные мосты типа КСМ4,
предназначенные для работы в комплекте с одноточеч-
ными приборами с реостатными выходными устройствами
дистанционной передачи, выпускаются на 6 точек (моди-
фикация 42.440.50.242) и на 12 точек (модификация
Рис. V.9. Прибор КС4: а — общий вид; б — нумерация коло-
. док внешних подключений прибора
9»
42.540.50.243); время прохождения указателем все шкалы
2,5 с; класс точности 0,5.
Модификации многоточечных приборов с двух-, трех-
позиционными регулирующими устройствами с раздель-
ной задачей на каждую точку имеют встроенные задающие
устройства. Позиционные регулирующие многоточечные
приборы типа КС4 работают в комплекте с блоками реле
типа БР (см. Х.2). Габаритный чертеж прибора КС4 см.
рис. V.9. Внешние подключения приборов типа КСП4,
КСУ4 и КСМ4 указаны в табл. V.14.
Изготовитель: завод «Манометр», Москва и завод
«Электроавтоматика», Йошкар-Ола.
Таблица V.12
Модификации приборов комплекса КС4
Потенциометр КСП4 Мосты КСМ4» Миллиампер* метры КСУ4 Количе- ство точек из- мерения Время прохож- дения указате- лем всей шкалы в с Дополни- тельные устройства
Тип датчика
ТП* РП ЭДС*
41.130.50.001 — 41.130.50.039 42.130.50.204 48.130.50.002 1 1 —
41.140.50.002 41.140.50.025 41.140.50.040 42.140.50.205 48.140.50.003 2 2,5 —
41.160.50.004 41.160.50.026 41.160.50.041 42.160.50.206 48.160.50.004 1 10 —
41.133.50.010 — 41.133.50.048 42.133.50.214 48.133.50.013 1 1 1Р
41.143.50.011 41.143.50.029 41.143.50.049 42.143.50.203 48.143.50.014 1 2,5 1Р
41.163.50.012 41.163.50.030 41.163.50.050 42.163.50.215 48.143.50.015 1 10 1Р
41.130.51.013 — 41.130.51.054 42.130.51.211 48.130.51.010 1 1 д
41.140.51.014 41.140.51.027 41.140.51.055 42.140.51.212 48.140.51.011 1 2,5 д
41.160.51.015 41.160.51.028 41.160.51.056 42.160.51.213 48.160.51.012 1 10 д
41.133.51.016 — 41.133.51.051 42.133.51.216 48.133.51.016 1 1 1Р. д
41.143.51.017 — 41.143.51.052 42.143.51.217 48.143.51.017 1 2,5 1Р, д
41.163.51.018 — 41.163.51.053 42.163.51.218 48.163.51.018 1 10 1Р, д
41.141.50.133 41.141.50.137 41.141.50.135 42.141.50.257 48.141.50.029 1 2,5 ДР
41.161.50.134 41.161.50.138 41.161.50.136 42.161.50.258 48.161.50.030 1 10 ДР
41.141.51.139 41.141.51.143 41.141.51.141 42.141.51.259 48.141.51.031 1 . 2,5 Д. др
41.161.51.140 41.161.51.144 41.161.51.142 42.161.51.260 48.161.51.032 1 10 Д, др
41.141.50.194 41.141.50.198 41.141.50.196 42.141.50.287 48.141.50.059 1 2,5 ДР. 1С
41.161.50.195 41.161.50.199 41.161.50.197 42.161.50.288 48.161.50.060 1 10 ДР. 1С
41.141.51.200 41.141.51.204 41.141.51.202 42.141.51.289 48.141.51.061 1 2,5 Д, др. 1С
41.161.51.201 41.161.51.205 41.161.51.203 42.161.51.290 48.161.51.062 1 10 Д, др. 1С
41.169.50.121 41.169.50.125 41.169.50.123 42.169.50.245 48.169.50.025 1 10 РП *’
41.169.50.122 41.169.50.126 41.169.50.124 42.169.50.246 48.169.50.026 1 10 РП, 1С**
41.340.50.005 — 41.340.50.042 42.340.50.207 48.340.50.005 3 2,5 —
41.360.50.006 — 41.360.50.043 42.360.50.208 48.360.50.006 3 10 —
41.440.50.003 — 41.440.50.044 42.440.50.209 48.440.50.001 6 2,5 —
41.460.50.007 — 41.460.50.045 42.460.50.210 48.460.50.007 6 10
41.540.50.008 — 41.540.50.046 42.540.50.201 48.540.50.008 12 2,5 —W
41.560.50.009 — 41.560.50.047 42.560.50.202 48.560.50.009 12 10 —
41.343.50.033 — 41.343.50.063 42.343.50.225 — 3 2,5 2Р
41.363.50.034 — 41.363.50.064 42.363.50.226 — 3 10 2Р
41.443.50.035 — 41.443.50.065 42.443.50.227 — 6 2,5 2Р
41.463.50.036 —. 41.463.50.066 42.463.50.228 — 6 10 2Р
41.543.50.037 — 41.543.50.067 42.543.50.229 — 12 2,5 2Р
41.563.50.038 — 41.563.50.068 42.563.50.230 — 12 10 2Р
41.343.50.206 — 41.343.50.212 42.343.50.291 3 2,5 ЗР
9&
Продолжение табл. V.12
Потенциометр КСП4 Мосты КСМ4* Миллиампер- метры КСУ4 Количе- ство точек из- мерения Бремя прохож- дения указате- лем всей шкалы в с Дополни- тельные устройства
Тип датчика
ТП* РП ЭДС'
41.363.50.207 —. 41.363.50.213 42.363.50.292 — 3 10 ЗР
41.445.50.208 — 41.443.50.214 42.443.50.293 — 6 2,5 ЗР
41.463.50.209 — 41.463.50.215 42.463.59.294 — 6 10 ЗР
41.543.50.210 — 41.543.50.216 42.543.50.295 — 12 2,5 ЗР
41.563.50.211 — 41.563.50.217 42.563.50.296 — 12 10 ЗР
41.343.50.019 — 41.343.50.057 42.343.50.219 48.343.50.019 3 2,5 4Р
41.363.50.020 — 41.363.50.058 42.363.50.220 48.363.50.020 3 10 4Р
41.443.50.021 — 41.443.50.059 42.443.50.221 48.443.50.021 6 2,5 4Р
41.463.50.022 — 41.463.50.060 42.463.50.222 48.463.50.025 6 10 4Р
41.543.50.023 — 41.543.50.061 42.543.50.223 48.543.50.023 12 2,5 4Р
41.663.50.024 — 41.563.50.062 42.563.50.224 48.56".50.024 12 10 4Р
41.343.50.181 — 41.343.50.187 42.343.50.281 48.343.50.053 3 2,5 4Р, 2С
41.363.50.182 — 41.363.50.188 42.363.50.282 48.363.50.054 3 10 4Р, 2С
41.443.50.183 — 41.443.50.189 42.443.50.283 48.443.50.055 6 2,5 4Р, 2С
41.463.50.184 — 41.463.50.190 42.463.50.284 48.463.50.056 6 10 4Р, 2С
41.543.50.185 — 41.543.50.191 42.543.50.285 48.543.50.057 12 2,5 4Р, 2С
41.563.50.186 — 41.563.50.192 42.563.50.286 48.563.50.С58 12 10 4Р, 2С
41.343.50.093 — 41.343.50.169 42.343.50.269 48.343.50.041 3 2,5 5Р, ЗС
41.363.50.094 — 41.363.50.170 42.363.50.270 48.363.50.042 3 10 5Р, ЗС
41.443.50.095 — 41.443.50,171 42.443.50.271 48.443.50.043 6 2,5 5Р, ЗС
41.463.50.096 — 41.463.50.172 42.463.50.272 48.463.50.044 6 10 5Р, ЗС
41.543.50.100 — 41.543.50.173 42.543.50.273 48.543.50.045 12 2,5 5Р, ЗС
41.563.50.101 — 41.563.50.174 42.563.50.274 48.563.50.046 12 10 5Р, ЗС
41.343.50.102 — 41.343.50.175 42.343.50.275 48.343.50.047 3 2,5 5Р, 2С
41.363.50.103 — 41.363.50.176 42.363.50.276 48.363.50.048 3 10 5Р, 2С
41.443.50.104 — 41.443.50.177 42.443.50.277 48.443.50.049 6 2,5 5Р, 2С
41.463.50.105 — 41.463.50.178 42.463.50.278 48.463.50.050 6 10 5Р, 2С
41.543.50.106 — 41.543.50.179 42.543.50.279 48.543.50.051 12 2,5 5Р, 2С
41.563.50.107 — 41.563.50.180 42.563.50.280 48.563.50.052 12 10 5Р, 2С
Примечание. ТП — датчик термоэлектрический термометр; РП — радиационный пирометр; ЭДС — датчик
напряжения в мВ; 1Р — двух-, трехпознцноиноерегулирующее устройство; Д — реостатный датчик дистанционной передачи
информации; ДР — реостатный задатчик для П, ПИ н ПИД регулирования со 100%-ной зоной пропорциональности; РП — ре-
гулятор пневматический; 2Р — двух-, трехпозицнонное регулирование с раздельной задачей на каждую точку; ЗР — двух-,
трехпознцнонное регулирование с раздельной дистанционной задачей и а каждую точку; 4Р — трехпозиционное регулирова-
ние с общей задачей на все точки, коммутируемой по каждому каналу; 5Р — двух позиционное регулирование с общей зада-
чей на все точки, коммутируемой по каждому каналу; 1С — аварийная сигнализация; 2С — аварийная сигнализация,
коммутируемая по каждому каналу; ЗС — аварийная сигнализация, общая на все каналы.
41 130 50^™" иск₽0®езопасных потеициометров и мостов имеют дополнительную букву «И> (например,
** Приборы с пневматическими регуляторами поставляют только по согласованию с заводом-изготовителем.
96
Та блища VJ3
Модификации одноточечных приборов комплекса КС4 с выходными преобразователями
унифицированных сигналов
Потенциометр КСП4 Мосты КСМ4 Время прохож- дения указате- лем всей шкалы в в Дополнительные устройства Преобразователь
Тип датчика Тип Диапазон выходного сигнала
ТП ЭДС
41.130.05.232 41.140.05.233 41.160.05.234 41.130.06.235 41.140.06.236 41.160.06.237 41.133.05.238 41.143.05.239 41.163.05.240 41.133.06.241 41.143.06.242 41.163.06.243 41.130.05.244 41.140.05.245 41.160.05.246 41.130.06.247 41.140.06.248 41.160.06.249 41.133.05.250 41.143.05.251 41.163.05.252 41.133.06.253 41.143.06.254 41.163.06.255 42.130.05.298 42.140.05.299 42.160.05.239 42.130.06.300 42.140.06.301 42.160.06.241 42.133.05.302 42.143.05.303 42.163.05.240 42.133.06.304 42.143.06.305 42.163.06.242 1 2.5 10 1 2.5 10 1 2,5 10 1 2,5 10 Без дополни- тельных устройств ИП-11-01 0—5мА
ИП-11-02 0—10В
Трехпозицион- ное регулирующее устройство ИП-11-01 0—5мА
ИП-11-02 0—10В
Примечание. Преобразователи постоянного тока и напряжения без линеаризации (ИП-11-01 и ИП-11-02) имеют
приведенную погрешность преобразования измеряемого параметра в унифицированный сигнал ±1%. По заказу, согласован-
ному с заводом-изготовителем, возможна поставка преобразователей постоянного тока и напряжения с линеаризацией (погреш-
ность ±1,5%).
Таблица V.14
Внешние подключения приборов типов КСП4, КСУ4 и КСМ4
Внешняя цепь или элементы, подключае- мые к прибору Цепь нлн элемент прибора № зажимов колодкн внешнего подключения № колодкн внешнего подключения по рис. V.9, б Тип и модификация прибора
Сеть 220 В, 50 Гц Питание прибора 1А, 1Б 1 Все типы
Сигнальные лампоч- ки, 220 В, 50 Гц Цепи: «прибор включен», «диаграмма вклю- чена» 2А, 2Б ЗА, ЗБ 1
Датчики т. э. д. с., э. д. с. и силы тока Зажим — > + 1А 1Б 4 Одноточечные КСП4 и КСУ4 с дистанционной пе- редачей показаний и ава- рийной сигнализацией
2 Одноточечные КСП4 и КСУ4 всех модификаций, кроме вышеуказанных
4 в. Д. Ксшврсшсй
97
Продолжение табл. V.14
Внешняя цепь или элементы, подключае- мые к прибору Цепь или элемент прибора № зажимов колодки внешнего подключения № колодки внешнего подключения по рис. V.9, б Тип и модификация прибора
Зажим — » + С 1А по ЗА С 1Б по ЗБ 2 Трехточечные КСП4 и КСУ4 без регулирующих устройств
Датчики т. э. д. с., » — » + С 1А по 6А С 1Б по 6Б Шеститочечные КСП4 и КСУ4 без регулирующих устройств
э. д. с. и силы тока Зажим — <> + С 1А по ЗА С 1Б по ЗБ 4 Трехточечные КСП4 и КСУ4 с регулирующим устройством
» + С 1А по 6А С 1Б по 6Б То же, шеститочечные
Датчики т. э. д. с., э. д. с. и силы тока Каналы: с 1 по 6 Зажим — С 1А по 6А 2 Двенадцатиточечные КСП4 и КСУ4 без регули- рующих устройств
с 7 до 12 » + С 1Б по 6Б 3
с 1 по 6 4 То же, но с регулирую-
с 7 по 12 5 щими устройствами
Дублирующие при- боры Реостатное устрой- ство для дистанцией- ЗБ, 4Б, 4А (ДВИЖОК) 2 Одноточечные приборы с аварийной сигнализацией
ной передачи показа- ний 1 Одноточечные приборы остальных модификаций
Устройство позицион- ного регулирования Контакт «мало» Контакт «много» 5А, 5Б 6А, 6Б 1 Одноточечные приборы с двух-, трехпозиционным регулирующим устрой- ством
Электрические регу- ляторы П, ПИ и ПИД Реостатный задатчик: питание выход 5А, 5Б 6А, 6Б 1 Одноточечные приборы с задатчиком
Аварийная сигнали- зация Контакт «мало» Контакт «много» Общий контакт 4А 4Б ЗБ 1 Приборы одноточечные с аварийной сигнализацией и многоточечные с общей аварийной сигнализацией
93
Продолжение табл. V.14
Внешняя цепь или элементы,- подключае- мые к прибору Цепь или элемент прибора № зажимов колодки внешнего подключения № колодки внешнего подключения по рнс. V.9f б Тип и модификация прибора
Термометр сопротив- ления или подгоночные сопротивления линии связи в многоточечных приборах Измерительная схема, одноточечный прибор Общий провод 1 А; 2А; ЗА 2 КСМ4 без регулирующих устройств
4 КСМ4 с регулирующим устройством
Измерительная схема, трехточечный прибор Общий провод 1А, 1Б; 2А, 2Б ЗА, ЗБ; 4Б 2 КСМ4 без регулирующих устройств
4 КСМ4 с регулирующими устройствами
Измерительная схема, шеститочечиый прибор 1А, 1Б; 2А, 2Б; 4А, 4Б; 5А, 5Б; 6А, 6Б Z КСМ4 без регулирующих устройств
4 КСМ4 с регулирующими устройствами
Измерительная схема, двенадцатиточечный прибор Первые шесть точек измерения (1А—1Б)—(6А—6Б) 2 КСМ4 без регулирующих устройств
4 КСМ4 с регулирующими устройствами
Вторые шесть точек измерения (1А—1Б)—(6А—6Б) 3 КСМ4 без регулирующих устройств
5 КСМ4 с регулирующими устройствами
Общий провод для шести или двенадцати- точечных приборов 1 6 КСМ4 без регулирующих устройств
7 ЦСМ4 с регулирующими устройствами
Контакты штепсель- ного разъе- ма П19 бло- ков БР-01 и БР-02: 7 Каналы внешней цепи Питание 220 В 6Б 1 Многоточечные приборы с регулирующим устрой- ством
14 6А
1—3 8—10 1—3 Контакт «мало» Контакт «много» 1Б—ЗБ 1А—ЗА 2 Трехточечные приборы с регулирующим устрой- ством
99
Продолжение табл. V.14
Внешняя цепь илн элементы, подключаемые к прибору Цепь илн элемент прибора № зажимов колодкн внешнего подключения № колодки внешнего подключения по рис. V.9. б Тип н модификации прибора
1—6 1—6 Контакт «мало» 1Б—6Б 2 Шеститочечные приборы или первые шесть каналов двенадцатиточечных при- боров
8—13 7—12 Контакт «много» 1А—6А 3 Двенадцатиточечные при- боры
Аварийная сигнали- зация Контакт «мало» 4Б-6Б 2 Трехточечные приборы с аварийной сигнализацией коммутируемой по каждо- му каналу
Контакт «много» 4А-6А
Контакт «мало» 1Б-6Б 3 То же, шеститочечные
Контакт «много» 1А-6А
Каналы с 1 по 6: Контакт «мало» 1Б-6Б 9 То же, двенадцатиточеч- ные
Контакт «много» 1А-6А
Каналы с 7 до 12: Контакт «мало» 1Б-6Б 10
Контакт «много» 1А-6А
Общий контакт 5Б 1 Для всех многоточечных приборов
V.3. ПРИБОРЫ
С ДИФФ ЕРЕНЦИАЛ ЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНОЙ
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СХЕМОЙ
Вторичные приборы с дифференциально-трансформа-
торной измерительной схемой предназначены для измере-
ния и регулирования (при наличии регулирующего устрой-
ства) давления, расхода, уровня и других величин, ко-
торые могут быть преобразованы в комплексную взаимную
индуктивность. Приборы работают в комплекте с датчи-
ками, имеющими специальную трансформаторную ин-
дукционную катушку с подвижным сердечником.
Схема дистанционной передачи посредством диффе-
ренциально-трансформаторного передающего преобразова-
теля приведена на рис. V. 10. Передающий дифференци-
ально-трансформаторный преобразователь, встраиваемый
W0
в первичный прибор /, имеет индукционную катушку,
состоящую из первичной 1 и вторичной 3 обмоток, каждая
из которых состоит из двух секций, соединенных последова-
тельно. Индукционная катушка надета на разделитель-
ную трубку, внутри которой находится плунжер 2 из
ферромагнитного материала. При подключении первичной
обмоткн к сети переменного тока в секциях вторичной
обмотки индуктируется э. д. с. Секции вторичной об-
мотки соединены так, что ь. д. с. находятся в противо-
фазе, и результирующее напряжение, снятое со вторичной
обмотки, равно разности этих э. д. с. При симметричном
расположении плунжера относительно секций вторичной
обмотки напряжение на ее клеммах равно нулю. Пере-
мещение плунжера приводит к тому, что э. д. с. секции,
в которую входит плунжер, увеличивается, а э. д. с.
секции, из которой выходит плунжер, уменьшается.
Таблица V.I5
Типы приборов с дифференциально-трансформаторной схемой и их модификации
Миниатюрные приборы Малогабаритные приборы Самопишущие при- боры с дисковой диаграммой КСДЗ Дополнитель- ные устройства
Показывающие КПД1 Самопишущие КСД1 Показывающие КВД1 Самопишущие КСД2
С линей- ным ку- лачком С квадра- тичным кулачком С линей- ным ку- лачком С квадра- тичным кулачком С линей- ным ку- лачком С квадра- тичным кулачком С линей- ным ку- лачком С квадра- тичным кулачком Время прохожде- ния ука- вателем всей шкалы 16 с Время прохожде- ния ука- зателем всей шкалы 5 с
501 502 001 002 501 502 001 002 1000 2000
503 504 003 004 — — «— — — — 1Р
505 506 005 006 509 510 037 038 1200 2200 1ДР
507 508 С07 008 507 508 005 006 — д
509 510 009 010 513 514 045 046 — — ДП
511 512 011 012 511 512 — — — — 1Р. 1ДР
513 514 013 014 — — — — — 1Р. д
515 516 015 016 — — — —— — 1Р. дп
517 518 017 018 503 504 003 004 1300 2300 2Р
519 520 019 020 505 506 007 008 — 2Р, Д
521 522 021 022 521 522 039 С40 — — 1ДР, Д
523 524 023 024 523 524 — — — — 1Р. 1ДР, д
525 526 025 026 — — 041 042 • — 2Р, 1ДР
527 528 027 028 —— 043 044 —. — 2Р, 1ДР, Д
529 530 029 030 515 516 049 050 — — 2Р, ДП
517 518 047 048 — — ДП, Д
519 520 051 052 — — 2Р, ДП, Д,
053 054 —• — И
055 056 — — 2Р, И
057 058 — — Д. И
059 060 —- — 2Р, Д, И
061 062 — — 1ДР, и
063 064 — 1ДР, Д, И
065 066 — — 2Р, 1Д, И
067 068 —— — 2Р, 1ДР, Д И
069 070 — — ДП, И
071 072 — — ДП, Д И
073 074 — — 2Р, ДП, И
075 076 — — 2Р, ДП, Д, И
1100 2100 ДР
1800 2800 РП
1010 2010 ПФ
1020 2020 ПГ
1030 2030 ПП
1120 2120 ДР, ПГ
1220* 2220 1ДР, ПГ
1320 2320 2Р, ПГ
1820 2820 РП, ПГ
Примечание. Здесь 1Р — двухпозициоиное регулирующее устройство; 2Р — трехпозицнонное регулирующее устройство: Д — реостатный выход для дистанционной передачи показаний; ДП — реостатный датчик для программных регулирующих устройств; ДР — 10%-ный реостатный задатчик; 1ДР — 100%-ный реостатный задатчик; И — интегрирующее устройство; РП — регулятор пневматический; ПФ — преобразователь ферродинамический; ПГ — преобразователь частотный; ПП — преобразователь пневматический.
Ю1
Таблица V.16
На зажимах вторичной обмотки появляется напряжение,
пропорциональное перемещению плунжера.
Передающий преобразователь соединяется с идентич-
ным (компенсирующим) преобразователем вторичного
прибора II таким образом, что первичные обмотки со-
единяются, последовательно, а напряжения, снимаемые
со вторичных обмоток, находятся в противофазе. Резуль-
тирующее напряжение, поданное на вход усилителя 4,
будет равно разности напряжений, снятых со вторичных
обмоток передающего и компенсирующего преобразова-
телей. Если плунжеры обоих преобразователей находятся
в одинаковых положениях относительно секций втор и ч-
Рис. V.10. Схема дистанционной передачи посредством
дифференциально-трансформаторного передающего преоб-
разователя
ных обмоток, то напряжение, поданное на вход усили-
теля, равно нулю. При изменении контролируемого
параметра напряжения, индуктируемые во вторичных
обмотках катушек первичного и вторичного приборов,
не будут равны между собой, и на вход усилителя будет
подаваться напряжение, величина и фаза которого зависит
от величины и направления перемещения плунжера первич-
ного прибора.
Переменное напряжение Д17, усиленное полупроводни-
ковым усилителем 4, приводит во вращение реверсивный
двигатель 5, который через редуктор 6 перемещает стрелку 8
вторичного прибора, а с помощью кулачка 7 — плунжер 9
компенсирующего преобразователя. Направление враще-
ния двигателя зависит от фазы напряжения, поданного
на вход усилителя. Перемещение плунжера будет про-
должаться до тех пор, пока напряжение на входе усили-
теля станет равным нулю. Таким образом, каждому поло-
жению плунжера преобразователя первичного прибора,
определяемому значением измеряемой величины, соот-
ветствует определенное положение плунжера компенси-
рующего преобразователя вторичного прибора, а следова-
тельно, и положение стрелки относительно шкалы вто-
ричного прибора.
Типы приборов с дифференциально-трансформаторной
схемой и их модификации приведены в табл. V.15 и V.16.
Встраиваемые в приборы реостатное выходное устройство,
реостатные задатчики и задатчик для программного регу-
лирования описаны в гл. V.2 и приведены на рис. V.4.
Встраиваемые устройства для позиционного регулирова-
ния и сигнализации описаны в гл. Х.2, частотные и ферро-
динамические датчики — в XII.2, пневматический пре-
образователь — в XIV.8.
Верхние пределы измерений приборов с дифферен-
циально-трансформаторной схемой приведены в табл. V.17.
Основная погрешность, вариация и порог чувствитель-
Модификации приборов ВМД модели 4882
Моди- фика- ция Исполнение прибора Тип кулачка Входной сигнал в мГ Наличие сигналь- ного устройства
00 04 08 Общепромыш- ленное Тропическое Экспортное 0—10 Нет
01 05 09 Общепромыш- лённое Тропическое Экспортное Линей- 0—10 Есть
02 06 10 Общепромыш- ленное Тропическое Экспортное ный 10—0—10 Нет
03 07 11 Общепромыш- ленное Тропическое Экспортное 10—0—10 Есть
12 14 16 Общепромыш- ленное Тропическое Экспортное Квадра- 0—10 Нет
13 15 17 Общепромыш- ленное Тропическое Экспортное 7 ИЧНЫЙ 0—10 Есть
ности расходомеров в диапазоне измерения от 0 до 30%
не нормируются.
Приборы взаимозаменяемые, предназначены для ра-
боты в комплекте с взаимозаменяемыми первичными при-
борами — датчиками, выдающими сигналы комплексной
взаимной индуктивности 0—10 или 10—0—10 мГ. Коли-
чество точек измерения для всех приборов — 1; основная
погрешность показаний 1%; питание силовой части при-
боров от сети 220 В, 50 Гц. Ширина диаграммы, длина
оцифрованной части шкалы, скорость диаграммной ленты,
время оборота диаграммы, а также приведенные сопро-
тивления реостатного выходного устройства и реостатных
задатчиков для приборов КВД1, КСД1, КПД1, КСД2,
КДСЗ совпадает с величинами, указанными в табл. V.6
для приборов КВШ, КСП1, КПП1, КСП2, КСПЗ соот-
ветственно. Остальные технические характеристики при-
102
1
Таблица V.17
Верхние пределы измерения дифференциально-трансформаторных приборов
Прибор Единица измере- ния Тип прибора
КПД1; КСД1; ВМД 1 КВД1 КСД2 КСДЗ
Расходомер кг/ч; т/ч; м3/ч; л/ч * А = а -10". где а = 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6.3; 8; п — целое поло- жительное или отрицательное) число или нуль
Уровнемер высота столба жидкости ** в см 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300; ± 12,5; ±20; ±31,5; ±50; ±80; ±125; ±200; ±315; ±500; ±800; ±1250; ±2000; ±3150
Перепадомер кгс/м2 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500;±0,5; ±0,8; ±1,25; ±2,0; ±3,15; ±5; ±8; ±12,5; ±20; ±31,5 ±50; ±80; ±125; ±200; ±315; ±500; ±800; ±1250
кгс/см2 0.4; 0,63; 1,0; 1.6; 2,5; 4,0; 6,3
Манометр кгс/см2 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10; 16; 25; 40; 60; 63; 100; 160; 250; 320; 400; 600; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6000; 10000 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4.0; 6.0; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000; 1600 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000; 1600; 2500; 4000; 6000; 10000 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10, 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000; 1600
Вакуумметр кгс/см2 •—1; ——0в6
Мановакуум- метр кгс/см2 0,6; 1,5; 3; 5; 9; 15; 24 для манометрической части; —1 для вакуумметри- ческой части
* Допускаются единицы измерения, выраженные в массе или объеме, отнесенные к минуте или секунде. ** Допускается градуировка в миллиметрах или метрах.
боров с дифференциально-трансформаторной схемой при-
ведены в табл. V. 18.
Приборы выпускаются в обычном, экспортном и тро-
пическом исполнениях. Протяженность линии связи
между первичным и вторичным прибором без дополни-
тельной погрешности 250 м, с дополнительной погреш-
ностью в 1% в зависимости от типа применяемого кабеля
не более 1500 м.
Габаритные размеры показывающего прибора КПД1
и самопишущего при&эра КСД1 приведены на рис. V.5.
Питание подводится к нижнему штепсельному разъему,
датчик подключается к верхнему штепсельному разъему
(первичная обмотка — к зажимам 1Б и 2Б, вторичная —
к зажимам ЗА и ЗБ). К среднему штепсельному разъему
подводятся цепи сигнализирующих и дополнительных
устройств. Сигнал «мало» выведен на зажимы 1А, 2А,
1Б (общая точка микропереключателя), сигнал «много» —
на зажимы ЗБ,4Б, 4А (общая точка микропереключателя),
сигнал «норма» — на зажимы 2Б, ЗА. Приборы могут
работать с невзаимозаменяемыми датчиками, для чего
в комплект поставки по особому заказу включается спе-
циальная приставка — делитель входного напряжения
ДВН1-01.
Изготовитель: Кироваканский завод «Автоматика».
Габаритные размеры миниатюрного показывающего
прибора ВМД равны 120X120X 310 мм, развернутая
длина шкалы — 195 мм, вырез в щите — 0 115 мм. Для
возможности работы с невзаимозаменяемыми датчиками
внутри прибора смонтирована приставка ДВН1-01.
Изготовитель: Кироваканский завод «Автоматика».
Малогабаритные приборы КВД1 имеют вращающийся
циферблат, представляющий собой цилиндрическую шкалу,
показания с которой считываются относительно неподвиж-
ного указателя. Габаритные размеры прибора равны 240Х
X160X 535 мм. Расположение колодок зажимов приведено
на рис. V.4. Подключение цепей питания и позиционных
выходов («мало» и «много») осуществляется в соответствии
с табл. V.8. Обмотки дифференциально-трансформатор-
ного датчика подключаются к колодке № 2, первичная
обмотка — к зажимам 1А и 1Б, вторичная — к зажимам
2Б и ЗБ. Реостатный выход для дистанционной передачи
показаний подключается к колодке № 4 (у модификаций
507 и 508 — к колодке №3) к зажимам 2А, 2Б, ЗА (дви-
Таблица V.18
Технические характеристики приборов
с дифференциально-трансформаторной схемой
Тип Основная погрешность записи в % Время про- хождения указателем или кареткой всей шкалы в с Потребляе- мая мощность в В-А
КПД1, ВМД — 5 20
КСД1 1 5 25
КВД1 —— 10 20
КСД2 1 10 35
кедз 1,6 5; 16 35
103
жок). Двухпозиционное регулирующее устройство под-
ключается к разъему № 3 к зажимам 1А, 1Б (общая точка),
2А. Реостатный датчик для программных регулирующих
устройств и реостатный задатчик подключается к разъему
№ 3. У приборов модификации 513, 514, 517, 518 реостат-
ный датчик подключается к зажимам 2Б, ЗА (движок),
ЗБ, у приборов модификации 515, 516, 519, 520 — к за-
жимам 4Б, 5А (движок), 5Б. У приборов модификации
509—512, 521—524 реостатный задатчик подключается
к зажимам ЗА, ЗБ, 4А (движок).
Изготовитель: завод Мукачевприбор, Мукачево.
Общий вид прибора КСД2 приведен на рис. V.6.
Схема электрических подключений показана на рис. V.7, а.
Первичная обмотка датчика подключается к зажимам 1Б
и 2Б, вторичная — к зажимам ЗА и ЗБ разъема № 2.
Изготовитель: завод Львовприбор, Львов.
Приборы КСДЗ, кроме модификаций с частотным пре-
образователем, могут выпускаться с узлом сигнального
устройства (обозначается цифрой 1 в конце шифра модифи-
кации, например 1021) и с трехпозиционным электриче-
ским сигнальным устройством с регулируемой зоной
«норма» (обозначается цифрой 3 в конце шифра). С трех-
позиционным сигнальным устройством выпускаются моди-
фикации 1003; 2003; 1103; 2103; 1203; 2203; 1303; 2303;
1013; 2013; 1023; 2023; 1033; 2033; 1803; 2803.
При заказе прибора с выходным ферродинамическим
преобразователем (ПФ1—ПФ6) тип преобразователя дол-
жен оговариваться заказом. Если тип преобразователя
не оговорен, приборы поставляются с преобразователем
ПФ4. Приборы с электрическим позиционным регулирую-
щим устройством комплектуются приставкой ППР-1М
(см. Х.2). Для суммирования измеряемой величины ис-
пользуются приборы с частотным выходом, к которым под-
ключается сумматор СЧ (см. V.5.4). При поставке с сум-
матором комплекту присваивается обозначение КСДЗ-С.
Приборы с пневматическим преобразователем, а также
приборы с пневматическим регулятором комплектуются
блоком манометров. Приборы с регулятором вместо блока
манометров могут быть укомплектованы пневматической
панелью управления типа ПП12. 2 (см. XIV.8.1). Модифи-
кация прибора с панелью обозначается КСДЗ-Д. У при-
боров с пневматическим регулятором рабочий диапазон
изменения выходного сигнала 0,2—1 кгс/см2, давление
питания 1,4 кгс/см2. Предел пропорциональности регуля-
тора от 10 до 250%, время изодрома от 0,1 с до оо, погреш-
ность по каналу регулирования не более ±2,5%, расход
воздуха не превышает 3 л/мин. По требованию заказчика
в комплект поставки включаются фильтр и редуктор дав-
ления воздуха.
При заказе прибора должна быть оговорена величина
входного сигнала. Если входной сигнал не оговорен, то
приборы поставляются с сигналом 0—10 мГ. Приборы
с входным сигналом 10—0—-10 мГ выпускаются только
с линейным лекалом и со 100%-ной шкалой. Для работы
с невзаимозаменяемыми первичными датчиками в при-
боре предусмотрен блок делителя напряжения.
Дополнительные и регулирующие устройства под-
ключаются у прибора КСДЗ к тем же зажимам, что у при-
бора КСМЗ (см. V.2.5). Общий вид прибора приведен на
рис. V.8, а.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Челябинск.
V. 4. АНАЛОГОВЫЕ, СИГНАЛИЗИРУЮЩИЕ
КОНТАКТНЫЕ ПРИБОРЫ (АСК)
Состав аппаратуры АСК приведен в табл. V.19.
Узкопрофильные приборы выпускаются трех габари-
тов. Основным элементом являются приборы среднего
габарита с размерами наличника 160X 30 мм, глубиной
270 мм и длиной шкалы 120 мм. Приборы большого габа-
рита с размерами наличника 240X30 мм, глубиной 295 мм
и длиной шкалы 200 мм предназначаются для измерений
104
с повышенной точностью, они могут быть также исполь-
зованы для выделения главных параметров на щитах.
Приборы малого габарита с ра шерами наличника 100Х
X 30 мм, глубиной 226 мм и длиной шкалы 65 мм пред-
назначаются для измерений, не требующих высокой
точности.
Приборы выпускаются в пяти модификациях: показы-
вающие, сигнализирующие, трехпозиционные контактные,
двухпозиционным с правым контактом, двухпозиционные
с левым контактом. Модификации обозначаются добавляе-
мыми в конце шифра прибора буквами А, С, К, КП и
КД соответственно. Приборы в обычном исполнении рабо-
тают при температуре окружающего воздуха от —30 до
+50° С. Питание лампы осветителя — от источника по-
стоянного или переменного тока напряжением 6 В. Тро-
пическое исполнение прибора обозначается буквой Т.
Рис. V. 11. Узкопрофильные приборы системы АСК:
1 — корпус прибора; 2 — патрон осветительной лампы;
3—штепсельный разъем; 4—шкала; 5—матовый экран
В корпусе прибора 1 (рис. V. 11) размещены измери-
тельный механизм (магнитоэлектрический, электромагнит-
ный или ферродинамический в зависимости от измеряемой
величины), подвижная часть которого снабжена зеркалом,
а также оптическая система и элементы измерительной
схемы. С задней стороны корпуса расположены патрон
осветительной лампы 2 и штепсельный разъем 3. Шкала 4
закрыта наличником и имеет прорезь, находящуюся за
прозрачным матовым экраном 5, на который проектируется
световой указатель. Сигнализирующие приборы С снаб-
жены двумя цветными светофильтрами-шторками (слева —
зеленый, справа — красный), установленными таким об-
разом, что световой указатель при выходе измеряемой
величины за заданные пределы изменяет свой цвет.
Контактные приборы снабжаются фоторезисторами,
связанными со шторками и соединенными с контактами
штепсельного разъема. При достижении световым указа-
телем установленного значения сопротивление фоторези-
стора резко уменьшается, что может быть использовано
для управления внешними релейными устройствами. При
дальнейшем передвижении светового указателя в заданной
зоне регулирования фоторезисторы остаются освещенными,
и сигнал не прерывается. Выходной ток фоторезисторов
в затемненном состоянии не более 50 мкА, а в освещенном—
не менее 250 мкА при напряжении 10 В. Трехпозиционные
контактные приборы К снабжены фоторезисторами, свя-
занными с обеими шторками. Двухпозиционные приборы
КП снабжены только одной красной шторкой, расположен-
ной в правой части шкалы у приборов горизонтального
исполнения или в верхней части шкалы у приборов верти-
кального исполнения. Двухпозиционные приборы КЛ
снабжены одной зеленой шторкой, расположенной в левой
части шкалы у приборов горизонтального исполнения или
в нижней части шкалы у приборов вертикального испол-
нения. Светофильтры могут перемещаться в пределах
75—80% длины шкалы. По отдельному заказу могут быть
Таблица V.19
Состав аппаратуры АСК
Аппаратура Тип Габаритные размеры в мм Класс точности 3 авод-изготовитель
Приборы постоянного тока Уз копрофил ьные приборы
Амперметры и вольтметры по- стоянного тока, включая вторич- ные приборы для датчиков ГСП М1530 М1531 100X30X226 1,5 1,0 «Электроточпри- бор», Омск
То же М1730 М1731 160X 30X 270 1.0 0,5 «Вибратор», Ле- нинград
» Приборы переменного тока М1830 240X30X295 0,5 «Электроточпрн- бор», Омск
Амперметры и вольтметры пе- ременного тока, 50 Гц Э390 160X30X 270 1.0 ЗИП, Краснодар
Частотомеры, 45—55 Гц Э393 160X 30X 270 2,5 То же
Ваттметры и варметры трех- фазные, 50 Гц Д390 160X 30X 270 1,5
Фазометры трехфазные, 50 Гц Блок Блоки двухпозиционные сигна- лизации и регулирования с кон- тактным выходом Блоки трехпозиционные сигна- лизации и регулирования с кон- тактным выходом Д392 и сигнал изаци Ш731 П1730 Приборы тепл 160X 30X 270 и и регул и pot 147X96X126 147X96X126 ового контроль 1.5 а н и я » ЗИП, Краснодар То же
Милливольтметры, работающие в комплекте с термопарами гр. ХА, ХК, ПП-1, ПРЗО/6 и НС МВУ6-41 МВУ6-51 160X 30X 270 1,0 0,5 Завод измеритель- ных приборов им. 50-летия СССР, Ере- ван
Милливольтметры, работающие в комплекте с термометрами со- противления гр. 20, 21, 22, 23, 24 МВУ6-42 МВУ6-52 160X30X270 1,0 0,5 То же
Милливольтметры, работающие в комплекте с телескопами ра- диационных пирометров гр. РК-15, PC-20, РС-25 МВУ6-43 МВУ6-53 Многоканал 160X 30X 270 ьные приборы 1,0 0,5 »
Амперметры и вольтметры по- стоянного тока, включая вторич- Четырехканаль- ный М1740 160X 60X297 1,0 «Электр оточпри- бор», Омск
ные приборы для датчиков ГСП Восьмиканальный М1741 160X120X 297 1,0 То же
Двенадцати ка- нальный М1742 Многошка ль 160X180X 297 ные приборы 1,0 »
Микроамперметры постоянного тока одно- и двухшкальные М1632 Ml 633 123X30X180 1,0 0,5 »
Микроамперметры постоянного тока трех- и пяти шкальные М1634 М1635 120X 60X180 1,0 0,5 »
105
Продолжение табл. V.19
Аппаратура Тип Г абаритные размеры в мм Класс точности Завод-изготовитель
Трансформатор для питания ламп приборов с регулируемым выходом: на 4—10 приборов » 10—20 » » 20—50 » Источник П1710 П1711 П1712 и питания 83X 97X 80 103X113X100 126X113X100 — «Мегометр», Умань То же »
изготовлены приборы с уменьшенной областью регулиро-
вания. Минимальная зона регулирования трехпозицион-
ного прибора не превышает 2 мм.
Контактные приборы работают в комплекте с бло-
ками сигнализации и регулирования П1730 (трехпозицион-
ный) или П1731 (двухпозиционный). Погрешность срабаты-
вания приборов в комплекте с блоками сигнализации и
регулирования равна основной погрешности прибора,
увеличенной на 0,5% для приборов среднего и большого
габарита и на 1% для приборов малого габарита. Характе-
ристики выходных контактных устройств приведены
в гл. X.
Для групповой сигнализации о выходе параметров
за установленные пределы несколько узкопрофильных
приборов присоединяются к одному блоку сигнализации.
К одному двухпозиционному блоку можно присоединить
до пяти двухпозиционных приборов, к трехпозиционному
блоку — до десяти двухпозициоиных или до пяте трех-
позиционных приборов.
Узкопрофильные приборы постоянного тока типа
М1530, М1531 и М1730 выпускаются на пределы измерения,
указанные в табл. V.20. Приборы постоянного тока типа
М1731 и М1830 имеют те же пределы измерения, за исклю-
чением диапазонов 5; 10; 30 и 50 мкА. На все пределы
измерения выпускаются приборы с нулем посередине,
Технические характеристики амперметров
и вольтметров типа М1530, М1531 и М1730
Наименование Пределы измерения Время успокоения в с
Микроампер- метры 5; 10; 30; 50 мкА 100; 150; 300; 500 мА 4 3
Миллиампер- метры 1; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 150; 300; 500 мА 1,5
Амперметры 1; 2; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 150; 200; 300; 500; 750 А 1; 2; 3; 4; 5; 6 кА 1,5 1,5
Милливольт- метры 10; 20; 50 мВ 75 мВ 100; 200; 500 мВ 4 1,5 4
Вольтметры 1; 1,5; 3; 7,5 В 10; 15; 30; 50; 75; 150; 250; 400; 600 В 4 1,5
например 5—0—5 мкА, 600—0 —600 В. Приборы с пре-
делами измерения 5 и 20 мА и 10 В могут быть использованы
как вторичные приборы для датчиков ГСП. Приборы из-
готовляются в горизонтальном исполнении; по отдель-
ным заказам. Эти приборы на пределы измерения от
1 мА и выше и от 10 В и выше могут выпускаться в вер-
тикальном исполнении, а также для монтажа на наклон-
ных панелях. По отдельным заказам могут также выпус-
каться приборы с уменьшенным временем успокоения.
Амперметры на пределы измерения от 10 А и выше
включаются с наружным шунтом на 75 мВ, остальные
приборы этой группы включаются в цепь непосредственно.
Наружный шунт в комплект поставки не входит.
Технические характеристики узкопрофильных при-
боров АСК переменного тока приведены в табл. V.21.
Приборы предназначены для монтажа в горизонтальном
Таблица V.21
Технические характеристики амперметров
и вольтметров типа Э390
Таблица V.20
Наименова- ние Пределы измерения Способ включения
Миллиам- перметры 5; 10; 20; 30; 40; 50; 100; 250; 500; 750 мА Непосредственно
Амперметры 1; 2; 3; 5 А
5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 600; 750; 800 А Через трансфор- матор тока со вто- ричным током 5 А
1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15 кА
Вольтметры 15; 30; 50; 75; 100; 150; 250; 500; 600 В Непосредственно
450; 600; 750 В Через трансфор- матор напряжения со вторичным на- пряжением 100 В
3,5; 7,5; 12,5; 15; 17,5; 20; 25; 40; 125; 175; 250; 400; 600 кВ
106
положении на вертикальных пультах и щитах, а также
на пультах и щитах, расположенных под углом 15; 30;
45; 60 или 75°. Время успокоения подвижной части при-
бора не превышает 4 с.
Блоки сигнализации и регулирования к приборам
постоянного и переменного тока предназначены для вклю-
чения дополнительной сигнализации о выходе измеряемой
величины за установленные пределы или для автоматиче-
ского регулирования контролируемых объектов. Блоки
выпускаются с контактным выходом. Питание блоков —
от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Основными эле-
ментами блоков являются трансформатор питания, выпря-
митель, транзисторный усилитель и реле, контактная
группа которого работает на переключение. Трехпози-
ционный блок содержит два усилителя и два выходных
реле. Разрывная мощность выходных контактов при раз-
мыкании цепи постоянного тока 220 В с индуктивностью
2 Г — до 40 Вт, цепи переменного тока 220 В с коэффи-
циентом мощности нагрузки 0,3—0,4 — до 500 В • А.
Длительно допустимый ток контактов 5 А. Трансформаторы
блоков имеют дополнительную обмотку с напряжением 6 В,
рассчитанную на питание осветительной лампы одного
узкопрофильного прибора. Расстояние между прибором
и блоком может быть до 100 и более метров. При большем
расстоянии, а также при наличии на щите или пульте
нескольких контактных приборов более целесообразно
осуществлять питание ламп приборов не от блоков сигна-
лизации и регулирования, а от групповых трансформато-
ров.
Пределы измерения н градуировки пирометрических
милливольтметров приведены в табл. V.2, V.3 и V.4.
В комплект пирометрического милливольтметра вхо-
дят собственно прибор и добавочное устройство, тип кото-
рого указан в табл. V.22. В каждом добавочном устройстве
имеется трансформатор, питающий измерительную схему
и осветительную лампу, а также катушки подгонки со-
противлений измерительной цепи и внешних линий.
Кроме того, в устройствах для милливольтметров, работаю-
щих с термоэлектрическими термометрами, предусмотрен
блок автоматической компенсации температуры свободных
Таблица V.22
Добавочные устройства, входящие в комплект
пирометрических милливольтметров
Тип прибора Тип добавочного устройства
без выход- ного сигнала ! 1 ч, rwn 1 ani noun - ВЫХОДНЫМ сигналом с бескон- тактным ВЫ- ХОДНЫМ сиг- налом
МВУ6-41А, МВУ6-51А, МВУ6-41С, МВУ6-51С БУ-11 — —
МВУ6-41К, МВУ6-51К МВУ6-41КЛ, МВ Уб-51 КЛ, МВ Уб-41 КП, МВУ6-51КП БУ1-13 БУ1-12 БУ2-13 БУ2-12
МВУ6-42А, МВУ6-52А, МВУ6-42С, МВУ6-52С БУ-21 — —
МВУ6-42К, МВУ6-52К БУ 1-23 БУ2-23
МВУ6-42КЛ, МВУ6-52КЛ, МВУ6-42КП, МВУ6-52КП БУ1-22 БУ2-22
МВУ6-43А, МВУ6-53А, МВУ6-43С, МВУ6-53С БУ-31 —
МВУ6-43К.. МВУ6-53К — БУ 1-33 БУ2-33
МВУ6-43КЛ, МВУ6-53КЛ, МВУ6-43КП, МВУ6-53КП — БУ 1-32 БУ2-32
концов термометров, в устройствах для милливольтметров,
работающих с термометрами сопротивления — преобразо-
ватель сигнала термометра сопротивления в напряжение
постоянного тока, в устройствах для милливольтметров,
работающих с радиационными пирометрами, — блок на-
стройки сигнала телескопов радиационных пирометров.
В блоках, комплектуемых с милливольтметрами модифи-
каций К, КП и КЛ, имеется сигнализация обрыва цепи
термоэлектрических термометров и перегорания освети-
тельной лампы. Выходной сигнал устройства бесконтакт-
ного исполнения — не менее 0,25 А при нагрузке 40 Ом,
параметры контактного выхода приведены в гл. X. Габа-
ритные размеры блока БУ равны 75Х 110Х 75 мм, блока
БУ1 (2) — 160X118X 247 мм. Устанавливаются блоки
с задней стороны щита.
Схемы электрические подключений различных моди-
фикаций прибора МВУ6 представлены на рис. V.12.
Внешнее сопротивление приборов, работающих с термо-
электрическими термометрами градуировки ХК и ХА —
0,6; 5; 15 Ом, работающих с термометрами градуировки
ПП-1, ПР30/6 и с термометрами сопротивления — 5
и 15 Ом, с радиационными термометрами — 5 Ом. Пита-
ние осуществляется от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.
Потребляемая мощность для показывающих и сигнализи-
рующих модификаций не более 3,5 В* А, для регулирую-
щих не выше 17 В-А.
Для заказа прибора необходимо указать его тип,
тип добавочного устройства, предел измерения, градуи-
ровку, величину внешнего сопротивления.
Многоканальные приборы предназначены для одно-
временного контроля параметров, имеющих одинаковый
диапазон измерения, они занимают на щитах в два раза
меньшую площадь, чем равное по числу каналов коли-
чество узкопрофильных приборов. Основой приборов
являются модули, каждый из которых состоит из четырех
самостоятельных измерительных механизмов с общей
лампой и общей оптической системой. Приборы снабжены
светофильтрами, благодаря которым при выходе контро-
лируемых параметров за установленные пределы изме-
няется цвет светового указателя. Пределы измерения мил-
лиамперметров: 0—1; 1—0—1; 0—о; 5—0—5; 0—20; 20—
0—20 мА, вольтметров: 0—1; 1—0—1; 0—10; 10—0—10 В.
Технические характеристики многошкальных при-
боров приведены в табл. V.23.
Таблица V.23
Технические характеристики многошкальных приборов
Тип прибора Пределы измерения в мкА аГ = 15 о ? п, Ф Е7 О Е Се. Г'Е ° ч. = о = со о азО Тип прибора П реде лы измерения в мкА Внутреннее сопротн вле- ние не более, Ом
Ml 632 5—0—5 10 10—0—10 25—0—25 50 50—0—50 100 5000 5000 2500 700 700 260 260 М1634 5—0—5 10 Ю—0—10 25—0—25 50 50—0—50 100 5000 5000 2500 700 700 260 260
М1633 25—0—25 50 50—0—50 100 700 7/)0 260 260 Ml 635 25—0—25 50 50—0—50 100 700 700 260 260
107
Приборы снабжены механизмом для переключения
светового указателя с одной шкалы на другую одновре-
менно с переключением измеряемого параметра. Много-
шкальные приборы могут снабжаться фоторезисторами,
позволяющими с помощью внешней схемы обеспечивать
автоматический выбор предела измерения.
ность ферродинамических приборов равна 35 В-А, ча-
стотных 20 В-А.
Во вторичные приборы с аналоговым отсчетом встраи-
ваются выходные преобразователи общим числом не более
четырех. Могут быть встроены один или два ферродинами-
ческих преобразователя (обозначаются буквой Ф или ФФ),
Рис. V.12. Схемы электрические подключений милливольтметров МВ Уб:
1а — МВУ6-41 (51) с блоком БУ-11; 16 — МВУ6-42 (52) блоком БУ-21; 11а — МВУ6-41 (51) с блоком БУ1 (2) —12 (13):
Пб — МВУ6-42 (52) с блоком ВУ1 (2)-22 (23); 1 — измеритель; 2— блок БУ; 3 — блок БУ1 (2): Т — термоэлектрический
термометр; ТС — термометр сопротивлении; М — выход 1; Я — выход Ц.Д — сигнал обрыва термоэлектрического термо-
метра
Для питания осветительных ламп аппаратуры АСК
изготовляются три типа трансформаторов, напряжение
на первичной обмотке 220 В, вторичная обмотка секциони-
рована, что позволяет устанавливать на лампах напряже-
ние 5; 5,5 или 6 В в зависимости от освещенности.
V.5. Ч АСТОТНО-Ф ЕРРОДИ НАМИЧ ЕСК ИЕ
ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ
V.5.I. Общие сведения
Частотно-ферродинамические вторичные приборы вхо-
дят в состав частотно-ферродинамической системы при-
боров (см. XII. 1), используя ферродинамические и частот-
ные преобразователи (см. XII.2). Вторичные приборы
подразделяются на приборы с аналоговым и цифровым
отсчетом. Конструктивная база каждой группы приборов
является единой. Общий вид показывающих и самопишу-
щих приборов с аналоговым отсчетом дан на рис. V.13.
Класс точности вторичных приборов по показаниям 0,6,
по записи 1. Шкалы равномерные. Длина дуговой шкалы
отсчета равна 270 мм, длина прямолинейной шкалы само-
пишущих приборов и ширина поля записи 100 мм. Время
прохождения стрелкой шкалы 6 или 16 с. Скорость пере-
мещения диаграммной ленты выбирается из ряда 10;
20; 40; 60 и 120 мм/ч. Приборы питаются от сети перемен-
ного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощ-
108
которые при конкретном заказе заменяются номером (1—6)
соответственно модификации встраиваемых преобразова-
телей ПФ-1—ПФ-6. Пневматический (обозначение П)
и частотный (Г) преобразователи встраиваются по одной
штуке. Приборы оснащаются двумя («мин», «макс») или
четырьмя («мин», «предмин», «предмакс», «макс») микро-
переключателями. Наличие двух переключателей обозна-
чается буквой Р, четырех — РР. Отсутствие выходных
преобразователей или сигнализирующих устройств обо-
значается буквой О. Примеры обозначений модификаций
выходных устройств: ОООО, ФФРР, ПФОР, ПГРР.
Пневматическим преобразователем занимается всегда
первое место, частотным второе. Последние два места
занимают обозначения только сигнализирующих устройств.
Погрешность выходных сигналов преобразователей Ф
и Г равна 0,6%, для П 1%. При наличии двух преобразова-
телей погрешность сигнала второго выходного сигнала
всегда больше и соответственно с вышеприведенными зна-
чениями равна 1,6% и 2%. Если нет особых указаний
о том, какой сигнал в этом смысле является первым (ос-
новным), то с меньшей погрешностью поставляется ча-
стотный преобразователь, а при его отсутствии сигнал
выходного ферродинамического преобразователя.
Питание выходных ферродинамических преобразова-
телей осуществляется от комплектных приборов; питание
частотного преобразователя осуществляется от встроен-
ного во вторичной прибор трансформатора. Приборы снаб-
жены устройством отрезки диаграммной бумаги. Техни-
ческие характеристики приборов с цифровым отсчетом
приведены в V.5.4.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
Ферродинамические приборы КСФЗ построены на ос-
нове базовой конструкции приборов комплекса КСЗ
и изготовляются заводом «Теплоприбор», Челябинск.
V.5.2. Приборы ферродинамические
типа ВФП (ВФС) и КСФЗ
Автоматические миниатюрные показывающие при-
боры типа ВФП и самопишущие ВФС с ферродинамиче-
ским компенсатором являются одноточечными приборами,
предназначенными для измерения и регулирования дав-
ления, разности давления, расхода и других неэлектри-
ческих величин, преобразованных первичным прибором
в комплексную взаимоиндуктивность. К таким первичным
приборам относятся датчики с ферродинамическими или
дифференциально-трансформаторными преобразователями
с пределами изменения величины комплексной взаимо-
индуктивности 10—0—10 или 0—20 мГ, что соответствует
изменению их выходного напряжения 1—0—1 или 0—2 В.
Приборы работают по автокомпенсационному ме-
тоду. Сигнал от рамки ферродинамического датчика
первичного прибора через контакты 1, 2 штепсельного
разъема Шс вводится в прибор и сравнивается с сиг-
налом рамки компенсирующего ПФ вторичного прибора.
Разбаланс схемы через усилитель воздействует на ревер-
сивный двигатель Д. Последний с помощью лекала пере-
мещает рамку компенсирующего ПФ до состояния равно-
весия. Реверсивный двигатель перемещает указатель
с пером или стрелку, а также воздействует на выходные
устройства (см. V.5.1). Ленточная диаграмма прибора
перемещается при помощи синхронного двигателя ДСМ.
Выходной ПФ первичного прибора и компенсирующий
ПФ вторичного прибора должны быть одной модификации.
Обмотки возбуждения обоих преобразователей включа-
ются последовательно. Рекомендуется в схемах дистан-
ционной связи применять ферродинамические преобразо-
ватели ПФ-2 или дифференциально-трансформаторные
преобразователи (предел изменения комплексной взаимо-
индуктивности 10—0—10 мГ). Для вычислительных схем
(суммирования, умножения, соотношения) с применением
вторичного прибора в первичных приборах необходимо
использовать преобразователи ПФ-4 (предел изменения
комплексной взаимоиндуктивности 0—20 мГ). Номер
компенсирующего ферродинамического преобразователя I,
2 и 4 устанавливается после буквенного обозначения при-
бора и дефиса, но перед цифро-буквенным обозначением
выходных модификаций. Например, условное обозначе-
ние самопишущего прибора с компенсирующим преобразо-
вателем ПФ-2, без выходных устройств: ВФС-20000.
Вторичные приборы ферродинамические типа КСФЗ
представляют собой одноточечные приборы с круглой
шкалой и дисковой диаграммой. Назначение прибора и
его функциональная схема аналогичны вышеописанному
для прибора ВФС. Класс прибора 0,6, остальные техни-
ческие характеристики аналогичны характеристикам ком-
плекса КСЗ (см. табл. V.6). Общий вид прибора приведен
на рис. V.8, а. Модификации прибора зависят от вре-
мени прохождения указателем всей длины шкалы и вы-
ходных устройств (табл. V.24).
Таблица V.24
Модификации прибора КСФЗ
Выходные устройства Время прохождения ука- зателем. всей шкалы в о
16 5
—.- 1000 2000
Сигнальное устройство 1001 2001
Трехпозиционное элек- трическое сигнализирующее устройство с регулируемой зоной «норма» 1003 2003
Ферродинамический пре- образователь (ПФ-1—ПФ-6) 1010 2010
То же, с сигнальным уст- ройством 1011 2011
Частотный преобразова- тель 1020 2020
Примечание. Входные преобразователи при-
бора КСФЗ имеют тип ПФ-1 — ПФ-4.
V.5.3. Приборы частотные
типа ВЧП (ВЧС)
Автоматические миниатюрные показывающие при-
боры типа ВЧП и самопишущие ВЧС с частотным компен-
сатором представляют собой одноточечные устройства,
предназначенные для работы в комплекте с первичными
приборами, которые преобразуют измеряемую величину
в частотный сигнал 4—8 кГц. Схема измерения автоком-
пенсационная: входная частота сравнивается с частотой
сигнала частотного преобразователя обратной связи,
входная ось которого кинематически связана со стрелкой
(пером) прибора и двигателем системы компенсации. При
разности частот импульсная схема сравнения воздействует
на двигатель до наступления момента равновесия. При-
боры выпускаются с выходными устройствами, рассмо-
тренными в V.5.I.
V.5.4. Приборы интегрирующие
типа ИЧП (ИЧС), СЧ, С и СИ-У
Интеграторы частотные автоматические показываю-
щие ИЧП и самопишущие ИЧС предназначены для вычис-
ления, отсчета и регистрации суммарного значения пара-
метра, представленного частотным сигналом в диапазоне
4—8 кГц.
109
Входной сигнал пересчитывается в последователь-
ность импульсов, каждый из которых соответствует фикси-
рованному приращению интеграла. Пересчитанные им-
пульсы поступают на вход реверсивного асинхронного
двигателя, работающего в шаговом режиме. Шаговый
режим осуществляется за счет введения импульсной
обратной связи по положению вала двигателя. Двигатель
перемещает указатель с пером и воздействует в зависимости
от модификации прибора на выходные устройства, рас-
смотренные в V.5.1. Отличие заключается в том, что в при-
борах ИЧП (ИЧС) устанавливается дополнительный по
сравнению с V.5.1 ферродинамический преобразователь
(например, ФПГРР), который выводится на контакты
11—14 Шс. Время интегрирования, т. е. время прохожде-
ния стрелкой всей шкалы, выбирается в пределах от 3 мин
до 125 ч. В приборе предусмотрена возможность сброса
показаний, пуска прибора внешней схемой, дублирова-
ния показаний на счетчиках. Частотные сумматоры и
счетчики импульсов являются щитовыми показывающими
приборами с цифровым отсчетом.
Сумматор частотный (СЧ) осуществляет непрерыв-
ное вычисление суммарного количества вещества по задан-
ному мгновенному расходу. Работает СЧ в комплекте
с любым первичным или вторичным прибором, имеющим
на выходе струнный преобразователь (ПС), т. е. выдающим
частотный сигнал в диапазоне 4—8 кГц. Интегрирование
в СЧ производится путем линейного преобразования
частоты электромеханическим счетчиком. Схема сумма-
тора построена таким образом, что нулевому значению
параметра соответствует 0 имп/ч, а максимальному —
1000 имп/ч. Преобразование частоты осуществляется
на феррит-транзисторных элементах. В основу работы
схемы положен принцип сравнения поступающей частоты
с опорной. В качестве последней используется частота
питающей сети 50 Гц. СЧ имеет шесть разрядов; считы-
вание осуществляется умножением разности показаний
на постоянную равную 0,1% от максимального количества
за час. При каждом срабатывании счетчика сумматора для
дублирования показаний выдается импульс напряжением
12 В, длительностью 50 мс и величиной тока импульса
не более 10 мА. Основная погрешность суммирования
в процентах от расчетной разности показаний, соответ-
ствующей максимальной входной частоте, составляет
й:0,1%. Погрешность в комплекте с датчиком завода КИП
составляет —0,5%.
Сумматор частотный типа СЧ-И отличается от
прибора СЧ наличием выходного импульса фиксированной
длительности, что используется в схемах умножения сов-
местно со счетчиком СИ-У.
Счетчик типа С предназначен для суммирования
числа импульсов, поступающих на вход, с амплитудой
1—10 В, длительностью не менее 5 мкс при частоте их
следования до 8 Гц.
Счетчик типа СИ-У (счетчик импульсов управляю-
щий) обеспечивает суммирование числа импульсов с пред-
варительным пересчетом (накоплением). На первый вход
поступают положительные или двухполярные импульсы,
либо синусоида (амплитуда 0,4—10 В) с частотой не более
8 кГц. На второй вход подается блокирующее напряже-
ние положительного потенциала (от 0 до 12 В) для пре-
кращения счета импульсов, поступающих на первый вход;
отрицательный потенциал 12 В разрешает счет импульсов.
Питание счетчиков и сумматоров осуществляется от
сети 12 В, 50 Гц. Приборы потребляют в среднем не более
2 В-А; импульсная мощность не более 12 В-А. Габаритные
размеры сумматоров и счетчиков одинаковы (80Х120Х
Х276 мм); приборы монтируются на щите.
V.6. ВТОРИЧНЫЕ
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Диапазон давлений, подаваемых ко вторичным пневма-
тическим приборам, равен 0,2—1 кгс/сма, питание их
осуществляется сжатым воздухом давлением 1,4 кгс/см®.
НО
Приборы не должны устанавливаться в условиях агрес-
сивных сред, воздействующих ла оргстекло, резину и на
защищенные хромоникелевыми и кадмиевыми покрытиями
или окрашенные молотковой эмалью конструкционные
стали, цветные металлы и их сплавы. Подсоединение
приборов осуществляется с помощью медных, латунных,
пластикатовых или алюминиевых трубок (для тропиче-
ского климата применяются медные или латунные ,диа-
метром 8Х 1 или 6Х 1 мм.
V.6.1. Показывающие
и самопишущие приборы
Шкалы приборов могут быть 100% или могут иметь
размерность в соответствии с родом измеряемой величины
и стандартным рядом пределов измерений для манометров,
дифманометров, термометров, вакуумметров, мановакуум-
метров. Показывающие приборы, не имеющие устройства
сигнализации, и самопишущие с пневматическим приводом
лентопротяжного механизма могут использоваться в по-
жаро- и взрывоопасных помещениях.
Рис. V.14. Принципиальная схема вторичного показы-
вающего прибора ПВ1.3
Вторичные показывающие приборы. Типы, основные
технические характеристики и заводы-изготовители вто-
ричных пневматических показывающих приборов при-
ведены в табл. V.25. Длина шкалы прибора 100 мм. Класс
точности прибора ППВ1.2 равен 0,6, класс точности осталь-
ных приборов 1. В приборах с индексом «К» предусмо-
трено извлечение корня квадратного из величины измене-
ния входного сигнала.
Принципиальная схема прибора ПВ1.3 показана
на рис. V. 14. При изменении измеряемого давления, ко-
торое подводится к чувствительному элементу — силь-
фону 1, изменяется зазор между заслонкой, находящейся
на конце рычага 2, и соплом 3. При этом изменяется дав-
ление в линии сопла, вследствие чего перемещается сфери-
ческая мембрана силового элемента 6 и упирающийся
в нее рычаг 5. Перемещение рычага 5 передается указа-
телю 7 и продолжается до тех пор, пока момент силы пру-
жины обратной связи 4 уравновесит момент силы, разви-
ваемой чувствительным элементом. Вырез в щите равен
52Х152 мм. По требованию заказчика механизм прибора
может быть выполнен как с вертикальной, так и с гори-
зонтальной шкалой.
Во вторичном приборе ППВ1.2 измеряемое давление
подается в сильфонную коробку. Усилие, развиваемое
сильфоном, передается на рычаг, на котором расположена
заслонка пневматического реле типа сопло — заслонка.
Воздух из междроссельной камеры этого реле поступает
в полость цилиндра пневматического сервомеханизма.
С помощью ленточной передачи поступательное движение
поршня сервомеханизма преобразуется во вращательное
движение валика, на котором жестко закреплена стрелка
Таблица V.25
Вторичные показывающие приборы
Тип Назначение Расход воздуха в л/час Г аба ратные размеры в мм Завод-изготовитель
ПВ1.3 Показание величины одного пара- метра 240 60X160X397 «Тизприбор», Москва
ППВ1.1 ППВ1.1К То же f 125 80X160X 390 Саранский приборо- строительный
ППВ1.2 ППВ1.2К 125 032ОХ165
ППВ1.3 ППВ1.3К Показание величины одного пара- метра с теневым методом отсчета 125 80Х 160X420
ППВ1.1И ПВ2.2 Показание величины одного пара- метра и сигнализация ее крайних значений 250 240 80X160X420 60Х 160X397 Саранский приборо- строительный, «Тизпри- бор», Москва
ППВ1.3И Показание величины одного пара- метра с теневым методом отсчета и сигнализацией ее крайних значений 250 80X160X 420 Саранский приборо- строительный
ППВ1.4 Дистанционное изменение величи- ны задания и показание этой вели- чины 250 80X160X390
ППВ1.4И Дистанционное изменение величи- ны задания, показание этой величины и сигнализация ее крайних значений 375 80X160X 420
ППВ1.5 ПВ2.3 Дистанционное изменение величи- ны задания, показание этой величи- ны и величины регулируемого пара- метра 250 300 80X160X 390 60x160 x 397 Саранский приборо- строительный, «Тизпри- бор», Москва
ППВ1.5И Дистанционное изменение величи- ны задания, показание этой величи- ны величины регулируемого пара- метра и сигнализация ее крайних значений 375 80X160X420 Саранский приборо- строительный
ПВ3.2 Показание величины регулируе- мого параметра, показание величины задания и управляющего воздейст- вия; переключение системы регули- рования на ручное дистанционное, автоматическое или автоматическое программное управление; формиро- вание задающего воздействия в авто- матическом режиме и управляющего воздействия в режиме дистанционно- го управления 420 120X160X 445 «Тизприбор», Москва
111
\ Таблица V.26
Вторичные самопишущие приборы
Тип Назначение Расход воздуха в л/ч Габаритные размеры в мм Завод- изготовитель
ПВ4.2Э ПВ4.2П Запись и показание величины од- ного параметра 180 300 160X 200X400 «Тнзприбор», Москва
РПВ4.1Э РПВ4.1КЭ РПВ4.1П РПВ4.1КИ 125 125 1025 1025 240X320X 358 Саранский приборо- строительный
РПВ4.2Э РПВ4.2КЭ РПВ4.2П РПВ4.2КП 125 125 425 425 160X 200X 368
ПВ4.3Э ПВ4.3П Запись и показание двух пара- метров 240 420 160X 200X438 «Тизприбор», Москва
РПВ4.3Э РПВ4.3КЭ РПВ4.3П РПВ4.3КП Запись двух параметров н пока- зание одного из них 250 250 550 550 160X200X368 Саранский приборо- строительный
ПВ4.4Э ПВ4.4П Запись н показание трех пара- метров 240 420 160X 200X 438 «Тизприбор», Москва
РПВ4.5Э РПВ4.5КЭ РПВ4.5П РПВ4.5КП Запись двух параметров, показа- ние одного из них и третьего пара- метра 375 375 675 675 160X 200X 478 Саранский приборо- строительный
РПВ4.6 Периодическая запись и показание 4, 8 илн 16 параметров 1300 240X320X358
РПВ4.7Э РПВ4.7КЭ РПВ4.7П РПВ4.7КП Запись трех параметров и показа- ние одного из них 375 375 675 675 160X200X478
112
Продолжение табл. V.26
Тип Назначение Расход воздуха в л/ч Габаритные размеры в мм 3 авод- изготовитель
ПВ10.1Э ПВ10.1П Запись и показание величины ре- гулируемого параметра, показание величины задания и управляющего воздействия; переключение системы регулирования на ручное дистанцион- ное, автоматическое или автоматиче- ское программное управление; фор- мирование задающего воздействия в автоматическом режиме и управляю- щего воздействия в режиме дистан- ционного управления 420 600 160X 200X 438 «Тизприбор», Москва
ПВ10.2Э ПВ10.2П Запись и показание двух парамет- ров в том числе одного регулируемо- го, показание величины задания и управляющего воздействия; пере- ключение системы регулирования на ручное дистанционное, автоматиче- ское или автоматическое программное управление; формирование задающе- го воздействия в автоматическом ре- жиме и управляющего воздействия в режиме дистанционного управления 480 660 160X 200X 540 «Тизприбор», Москва
показывающего прибора. Обратная связь осуществляется
с помощью пружины. В приборах с индексом «К» извлече-
ние корня квадратного осуществляется с помощью про-
фильного кулачка, выполненного по параболическому
закону и воздействующего на пружину обратной связи.
Вырез в щите 0 294 мм.
Принципиальная схема прибора ППВ1.1 отличается
от приведенной на рис. V. 14 тем, что поступательное дви-
жение поршня сервомеханизма с помощью выходного
валика, шкива и тросика передается стрелке, которая
перемещается вдоль вертикальной шкалы прибора. При-
бор ППВ1.3 отличается от ППВ1.1 тем, что отсчетным
индексом в нем служит не стрелка, а граница раздела
двух цветов (красного и зеленого), которая образуется
визирной планкой.
Принципиальные схемы измерительных механизмов
приборов ППВ1.4 и ППВ1.5 идентичны схеме прибора
ППВ1.1. В приборы встроен пневматический дистан-
ционный задатчик, его выходное давление с помощью
рукоятки может изменяться в пределах от 0,2 до 1 кгс/см2.
Прибор ППВ1.5, кроме того, имеет пневматический тумб-
лер, переключением которого в измерительный механизм
подается или выходное давление задатчика, или величина
контролируемого параметра. Шкала прибора двойная —
левая ее половина служит для отсчета давления задания
и имеет градуировку от 0,2 до 1 кгс/см2, правая половина
градуируется в единицах измеряемого параметра или в про-
центах,
В приборах ППВ1.1И, ППВ1.3И, ППВ1.4И и
ППВ1.5И при повороте выходного валика закрепленные
на нем кулачки воздействуют на микропереключатели,
вследствие чего загорается одна из двух лампочек, сигна-
лизирующих о предельной величине параметра. Электри-
ческое питание этих приборов осуществляется напряже-
нием 24 В, 50 Гц.
Принципиальные схемы измерительных механизмов
приборов ПВ2.2 и ПВ2.3 идентичны приведенной на
рис. V.14. У прибора ПВ2.2 при отклонении параметра
за пределы диапазона, ограниченного сигнальными стрел-
ками, на выход проходит пневматический сигнал 1. На-
значение задатчика и тумблера прибора ПВ2.3 аналогично
назначению этих элементов прибора ППВ1.5.
В приборе ПВ3.2 измерительная часть состоит из
трех устройств, каждое из которых идентично приведен-
ному на рис. V.14. По левой шкале определяется величина
давления, поступающего от датчика, стрелка правой
шкалы указывает давление на исполнительном механизме,
средняя шкала служит для контроля величины давления
задания. Помимо измерительных устройств в приборе
имеется станция управления, состоящая из ручного за-
датчика и переключателя. Задатчик предназначен для
установки определенного значения регулируемой вели-
чины при автоматическом регулировании и для изменения
положения клапана исполнительного механизма при ди-
станционном управлении. Переключатель обеспечивает
возможность плавного перехода на любой режим ведения
технологического процесса. Кнопочный механизм пере-
ключателя позволяет соединить исполнительный механизм
с задатчиком прибора контроля (ручное управление)
или с регулятором, причем задание регулятору устанавли-
вается задатчиком прибора контроля (автоматическое
регулирование) или программным устройством (автомати-
ческое программное регулирование).
Конструкцией прибора ПВ3.2 предусмотрена воз-
можность штеккерного подсоединения регулятора (мест-
ная установка). При дистанционной установке регулятора
подсоединение его к прибору контроля осуществляется
посредством специальных вилки и гнезда, поставка ко-
торых должна быть оговорена в заказе.
Вторичные самопишущие приборы. Типы, основные
технические характеристики и заводы-изготовнтели вто-
ричных пневматических самопишущих приборов приведены
в табл. V.26. Длина шкалы приборов и ширина поля записи
показаний диаграммы у приборов РПВ4.1 и РПВ4.6
160 мм, у остальных приборов 100 мм. Приборы с индек-
сом «П» и РПВ4.6 имеют пневматический привод диа-
U3
граммы; приборы с индексом «Э» имеют синхронный двига-
тель привода диаграммы, который питается от сети напря-
жением 127 или 220 В, 50 Гц у приборов завода «Тиз-
прибор» и от сети напряжением 220 В, 50 Гц у приборов
Саранского приборостроительного завода. Скорость дви-
жения диаграммы у приборов с непрерывной записью 20,
40 или 60 мм/ч (по условиям заказа). Класс точности при-
бора РПВ4.1 равен 0,6; класс точности остальных при-
боров 1.У приборов с индексом «К» предусмотрено извле-
чение корня квадратного из величины изменения входного
сигнала.
Измерительное устройство прибора ПВ4.2 идентично
приведенному на рис. V. 14. Перемещения рычага 5 пере-
даются перу и стрелке. Прибор ПВ4.3 имеет два, а при-
бор ПВ4.4 три аналогичных измерительных устройства.
Измерительное устройство приборов РПВ4.1, РПВ4.2
и РПВ4.6 идентично измерительному устройству прибора
ППВ1.1. Прибор РПВ4.3 имеет два, а приборы РПВ4.5
и РПВ4.7 три таких устройства.
В приборе РПВ4.6 имеется пневматическое обегаю-
щее устройство, которое периодически подключает реги-
стрируемые параметры к измерительному механизму и
формирует командные сигналы, поступающие на двигатели
механизма печати и лентопротяжного механизма. С по-
мощью редуктора может быть получено две скорости
перемещения диаграммы — 600 и 150 мм/ч. Это обеспечи-
вает перемещение диаграммы соответственно на 2 или 0,5 мм
за каждый импульс. Цикл обегания четырех параметров
48 с, восьми параметров — 96 с и 16 параметров — 192 с.
Количество регистрируемых параметров устанавливается
с помощью сменной планки. Печатающий барабан нано-
сит на диаграмме отметку соответствующую йодключен-
ному в текущий момент параметру и номер последнего.
Конструкция прибора ПВ10.1 отличается от кон-
струкции описанного выше прибора ПВ3.2 наличием диа-
граммы, на которой осуществляется запись регулируемого
параметра.
В приборе ПВ10.2 измерительная часть состоит из
четырех устройств, каждое из которых идентично при-
веденному на рис. V. 14. Сигнал дополнительного кон-
тролируемого параметра записывается и наблюдается
на узкой шкале рядом с диаграммой. В остальном кон-
струкция прибора ПВ10.2 идентична конструкции при-
бора ПВ10.1.
V .6.2. Интегрирующие приборы
Прибор контроля пневматический интегрирующий
с линейной зависимостью от входного сигнала ПВ9.4П.
Прибор предназначен для интегрирования и показания
интегрального значения измеряемого параметра. Действие
прибора основано на линейной развертке входного сиг-
нала. При этом сравниваются непрерывный входной, сиг-
нал Рвх и пилообразный шаговый сигнал Pt, формирую-
щийся в приборе н изменяющийся в пределах от 0,2 до
1 кгс/см2. Пока Рвх Pt на шаговый двигатель, при-
водящий во вращение редуктор счетчика, поступают сиг-
налы от генератора импульсов. При Рт < Pt суммиро-
вание импульсов прекращается. Время, в течение которого
происходит суммирование (работает счетчик), прямо про-
порционально текущему значению РЕХ. Когда РЕХ =
— 1 кгс/см2, счетчик работает без перерыва, так как в этом
случае Рвх всегда больше или равно Pt. Число импульсов,
подсчитанное счетчиком, характеризует накопленную
величину измеряемого параметра.
Функционально прибор состоит из двух основных
блоков: блока развертки и блока счетчика. Блок развертки
предназначен для формирования импульсного сигнала,
число импульсов которого за период развертки пропор-
ционально величине входного сигнала. Блок счетчика
состоит из шагового двигателя, редуктора, шестизначного
счетчика барабанного типа и шкалы точного отсчета с це-
ной деления 0,01. Блок предназначен для преобразования
импульсов, поступающих с блока развертки, в количество
цифр счетчика, соответствующих накопленному значению
измеряемого параметра за выбранный промежуток вре-
мени.
Основная погрешность прибора не превышает 3=1%,
расход воздуха составляет 12 л/мин. Габаритные размеры
равны 160X 200X 438 мм, вырез в щите 148X182 мм.
Изготовитель: завод «Тизприбор», Москва.
Прибор контроля пневматический интегрирующий
ПИК-1. Прибор предназначен для непрерывного сумми-
рования величин расхода за какой-либо промежуток вре-
мени и рассчитан на работу в комплекте с датчиком-диф-
манометорм, имеющим стандартный пневматический выход-
ной сигнал. Схемой предусмотрено автоматическое извле-
чение корня. Прибор имеет шестизначный механический
счетчик барабанного типа и дополнительную шкалу, ко-
торая дает возможность производить отсчет с точностью
до 0,01.
Основная допустимая погрешность показаний интегра-
тора в пределах от 30 до 100% шкалы не превышает 3=1%.
Расход воздуха составляет 12 л/мин. Габаритные размеры
прибора 160X 200X 275 мм.
Изготовитель: завод «Тизприбор», Москва.
Вторичный пневматический самопишущий и интегри-
рующий приборМСС-712. Прибор предназначен для записи
и суммирования мгновенных значений расхода жидкости,
пара или газа. Прибор состоит из трех основных частей:
чувствительного элемента, передаточного механизма и ин-
тегратора. Сигнал от пневматического датчика поступает
в чувствительный элемент, состоящий из сильфона и пру-
жины. Перемещение дна сильфона через шток и систему
рычагов передается осн, на которой закреплено перо и
рычаг, передающий вращение на ось лекала интегратора.
Запись осуществляется на дисковой диаграмме. Прибор
выпускается в двух модификациях: МСС-712П с нерав-
номерной диаграммой, пропорциональной перепаду, и
МСС-712Рс равномерной диаграммой, пропорциональной
расходу и имеющей суженный нерабочий участок. Различа-
ются приборы между собой только профилем деталей ин-
тегратора.
Верхний предел измерения на диаграмме А = а -10",
где а — 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 4; 5; 6,3; 8; п — целое (поло-
жительное или отрицательное) число или нуль. Единицы
измерения — кгс/ч; т/ч; м3/ч. Основная допустимая по-
грешность прибора не превышает з=1% от диапазона из-
мерения, погрешность показаний счетчика интегратора
в диапазоне от 30 до 100% расхода не более з=0,5%.
Время одного оборота диаграммы — 12 илн 24 ч, период
интеграции — 6 с. Питание от сети 220 В, 50 Гц. Прибор
может устанавливаться на расстоянии до 300 м от дат-
чика, габаритные размеры — 315X 340X122 мм.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань/
РАЗДЕЛ Б
ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВОЙСТВ И СОСТАВА ВЕЩЕСТВ
Глава VI
ПРИБОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
VI .1. ПРИБОРЫ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИЕ
АВТОМАТИЧЕСКИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
ДЛЯ АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВ
VI. 1.1. Магнитные газоанализаторы
на Оа
Магнитные свойства газов оценивают величиной маг-
нитной восприимчивости, которая положительна для пара-
магнитных газов и отрицательна для диамагнитных. Маг-
нитная восприимчивость смеси газов равна сумме пар-
циальных магнитных восприимчивостей входящих в нее
компонентов и в большинстве случаев определяется одно-
значно содержанием кислорода, который является пара-
магнитным газом и обладает наибольшей магнитной вос-
приимчивостью.
В термомагнитных газоанализаторах используется
явление термомагнитной конвекции, которое возникает
в неравномерном магнитном поле около нагретого тела,
окруженного парамагнитным газом. Движение газа влияет
на теплоотдачу нагревательного элемента, включенного
в схему измерительного моста, что приводит к изменению
его температуры и сопротивления и к разбалансу моста.
Газоанализаторы типа ГТМК- Технические характе-
ристики газоанализаторов соответствуют ГОСТ 13320—69.
Газоанализаторы (табл. VI. 1) являются показывающими,
регистрирующими, сигнализирующими и регулирующими
приборами.
В газоанализаторах предусмотрена возможность про-
верки контрольных точек без контрольной смеси. Нуле-
вая точка проверяется при любой концентрации кисло-
рода в рабочей смеси. Аналнзнруемая газовая смесь по-
дается в датчик через блок подготовки газа. При входе
в датчик газ подогревается в теплообменнике до темпера-
туры термостатарования 60° С, а затем поступает в газо-
вую камеру. Чувствительность газоанализатора опреде-
ляется пропуском через датчик воздуха. В комплект газо-
анализатора входят: датчик, блок управления, блок под-
готовки газа, вторичный прибор КСП-4 (см. гл. V). По
отдельному заказу дополнительно поставляются газо-
очистное устройство ГЗУ-2, газоочистное устройство
ГОУ-IM, воздушный эжектор ВЭЖ, холодильник-фильтр
ХГФ-1. Комплектно с газоанализатором ГТМК-ИМ по-
ставляются по требованию преобразователи ПТ-ТП-68
и ПТ-ТС-68 (см. гл. I). Датчик газоанализатора ГТМК-ПМ
предназначен для работы во взрывобезопасном помещении.
Датчик ГТМК-12М выпускается во'взрывонепроницаемом
ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ ГАЗОВ
исполнении В4А-ВЗГ. Газоанализаторы ГТМК изготов-
ляются и калибруются для одной из газовых смесей, состав
которой указывается в паспорте на данный газоанализатор.
Анализируемая газовая смесь не должна содержать меха-
нических и агрессивных примесей, разрушающих дюр-
алюминий, сталь Х18Н9Т, стекло С49-С, полиэтилен,
фторопласт. К блоку подготовки газа должна быть под-
ведена линия сжатого очищенного воздуха давлением не
ниже 200 мм вод. ст. При давлении газа ниже 200 мм вод. ст.
необходимо включить после прибора газопросасывающее
устройство (воздушный эжектор и др.) при давлении
меньше 500 мм вод. ст. должен быть установлен перед
прибором побудитель расхода. Если параметры анали-
зируемой смеси не соответствуют техническим характе-
ристикам газоанализатора, то по отдельному заказу
поставляются необходимые вспомогательные устройства.
Газоанализаторы работают при температуре окружающей
среды 5—50° С и относительной влажности 90%. Вблизи
датчика не должно быть постоянных электромагнитных
полей напряженностью выше 5Э.
Расстояние между датчиком и блоком подготовки
газа должно быть не более 1 м. Подвод анализируемого
газа и воздуха производится трубкой диаметром 6Х 1 мм
из стали Х18Н9Т; общее сопротивление линии должно
быть не более 50 мм вод. ст. при объемном расходе 300 л/ч.
Общая длина электрических линий, соединяющих блоки
газоанализаторов, не должна превышать 300 м.
Датчики, блоки питания, блоки управления и вторич-
ные приборы должны быть заземлены. Схема соединений
газоанализатора ГТМК-12М приведена на рис. VI. 1. Дат-
чик ГТМК-ПМ выполнен в прямоугольном корпусе раз-
мерами 325X 403X 250 мм, монтаж его настенный н щито-
вой, монтаж датчика газоанализатора ГТМК-12М —
настенный. Блок подготовки газа и блок управления мо-
гут устанавливаться на щнте и на стене.
Изготовитель: ОДБА, Северодонецк.
Газоанализаторы типа МН. Технические характе-
ристики соответствуют ГОСТ 13320—69. Газоанализаторы
предназначены для определения содержания кислорода
в газовых смесях различного состава. Измерительные
схемы газоанализаторов выполнены по принципу ком-
пенсационно-мостовых схем, состоящих из одного рабо-
чего и одного сравнительного мостов; по ячейкам, в ко-
торых находятся чувствительные элементы рабочего моста,
протекает анализируемая газовая смесь, по ячейкам
сравнительного моста — воздух.
В электрической измерительной схеме газоанализа-
тора применен принцип электрической схемной компен-
115
Технические характеристики магнитных газоанализаторов на О2
Т а б л и ц а VI.1
Тип Пределы изме- рения объемных долей О5 в % Анализируемая газовая смесь Напряжение питания в В (50 Гц); потреб- ляемая мощ- ность в В-А Время прогрева в мин Запаздывание в 0 Основная пог- решность в % от диапазона измерения
Область применения Давление абсолютное в мм вод. ст. Объемный расход в л/ч Температура в °C
гтмк-пм 0—1; 0—2 М ногокомпонент- ные смеси: O2> N2, Не, СО2, Аг, СО, Н2, пре- дельные н непредель- ные углеводороды до С4 12 000— 12 500 50— 200 5—50 220; 350 120 ±4
0—5; 0—10; 0—20 (21); 0—50; 0—100 ±2
20—50; 90—100 20—80; 50—100 80—100 Бинарные смеси: o2-n2 О2—А ‘ О2—Н2 О2—СО; О2—СО2
95—100 Бинарные смеси: О2-—Аг; О2—Н2 180 ±4
ГТМК-12М 0—1; 0—2 Бинарные и много- компонентные взры- воопасные смеси га- зов или паров с воз- духом 9 500— 12 000 15 5—50 220; 300 30 45 ±5
0—5 ±2
0—10; 0—21; 0—50; 0—100 O2+N2 и другие компоненты взрыво- опасной смеси газов и паров с воздухом
20—50; 20—80; 50—100; 80—100; 90—100; 95—100 Бинарные смеси. Другие компоненты (сумма) в объемных долях до 2%
98—100 ±5
МН5106 0—10 Отходящие топоч- ные газы; зола не бо- лее 20 г/м3; влага до 100 г/м3 9 850 47 600 127 или 220; 60 60 90 ±2,5
МН5110-Т 0—10 Отходящие топоч- ные газы; зола не бо- лее 10 г/м3; влага до 100 г/м3 9 750 47 500 127 или 230 (60 Гц); 400 40 120 ±2,5
116
Продолжение табл. VT.1
Тип Пределы изме- рения объемных долей О2 в % Анализируемая газовая смесь Напряжение питания в В (50 Гц); потреб- ляемая мощ- ность в В-А Время прогрева в мин Запаздывание в 0 Основная пог- решность в % от диапазона измерения
Область применения Давление абсолютное в мм вод. ст. Объемный расход в л/ч Температура в °C
МН5130 0—0,5 Многокомпонент- ные смеси; пыль до 0,001 г/м3; агрессив- ные примеси не более 0,01 г/м3; влага до 95% 9 800— 15 000 42 5—50 127 илн 220; 60 60 90 ±10
0—1; 0—2 ±5
0—5; 0—10; 0—21; 0—50 ±2
20—80; 50—100 60
80—100 ±2,5
МН5130М 90—100 Многокомпонент- ные смеси: О2; Аг; N2; пыль н смолы до 0,001 г/м3; агрессив- ные примеси не бо- лее 0,01 г/м3; влага до 80% 10 100— 15 000 42 5—50 127 нлн 220; 50 120 90 ±2,5
98—100 ±5
Щ-МК 0—2; 0—10 Отходящие дымо- вые газы, содержа- щие: О2; СО2—8— 20%; СО S3 0,5%; Н2<з 1%; SO2Sg ^0,25%; S035g 100 мг/м3; N2 — остальное; зола не более 40 г/м3; влага до 100% 9 600 144 600 220; 270 120— 180 80 ±2,5
Примечание. Процентное содержание компонентов в многокомпонентных смесях дано в объемных долях.
сации, позволяющий компенсировать влияние неизмеряе-
мых компонентов газовой смеси путем ввода в измери-
тельную схему электрических сигналов, зависящих от
содержания неизмеряемых компонентов. Термоэлементы
(чувствительные элементы) размещаются в четырех ячей-
ках корпуса приемной камеры. Одна пара ячеек сообщается
с воздухом, через другую проходит анализируемая смесь.
Разность напряжений, снимаемых с диагоналей мостов,
усиливается электронным усилителем и приводит в дви-
жение двигатель, который, изменяя сопротивление рео-
хорда, восстанавливает равновесие моста. Перед вводом
в приемную камеру газовая смесь должна быть охлаждена,
очищена от механических и химических примесей, влаго-
содержание должно быть доведено до допустимых значе-
ний. Необходимые для этой цели вспомогательные устрой-
ства поставляются вместе с газоанализатором по данным
опросного листа.
Компенсационно-мостовая схема газоанализатора
МН 5106 (рис. VI.2) питается стабилизированным напря-
жением 120 В. Отбор газа производится через керамиче-
ский фильтр, устанавливаемый непосредственно в газо-
ходе или в шунтирующей трубе, по которой отводится
часть газа. После керамического фильтра и вентиля газ
проходит в блок очистки, состоящий из холодильника и
химического фильтра для очистки от сернистого газа.
Контроль давления производится жидкостным маноме-
тром. Анализируемый газ просасывается через систему
водоструйным насосом или побудителем расхода. Состав
комплекса газоанализатора МН 5106: измерительный
блок (приемник), индикатор расхода — ротаметр, керами-
ческий фильтр, блок очистки, фильтр тонкой очистки,
жидкостный манометр, водоструйный насос, сливной со-
суд, вторичный прибор КСМ2-024 или МСР1-03 (см. гл. V)
и стабилизатор напряжения.
Все блоки газоанализатора, кроме керамического
фильтра и вторичного прибора, поставляются смонтиро-
ванными на раме 590Х 1900 мм. Для уменьшения времени
запаздывания предпочтительнее установка газозаборной
трубки с керамическим фильтром в шунтирующей трубе.
При установке керамического фильтра непосредственно
в газоходе 'необходимо выбрать место, где температура
не превышает 600° С. Фильтр устанавливается по центру
газохода и шунтирующей трубы в прямом потоке газа.
Защитный экран должен быть направлен навстречу по-
току. Блок очистки вместе со сливным сосудом устанавли-
вается вблизи газозаборного устройства. В сливном со-
суде конденсат образует гидрозатвор; в тех случаях, когда
сжигаемое топливо содержит мало влаги, к сосуду должна
117
быть подведена вода от водопроводной магистрали через
холодильник. Труба от керамического фильтра до блока
очистки должна быть из молибденовой стали диаметром
10Х1 мм. Вторичный прибор устанавливается на рас-
стоянии 300 м от измерительного блока. Соединительные
провода следует проложить в трубах, сопротивление каж-
дого провода не более 2,5 Ом.
Газоанализатор МН 5110-Т предназначен для изме-
рения содержания кислорода в двух точках одновременно.
Сигналы от двух комплектов отборных устройств и прием-
ников воспринимаются вторичным прибором. Электриче-
ская схема измерительного блока аналогична схеме газо-
Схема газоанализаторов МН 5130 и МН5130М при-
ведена на рис. VI.3. Измерительная схема газоанализа-
тора состоит , из рабочего R1 — R4, компенсационного
R5 — R8 и сравнительных Ml и М2 мостов. Два сопротив-
ления рабочего моста омываются анализируемым газом,
а два—сравнительным газом (99—100% кислорода
в азоте). Применение сравнительного газа компенсирует
влияние изменения температуры окружающей среды н
изменения атмосферного давления. Компенсационный мост
предназначен для компенсации влияния неизмеряемых
компонентов. Газоанализаторы выпускаются в трех моди-
фикациях: с показывающим прибором, имеющим двух-
анализатора МН 5106 (рис. VI.2). Питание приемников
и вторичного самопишущего прибора следует производить
синфазно от одного источника питания.
Комплект газоанализатора МН 5110-1: приемник,
блок выравнивания влажности с конденсационным сосудом,
побудитель расхода, стабилизатор напряжения, жидкост-
ный манометр, блок индикаторов расхода, регулирующие
и запорные вентили, керамический фильтр, крестовина
с вентилем, электронный самопишущий прибор и фильтр
для очистки воздуха.
Газовая схема газоанализатора МН 5110-Т в основном
аналогична схеме газоанализатора МН 5106. Блок вырав-
нивания влажнссти служит для выравнивания влажности
и температуры газа, поступающего в рабочую камеру при-
емника, и воздуха, поступающего в сравнительную камеру.
Он состоит из холодильника, увлажнителя газа, увлажни-
теля воздуха, конденсационного сосуда, контрольного
фильтра и крана; все узлы блока смонтированы на свар-
ной раме. Монтаж газоанализатора МН 5110-Т (установ-
ленного в двух шкафах) производится в помещении с тем-
пературой 4—54° С при относительной влажности воз-
духа до 92%. Монтаж газовых линий вне шкафа следует
производить трубкой из нержавеющей стали Х17Н13М2Т
диаметром 10X1 мм с уклоном не менее чем в 5° в сторону
блока очистки без резких изгибов. Требования к уста-
новке газоотборного устройства такие же, как для МН 5106.
Габаритные размеры изделий газоанализаторов МН 5106
и МН 5110-Т (в мм): измерительного блока (приемнике)
520X 350X 210, керамического фильтра 500X170X170,
крестовины с вентилем 236X127X82, шкафа на одни ком-
плект (на одну точку отбора) 250X1100x 500.
118
позиционное устройство; с самопишущим прибором, имею-
щим пневматический регулятор. Показывающий прибор
выполнен на базе моста МПР-12Т, самопишущий — на
базе моста МСР1-03 или КСМ2-024, самопишущий с пневма-
тическим регулятором — на базе ЭМП-209МЗ. Газоанали-
затор МН 5130М комплектуется с МСР1-22 нли КСМ1-024.
Технические данные мостов приведены в гл. V.
Газоанализаторы предназначены для анализа взрыво-
безопасных смесей и работы во взрывобезопасных поме-
щениях при температуре 5—50° С и относительной влаж-
ности до 95%. Газоанализаторы в тропическом исполне-
нии (выпускаются с индексами МН 5130-Т и МН 5130М-Т)
могут работать при температуре от —10 до +50° С. Ком-
плект газоанализатора: приемник, самопишущий мост
(тип прибора в зависимости от модификации газоанализа-
тора), показывающий прибор, блок питания, стабилизатор
напряжения, блок контроля Б-12, ротаметр для сравни-
тельного газа, баллон с контрольной газовой смесью,
кислородный редуктор. Габаритные размеры приемника
570X 305X 210 мм. Монтаж приемника настенный. Монтаж
газовой системы газоанализатора следует производить
трубками из нержавеющей стали диаметром 8Х1 мм.
Самопишущий или показывающий прибор может быть уста-
новлен на расстоянии до 300 м от приемника.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Комплект магнитного кислородомета Щ-МК- Прибор
используется в качестве датчика в схемах ' автоматиче-
ского регулирования процесса горения; выходной сигнал
датчика 0—5 мА. Комплект кислородомера состоит из
газоотборного устройства и преобразователя, смонтиро-
ванных в щите размерами 1800X 800X 400 мм. Газовый
фильтр предназначен для предварительной очистки, бар-
батер — для охлаждения анализируемой газовой смеси
и стабилизации перепада давлений на измерительной ка-
мере датчика; водяной фильтр обеспечивает грубую очистку
воды, поступающей в барбатер; контрольный фильтр —
полную очистку газа от паров конденсата н механических
примесей; разделительный сосуд является индикатором
перепада давления на измерительной камере и предот-
вращает попадание в нее воды нз сливного сосуда. Клапан-
отсекатель перекрывает газопровод перед датчиком при
отключении электропитания. Индикатор расхода исполь-
дится в газоход на глубину более 2 м. Высота установка
газового фильтра над щитом кислородомера должна быть
1,5—2 м. Рабочая часть фильтра устанавливается на-
встречу газовому потоку. Соединительная трубка между
фильтром и щитом не должна иметь провисающих и гори-
зонтальных участков во избежание скопления конденсата.
При превышении допустимой температуры окружающей
среды внутрь датчика подается сжатый воздух. Щнт
должен устанавливаться вертикально, отклонение не бо-
лее 3°.
Поставщик: Союзаналнтприбор, Москва.
Рис. VI.2. Газоанализатор МН 5106:
1 — измерительный блок: 2 — самопишущий
прибор: 3—стабилизатор напряжения
-ггсв
Рис. VI.3. Газоанализатор МН 5130М:
/ — датчик магнитный; 2 — блок компенсации аргона; 3 — приемчик газоана-
лизатора; 4—блок питания; 5—стабилизатор напряжения: 6—вторичный прибор
зуется для визуального контроля чистоты газового тракта;
мембранный насос обеспечивает поток газа через кислородо-
мер; в случае выхода из строя мембранного насоса исполь-
зуется водяной эжектор. Датчик выполнен по блочному
принципу. Блок магнитной системы состоит из измеритель-
ной камеры, постоянных магнитов н замыкающего магнито-
провода; система термостатируется; в этом же блоке раз-
мещается нормирующий преобразователь.
Чувствительные элементы измерительной камеры
вместе с балластными сопротивлениями образуют равно-
весный электрический мост постоянного тока. В рабочем
режиме элементы нагреваются электрическим током до t =
— 200° С. Проверка нуля производится на обескислоро-
женной газовой смеси, которая создается в печи дожига-
ния кислорода. В комплект кислородомера входят также
электрический мембранный насос, эжектор, печь дожига-
ния. В компоновке щита предусматривается возможность
перевода газоотборного устройства для работы под дав-
лением. Объемная подача насоса или эжектора при раз-
режении в месте отбора до 400 мм вод. ст. — 40 см3/с.
Проверка показаний производится по контрольной точке
21% Оа. Щит кислородомера не должен быть удален от
места отбора газа больше, чем на 2 м; на J метр импульс-
ной трубы запаздывание составляет 2 с. Газовый фильтр
следует устанавливать в теплоизолированной шунтирую-
щей трубе с внутренним диаметром 100 мм, которая вво-
VI. 1.2. Электрохимические
газоанализаторы на Оа
Действие газоанализаторов основано на электрохими-
ческой реакции, вызывающей образование тока в электро-
лите при взаимодействии кислорода с электродом. Вели-
чина тока, протекающего по внешней цепи электролита,
пропорциональна концентрации кислорода в газовой
смеси. В составе газовой смеси не должно быть электро-
химически активных газов (хлора, окислов азота, серо-
водорода и др.). Технические характеристики газоанали-
заторов приведены в табл. VI.2.
Деполяризационный газоанализатор ГДРП-3. Датчик
газоанализатора имеет электрохимическую ячейку с двумя
золотыми электродами, поляризованными приложенным
напряжением. Кислород, растворенный в циркулирующем
электролите, частично деполяризует катод, в результате
чего по цепи протекает электрический ток, сила которого
пропорциональна содержанию кислорода в анализируемом
газе. Электролит термостатируется; температура эле-
ктролита в адсорбере поддерживается в пределах
40 — 2° С.
В качестве электролита применяется едкое кали. В тех
случаях, когда в газовой смеси содержатся СО и СО2
и электролит должен быть нейтральным, применяется
бикарбонат калия.
U9
Т а б л и ц a VI.2
Технические характеристики электрохимических и термохимических газоанализаторов на О2 и Н2
Анализируемая газовая смесь хо О
Тип И S ф к >3 о КС о сх к % Пределы изме реиия объема; долей в % Облавть применения Давление в мм вод. ет. Объемный расход в л/ч Температура в °C Напряжение питания в В (50 Гц); потре ляемая мощ- ность в В-А Запаздывание в 0 Погрешность в % от диапаз на измерения
ТХГ5М-АУ4 ТХГ5М-БУ4 ТХГ5М-БУ4 о © я to to 0—2 0—1 0—0,5; 0—1 Электролитический ки- слород Электролитический во- дород Водяной или полуводя- ной генераторный газ 400— 1000 60 10—35 220*; 180 15 ±5
ТХГ-6А ТКГ-6Б О2 Н2 0—0,01 0—0,02 О2, Ar, N2 или их смеси Н2, Ar, N2 или их смеси 400— 2000 55 5—35 220; 250 15 ±ю
ГДРП-3 О2 0—2; 0—1; 0—0,5; 0—0,2; 0—0,1 Различные газовые смеси 400— 1000 30 5—40 127 или 220; 100 90 ±5
ГЛ-5108 • Допускается О2 питание 0—0,05; 0—0,1; 0—0,005; 0—0,001 0—0,0005; 0—0,0001 от сети переме N2; Аг; Не; На; этилен; пропилен; агрессивные примеси не более 0,01 г/м3; механические примеси до 0,001 г/м3; влага 95% иного тока о частотой 60 Гц. 450 30 10—35 220 *; 350 (450 при активации, 60 ±10
Питание схемы термостатировання и датчика осуществ-
ляется блоком питания. Если давление газа меньше
400 мм вод. ст., то необходимо установить перед прибором
нагнетающее устройство, затем дроссель для сброса избы-
точного газа. При давлении больше 1000 мм вод. ст.
устанавливается редуцирующий вентиль в месте отбора
газа. Комплект газоанализатора: датчик; блок питания;
электронный потенциометр КСП-3 на 10 мВ (см. гл. V);
стабилизатор напряжения; блок подготовки газа, состоя-
щий из ватного фильтра и регулятора расхода. Общий вид,
габаритные размеры н схема внешних электрических соеди-
нений приведена на рнс. VI.4. Вырез для установки
датчика 268X314 мм, для установки блока питания
275X372 мм. Габаритные размеры блока подготовки газа
190X190X126 мм. Газовые линии следует прокладывать
трубкой диаметр 6Х 1 мм, перед блоком подготовки газа
необходимо выполнить компенсатор в виде 1—2 витков.
Датчик должен иметь отдельную выхлопную трубу диа-
метром не менее 1/2". Электрические соединения между
блоком питания, датчиком н вторичным прибором сле-
дует выполнять экранированным кабелем МКШЭ с се-
чением жил 0,75 мм2; подвод питания от сети — проводом
ПРГ500. Датчик устанавливается в непосредственной бли-
зости от места отбора в невзрывоопасном помещении с тем-
пературой 5—40° С при влажности до 90%. Блок питания
и вторичный прибор могут быть отнесены на 300 м от дат-
чика. Монтаж газоанализатора производится на метал-
лических щитах; в месте их установки не должно быть
вибрации. Датчик и блок питания заземлить.
Изготовитель: ОКБЛ, Харьков.
Газоанализатор ГЛ-5108. Газовая схема газоанали-
затора приведена на рис. VI.5. К датчику подведены ли-
нии анализируемого газа илн линия с контрольной смесью,
состоящей из водорода и кислорода. Водород подается из
стандартного баллона. В реакторе он предварительно
Рис. VI.4. Газоанализатор ГДРП-3:
I — датчик; II — блок питания; III — вторичный прибор;
IV — стабилизатор напряжения
120
очищается от примесей кислорода. Очищенный водород
проходит через теплообменник со сборником конденсата
и охлаждается до температуры окружающего воздуха.
Дозирование кислорода в поток водорода происходит
в электролизере 6. Выделение кислорода происходит при
электролизе КОН в процессе разложения воды. В дат-
чике анализируемая или контрольная газовая смесь
последовательно проходит через увлажнитель, электро-
лизер 9, реакционную камеру и гидрозатвор; конструк-
тивно эти узлы объединены в корпусе гальванической
камеры. Увлажнитель предназначен для сокращения по-
стоянной концентрации электролита в реакционной ка-
мере. В реакционной камере, заполненной электролитом
(24% КОН), находится измерительный патрон с серебря-
ным катодом и свинцовым анодом, с которыми взаимодей-
ствует кислород газовой смеси.
Гидрозатвор защищает реакционную камеру от по-
падания в нее атмосферного кислорода. После датчика
газ проходит через гидрозатвор, совмещенный с баком
дистиллированной воды и через кран-переключатель воз-
вращается в технологическую газовую линию. При про-
верке газоанализатора контрольная смесь сбрасывается
в атмосферу. В корпусе датчика размещается, кроме галь-
затора в реакторе требуется предварительная продувка
его азотом в течение четырех часов. Объемный расход
азота 120 л/ч. Объемный расход водорода при контроле
газоанализатора 30 л/ч.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
VI. 1.3. Тепловые (термохимические)
газоанализаторы на О2 и Н2
Действие термохимических газоанализаторов осно-
вано на измерении теплового эффекта реакции кислорода
с другими газами, протекающей в присутствии катали-
Анализируемый газ
или контрольная
Слив конденсата
Рис. VI.5. Газоанализатор ГЛ-5108:
1 — баллон с водородом; 2 — реометр; 3 — кран-переключатель; 4 — реактор; 5 — теплообменник со
сборником конденсата; 6 — контрольный электролизер; 7 — датчик; 8 — увлажнитель; 9 — электро-
лизер; 10 — реакционная камера с измерительным патроном и анодом; 11 — гндрозатвор; 12— бак
с дистиллированной водой
ванической камеры, поддон для слива электролита из
камеры, нагреватель и термоконтактор для термостатиро-
вания. Температура термостатироваиия +30° С.
Для шкал 0—0,05 и 0—0,01 применяется выпрями-
тель без стабилизатора. Для компенсации нулевого тока
реакционной камеры дополнительно включается компен-
сационный мост для шкал 0—0,05; 0—0,01; 0—0,005.
Для остальных шкал применяется магнитный усилитель.
Все элементы электрической схемы смонтированы в элек-
троблоке. Комплект газоанализатора: датчик, электро-
блок, бак увлажнителя с гидрозатвором, реактор, тепло-
обменник со сборником конденсата, электролизер, рео-
метр, вторичный прибор КСП2-016 (см. гл. V), стабили-
затор напряжения. Газоанализатор поставляется смонти-
рованным на щите размером 1600X 630X 400 мм. Баллон
с водородом в комплект поставки не входит. Дополнительно
может быть подключен к газоанализатору выносной дубли-
рующий прибор.
Газоанализатор устанавливается во взрывобезопас-
ном помещении с температурой воздуха 10—35° С и влаж-
ностью 30—80%. Расстояние от места отбора до газо-
анализатора ^50 м. Баллон с водородом устанавливается
в непосредственной близости от газоанализатора. Щит
газоанализатора должен быть заземлен. Монтаж газовой
линии должен быть произведен трубками из нержавеющей
стали, предварительно обработанными в соответствии
с требованиями вакуумной гигиены. Д ля активации катали-
затора. Количество выделившейся теплоты пропорцио-
нально количеству содержащегося в смеси анализируе-
мого газа при постоянном расходе смеси. Технические ха-
рактеристики газоанализаторов приведены в ,табл. V1.2.
Газоанализатор ТХГ5М. Измерение количества теп-
лоты производится при помощи термометров сопротивле-
ния, включенных в схему электрического моста. Датчик
газоанализатора выполнен с двумя камерами — рабочей
и сравнительной, в которых располагаются термосопро-
тивления измерительного моста. Рабочая камера запол-
нена катализатором, в котором сгорает анализируемый
компонент; в сравнительной камере находится неактив-
ная масса. Датчик термостатирован, температура обо-
грева 200° С. Предварительно осушенный и очищенный газ
поступает в мембранный регулятор расхода, поддерживаю-
щий объемный расход равным 60 ± 1,5 л/с.
Электрическая схема ТХГ5М представляет собой
автоматический уравновешенный мост, в котором в два
плеча включены термосопротивления, находящиеся
в сравнительной и рабочей камерах датчика. Обмотка
обогрева датчика питается напряжением 220 В. Газовая
смесь, поступающая в газоанализатор, не должна содер-
жать хлора, сероводорода, сероорганических соединений,
паров щелочей, кислот и других веществ — ядов для
платинового катализатора. Относительная влажность газа
до 80% при температуре окружающей среды 10—35° С,
относительной влажности ^96% (при температуре 35° С)
121
и атмосферном давлении 630—800 мм рт. ст. Амплитуда
вибрации может быть 0,1 мм, частота 2о Гц; внешние маг-
нитные поля напряженностью до 400 А/м; электрические
поля не более 10 кВ/м. Газоанализатор соответствует
Комплект газоанализатора: датчик; блок индикации;
вторичный прибор КСП-3 со шкалой 0—10 мВ, (см. гл. V);
регулятор расхода, состоящий из мембранного регулятора
РРГ-1А и ротаметра PC-ЗА, установленных на одной па-
Рис. VI.6. Газоанализатор ТХГ5М:
1 — гидрозатвор; 2 — система подготовки газа; 3 — регулятор расхода газа (глубина 136 мм); 4—датчик
(глубина 196 мм); 5—блок индикации (глубина 230 мм); ^—вторичный прибор; 7—стабилизатор напряжения
ГОСТ 13320—69. Время прогрева «^180 мин; полное
время установления показаний 5 мин. Суммарная до-
полнительная приведенная погрешность, вычисленная
по ГОСТ 13320—69, меньше или равна удвоенному зна-
чению основной погрешности.
иели; стабилизатор напряжения С-0,09; система подго-
товки газа (поставляется по требованию заказчика);
два баллона с контрольными газовыми смесями. В месте
отбора газа необходимо предусмотреть гидрозатвор или
предохранительный клапан на давление 75 мм рт. ст..
Рис. VI.7. Газоанализатор ТХГ-6:
1 — электронные реле; 2 — датчик; 3 — усилитель; 4 — вторичный прибор; 5 — компенсационный мост; 6 — элек-
тролизер; 7 — блок питания электролизера
122
защищающий газовую линию от накопления давления.
К прибору должна быть подведена линия азота для про-
дувки давлением 50—60 мм вод. ст.; объемный расход
азота составляет 150 л/ч. Датчик монтируется на стене,
остальные блоки на щите. Монтаж газовых соединений
осуществляется трубками диаметром 6Х1 мм из стали
Х18Н10Т. Электрический монтаж рекомендуется произ-
водить кабелем МКШЭ. Провода измерительной схемы
должны быть экранированы, корпуса блоков и датчика —
заземлены. Габаритные размеры и схема внешних соеди-
нений приведены на рис. VI.6.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Газоанализатор ТХГ-6. Действие газоанализатора
основано на каталитической реакции соединения кисло-
рода с водородом в слое катализатора. При определении
содержания кислорода или водорода в инертных газах
неопределяемый компонент реакции подается в прибор
из специального трехкамерного электролизера, располо-
женного на панели датчика. Электролизер представляет
собой стакан вместимостью 0,5 л, заполненный щелочью,
в котором находится один электрод; два других электрода
расположены в колоколах-электролизных ячейках. Дат-
чик состоит из термохимической ячейки, представляющей
собой термобатарею, собранную из 38 термопар хромель—
копель, помещенных в винипластовый корпус; холодные
спаи термопар располагаются в неактивной массе, горя-
чие — в катализаторе. Для выравнивания температуры
газ проходит предварительно через два теплообменника.
Датчик термостатирован с целью поддержания постоянной
температуры холодных спаев 40° С. В комплект газоанали-
затора ТХГ-6 входят: панель с датчиком, вторичный при-
бор ПСР1-03, блок питания электролизера и электронное
реле. Выжигательная колонка предназначена для очистки
газа от анализируемого компонента при проверке нуля.
Максимальное расстояние между датчиком н блоком пи-
тания электролизера 60 м. Схема электрических соедине-
ний приведена на рис. VI.7. Газоанализатор может рабо-
тать при температуре 5—35° С и влажности 2,2 г/м3
в взрывобезопасном помещении.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI. 1.4. Тепловые
(термокондуктометрические)
газоанализаторы на О2, Н2, Аг,
Не, N2, Cl2, SO2, NH3, СО,
СО2, НС1, СН4
Действие термокондуктометрических . газоанализато-
ров основано на измерении теплопроводности газовой
смеси, которая практически однозначно определяется со-
держанием в ней анализируемого компонента. Обязатель-
ным условием измерения является постоянное соотноше-
ние между концентрациями неизмеряемых компонентов
в пределах всей шкалы или постоянство заданного среднего
значения концентрации неизмеряемых компонентов. Из-
мерение теплопроводности производится косвенно по из-
менению электрического сопротивления чувствительного
элемента, помещенного в анализируемую газовую смесь.
В газоанализаторах применяются прямая и дифференци-
альная измерительные газовые схемы. По схеме прямого
измерения (рис. VI.8, а) анализируемая газовая смесь
проходит через две рабочие камеры с чувствительными
элементами; в двух сравнительных камерах чувствитель-
ные элементы герметично закрыты и заполнены газом
постоянного состава. По дифференциальной схеме изме-
рения (рис. VI.8, б) анализируемая газовая смесь про-
ходит через рабочие камеры, а затем, после предваритель-
ного удаления из нее контролируемого компонента в печи
дожигания или поглотителе за пределами газоанализа-
тора, поступает в сравнительные камеры и выполняет
функции сравнительного газа. В качестве чувствительных
элементов применены платиновые сопротивления, кото-
рые включены в плечи электрического измерительного
моста. При изменении концентрации контролируемого
компонента в измерительной диагонали моста появляется
напряжение разбаланса, пропорциональное концентрации.
Газоанализаторы типа ТП. Электрическая измери-
тельная схема газоанализаторов выполнена на компен-
сационном принципе и состоит нз двух мостов — рабочего
и сравнительного. Техннческпе.характеристпки газоанали-
заторов приведены в табл. VI.3. Во всех газоанализаторах,
за исключением ТП2221М, применена газовая схема
прямого измерения (в газоанализаторе ТП2221М — диф-
ференциальная схема).
Газоанализаторы ТП1116У4 и ТП1116Т4 обеспечи-
вают автоматический отбор газовой смеси из четырех точек
поочередно. При автоматическом обходе продолжитель-
Рис. VI.8. Измерительные схемы термокондуктометриче"
ских газоанализаторов: а — прямого измерения; б —
дифференциальная;
1 — рабочая камера; 2 — сравнительная камера; 3 — вторичный
прибор; 4 — чувствительный элемент; 5 — поглотитель
ность анализа составляет 3 мин на каждую точку. При
выключенном устройстве обхода анализ производится
непрерывно в одной точке. Имеется возможность дублиро-
вать показания на расстоянии до 100 м, одновременно
сигнализируется обход точек контроля. Вторичный
электронный прибор сигнализирует три значения кон-
центрации. Газоанализатор ТП1116У4 предназначен для
эксплуатации при температуре окружающей среды 5—
50° С и влажности до 80%, газоанализатор ТП1116Т4
может работать в районах с сухим и влажным тропическим
климатом. Время прогрева газоанализатора 10 мин,
запаздывание 1 мин. Объемный расход газа через газо-
анализатор 90 л/ч. Напряжение питания 220 В, 50 или
60 Гц; потребляемая мощность 200 В-A. Газоана-
лизаторы ТП1116У4 и ТП1116Т4 соответствуют
ГОСТ 13320—69. Газоанализаторы поставляются смонти-
рованными на панельном щите размерами 556Х 550Х
Х210 мм. В состав газоанализатора входят: приемник,
блок распределения газа, побудитель расхода, стабили-
затор напряжения, ротаметр, фильтр; пять конденсацион-
ных сосудов и вторичный прибор (на базе КСМ2-024)
монтируются отдельно. Расстояние от точки отбора до
газоанализатора до 25 м.
Газоанализатор ТП1117 поставляется отдельными
блоками и в щитовом исполнении. Датчик устанавливается
на расстоянии не более 5 м от точки отбора и 10 м от элек-
тронного показывающего прибора.
Сигнализация обеспечивается при концентрации водо-
рода 2 и 2,5%. Анализируемая смесь может быть под
давлением до 0,3 кгс/см2, температура 15—50° С, объем-
ный расход через газоанализатор 42 л/ч. Время прогрева
10 мин, запаздывание 1,5 мин. Напряжение питания 127 В,
50 Гц; потребляемая мощность 200 В-A. Перед поступле-
нием в датчик газ охлаждается в холодильнике. Объем-
ный расход охлаждающей воды 300 л/ч, давление
123
Таблица VI.3
Технические характеристики термокондуктометрических газоанализаторов типа ТП
Тип Модифнка” ция Опре- деляе- мый раз Пределы измерения объемных долей в % Область применения Основная погрешность в % от диа- пазона изме- рения
ТПШ6У4 ТП1116Т4 — Н2 0—5 0—5 Многокомпонентные смеси: Н2 4%; О2= =(18-4-28)%; СО2г$2%; фенол до 0,2 мг/м3; углеводороды до 30 мг/м3; H2S 0,5 мг/м3; NH3 0,8 мг/м3; сурьмянистый водород до 1,5 мг/м3; аэрозоли электролита H2SO4^ 4,5 мг/м3; органические примеси до 800 мг/м3; сажа, сера, пыль—следы; N2 — остальные ±0,125 объемных долей Н2 в %
ТП1117 — Н2 0—5 Многокомпонентные смеси: Н2 3%; О2= =(974-100)%; щелочь до 1 мг/м3; влага до 95% ±3
ТП5501 ТП1120 Н2 0—1 Многокомпонентные смеси: Н2; СО2; Ь12; СН4; СО; Ог в количестве, исключающем образова- ние взрывоопасной смеси. Агрессивные приме- си VH2S, NH3 и др.) до 0,01 г/м3; влага до 15 г/м3; механические примеси (пыль, смолы и др.) до 0,001 г/м3; влага до 0,5 г/м3 для шкал 0—1; 0—2; 0—3; влага до 15 г/м3 для остальных пределов измерения ±10
0—2; 0—3
±4
0—5; 0—10; 0—20; 0—60; 0—100; 50—100; 60—100; 80—100; 90—100; 95—100
±2,5
ТП5004 О2 0—0,5; . 0—1 0—10 Многокомпонентные смеси: О2 или воздух в Н2; агрессивные примеси до 0,01 г/м3; механи- ческие примеси до 0,001 г/м3; влага до 0,5 г/м3 ±10 ±2,5
ТП5005 ©2 0—0,5 0—1 То же; О2 или воздух в Не ±10
ТП7102 Не 0—5 Многокомпонентные смеси: Не; воздух или СН4; воздух; агрессивные примеси до 0,01 г/м3; механические примеси до 0,001 г/м3; влага до 0,5 г/м3 ±4
0—10; 90—100; 95—100 ±2,5
ТП2301 сн4 0—100 ±2,5
ТП2220 со2 0—10; 0—20; 0—30; 0—40; 40—80; 80—100; 90—100; 95—100 Бинарные и многокомпонентные смеси: СО2; N2; О2; СО; агрессивные примеси до 0,01 г/м3; механические примеси до 0,001 г/м3; влага до 0,5 г/м3 ±2,5
ТМ2221М — со2 0—10; 0—20; 0—30; 0—40 Многокомпонентные смеси: СО2; N2; О2; СО; Н2; Аг; Не; СН4 в количестве, исключающем образование взрывоопасной смеси ±2,5
Примечание. Процентное содержание Компонентов в многокомпонентных смесях дано в объемных долях.
124
4 кгс/см2, температура 4—6° С. Схема соединений газо-
анализатора приведена на рис. VI.9, а.
Комплект газоанализатора ТП1117: измерительный
блок, электронный показывающий прибор, побудитель
расхода, холодильник, блок контроля Б-12, баллон с кон-
трольной смесью. Габаритные размеры щита (рамы)
750X 490 мм.
Газоанализатор ТП2221М предназначен для кон-
троля сухих газов (схема соединений его приведена на
рис. VI.9, б), для анализа бинарных смесей с повышенной
0—10) имеется три моста, для остальных—два моста.
Давление газа 4 кгс/см2 (для ТП 2220 1 кгс/см2), темпера-
тура 5—50° С, для ТП 5501-Т (—10)—(+55)° С, объемный
расход 30—60 л/ч. Время прогрева 10 мин, запаздывание
2 мин. Напряжение питания 127 или 220 В, 50 Гц; по-
требляемая мощность 100 В-А. Комплект поставки та-
кой же, как и для ТП 222IM. В качестве вторичного при-
бора может быть поставлен любой показывающий и само-
пишущий электронный прибор типа ЭМВ2-211А, МСР1-03,
КСМ2-024, ЭМП-209-МЗ. Измерительные блоки (прием-
Рис. VI.9. Схемы соединений газоанализаторов ТП: а—ТПП17; б — ТП2221М;
1 — холодильник; 2 — блок контроля Б-12; 3 — побудитель расхода; 4 — приемник (измерительный блок); 5 —дроссель;
6 — запорный вентиль; 7 — электронный показывающий прибор; 8 — баллон с газовой смесью; 9 — контрольный фильтр;
Ю — вентиль запорно-регулирующий; И — ротаметр; 12 —фильтр химический; 13 — стабилизатор напряжения; 14 — вторич-
ный прибор
или переменной влажностью дополнительно устанавлн-
ваются барбатеры. Для различных пределов измерения
электрические схемы различаются количеством мостов.
Для сухих многокомпонентных смесей электрическая
схема содержит три моста — рабочий, сравнительный,
компенсационный; для шкалы 0—10% в схеме преду-
смотрено два рабочих моста; для смесей с повышенной
или переменной влажностью имеется один рабочий и один
сравнительный мосты. Давление газа 1,1 кгс/см2, темпера-
тура 5—50° С, для ТП 2221М-Т в тропическом исполне-
нии (—10) — (+55)° С, объемный расход 30—60 л/ч.
Время прогрева 20 мин, запаздывание 4 мин. Напряжение
питания 127 или 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность
150 В-А. Комплект поставки: датчик, электронный при-
бор, блок регулировки и фильтрации, барбатеры, стабили-
затор напряжения, баллон с контрольной смесью.
Газоанализаторы ТП 5501 выпускается нескольких
модификации (см. табл. VI.3) и соответствуют
ГОСТ 13320—69. Электрическая схема видоизменяется
по количеству мостов в зависимости от пределов измере-
ния — для малых пределов измерения (0—0,5; 0—1;
0—2; 0—3; для газоанализаторов ТП 2220 и ТП 2220-Т
ники) всех газоанализаторов имеют виброударостойкое
н водозащищенное исполнение; монтаж их может быть
настенным или щитовым, габаритные размеры 351X
X 260X180 мм. Вторичный прибор н вспомогательные
устройства (поставляются по данным опросного листа)
монтируются на щитах. Расстояние от датчика до вторич-
ного прибора 100 м (кроме оговоренных особо), сопротивле-
ние каждого соединительного провода 2,5 Ом. Газовые
соединительные линии выполняются трубками из кор-
розионностойкой стали диаметром 8Х1 мм. Силовые и
измерительные линии должны быть проложены отдель-
ными экранированными кабелями. Газоанализаторы
должны устанавливаться во взрывобезопасном поме-
щении при температуре 5—50° С и влажности 80%, газо-
анализаторы в тропическом исполнении (ТП 5501-Т,
ТП 2221М-7) — при температуре (—10) — (+55)° С и
влажности 95% (при t =35° С). Не допускается установка
в местах с перегревом и сильными потоками воздуха.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Газоанализаторы типа ДТ. Технические характе-
ристики приведены в табл. VI.4. Газоанализатор исполь-
зуется для анализа бинарных газовых смесей и смесей
125
Таблица VI.4
Характеристики модификаций газоанализатора типа ДТ
Модификация Определяемый раз Пределы измерения объемных долей в % Анализируемая газовая сеть Основная погреш- ность в % от диа- пазона измерения
ДТ-2121 ДТ-2122 н2 Не 0—0,5 0—1 Н2 или Не, N2, О2, СО, С02, Аг, СН4, NHS, SO2, воздух ±4
ДТ-3121 ДТ-3122 н2 Не 0—2; 0—5; 0—10 ±2,5
ДТ-3121Х ДТ-3122Х Н2, Cl2, НС1; газовая смесь, со- держащая Н2, Cl2, НС1 ±2,5
ДТ-4121 н2 Не 0—20; 0—40; 20—60; 40—80 Н2 или Не, N2, О2, СО, СО2, Аг, СН4, NH3, SO2, воздух ±1.5
ДТ-1212 О2, СО2 0—2; 0—5 О2 в газовой смеси с преобладани- ем Н2; СО2 в газовой смеси с преоб- ладанием Н2 или Не ±10
ДТ-2211 ДТ-2212 О2, Ar, N2, СО2, СН4, NHS, SO2, воздух и др. 0—1; 0—2 N2, О,, СО, воздух, СО2, Аг, СН4, NHS, SO2 с Н2 или Не ±4
ДТ-3211 ДТ-3212 0—5; 0—10; 0—20 ±2,5
ДТ-2221 ДТ-2222 0—5 Газовые смеси, не содержащие С12 и НС1 (кроме N2—О2; N2 — воздух; О2 — воздух; СО—N2; СО—О2; СО — воздух; NH3 — воздух; СО2—Аг; СО2—SO2; SO2—Ar) ±4
ДТ-3221 ДТ-3222 0-Ю; 0—20; 0—40; 20—60; 40—80 ±2,5
ДТ-2221Х ДТ-2222Х N2, О2> Cig, НС! 0—5 Бинарные смеси: N2—С12; О2—С12; N2—НС1; О2—НС1 ±4
с постоянным соотношением концентраций неизмеряемых
компонентов. Давление газа может быть до 0,14 кгс/сма,
температура 5—50° С, объемный расход 5—15 л/ч. Время
прогрева 2 ч, запаздывание 3 мин. Напряжение питания
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 170 В-А. Выход-
ной сигнал датчика (унифицированный, 0—5 мА постоян-
ного тока при нагрузке 2,5 кОм) обеспечивается преобразо-
вателем ТП-ФП-2У (см. гл. I).
Комплект поставки газоанализатора: измерительный
блок, блок питания, делитель напряжения, нормирующий
преобразователь ТП-ФП-2У; по требованию поставляется
также самопишущий прибор типа КСП-4 (см. гл. V).
В измерительном блоке размещается блок чувствительных
элементов, нагревательный элемент и контактор для
термостатирования. Делитель напряжения дает на выходе
0—10 мВ. Блок питания может быть удален от измери-
тельного блока на 100 м, от преобразователя до 1 м. Все
блоки монтируются на щитах. Газовые линии проклады-
ваются трубками из стали 1Х18Н9Т диаметром 8X1 мм.
Габаритные размеры (в мм): измерительного блока 213 X
X 195 X 185; блока питания 316Х198Х198; делителя
напряжения 44X 44X135.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Газоанализаторы типа ТКГ. Газоанализаторы ТКГ4М
(соответствуют ГОСТ 13320—69), ТКГ-10 и сигнализатор
ТКГ-17 выполнены по схеме прямого измерения; в газо-
анализаторах ТКГ4М в качестве сравнительного газа
применен воздух, в сигнализаторе ТКГ-17 — сухой хлор.
Газоанализаторы ТКГ-5 и ТКГ-18 выполнены по диффе-
126
ренциальной схеме. Основные технические характери-
стики приведены в табл. VI.5.
Газоанализаторы ТКГ4М предназначены для уме-
ренного климата при температуре окружающей среды
10—35° С, давлении 630—800 мм рт. ст., относительной
влажности 90% при t= 35° С (для датчиков 95%); до-
пускаются вибрации с амплитудой 0,1 мм при частоте
25 Гц, внешние магнитные поля напряженностью 400 Э;
электрические поля напряженностью 10 кВ/м. Питание
прибора от сети 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность
150 В-А. Анализируемая газовая смесь должна иметь
следующие параметры: температура 10—35° С, давление
45—85 мм рт. ст., относительная влажность 80% при
t = 20° С, механические примеси sgO.OOl г/м8. Газовая
смесь не должна содержать хлора (кроме ТКГ4М-ХУ4),
сероводорода, сероорганических соединений. Объемный
расход газа через датчик 150 л/ч.
По сохранению постоянства показаний газоанализа-
тор ТКГ соответствует группе СП-5, по времени переход-
ного процесса — И-5 (ГОСТ 13320—69). Время прогрева
2 ч, запаздывание 5 мин.
Дополнительные погрешности от изменения: темпе-
ратуры окружающей среды на 10° С (в пределах 10—
35° С) — 0,8 от основной; атмосферного давления на
25 мм рт. ст. — 0,4; напряжения сети на 10% — 0,2;
избыточного давления на 30% — 0,5; влагосодержания
от 30 до 80% — 0,5; температуры газовой смеси на 10° С
относительно 20° С — 0,7; концентрации неизмеряемых
компонентов в пределах, указанных в табл. VI.5, — 0,6
Таблица VI.5
Технические характеристики газоанализаторов типа ТКГ
Тип Определяемый газ Пределы измерения объемных долей в % Область применения Основная погреш- ность в % от диапа- зона измерения Тип Определяемый газ Пределы измерения объемных долей в % Область применения Основная погреш- ность в % от диапа- зона измерения
ТКГ4М-БУ4 ТКГ-12АТ ** н2 50—80 Азотоводо- родная смесь ±2 ТКГ-5А NH3 0—25 Азотоводо- родная смесь в производстве синтетическо- го аммиака ±5
ТКГ4М-ВУ4 н2 0—20 Окись углерода ±4
ТКГ4М-ИУ4 Не 0—10 Водороде кис- лородная смесь
ТКГ-5Б н2 0—5 Аргоноводо- родная смесь
ТКГ4М-ХУ4 н2 О О ! 4*. ЬО Хлор
ТКГ-5Г so2 0—10; 0—15; 0—20 Печной газ сернокислот- ного произ- водства при наличии СО2 (5 или 15%) =t=2
ТКГ4М-ИУ4 ТКГ-12БТ ** Н2 0—1 Газообразный аммиак =Ы0
ТКГ4М-РУ4 Аг 70—100 Смесь: Аг, О2 (0—25%), N2(0—20%) ±4
ТКГ-17 Н2 2±0,6 * С12— 93—96%; Н2 —0,3—3%; СО2 —1%; O2+N2 — 2% — 15
ТКГ4М-ПУ4 Аг 0—15 Смесь: Аг, N2 (1—5%), О2
ТКГ4М-КУ4 о2 0—10 Кислородово- дородная смесь
ТКГ-18 Н2 0—5 Абгазы хлор- ного произ- водства (после сжигания) ±5
ТКГ4М-ГУ4 NH3 0—16 Аммначновоз- душная смесь
ТКГ-14АТ ** 0—25 30—90 Азотоводо- родная смесь
ТКГ-10 ** so2 0—10; 0—15 Печной газ сернокислот- ного произ- водства ±2
ТКГ4М-ФУ4
ТКГ4М-ДУ4 so2 0—10; 0—15 Воздух
Примечание. Постоянная времени ТКГ4М составляет 50—60 с; ТКГ-5 — 180 с. * Концентрация сигнализируется. ** Изготовляется в тропическом исполнении
(для ТКГ4М-ПУ4, ТКГ4М-РУ4). Суммарная дополни-
тельная погрешность не более двух основных.
В комплект газоанализатора входят: датчик, блок
питания, панель подачи газа, вторичный прибор — авто-
матический электронный потенциометр КСП-3 со шкалой
О—10 мВ (см. гл. V). В комплект ТКГ4М-ИУ4 и ТКГМ-КУ4
входят также фильтр и влагоотделитель. Приборы си-
стемы подготовки газа (просасывающие, газозаборные,
газоочистные устройства, холодильники) поставляются
по данным опросного листа дополнительно. Все блоки
газоанализатора монтируются на щите. Монтаж электри-
ческих линий следует производить кабелями МКШ 2 X
X 0,75 и KHP4X 1 (кабель в комплект поставки не входит).
При монтаже другим кабелем сопротивление проводов
от датчика до блока питания должно быть не более 2,5 Ом.
Корпуса датчика и вторичного прибора заземлить. Мон-
таж газовых линий выполнить трубками диаметром 6Х 1 мм
из стали Х18Н10Т и полиэтиленовыми для ТКГ4М-ХУ4.
Панель подачи газа должна быть установлена рядом с дат-
чиком. Линии сброса могут быть соединены вместе. Схема
внешних соединений ТКГ4М приведена на рис. VI. 10.
Габаритные размеры (в мм): датчика 340Х330Х 190,
панели подачи газа 200X 70X165 (для ТКГ4М-ХУ4
290X 225X110).
Сигнализатор ТК.Г-17 предназначен для работы при
температуре окружающей среды 20—40° С и относитель-
ной влажности 80%. Характеристика газовой смеси в месте
отбора: температура 70—85° С, относительная влажность
100%, разрежение0—15мм вод. ст. Разрежение на сбросе
80 мм вод. ст. Питание от сети переменного тока напря-
19?
жением 220 В, частота 50 Гц. Потребляемая мощность
6 Вт. Время прогрева 2 ч, запаздывание 3 мин. Комплект
газоанализатора: датчик, система подготовки газа. Га-
баритные размеры датчика 345X 378X 228 мм.
Газоанализатор ТК.Г-18 может быть использован для
анализа объемных долей газовой смеси следующего со-
става (в %): Н25, С12 60—100 и N2,О2, СО2 0—40. Газоана-
лизатор обладает коррозионной стойкостью по отноше-
нию к хлору. Конструкцией предусмотрена проверка
«нуля» прибора на рабочем газе. Дополнительная погреш-
~220В
ность от изменения концентрации фона (объемные доли
N2) О2, СО2) иа — 1% в интервале 0—40% составляет
±0,4% от верхнего предела измерения. Состав комплекта:
электронный блок, измерительный блок, пробоотбориая
система, вторичный прибор, стабилизатор напряжения.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI. 1.5. Оптические абсорбционные
в инфракрасной области спектра
(оптико-акустические)
газоанализаторы на Н2, СО,
СО2, СН4, NH3
Действие оптико-акустических газоанализаторов осно-
вано на способности определяемого газа поглощать ин-
фракрасные лучи. Этой способностью обладают все газы,
за исключением одноатомных, а также водорода, кисло-
рода, азота и хлора. Каждый газ поглощает инфракрасное
излучение только в своих, свойственных ему участках
спектра. Измерение концентрации газа производится на
основании оптико-акустического эффекта, который заклю-
чается в том, что газ, способный поглощать инфракрасные
лучи, при прерывистом облучении в замкнутом объеме
(лучеприемнике) периодически нагревается и охлаждается,
в результате чего происходят колебания давления газовой
смеси. Колебания давления воспринимаются чувствитель-
ным элементом — мембраной, которая является одной из
обкладок конденсаторного микрофона. В качестве источ-
ника инфракрасного излучения используется хромонике-
левая проволока, нагретая до 700—800° С. Инфракрасное
излучение в анализируемую смесь пропускают через
окна, изготовленные из синтетического корунда или дру-
гих материалов, пропускающих это излучение. Преры-
вание потока излучения производится с частотой 5—
6 Гц. Изменение емкости конденсатора при действии на
лучеприемник полного потока инфракрасного излучения
в среднем составляет 0,3 пФ при смещении мембраны
на 1 мкм. В конструкциях газоанализаторов применяются
128
четыре разновидности схем измерения (рис. VI. 11). В одно-
каиальной схеме (рис. VI. 11, с) поток от нихромового
излучателя, нагретого электрическим током, отражается
от параболического зеркала; прямой и отраженный потоки
прерываются обтюратором, который вращает синхронный
двигатель, проходят через светопровод, рабочую кювету
и попадают в приемные камеры оптико-акустического
лучеприемника, расположенные в оптической последова-
тельности. Приемные камеры заполнены определяемым
газом в смеси с азотом или аргоном. В первой камере
(по ходу потока) происходит поглощение инфракрасного
излучения, соответствующего преимущественно централь-
ной полосе спектра, во второй — началу и концу полосы.
Повышение давления дают лишь наиболее сильные линии
поглощения центральной полосы спектра, вследствие
Рис. VI. 11. Принципиальные схемы оптико-акустических
газоанализаторов: а — одноканальная дифференциальная
схема с прямым измерением; б — двухканальная диф-
ференциальная схема с прямым измерением; в — двух-
канальная дифференциальная схема с газовой компенса-
цией; г — двухканальная дифференциальная схема с оп-
тической компенсацией;
1 — нихромовый излучатель; 2 — параболическое зеркало;
3 — синхронный двигатель; 4 — обтюратор; 5 — светопро-
вод; 6 — рабочая кювета; 7 — лучеприемник; 8 — мембрана
конденсаторного микрофона; 9 — усилитель; 10 — вторич-
ный прибор; 11 — нулевая заслонка; 12 — фильтровая
камера; 13 — сравнительная камера; 14 — отражающая
пластина; 15 — реверсивный двигатель; 16 — поршень
с отражающей поверхностью; 17 — компенсадноиная камера;
18 — реохорд; 19 — компенсационная заслонка
чего создается перепад давлений в камерах, воздейству-
ющий на мембрану. На выходе микрофона появляется
электрический сигнал переменного тока с частотой 12,5 Гц,
амплитуда которого пропорциональна концентрации опре-
деляемого компонента анализируемой газовой смеси.
Сигнал усиливается, выпрямляется усилителем и подается
на вторичный прибор. При отсутствии анализируемого
газа в рабочей кювете пульсации давлений в камерах
лучеприемника выравниваются нулевой заслонкой. В двух-
канальных дифференциальных схемах (рис. VI. 11, б и г)
потоки радиации поступают в два оптических канала —
в рабочую кювету с анализируемой газовой смесью и
сравнительную камеру, заполненную газовой смесью
постоянного состава. Фильтровые камеры заполняются
неизмеряемыми газами, которые поглощают излучение
спектра частот мешающих газов; полоса частот опреде-
ляемых газов проходит свободно. Прерывистые потоки
излучения, сдвинутые по фазе на половину периода
оборота обтюратора, суммируются и создают в простран-
стве над мембраной колебания давления. При равенстве
потоков колебания давления не проис-
ходит. В двухканальной дифференциаль-
ной схеме с газовой компенсацией
(рис. VI. 11, в) при изменении содержа-
ния определяемого газа анализируемой
газовой смеси выходное напряжение уси-
лителя приводит в движение реверсив-
ный двигатель, который перемещает пор-
шень, изменяющий толщину слоя сравни-
тельного газа в компенсационной камере
до тех пор, пока поглощение инфракрас-
ного излучения в сравнительном и рабо-
чем, каналах не уравняется. Каждому
значению концентрации определяемого
компонента в анализируемой газовой
смеси соответствует определенная тол-
щина слоя сравнительного газа в ком-
пенсационной камере и сопротивление
реохорда. Отраженные от пластины и
отражающей поверхности поршня рабо-
чий и сравнительный потоки попадают
в приемные камеры лучеприемиика и
воздействуют на мембрану. В двухка-
нальной дифференциальной схеме с опти-
ческой компенсацией (рис. VI. 11, а) ком-
пенсирующий поток инфракрасного излу-
чения сравнительного канала меняется
при помощи компенсационной заслонки.
Система приходит в равновесие при дос-
тижении равенства компенсационного и
рабочего потоков. С помощью нулевой
заслонки устанавливается равенство пото-
ков в оптических каналах в начальном
положении газоанализатора. Аналогич-
ные заслонки имеются и в других схе-
мах. Основные технические характери-
стики оптико-акустических газоанализа-
торов приведены в табл. VI.6.
Газоанализатор ГОА-2. Газоанализатор выполнен по
одноканальной дифференциальной схеме с прямым изме-
рением. Он выпускается в нормальном исполнении для
работы во взрывобезопасном помещении. Прибор пред-
назначен для определения одного из компонентов газовой
смеси, в инфракрасном спектре которого имеются полосы
поглощения в интервале от 1 до 5,6 мкм. Комплект газо-
анализатора: датчик, автоматический самопишущий по-
тенциометр ПСР1-02 на 10 мВ, стабилизатор напряжения,
ротаметр. Датчик состоит из оптического блока, блока
питания, усилителя и блока термостатирования. Схема
оптического блока приведена на рис. VI. 11, а. Светопровод
представляет собой трубу из алюминиевого сплава, торцы
которой закрыты окнами из фтористого лития, заполнен-
ную азотом. Для осушки азота и очистки его от угле-
кислого газа на входе газа в трубу (в бобышке) встраи-
вается поглотительный стакан с хлористым кальцием
и аскаритом. Поглотительные стаканчики встроены также
в соединительные каналы лучеприемиика для удаления
из камер мешающих газов. Блок термостатирования под-
держивает в корпусе датчика температуру +50° С.
Схема соединений газоанализатора приведена иа
рис. VI. 12. Блок термостатирования и блок питания
крепятся на задней стенке корпуса датчика снаружи.
Монтаж датчика щитовой; прибор рекомендуется устанав-
ливать вблизи места отбора газа; при наличии вибрации
следует монтировать его на амортизаторах. Сброс газов
надо производить в выхлопную линию вне помещения.
К одной линии можно подключить три-четыре прибора.
Монтаж газовых линий производится стальными бесшов-
ными трубами диаметром 6Х 1 мм. Корпус датчика в а до
заземлить, подключив его к общему контуру заземления.
Расстояние от датчика до вторичного прибора до
300 м.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Рис. VI. 12. Газоанализатор ГОА-2:
1 — датчик; II — стабилизатор напряжения; III— вторичный прибор ПСР1-02;
1 — излучатель; 2 — блок питания; 3 — усилитель; 4 — термостат; 5 — термо-
контактор; 6 — светопровод; 7 — рабочая кювета
Газоанализатор ОА-5501. Измерительная схема —
двухканальная дифференциальная с прямым измере-
нием (рис. VI. 11, б). Газоанализатор соответствует
ГОСТ 13320—69. Дополнительная суммарная квадратич-
ная погрешность не превышает основной погрешности
при изменении температуры окружающей среды на ±10° С
от 20° С, изменении атмосферного давления на 10 мм рт. ст.
от калибровочного, изменении напряжения питания на
±10% от 127 В и изменении концентрации неопределяе-
мых компонентов. В газоанализаторах на СО2 внутри
корпуса приемника установлен фильтр-поглотитель, за-
полненный аскаритом и ангидроном для поглощения
СО2, выделяемой элементами приемника. Корпус прием-
ника заполняется азотом от баллона; давление в корпусе
должно быть 0,5 кгс/см2.
Комплект газоанализатора: приемник, самопишущий
потенциометр КСП2-016 (см. гл. V), электроблок, стабили-
затор напряжения, баллон с контрольной газовой смесью,
соединительная коробка. Вспомогательные устройства
(холодильники, фильтры и др.) для подготовки газовой
смеси поставляются по опросному листу. Блоки газоана-
лизатора смонтированы на двух панельных щитах раз-
мерами (в мм): на щите 600X 400X 315 — приемник и
соединительная коробка, на щите 900X 400X 380 —
5 Б. Д. Кошарский
129
8
Таблица VI.6
Технические характеристики оптико-акустических газоанализаторов
Тип Определяемый газ Пределы измерения объемных долей в % Анализируемая газовая смесь Напряжение пита- ния в В (50 Гц); потребляемая мощ- ность в В.А Время прогрева в мин Запаздывание в с Основная погреш- ность в % от верх- него предела изме- рения
Область применения Давление в мм вод. ст. Объемный рас- ход в л/ч Температура в °C
ГИП-ЮМБ СО 0—0,005 Азото во дородная смесь Конвертированный газ в производстве аммиака 100 50 — 220; 250 300 120 3:10
СО, 0-0,005
ОА-5501 СО, 0-0,01; 0-0,02; 0-0,05 N,; О,; Н, и инертные газы; при опре- делении СО содержание объемных долей СО2±СН4 < 10%; при определении СО,—СН4±Н, < 10%; при определении СН4—СО+СО, < 10%; влага до 1 г/м’; пыль до 0,001 г/м’ 40 18-42. 5-35 127; 200 • 180 60 10
0-0,1; 0-0,2; 0-0,5 ±5
СО; СН4 0-0,05 =t= 10
0-0,1; 0-0,2; 0-0,5 ±5 -
ГОА-21 ГОА-20 ГОА-22 СН4 0 — 1; 0-3 Конвертированный газ в производстве аммиака 20 50 220; 250 300 25 ±2,5
0—10 Газы пиролиза метана ±4
ОА-2109 СО 0-1; 0-2; 0-5; 0-10; 0-20; 0-30; 0-50; 0-70; 0-100 СО; СО,; СН4; NH,; N,; О, и Н,* **; пыль до 0,001 г/м’; агрессивные примеси (H,S, NH, и др.) до 0,01 г/м’-, влага до 1 г/м’ 40 18-30 5-35 127; 150 е-м 30 ±2,5
ОА-2209 СО,
ОА-2309 СН4
ОА-0304 СО; СО, 0—35; 0—20 Колошниковый газ доменных печей: СО; СО,; Н2; N, < 80%; H,S <0,01%; СН4 < 0,6%; пыль до 0,05 г/м’; влага до 100 г/м’ 15 000 *** 18-30 500 *** 127; 400 60 420 ±2,5
н, 0-5; 0-10; 0-20 ±5
ОА-0306Т * СО; СО, 0-35; 0-20 Объемные доли СН4 < 0,04 %; влага до 50 г/м’; пыль до 0,015 г/м’ 400—600 18-30 40 127; 400 60 — ±2,5
н, 0-5; 0-10 ±4
ГИП-14-2 СО 0-10 Газовая смесь в производстве аммиака 500 40 5-40 220; 200 300 40 ±2,5
ГИП-14-1 СО, 0-1 й:4
ГИП-14-4 0—10 ±2,5
ГИП-14-3 NH, 0-15
ГИП-14-5 0—25 ±5
Примечание. Для газоанализаторов ОА-2109; ОА-2209: ОА-2309; ОА-0306Т дополнительная погрешность от изменения температуры иа 10* С составляет ±2,5%.
* Температура окружающей среды 10—50° С; относительная влажность до 92%.
’* Для газоанализатора ОА-2209 изменение содержания объемных долей СН4 ± Н, < ±15%.
*** Температура и давление в месте отбора газа.
самопишущий прибор и электроблок. Расстояние между
ними до 150 м. Монтаж производится трубками диаметром
8Х1 мм из нержавеющей стали. Газоанализатор может
работать во взрывобезопасных условиях. Общий вид
приведен на рис. VI. 13.
Для продувки корпуса приемника необходим азот
под давлением 0,5 кгс/см2, кабели измерительных линий
должны быть проложены в стальной трубе. Газоанализатор
должен быть заземлен.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Газоанализаторы ОА-2109, ОА-2209, ОА-2309. Изме-
рительная схема — двухканальная дифференциальная
с газовой компенсацией (рис. VI.11, я). Газоанализаторы
ОА-2109, ОА-2209, ОА-2309 соответствуют ГОСТ 13320—69.
Надежность газоанализатора: продолжительность безот-
казной работы 1000 ч при I = 25 =*= 5° С и номинальной
нагрузке 0,8.
Комплект газоанализатора: измерительный блок, элек-
тронный самопишущий мост КСМ2-024 (см. гл. V), ста-
билизатор напряжения, два баллона с контрольной газо-
вой смесью. Вспомогательные устройства, необходимые
для подготовки газовой смеси (фильтры, холодильники
и др.), поставляются по опросному листу. Все элементы
измерительной и электрической схемы размещены в кор-
пусе измерительного блока. Для устранения влияния
измеряемого компонента, содержащегося в окружающем
воздухе, и во избежание образования взрывоопасных
концентраций в корпусе при натекании смеси из газовой
магистрали необходима подача азота 0,05—0,3 л/мин.
Газоанализаторы предназначены для работы во взрыво-
безопасном помещении. Вторичный прибор должен быть
размещен в непосредственной близости от измерительного
блока. Сопротивление каждого провода, соединяющего
самопишущий прибор с измерительным блоком, не должно
превышать 0,2 Ом. Провода должны быть экранированы
от внешних магнитных полей прокладкой в стальной
трубе или бронированным кабелем.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
F
• 1
Газоанализаторы бА-0304, ОА-0306Т. Действие газо-
анализаторов основано на оптико-акустическом эффекте
для измерения концентрации окиси углерода и двуокиси
углерода и термокондуктометрическом анализе для опре-
деления концентрации водорода. По принципу работы
анализатор на водород аналогичен газоанализатору
ТП1120, анализатор на окись углерода и двуокись угле-
рода •— газоанализаторам ОА-2109 и ОА-2209. Газоана-
лизатор ОА-0306Т — в тропическом исполнении. Газо-
анализаторы ОА-0304 и ОА-0306Т соответствуют
ГОСТ 13320—69.
Для компенсации влияния COS на показания по
водороду используется дополнительный реохорд самопи-
шущего прибора анализатора на двуокись углерода, пи-
таемый от специальной обмотки трансформатора анали-
затора на водород. Каждый из анализаторов газоанали-
затора ОА-0304 состоит из трех основных узлов: прием-
ника (измерительного блока), самопишущего прибора
МСР1 или КСМ2-024 и стабилизатора напряжения. Вспо-
могательные устройства (фильтры, холодильники, редук-
торы давления, блок регулирования и фильтрации) яв-
ляются общими для всех трех анализаторов. В газоанали-
заторе ОА-ОЗОбТ имеется также электроблок в комплекте
анализаторов иа СО и СО2. Все вспомогательные устройства
газоанализаторов, входящие в комплект газоанализатора,
монтируются на рамах размерами (в мм): для ОА-0304 —
1045X675, для ОА-ОЗОбТ — 560X500. Электроблок и
приемник анализаторов на СО и СО2 в газоанализаторе
ОА-ОЗОбТ монтируются на щите размером 1000x 400 мм
(один щит на анализатор). Газоанализаторы устанавли-
ваются в вентилируемом взрывобезопасном помещении;
газоанализатор ОА-ОЗОбТ — при температуре 10—50° С
и влажности до 92%. Условия эксплуатации анализаторов
на окись углерода и двуокись углерода аналогичны газо-
анализаторам ОА-2109 и ОА-2209. Сопротивление соедини-
тельной линии между измерительным блоком и самопи-
шущим прибором для газоанализатора на водород должно
быть 2,5 ± 0,5 Ом для каждого провода. Щит вспомога-
тельных устройств может быть установлен на расстоя-
нии до 30 м от точки отбора; расстояние между этим щитом
и измерительными блоками должно быть по крайней
мере 1 м.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Газоанализатор ГИП-14. Измерительная схема —
двухканальная дифференциальная с оптической компен-
сацией (рис. VI. 11, г).
Газоанализатор предназначен для анализа газа с по-
лосой поглощения инфракрасного излучения в интервале
1—15 мкм.
Газоанализатор выпускается в нормальном исполнении.
Комплект газоанализатора: датчик, вторичный прибор,
стабилизатор напряжения, панель подготовки газа. Га-
баритные размеры датчика 430 X 410X 300 мм. Датчик
устанавливается на щите. Вторичный прибор не должен
быть удален от датчика больше чем иа 300 м.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Газоанализатор ГИП-ЮМБ. Схема измерения — двух-
канальная дифференциальная с прямым измерением
(рис. VI.11, б). Газоанализатор предназначен для анализа
содержания определяемого компонента, имеющего в инфра-
красном спектре излучения полосы поглощения в интер-
вале 1—5,5 мкм.
Электрическая схема газоанализатора включает схемы
блоков обтюратора, усилителя и термостатнрования. Си-
стема термостатирования поддерживает температуру в лу-
чеприемнике 50° Сив кюветах 40° С. Установка нуля
н реперной точки производится по микроамперметру М-24
измерительного блока. Прибор предназначен для эксплуа-
тации при нормальных условиях во взрывобезопасном
помещении. Газ, поступающий в газоанализатор, ие дол-
жен содержать капель, насыщенных паров при темпера-
туре выше +10° С, механических примесей более 1,5 кг/см3.
Корпус датчика должен продуваться азотом под
131
давлением 0,9 кгс/см2. Объемный расход азота соста-
вляет 5 л/мин.
Комплект газоанализатора: датчик, блок термоста-
тирования, самопишущий потенциометр ПСР1-02 на 10 мВ,
панель дистанционного управления ПДУ, фильтр воздуха
ФВ-10, стабилизатор напряжения С-0,09, ротаметр РС-ЗА,
диафрагма, кабели соединительные. Габаритные размеры
датчика 700x1300X400 мм, блока термостатирования
286-Х 198 X 135 мм. Датчик рекомендуется устанавливать
вблизи места отбора газа. Газовые линии следует проло-
жить стальными бесшовными трубками диаметром 6Х 1 мм.
Датчик необходимо заземлить.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Phc.VI.14. Газоанализатор ГУП-2:
/ — датчик; 2 — вторичный прибор; 3 — реле давления; 4 — электронное реле; 5 — ста-
билизатор напряжения
VI. 1.6. Оптические абсорбционные
в ультрафиолетовой области
спектра газоанализаторы на С12 и дивинил
..Действие газоанализаторов ультрафиолетового погло-
щения основано на наличии у определяемого компонента
спектров поглощения, не перекрывающихся спектрами
поглощения других компонентов анализируемой газовой
смеси и спектральными характеристиками элементов
в оптической системе прибора. Газоанализаторы ультра-
фиолетового поглощения применяются для газов и паров,
отличающихся от других газов интенсивными спектрами
поглощения. К таким газам относятся хлор, бензол, озон,
пары ртути и др. Схемы измерения выполняются одно-
канальными с одним лучеприемником и дифференциаль-
ными двухканальными с электрической компенсацией.
Газоанализаторы ГУП-2. Измерительная схема —
двухканальная дифференциальная. Источником ультра-
фиолетовой радиации является ртутная газоразрядная
лампа высокого давления ПРК-4, которая питается от
генератора высокой частоты. Мощность, выделяемая
ртутной лампой в оптическую систему, составляет 0,5—
0,95 Вт. Рабочая кювета обеспечивает определенное зна-
чение поглощения при дайной концентрации в зависимости
от длины кюветы. В качестве лучеприемников используют-
ся два фотоэлемента. Свет от лампы проходит двумя по-
токами через кювету, продуваемую анализируемой газовой
смесью, и помимо нее и попадает на фотоэлементы. Фото-
элементы включены в схему симметричных катодных
повторителей. При наличии определяемого компонента
в газовой смеси часть излучения поглощается в кювете,
в результате чего создается разность напряжений, про-
порциональная содержанию компонента, которая изме-
ряется вторичным прибором — потенциометром (шкала
прибора отградуирована в процентах содержания хлора).
Газоанализатор выпускается для измерения содержа-
ния хлора (модификации ГУП-2, ГУП-2А, ГУП-2Б) и
озоиа (модификация ГУП-2В). Модификации ГУП-2,
ГУП-2А и ГУП-2Б на пределы измерения (объемные доли
в %) 0—2, 0—3 и 40—100 соответственно применяются
для контроля хлористого водорода в производстве винил-
хлорида, отходящих 1азов хлорировании титана и анод-
ного хлоргаза титаио-магниевого производства.
Модификация ГУП-2В предназначена для контроля
воздуха помещений. Основная погрешность газоанали-
затора —5% от верхнего предела измерения. Объемный
расход газовой смеси 60 л/ч
для ГУП-2А и ГУП-2Б, 150 л/ч
для ГУП-2, давление (в мм
вод. ст.) соответственно 10 и 25;
температура 5—45° С. Время
прогрева газоанализатора 3 ч,
запаздывание 10 с. Газоанали-
затор предназначен для работы
во взрывобезопасном помеще-
нии. Датчик термостатируется
и продувается азотом или воз-
духом под давлением 0,6—
0,9 кгс/см2; при давлении ниже
0,4 кгс/см2 реле давления вы-
ключает систему термостатиро-
вання. Объемный расход азота
составляет 400 л/ч. Темпера-
тура термостатирования дат-
чика +50° С. Напряжение пи-
тания 220 В, 50 Гц; потреб-
ляемая мощность 450 В • А.
В комплект газоанализатора
входят: датчик, вторичный при-
бор иа базе КСП-3 (см. гл. V),
стабилизатор напряжения С-0,9,
электронное реле ЭЛР-1, реле
давления РЛД-4, панель дистан-
ционного управления ПДУ-2, фильтр воздуха ФВ-10,
очистное устройство ПС-3 (для ГУП-2А — очистное
устройство ОУ-2, для ГУП-2Б — очистное устройство
ОУ-1).
Моитаж датчика газоанализатора следует произво-
дить вблизи места отбора газа, около датчика установить
фильтр для очистки от механических примесей. Монтаж
газовых линий следует производить фторопластовыми или
полихлорвиниловыми трубками с внутренним диаметром
10 мм, выхлопную трубу — диаметром 12 мм. Вторичный
прибор может быть установлен на расстоянии до 100 м
от датчика. Измерительные и силовые проводки прокла-
дываются раздельно в металлических заземленных труб-
ках. Корпус датчика необходимо заземлить. Габаритные
размеры датчика 530X470X430 мм. Схема электрических
соединений газоанализатора приведена на рис. VI.14.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Газоанализатор ГУД-2А. Газоанализатор предназна-
чен для измерения содержания дивинила в бутан-бути-
леновой фракции производства дивинила. Пределы изме-
рения 0—5 объемных долей в %; основная погрешность
^5% от верхнего предела измерения. Объемный расход
газа 15 л/ч, давление 200 мм вод. ст., температура 5—
40° С. Время прогрева 3 ч, запаздывание 40 с. Схема
измерения — одноканальная. Датчик выпускается вовзры-
возащищеином исполнении. Продувка кожуха датчика
производится сухим чистым азотом или другим инертным
газом. Давление азота 2,5 кгс/см2 редуцируется до 1,2—
1,5 кгс/см2; объемный расход в рабочем режиме состав-
ляет 1000—1200 л/ч, в пусковом режиме 3000 л/ч; темпе-
ратура 5—40° С. Блокировкой обеспечивается автомати-
ческое включение газоанализатора только после про-
дувки датчика н давлении в кожухе 300 мм вод. ст. При
132
аварийном отключении линии азота подключается газ
с баллона. При падении давления и расхода система бло-
кировки отключает питание газоанализатора. При уве-
личении давления выше 1000 мм вод. ст. срабатывает
предохранительный клапан. Напряжение питания 220 В,
50 Гц; потребляемая мощность 300 В-А.
Датчик может работать во взрывоопасных помеще-
ниях и наружных установках, в которых возможно обра-
зование взрывоопасных смесей 1, 2-й категорий групп А,
Б. Клапан ЭПКД-ВЗГ и манометры ВЭ-16РБ имеют
взрывозащищенное исполнение В4А-ВЗГ, остальные блоки
имеют нормальное исполнение. Комплект газоанализатора:
датчик ДГУД-2А, электронный блок БЭ-1А, блок регу-
лировки и фильтрации Б-1, вторичный прибор ПВ-13,
стабилизатор напряжения, реле времени, двойной элек-
тропневматический клапан ЭПКД-ВЗГ, манометр М-1,
редуктор газа РГ-2, регулятор расхода газа РРГИН-2,
фильтр воздуха ФВ-10, фильтр механических примесей
ФП-630, панель дистанционного управления ПДУ-А,
датчик расхода с диафрагмой, дифманометр ДМПК-4,
манометр ВЭ-16РБ, фильтр жидкости ФЖ-3, испаритель
ИЖ-1 (фильтр ФП-630 и блок регулировки и фильтрации
П-1 поставляются по требованию заказчика). Габаритные
размеры (в мм): датчика 1190X 463X 382; электронного
блока 535X 349X 433. Вторичный прибор устанавливается
на расстоянии до 300 м от электронного блока БЭ-1А,
датчик — на расстоянии до 150 м. Прокладка кабелей,
соединяющих датчик и блоки, находящиеся во взрывоопас-
ном помещении, производится в стальных трубах. Все
блоки должны быть заземлены. Блоки газоанализатора
необходимо защитить от местных перегревов, потоков
холодного воздуха, электромагнитных полей и вибрации.
Датчик устанавливается вблизи отбора горизонтально на
кронштейнах, на высоте 70—80 мм от пола; остальные
блоки монтируются на щите.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
VI. 1.7. Оптические абсорбционные
в видимой области спектра
(фотоколориметрические ленточные)
газоанализаторы на О3, H2S, SO2,
NO, NO2 и др.
Действие фотоколориметрических газоанализаторов
основано на цветной избирательной реакции химического
взаимодействия между определяемым компонентом газовой
смеси и индикаторным раствором. Реакция сопровож-
дается образованием цветных продуктов, концентрация
которых определяется по величине поглощения светового
потока. В ленточных газоанализаторах индикаторным
раствором предварительно пропитывают бумажную или
текстильную ленту.
Оптическая схема выполнена двухканальной. Лампа
накаливания образует два световых потока. Рабочий поток
падает на индикаторную ленту и, отражаясь от нее, по-
падает через светофильтр на рабочий фотоэлемент. Сравни-
тельный поток проходит через диафрагму, светофильтр
и падает на сравнительный фотоэлемент. Электрические
сигналы от двух фотоэлементов поступают на вход катод-
ного повторителя (схема с электрической компенсацией),
с которого снимается результирующий сигнал на вход
электронного автоматического моста — вторичного при-
бора газоанализатора. Технические характеристики газо-
анализаторов приведены в табл. VI .7.
Газоанализатор ФКГ-2. Модификация ФКГ-2В пред-
назначена для контроля содержания H2S в воздухе по-
мещений производства искусственного волокна. Измери-
тельная схема — дифференциальная с непосредственным
отсчетом. Лента пропитывается раствором ацетата свинца.
Потемнение ленты вызывает PbS, выделяющийся при
взаимодействии ацетата с сероводородом. Дополнительные
погрешности: —2% от отклонения барометрического
давления на 10 мм рт. ст., —2% от отклонения темпера-
туры окружающей среды на 10° С — 1,5% от изменения
давления газовой смеси на —200 мм вод. ст.
Корпус датчика продувается сухим чистым воздухом.
Термостатирование датчика осуществляется продувае-
мым воздухом, который нагревается в нагревательном
устройстве. Температура термостатироваиия 40° С. Дав-
ление воздуха поддерживается равным 1 кгс/см2 панелью
дистанционного управления ПДУ. В корпус воздух
поступает через эжектор, который засасывает часть воз-
духа из прибора. При падении давления воздуха ниже
0,4 кгс/см2 отключается питание прибора. Газоанализатор
предназначен для работы во взрывобезопасном помещении.
Комплект газоанализатора: датчик, вторичный прибор
на базе потенциометра КСП-3 (модель 2300), реле давле-
ния РлД-1, электронное реле ЭлР-1, панель дистанцион-
ного управления ПДУ-2, реле времени Е-52 на 220 В,
стабилизатор напряжения С-0,09, фильтр воздуха ФВ-10,
влагоотделитель, побудитель расхода (побудитель рас-
хода и влагоотделитель поставляются по особому заказу).
Габаритные размеры датчика: 430X315X175 мм. Датчик
устанавливается возле точки отбора газа; газоподводя-
щая и воздушная линии выполняются стальной трубкой
диаметром 8Х1 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Газоанализатор ФЛ 5501М. Измерительная схема —
дифференциальная с электрической компенсацией. Газо-
анализатор универсальный и может быть использован
для непрерывного циклического измерения микрокон-
центраций различных газов, вступающих в цветную
реакцию с индикатором. Г азоанализатор выпускается
в двух вариантах: для контроля конкретного компонента
в анализируемой газовой смеси (целевого назначения)
и для анализа газовой смеси без указания контролируемого
компонента и пределов измерения (общего назначения).
Газоанализатор общего назначения может быть поставлен
с циклом работы и расходом, отличными от указанных
в табл. VI .7. Дополнительные погрешности (в % от верх-
него предела измерения): от изменения температуры
окружающей среды на каждые 10° С в пределах 20—С
и 20—40° С для специального газоанализатора —15,
для общего —5; от изменения влажности анализируемой
газовой смеси от 70 до 30% и от 70 до 80% для специаль-
ного газоанализатора —15. Непрерывная работа газо-
анализатора без смены индикаторной ленты 150 ч; для
газоанализаторов на NO2, NHS, H2S (0—0,01 мг/л) —
75 ч. В комплект поставки газоанализатора общего назна-
чения входят: датчик, автоматический электронный ре-
гистрирующий прибор КСМ2-024 (см. гл. V), побудитель
расхода ПР-8, химический фильтр, запорно-регулирующий
вентиль, два контрольных фильтра и стабилизатор напря-
жения С-0,09. Химический фильтр улавливает вредные
примеси и защищает побудитель расхода от продуктов
химической реакции на индикаторной ленте.
В комплект газоанализатора специального назначе-
ния входит дополнительно набор реактивов. Для газоанали-
заторов на NO2, NHs, H2S (0—0,01 мг/л) поставляется
также набор индикаторных лент. Все изделия газоанали-
затора смонтированы на панельном щите, который уста-
навливается во взрывобезопасном помещении с темпера-
турой воздуха 5—40° С и относительной влажностью
30—80%. Вблизи газоанализатора не должно быть мощ-
ных источников переменных электромагнитных полей.
Для подключения газоанализатора к месту отбора пробы
применяются трубки диаметром 8Х 1 мм из стали Х18Н9Т
и титана ВТ1-1 (для хлора и озона). Вместо стальных
могут быть применены полиэтиленовые трубки, защи-
щенные от механических повреждений. Внутреннюю
поверхность стальных трубок необходимо отполировать
(без применения масла и полировочных паст). После про-
мыва и осушки производится электрохимическая поли-
ровка. Гибка трубок осуществляется при заполнении их
133
Таблица VI.7
Технические характеристики фотоколориметрических ленточных газоанализаторов
Тип Определяе- мый газ Пределы измерения в мг/л Анализируемая газовая смесь Напряжение пита- ния в В (50 Гц); потребляемая мощ- ность в В-А Время прогрева в мин Запаздывание в мин Основная погреш- ность в % от верх- него предела изме- рения Время одного цикла в мин
Область применения Давление в мм вод. ст. Объемный рас- ход в л/ч Температура в °C
ФКГ-2А Н2 0—150 мг/м3 Водяной, полу- водяной и кок- совый газ после сероочистки 12000 4 10—40 220; 300 240 3 ±10 —
ФКГ-2Б 0—0,005% Крекинг или пирогаз
ФГЦ-1А H2s 0—1 мг/м3 Состав газовой смеси определяет- ся при заказе прибора 1я; пределы измерен и 12000 60 5—50 220; 100 120 6 ±20 3
ФГЦ-1Г 0—0,3 40 20
ФГЦ-1Д 0—0,1 120
ФЛ5501М H2s 0—0,001; 0—0,01 10000 1 0— юс 30 5—50 ительны 220; 150 180 5; 10 ±15 2,5; 5
so2 0—0,02 15 10 5
NQj 0—0,005 9 5 2,5
NH3 0—0,005 15 5 2,5
Cl2 0—0,005 30 10 5
O3 0—0,0001; 0-0,0005 60; 30
Гидразин- гидрат 0—0,002 30 10 5
ФЛ5501М * * Газ< __ - 1 - >ан алн затор общего назначен! 60 относ 220; 150 х единиц. 30 — =10 5
чистой водой с последующим замораживанием в жидком
азоте; сварка — при пропускании через них аргона.
Электрические соединения и габаритные размеры приведе-
ны на рис. VI.15, а.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Газоанализатор ФГЦ. Модификации ФГЦ-1Б,
ФГЦ-1В, ФГЦ-1Е, ФГЦ-2, ФГЦ-3, ФГЦ-4 предназначены
для контроля воздуха производственных помещений.
Измерительная схема — двухканальная дифференциаль-
ная с двумя фотосопротивлеииями ФСК-Г1 в плечах
моста. Индикаторная лента сухая. Сравнительное плечо
образовано фотосопротивлеиием, непосредственно вос-
принимающим поток от осветителя через отверстие регу-
лируемого сечения. Газоанализатор работает циклически.
Цикличность обеспечивается командным устройством,
которое открывает линию сжатого воздуха на пневмо-
привод механизма разгерметизации газовой камеры фото-
блока и механизма перемещения индикаторной ленты;
одновременно замыкается вход вторичного прибора.
134
Газовый переключатель под давлением воздуха перекры-
вает линии входа и выхода газа в газовую камеру фото-
блока во время перемещения индикаторной ленты. В га-
зоанализаторе, контролирующем воздух помещений, газ
просасывается воздушным эжектором. Регулятор расхода
РРГ-1А обеспечивает поддержание постоянного расхода
газа при изменении давления на ±25%. Воздух подается
под давлением 1,5 кгс/смг. Датчик газоанализатора пред-
назначен для работы во взрывоопасных помещениях,
в которых возможно образование взрывоопасных смесей
газов и паров 1, 2, 3, 4-й категорий групп А, Б, Г, Д и
ацетилено-воздушной смеси. Вторичный прибор и команд-
ное устройство устанавливаются во взрывобезопасном
помещении. Газовая смесь на входе в датчик не должна
содержать капельно-жидкой влаги, механических при-
месей и масла. Комплект газоанализатора: датчик, блок
питания, вторичный прибор КСП-4 (см. гл. V), панель
дистанционного управления ПДУ-А, фильтр воздуха
ФВ-2М, контрольный фильтр, игольчатый вентиль, рота-
метр PC-ЗА, редуктор ДР-1 и дополнительный фильтр
(поставляются по требованию заказчика), индикаторная
лента на 3 мес эксплуатации.
Схема внешних соедннеинй и габаритные размеры
датчика приведены на рис. VI. 15, б. Датчик газоанали-
затора устанавливается вблизи места отбора. Расстояние
блока питания и вторичного прибора от датчика должно
быть не больше 300 м. Монтаж датчика щитовой. Габарит-
ные размеры блока питания и выреза (в мм): 286Х
X 404 X 215; 274X372. Соединительные линии проло-
жить трубками из нержавеющей стали; газовые — с вну-
тренним диаметром 10 мм, воздушные — 6 мм. Электри-
ческие соединения между блоком питания и датчиком при
длине линий больше 50 м выполняются кабелем
РК-150-7-11, РК-150-7-12 (диаметром провода не более
0,5 мм), при меньшей длине допускается применение кабеля
РПШЭ. Блок питания и вторичный прибор соединяются
кабелем РПШЭ. Экраны кабелей и блоки газоанализаторов
заземлить. Внешние электрические соединения цепи осве-
тителя нельзя прокладывать кабелем с сечением жил
более 2,5 мм2.
Изготовитель: ОКБА, Тула.
Газоанализатор ФК-0066. Прибор предназначен для
определения и сигнализации токсичных концентраций
фтористого водорода (0,0005—0,005 мг/л), окислов азота
(0,005—0,03 мг/л), аммиака и алкиламинов (0,001—
0,01 мг/л). Продолжительность задержки при контроле
соответствующих продуктов 10—160 с, 20—100 с, 90—
600 с. Контроль осуществляется в технологических тру-
бопроводах и в воздухе производственных помещений.
Датчик газоанализатора выпускается в обычном
исполнении (ФК-0066Н) для фтористого водорода и окис-
лов азота и во взрывозащищениом исполнении (ФК-0066В)
для работы во взрывоопасных помещениях всех классов,
кроме В-1, в которых образуются взрывоопасные смеси,
относящиеся к категориям 1, 2, 3-й групп А, Б, Г.
ФК-0066В-1 предназначен для контроля суммы аммиака
и алкиламинов. Газоанализаторы обеих модификаций
могут перестраиваться для работы и с другими продуктами,
для этой цели предусмотрена возможность работы с лен-
тами типа «Индия» и «Молескин» (для этой ленты исполь-
зуется жидкий реактив). Объемный расход воздуха для
ФК-0066Н равен 60 л/ч, для ФК-0066В — 1 л/ч.
Газоанализатор может работать в режиме подачи
сигнала без задержки в условиях резких изменений кон-
центрации контролируемого продукта и с задержкой для
увеличения продолжительности работы без смены индика-
торной ленты.
Комплект газоанализатора: датчик и пульт управле-
ния; дополнительно могут поставляться редуктор давле-
ния, счетчик импульсов и самопишущий прибор МС1-03.
Габаритные размеры (в мм): датчика 560Х 405Х 275, пульта
управления 310Х 136X330. Пульт управления может быть
удален от датчика на 250 м; датчик работает при темпе-
ратуре окружающего воздуха (—40)—(+40)° С и отно-
сительной влажности 50—95% (при t = 20° С). Газоана-
лизатор виброустойчив.
Изготовитель: завод «Киевприбор».
VI.2. ПРИБОРЫ
ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ
АВТОМАТИЧЕСКИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
ДЛЯ АНАЛИЗА ОКРУЖАЮЩЕЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
VI.24. Термомагнитные
газоанализаторы МН5121,
МН5122, МН5125, МН5126 на О2
Принцип действия термомагнитных газоанализаторов
описан в п. VI.1.1. В газоанализаторах МН5121, МН5122,
МН5125, МН5126 применена компенсационно-мостовая
135
<
Таблица V1.8
Комплектность газоанализаторов МН5121, МН5122, МН5125, МН5126
Наименование комплектующих изделий
Модифика- ция газоана- лизатора Измерительный блок Электронный FTrtTZ <5 15 Мп СИЛ ТТТ ГТ ft прибор Дублирующий показывающий прибор ГТГ-1 | Ротаметр с фильт- ром 1 Вентиль запор- но-регулирую- щий Вентиль запор- ный Фильтр кон- трольный ! Фильтр с дрос- селем Редуктор давле- ния ВР-0,5 Побудитель рас- хода ПР-7 Кран-переклю- чатель Распределитель- ный блок Сосуд для кон- денсата Табло четырех- ламповое Дозирующее устройство ДК-1
МН5121 МН5122 МН5125 МН5126 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
измерительная схема, состоящая из двух неуравновешен-
ных мостов: рабочего, сопротивления которого находятся
в камерах с анализируемой газовой смесью, и сравнитель-
ного, выполненного на принципе теплопроводности. Два
противоположных плеча сравнительного моста находятся
в камерах, заполненных воздухом нормального состава,
два других — в камерах, заполненных смесью из 50%
СО2 и 50% воздуха. Компенсационные мосты предназна-
чены для устранения влияния колебаний температуры
окружающей среды на показания газоанализатора. При
разбалансе измерительной схемы усилитель подает напря-
жение иа управляющую обмотку реверсивного двигателя,
который перемещает подвижный контакт реохорда до
наступления равновесия; одновременно меняется напря-
жение, поступающее на выносные дублирующие приборы.'
Газоанализаторы отличаются составом комплектующих
изделий (табл. VI.8) и назначением. Газоанализатор
МН5121 контролирует концентрацию кислорода в воздухе
одного помещения двумя выносными приборами. Газо-
анализатор МН5122 контролирует и показывает попере-
менно концентрацию в четырех точках; продолжитель-
ность отбора из каждой точки 3 мин, переключение точек
отбора автоматическое. Точки отбора сигнализируются
выносным четырехламцовым табло. Показания дубли-
руются двумя выносными показывающими приборами.
В газоанализаторе МН5125 обеспечивается контроль
в одной точке; при отклонении концентрации от задан-
ных значений подается сигнал дозирующему устройству
ДК-1 на раздачу кислорода или прекращение раздачи.
Показания дублируются одним выносным показывающим
прибором. MH5126 обеспечивает автоматический пооче-
редный отбор в четырех точках и сигнализацию точек
отбора. Раздача кислорода возможна только в одну точку,
при этом газоанализатор переводится на постоянный
отбор из этой точки. В газоанализаторах имеется возмож-
ность сигнализировать два значения концентрации в пре-
делах шкалы. Газоанализаторы МН5121, МН5122, МН5125,
МН5126 поставляются смонтированными на раме, за
исключением выносных дублирующих приборов, блока
распределения газа четырехлампового табло и дозиру-
ющего устройства для раздачи кислорода. Габаритные
размеры рам (в мм) МН5121, МН5122, МН5126 525 X
X 830 X 250; МН5125 500Х 1250X 260. Габаритные
размеры выносного дублирующего прибора (в мм): диа-
метр 112, глубина 132; четырехлампового табло 85X90 X
X 155. Технические характеристики газоанализаторов
приведены в табл. VI.9. Анализируемая смесь может
содержать (объемные доли в %): Н2 0,3; СО2 0,8;CnHm3
и (мг/м3) NH3 0,08; H2S 0,05; H2SO4 0,06 (пары); этил-
ацетата 0,06; димеров хлоропрена 0,7; фенолов 0,2; фтале-
вого ангидрида 0,1; влаги 20—70%; остальное — азот.
При монтаже следует соблюдать следующие условия:
щит газоанализатора может быть удален от места отбора
на 25 м, сопротивление проводов между дублирующими
выносными приборами и электронным прибором должно
быть не больше 2,5 Ом на каждый провод, расстояние до
100 м; световое табло устанавливается рядом с дублиру-
ющими приборами. Щит газоанализатора крепится верти-
кально на амортизаторах. Электрические соединения про-
изводятся кабелем КНР.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Таблица VI.9
Технические характеристики газоанализаторов окружающей воздушной среды иа содержание О2, О3,
Cl2, H2S, SO2, NH3, СО, НС1, NO2, фосгена, синильной кислоты и др.
Тип Определяе- мый компо- нент Пределы измерения в мг/м3 Давление в кгс/см2 Объем- ный расход в л/ч Температура в °C Напряже- ние пита- ния в В (50 Гц); потребляе- мая мощ- ность в В-А Время про- грева в ч Запаз- дыва- ние в мни Основная погрешность в % от верх- него предела измерения
МН5121 МН5122 МН5125 МН5126 О2 15—30% объемных долей 0,9—1,1 42 5—50 127; 125 1 0,3 ±0,5% объемных долей О2
ГУП-2В Os 0—10% весо- вых долей 1,2 60 20 220; 450 3 1 ±5 *
136
Продолжение табл. VI.9
Тнп Определяе- мый компо- нент Пределы измерения в мг/м3 Давление в кгс/см2 Объем- ный расход в л/ч Температура в °C Напряже- ние пита- ния в В (50 Гц); потребляе- мая МОЩ- НОСТЬ в В-А Время про- грева в ч Запаз- дыва- ние в мин Основная погрешность в % от верх- него предела измерения
ФКГ-З С1г 0—0,002 1,0 60 10—35 220; 100 3 3,5 —20
ФКГ-2В HsS 0—30 1,2 50 10—40 220; 300 4 3 — 10
ПГ-У2 soa 0—0,2; 0—0,5; 0—1; 0—3 0,01 30 10—40 220; — — 3 ±5
ГКП-1 so2 0—1; 0—2; 0—5; 0—10 1,0 50 (—40)— (+40) 220; 100 — 1 ±6
ТП-4201 NH3 0—10% объ- емных долей 0,997—1,3 (аварийное) 42 (-40)- (+40) 127; 200 0,25 0,25 ±0,4% объем- ных долей NH3
ТХ-2104 CO 0—100; 100—1000 0,98—1,25 480 5—50 127; 300 0,4 5 ±5
ФГЦ-1В ФГЦ-1Е Ф1Ц-2 ФГЦ-3 ФГЦ-4 H2S; фосген; синильная кислота; NHS 0—10 0—30 0—0,5 0—0,5 0—20 1,0 6 2 120 90 2 5—50 220; 100 2 10 6 8 8 6 ±20
ФЖС-1.2 Сероуглерод 0—20 0,91—1,07 20 5—50 220; 100 0,3 10 ±15
«Сигма-1 А» HC1 0—10 0,98—1,05 — 10—35 220; 400 3 1,5 ±15*
ФЛС2.11 ФЛС2.12 ФЛС2.13 H2S NH3 Cl2 Предельно допустимые концентрации (ПДК) 1,0 10 20 20 — 220; 100 3 2 —0,2 ПДК
ФЛ5501М NH3 NO2; Cl2 Os SO, H2S 0—10 0—5 0—0,5 0—20 0—1; 0—10 1,0 9 9; 30 30 15 30 5—50 127; 150 0,5 20 ±10
ФК-0066 — — 1—1,5 90 (-40)—(+40) 220; 100 — — —
«Гамма-1 А» Бензол 0—100 1 ±10 *
«Гамма-1Б» «Гамма-1 В» Стирол 0—75; 0—25 1,0 3 5—40 220; 100 1,5 3 ±10; ±15*
«Гамма-1Д» «Гамма-2А» * Погрет Толуол Хлорвинил ность в % от 0—150 диапазона измерен ИЯ. 1 ±10 *
137
VI. 2.2. Кулонополярографические
газоанализаторы на SO2
Действие газоанализатора основано иа кулонометри-
ческом определении электрохимически активного вещества
йодистого водорода (JH), которое образуется в результате
окисления сернистого ангидрида (SO2) иодом. Иод гене-
рируется из раствора иоднстого калия на аноде цепи
электролиза. JH окисляется на измерительном электроде.
При постоянном расходе газовой смеси ток электролиза
является мерой содержания SO2- Вторичный прибор
2
~220В
220В
LfC3
Датчик с размерами 452x306x187. мм), вторичный при-
бор КСП-3 (см. гл. V), стабилизатор напряжения, влаго-
поглотитель.
Изготовитель: УНИхим, Свердловск.
VL2.3. Фотоколориметрические
газоанализаторы на Н2, Cl2, H2S,
NH3, фосген, окислы азота,
пары синильной кислоты
Действие фотоколориметрических газоанализаторов
описано в п. VI. 1.7.
Газоанализатор ФКГ-3. Измерительная схема при-
бора— дифференциальная с непосредственным отсчетом.
Лента пропитывается в корпусе датчика крахмальным
раствором йодистого кадмия. При взаимодействии с хло-
ром из него выделяется свободный иод, в результате чего
Рис. VI.16. Газоанализатор ГКП-1:
1 — датчик; 2 — пульт управления; 3 — потенциометр; 4 — стабилизатор напряжения; 5 — фильтр; 6 — ячейка
электрохимическая; 7 — фильтр грубой очистки; 8 — фильтр тонкой очистки; 9 — сигнализатор расхода газа;
10 — побудитель расхода газа; 11 — блок питания
измеряет падение напряжения на шунтирующем сопро-
тивлении, включенном в цепь измерительного электрода.
К этой группе газоанализаторов относят ГКП-1 и ПГ-У2.
Газоанализатор ГКП-1 является показывающим и
регистрирующим прибором, может быть использован
как стационарный и переносный для работы во взрыво-
безопасных условиях. В месте установки датчика темпе-
ратура может быть(—40)—(+40)° С, влажность 10—95%.
Схема соединений газоанализатора приведена на рис.
VI. 16. Технические характеристики газоанализатора при-
ведены в табл. VI.9. Комплект газоанализатора; датчик,
пульт управления, вторичный прибор (потенциометр
ПСР), стабилизатор напряжения.
Габаритные размеры (в мм): датчика 365x 206x 320;
пульта управления 114 X 90X 230. Датчик должен быть
установлен в месте отбора (монтируется в шкафу); пульт
управления, вторичный прибор и стабилизатор напряже-
ния устанавливаются в помещении с нормальными усло-
виями. Датчик с пультом управления соединяется с по-
мощью штекерных разъемов. Вторичный прибор может
быть удален от датчика на 500 м.
Изготовитель: ОКБА, Барнаул.
Газоанализатор ПГ-У2 предназначен для непрерыв-
ного показания. Выходной сигнал 0—10 мВ. Комплект:
и®
индикаторная лента приобретает фиолетовую окраску.
Интенсивность окраски зависит от концентрации хлора
в газовой смеси, проходящей через прибор; световые пучки
от осветительной лампы с помощью собирательных линз
направлены через отверстия в рабочем и сравнительном
фотосопротивлениях на движущуюся индикаторную
и сравнительную неподвижную ленты. Индикаторная
лента движется со скоростью 6 мм/мии. Отраженные от
леиты потоки попадают на фотосопротивлеиия. При ра-
венстве потоков показания прибора будут соответствовать
нулевому значению концентрации. В составе анализируе-
мой смеси могут быть сероводород и следы ртути. Комплект
газоанализатора: датчик, блок подготовки газа, фильтр,
панель дистанционного управления, стабилизатор на-
пряжения, электронный потенциометр КСП-3 модель 1001
(см. гл. V). Схема соединений газоанализатора приведена
на рнс. VI. 17. Блок подачи газа состоит из побудителя
расхода типа НЭВ (мембранного насоса с электромагнит-
ным приводом) и ротаметра PC-ЗА. Габаритные размеры
датчика 175x 325X 422 мм. Технические характеристики
газоанализатора приведены в табл. VI.9. Дополнительные
погрешности: ±2% от отклонения атмосферного давления
на 10 мм рт. ст.; —5% от отклонения температуры окру-
жающей среды на 5° С; —4% от изменения расхода на
—4%'; it 1,5% от изменения напряжения иа it 10%.
Время непрерывной работы газоанализатора —7 сут; время
цикла—5 мни. Газоанализатор предназначен для работы
во взрывобезопасном помещении при температуре окру-
жающего воздуха 10—35° С и влажности 80%. Для
очистки анализируемого воздуха от пыли перед входным
штуцером блока подачи газа устанавливается стеклянный
переходник со слоем ваты толщиной 20 мм. Для предот-
Рис. VI. 17. Газоанализатор ФКГ-3:
1 .— блок подачи газа; 2 — датчик; 3 — вторичный прибор;
4 — панель дистанционного управления; 5 — фильтр; 6 —
стабилизатор напряжения
вращения коррозии датчика корпус его продувается
чистым воздухом; объемный расход 400 it 100 л/ч. Воздух
подается под давлением 1 кгс/см2 через штуцер с входным
отверстием диаметром 0,6 мм. Корпус датчика пылебрыз-
гонепроницаемый. Датчик устанавливается возле точки
отбора воздуха на щите, под ним монтируется блок подачи
Сигнализатор ФЛС2.1 на Cl2, NHS,JH2- Прибор пред-
ставляет собой фотоколориметрнческий ленточный газо-
анализатор (см. п. VI. 1.7.) с двухканальиой дифферен-
циальной измерительной схемой. Действие прибора цикли-
ческое с продолжительностью цикла 2 мин и ждущим
режимом. Сигнализатор предназначен для сигнализации
двух значений превышения предельно допустимых кон-
центраций: 1ПДК и ЗПДК токсичных газов и паров.
Технические данные сигнализатора приведены в табл. VI.9.
Суммарная дополнительная погрешность при изменении
температуры окружающей среды и напряжения питания
не превышает to,5 и =±=1,5 ПДК соответственно для
каждого сигнализируемого значения. Сигнализатор может
работать непрерывно без подрегулировок 7 сут.
Циклическое действие прибора обеспечивается пнев-
матическим командоаппаратом; пуск двигателя комаидо-
аппарата и перемещение индикаторной ленты происходит
при накоплении концентрации, соответствующей сигналь-
ной. При отсутствии анализируемого компонента командо-
аппарат включается периодически с помощью реле вре-
мени с тем, чтобы исключить влияние непрерывной про-
дувки на чувствительность сигнализатора. Просос ана-
лизируемого воздуха осуществляется воздушным эжекто-
ром, скорость воздуха поддерживается регулятором рас-
хода. По окончании цикла работы (время одного цикла
2 мин) командоаппарат подает импульс на приводы раз-
герметизации газовой камеры и перемещение индикатор-
ной ленты. Воздушный эжектор работает непрерывно.
Все элементы блоков питания, сигнализации и команд
монтируются в пульте управления. Схема внешних элек-
трических соединений приведена на рис. VI. 18. Датчик
имеет взрывозащищенное исполнение и может работать
в помещениях всех классов, в которых возможно образо-
вание взрывоопасных смесей 1, 2, 3, 4-й категорий групп
I — датчик (глубина 260 мм): 2 — блок управления (глубина 308 мм
газа (на расстоянии не более 20 см от датчика). Газопод-
водящая линия должна быть выполнена трубкой диа-
метром 8X1 мм из титанового сплава ВТ-1 или из вини-
пласта. Расстояние от вторичного прибора до датчика
^100 м. Соединительные провода проложить в заземлен-
ных трубах отдельно от силовых.
Изготовитель: ОКБА, Тула.
Газоанализатор ФГЦ. Описание прибора приведено
в п. VI.1.7. Технические характеристики приведены
в табл. VI.9. Дополнительные погрешности (в % от верх-
него предела измерения): tlO от изменения температуры
окружающей среды на 10° С в интервале 20—50° С; ±10
от изменения напряжения питания на tl0%. Темпера-
тура окружающей среды 10—35° С. Время цикла (в мии):
4 для ФГЦ-2 и ФГЦ-3; 5 для ФГЦ-1 и ФГЦ-4.
А, Б, Г. Д и ацетилено-воздушной смеси. Для работы
командоаппарата и приводов перемещения индикаторной
леиты требуется очищенный осушенный воздух давле-
нием 1,4 кгс/см2. Объемный расход воздуха составляет
1000 л/ч.
Комплект сигнализатора: датчик, пульт управления,
индикаторная лента для трехмесячной эксплуатации и
соединительный кабель. Внешний вид и габаритные раз-
меры датчика и пульта управления приведены на рнс. VI.18.
Датчик размещается в месте отбора, пульт управления —
во взрывобезопасном помещении на расстоянии до 300 м
от датчика. Монтаж датчика и пульта—щитовой, утоп-
ленный. Линия воздуха от пульта управлеиня к датчику
прокладывается стальной трубкой с внутренним диамет-
ром 6 мм; соединения труб со штуцерами производится
139
сваркой. Внешние электрические соединения производить
кабелем РПШЭ-220. Экраны кабелей, датчик и пульт
заземлить. В местах возможного воздействия агрессивных
сред и механических повреждений кабель необходимо
проложить в металлических заземленных трубах.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Сигнализатор ФЖС-1.2. Прибор с жидким индикато-
ром предназначен для сигнализации предельно допусти-
мых концентраций (ПДК) паров сероуглерода. Шкала
прибора 0—2ПДК- Датчик имеет искробезопасное испол-
нение В4Т5 и может устанавливаться в помещениях,
где образуются смеси категорий 1, 2-й групп Т1—Т5.
Стабильность работы сигнализатора без регулировки
7 сут, время наработки на отказ 630 ч. Выходной сигнал
датчика 0—5 мА на нагрузке 2200 Ом. Прибор цикличе-
ского действия, время одного цикла 10 мни.
Комплект и габаритные размеры (в мм): датчик
428X 395X 330, пульт управления 428X335x330, вто-
ричный прибор КСП-4 (см. гл. V).
Для работы сигнализатора требуется осушенный воз-
дух давлением 1,4 кгс/см2, объемный расход 1 м8/ч. Дат-
чик может быть отдален от точки отбора на 5 м (если ана-
лизируемая смесь подводится к нему трубкой), от пульта
управления — на 300 м. Монтаж газовых линий между
датчиком и пультом управления производится трубками
из стали Х18Н10Т диаметром 6Х 1 мм; сброс производится
трубками с внутренним диаметром 10 мм, длиной 5 м.
Электрические линии между датчиком и пультом управ-
ления прокладываются кабелем РПШЭ 14X0,75 в зазем-
ленных трубах; линии питания, линии между датчи-
ком и вторичным прибором прокладываются кабелем
РПШЭ 2Х 0,75. Все блоки сигнализатора необходимо зазем-
лить. Температура окружающей среды 5—50° С, относи-
тельная влажность 80%.
Изготовитель: ОКБА, Тула.
VI.2.4. Оптический абсорбционный
в ультрафиолетовой области спектра'
газоанализатор ГУП-2В на О3
Принцип действия описан в п. VI.1.6; технические
характеристики приведены в табл. VI.9. В составе анали-
зируемой смеси может быть 1 мг/л механических примесей,
содержание кислорода 89—94%. Дополнительные погреш-
ности (в % от диапазона шкалы): ±5 от изменения тем-
пературы окружающей среды на ±10° С от 20° С; — 1
от изменения давления на —10 мм рт. ст. Габаритные раз-
меры датчика 480X350X350 мм. Газоанализатор пред-
назначен для работы во взрывобезопасном помещении.
Монтаж газоподводящей и выхлопной линий производится
фторопластовыми или полиэтиленовыми трубками с вну-
тренним диаметром 10 и 12 мм соответственно. Корпус
датчика должен продуваться азотом или чистым воздухом.
Объемный расход азота 300 л/ч, давление 1,5 кг/см2.
Состав комплекта и другие данные приведены в п. VI.1.6.
VI.2.5. Ионизационные газоанализаторы
на НС1, бензол, стирол,
хлорвинил, NHS, окислы азота
Газоанализатор «Гамма-1». Действие газоанали-
затора основано на ионизации молекул органических
веществ в пламени водорода и последующем измерении
величины ионизационного тока. В ионизационную камеру
между двумя электродами подается водород, который
поджигается специальной спиралью. Проводимость водо-
родного пламени при отсутствии в нем органических ве-
ществ низкая, поэтому ионизационный поток (фоновый
ток), протекающий между электродами в ионизационной
Рис. VI. 19. Газовая схема газоанализатора «Гамма-1»:
I — вентиль; 2 — редуктор газа; 3 — фильтр; 4 — регулятор давления; 5 — ротаметр; 6 — камера; 7 — преобразователь высо-
коомный; 8 — электронный потенциометр;. 9 — кран трехходовой; 10 — панель дистанционного управления
140
камере, не превышает 10~12 А. Появление в анализируе-
мом воздухе органических веществ и ионизация их в во-
дородном пламени приводят к резкому увеличению элек-
тропроводности пламени и увеличению ионизационного
тока. Величина ионизационного тока пропорциональна
количеству органических веществ, поступающих в камеру
в единицу времени. Измерение ионизационного тока
камеры осуществляется по падению напряжения на изме-
рительном сопротивлении электрометра.
Газоанализатор «Гамма-1» представляет собой ста-
ционарный, автоматический, непрерывно действующий
указывающий и записывающий прибор, предназначенный
для анализа микроконцентраций органических веществ
в воздухе производственных помещений. Датчик газоана-
лизатора имеет взрывобезопасное исполнение В4А-ВЗГ
и может устанавливаться во взрывоопасных помещениях,
где могут образоваться смеси газов и паров, относящихся
к 1, 2, 3-й категориям групп А, Б, Г и 4-й категории
группы А. Технические характеристики газоанализатора
приведены в табл. VI.9. Датчик и элементы подготовки
газа поставляются смонтированными на панели датчика
(блок ПД). В комплект поставки входят: панель датчика,
электрометр (преобразователь высокоомный) и электрон-
ный потенциометр. Электрометр и электронный потенцио-
метр имеют нормальное исполнение и устанавливаются
в взрывобезопасных помещениях на расстоянии до 100 м
от датчика. Для работы газоанализатора требуется водоррд
давлением 2—10 кгс/см2 и сжатый воздух (нли азот)
давлением 2—10 кгс/см2. Объемный расход водорода
3 л/ч; расход воздуха 30 л/ч. Источником получейия водо-
рода может быть баллон, электролизер или технологиче-
ский водород, не содержащий примесей органических
веществ. Газовая схема газоанализатора приведена на
рис. VI. 19. .
Рис. VI.20. Газоанализатор «Сигма-1»: а — газовая схема; б — схема электрических соединений;
/ — блок СК-1; II — блок побудителя расхода газа; 1 — фильтр пылевой; 2 — блок ИК-1; 3 — фильтр аэрозоль-
ный; 4 — сигнализатор .расхода газа СРГ-5; 5—смеситель реагента; 6—воздушный эжектор ВЭЖ-4; 7— ротаметр;
8 — вентиль запорно-регулирующий; 9 — вентиль игольчатый; 10— датчик; 11—электрометрический блок; 12—вто-
ричный прибор; 13 — блок питания
141
Габаритные размеры (в мм): панели датчика 380 X
X 725 X 353; высокоомного преобразователя 160X 290 X
X 360. Паиель датчика монтируется на щите (монтаж
утопленный), размеры выреза 350x 655 мм. Размеры
выреза для установки преобразователя 372 x 275 мм.
Кабель длиной 50 м (может быть удлинен до 100 м) для
соединения датчика с электрометром поставляется ком-
плектно.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
Газоанализатор «Сигма-1». Действие газоанализа-
тора основано иа выборочном переводе контролируемого
компонента в аэрозоли при его взаимодействии с пода-
ваемым в датчик химическим реагентом с последующим
детектированием образовавшихся аэрозольных частиц
в ионизационной камере е источником Р-излучения.
Величина изменения ионизационного тока, связан-
ная с количеством образуемых аэрозольных частиц, яв-
ляется мерой концентрации контролируемого компонента.
Изменение ионизационного тока преобразуется, усиливает-
ся и регистрируется вторичным прибором. Источником
ионизации служит стандартный герметичный Р-излуча-
тель 90Sr—®°Y активностью до 20 мКи.
Газоанализатор «Сигма-1» является стационарным,
автоматическим, непрерывно действующим указывающим
и записывающим прибором. Газоанализатор определяет
раздельно присутствие отдельных компонентов и сумму
нескольких компонентов при их одновременном присут-
ствии в анализируемом воздухе. Датчик.газоанализатора
выпускается во взрывонепроницаемом исполнении (с искро-
безопасными элементами) В4А-ВЗГ и может устанавли-
ваться в помещении класса В-1а с содержанием ацетилено-
воздушной смеси, где возможно образование взрывоопас-
ных смесей или паров, относящихся к 1, 2, 3-й катего-
риям групп А, Б, Г и 4-й категории группы А.
Для работы газоанализатора необходим объемный
расход очищенного осушенного сжатого воздуха или
азота 550 л/ч с давлением 2—10 кгс/см2. Наработка газо-
анализатора на отказ 1200 ч. Технические характеристики
газоанализатора приведены в табл. VI.9.
Чувствительным элементом датчика является про-
точная коаксиальная камера, к электродам которой при-
ложено стабилизированное напряжение 100 В. Анализи-
руемый воздух просасывается в ионизационные камеры
побудителем расхода. Дополнительно в камеру подается
поток воздуха (проходящий через смеситель реагента),
насыщенный парами химического реагента. В результате
реакции образуется вещество с низким давлением насы-
щенных паров, которое конденсируется с образованием
аэрозольных частиц. Воздух со взвешенными частицами,
проходя через рабочий объем камеры, вызывает умень-
шение силы ионизационного тока. Принципиальная газо-
вая схема приведена на рис. VI.20, п. Очистка анализи-
руемого воздуха от механических примесей перед входом
в ионизационную камеру осуществляется пылевым филь-
тром; для очистки выходящей из камеры воздушной смеси
от аэрозольных частиц установлен аэрозольный фильтр
ФПП-15. Ионизационная камера термостатирована. Тер-
мочувствительный элемент расположен в блоке датчика,
схемы управления — в блоке управления и сигнализации.
Значение силы ионизационного тока измеряется блоком
измерителя ионизационных токов по падению напряжения
на нагрузочном сопротивлении. Сигнализатор расхода
газа СРГ-5 сигнализирует отклонение расхода газа от
установленной величины.
Комплект газоанализатора: блок датчика СК, блок
управления и сигнализации УС-1, блок измерителя иони-
зационных токов ИИТ-2, блок побудителя расхода газа,
электронный потенциометр. Сигнализатор расхода газа
СРГ-5 поставляется по требованию заказчика. Габаритные
размеры (в мм): датчика 300 X 336X 350'; блока УС-1
300X 200X 270; блока ИИТ-2 300x 200X170. Блоки
датчика СК и побудителя расхода газа БПГ-6 разме-
щаются в месте отбора. Блоки УС-1 и ИИТ-2 имеют вход-
ные и выходные искробезопасные цепи, они устанавли-
ваются на расстоянии до 300 м от датчика в взрывобезопас-
ном помещении. Блок СК монтируется на стойке на вы-
соте 1500 мм от пола. Схема внешних соединений газо-
анализатора приведена на рис. VI.20, б.
Изготовитель: ОКБА, Москва.
VI. 2.6. Термохимический
газоанализатор ТХ-2104 на СО
Действие газоанализатора основано на измерении
теплового эффекта, возникающего при каталитическом
окислении СО до СО2 на насыпном катализаторе—гопка-
лите (60% активной двуокиси марганца и 40% окиси
меди). Каталитические газоанализаторы рассмотрены
в п. VI.2.7, их технические характеристики приведены
в табл. VI.9. Блок реакционных камер и элементы элек-
трической схемы смонтированы в корпусе приемника.
В комплект газоанализатора входят: приемник, электрон-
ный показывающий прибор с усилителем, побудитель
расхода, фильтр, кран-переключатель, индикатор рас-
хода, запорный вентиль. Габаритные размеры приемника
305X 250X130 мм. Преемник имеет нормальное исполне-
ние; монтаж щитовой. Монтаж газовой системы газоана-
лизатора производится трубками диаметром 10x2 мм
из нержавеющей стали. Длина газозаборной трубки не
должна превышать 25 м, длина трубки, соединяющей
приемник с побудителем расхода, 1 м. Монтаж внешних
электрических линий следует производить кабелем с сече-
нием жил не менее 1,5 мм2; измерительная и силовая
линии должны прокладываться отдельными кабелями.
В помещении, где устанавливается газоанализатор, тем-
пература воздуха 5—45° С, относительная влажность
до 95%.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
VI. 2.7. Каталитические
и искровой газоанализаторы
взрывоопасных и горючих газов и паров
Действие каталитических газоанализаторов основано
на измерении теплового эффекта химической реакции
определяемого компонента анализируемой газовой смеси,
например реакции окисления (горения). В конструкциях
газоанализаторов используются два типа катализаторов,
на которых происходит процесс окисления: твердый
гранулированный (тепловой эффект измеряется в потоке
газа при помощи термометра сопротивления) и нагретая
каталитически активная нить, являющаяся одновременно
чувствительным элементом — плечом измерительного
моста.
Газоанализатор-сигнализатор довзрывоопасиых кон-
центраций СВК-ЗМ1. В качестве катализатора применена
каталитически активная у-окись алюминия. Нагревателем
и термометром сопротивления является платиновая нить
диаметром 0,05 мм. Газоанализатор предназначен для
автоматического непрерывного определения и сигнализа-
ции наличия в воздухе закрытых помещений довзрывоопас-
ных концентраций горючих газов, паров и их смесей,
относящихся по взрывоопасности к 1, 2, 3-й категориям
взрывоопасных смесей групп А, Б, - Г и 4-й категории
группы А, а также ацетилена чистотой до 98%. Сигнали-
затор калибруется по эквивалентной смеси водорода
с воздухом. В табл. VI. 10 указаны вещества, образующие
газо- и паровоздушные смеси, которые можно контроли-
ровать газоанализатором СВК-ЗМ1. Концентрация 5—
50% от нижнего предела взрываемости сигнализируется.
Время запаздывания 30 с. Газоанализатор выпускается
также в экспортном исполнении типа СВК-ЗМ1.У4.
Комплект газоанализатора: блок датчика, блок элек-
тропитания, дополнительно {по требованию) поставляется
142
Таблица VI. 10
Контролируемые компоненты и пределы измерения сигнализаторов СВК-ЗМ1 и СВК-ЗМ1.У4
Определяемый газ или пар Пределы из- мерения объем- ных долей в % Определяемый газ или пар Пределы из- мерения объем- ных долей в %
Акр иловомети левый эфир, метилакрилат Акрилонитрил, нитрил акриловой кислоты Акролеин, акриловый альдегид Аллиловый спирт Амиловый спирт, 1-Пеитанол Ацетальдегид, уксусный альдегид Ацетилен, этин Ацетон, диметилкетон Бензин А-66 Бензин А-72 Бензин Б-70 Бензин Б-95/130 Бензин «Калоша» Бензол Бутан Бутилен Бутиловый спирт, бутанол Водород Водяной газ Н—Гексан Гептан 1 Дивинил, бутадиен — 1,3 Диизопропиловый эфир Диметилдиоксан Диоксан, диэтилен—диоксид Диэтил амин Диэтиловый спирт, этиловый эфир, сер- ный эфир Изобутилен Изобутан Изобутиловый спирт, изобутаиол Изопентон Изопреи Изопропиловый спирт, изопропаиол Коксовый газ Ксилол Магнитный лак Метакриловометиловый эфир, метил- метакрилат Метан Метиламин Метилаль, диметилацеталь Метилфуран, сильван • Компоненты, контролируемые только 0,06—0,6 0,15—1,5 0,15—1,4 0,13—1,25 0,06—0,6 0,2—2,0 0,13—1,25 0,1—1,10 0,04—0,38 0,07—0,73 0,04—0,89 0,05—0,49 0,05—0,55 0,07—0,7 0,1—0,9 0,08—0,8 0,09—0,85 0,2—2,0 0,3—3,0 0,06—0,6 0,06—0,55 0,1—1,0 0,07—0,7 0,1—0,96 0,09—0,93 0,1—1,1 0,09—0,85 0,09—0,9 0,09—0,9 0,07—0,65 0,09—0,85 0,1—1,0 0,2—2,2 0,06—0,55 0,25—2,5 0,25—2,45 0,15—1,48 :игкализаторок Метиловый спирт, метанол, карбинол, древесный спирт Метилизобутилкетои * Метилэтилкетон, этилметилкетон Муравьинометиловый эфир, метилформиат Муравьионопропиловый эфир, пропил- формиат Окись пропилена * Окись углерода, угарный газ Окись этилена Пентан Петролейный эфир Пропан Пропилеи Пропиловый спирт Ромашкинская нефть Растворитель 646 * Скипидар Светильный газ Сильван, метилфуран Сольвент каменноугольный Сольвент нефтяной Стирол * Тетрагидрофуран, окись диэтилена Толуол, метилбензол Топливо Т-1 Триметилкарбинол, третичный бутило- вый спирт Триэтиламин Уайт-спирит Уксусная кислота, этановая кислота Уксуснобутиловый эфир, бутилацетат Уксусновиниловый эфир, винилацетат Уксуснометиловый эфир, метилацетат Уксуснопропиловый эфир, пропилацетат Уксусноэтиловый эфир, этилацетат Фурфурол Циглогексаи Циклогексанои * Этан Этилбензол * Этилен, этен Этиловый спирт, этанол, винный спирт СВК-ЗМ1.У4. 0,3—3,0 0,2—2,2 0,12—1,18 0,63—6,25 0,15—1,5 0,08—0,75 0,1—1,05 0,1—1,1 0,1—1,05 0,04—0,4 2,9—28мг/л 0,07-0,65 0,07—0,65 0,05—0,45 0,28—2,75 0,08—0,75 0,07—0,7 0,17—1,65 0,1—1,1 0,13—1,25 0,18—1,8 0,09—0,9 0,18—1,75 0,09—0,9 0,06—0,6 0,05—1,45 0,15—1,5 0,18—1,8
143
фильтр ФВ-10, если содержание механических примесей
в анализируемой смеси превышает 0,001 г/м3. Примени-
мость газоанализатора в каждом случае определяется
изготовителем по данным опросного листа. Датчик выпу-
скается во взрывозащищениом исполнении ВЗГ-В4А и
может быть установлен во взрывоопасных помещениях
всех классов. Блок электропитания необходимо монти-
ровать во взрывобезопасном помещении. Для работы
датчика необходим воздух давлением 2—10 кгс/см2.
Объемный расход воздуха 150 л/ч. Датчик может работать
при температуре окружающей среды 5—50° С, относи-
тельной влажности 30—90% при t = 20° С и атмосферном
давлении 600—800 мм рт. ст. В анализируемой среде
ие должно быть пыли, смолы и агрессивных веществ,
Рис. VI.21. Сигнализатор СВК-ЗМ1:
/—ротаметр; 2—датчик (глубина 134 мм); 3—редук-
тор
являющихся ядами для катализаторов платиновой группы
хлоро-серо-фосфоро-, цианосодержащих соединений и др.
в концентрациях, превышающих санитарные нормы.
Объемный расход анализируемой смеси 16 л/ч, темпера-
тура 5—50° С.
Габаритные размеры блока электропитания 275Х
X 160 X 332 мм. Блок датчика включает: датчик, рота-
метр, воздушный эжектор, фильтр воздуха и редуктор
давления РДВ-5М. Все изделия блока датчики постав-
ляются смонтированными на вертикальной панели
(рис. VI.21). Электрическая линия между блоком электро-
питания и блоком датчика прокладывается экранирован-
ным кабелем РПШЭ 4х 2,5 или другим кабелем в стальных
трубах, диаметр отверстия штуцера для ввода кабеля
в датчик 14 мм. Линия питания от сети к блоку электро-
питания прокладывается кабелем МКШЭ 2X0,75, цепи
сигнализации — кабелем МКШЭ 5x0,75. Расстояние от
блока датчика до блока электропитания не более 500 м
при суммарном сопротивлении двух жил кабеля питания
датчика до 7 Ом. Датчик и блок питания необходимо
заземлить. Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потреб-
ляемая мощность 50 В-А.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Сигнализатор СТХ-1У4. Сигнализатор является авто-
матическим, непрерывно действующим прибором для
определения и сигнализации наличия в воздухе произ-
водственных помещений довзрывных концентраций горю-
чих веществ в любом сочетании. Вещества могут отно-
ситься по взрывоопасности к 1, 2, 3, 4-й категориям взры-
воопасных смесей групп Т1—Т4. Концентрация 5—50%
144
от нижнего предела взрываемости — сигнализуется; запаз-.
дывание 20 с.
Действие сигнализатора основано на измерении теп-
лового эффекта сгорания горючих газов и паров на ката-
литически активном чувствительном элементе. Электри-
ческая схема представляет собой равновесный мост,
в плечи которого включены измерительный элемент (пла-
тиновая проволока в силикатной массе, активизированной
палладием и платиной) и сравнительный элемент. Действие
сигнализатора аналогично СГГ2М. Визуально изменение
концентрации наблюдается по шкале стрелочного при-
бора. Датчик имеет взрывозащищенное исполнение ВЗТ4-
В4АТ1 и может быть установлен в помещениях классов
В-1 и В-1а. Объемный расход контролируемой смеси
25 л/ч, температура 5—50° С. Перечень контролируемых
веществ в основном соответствует табл. VI.10. Требования
к анализируемой среде такие же как в СВК-ЗМ1. Содер-
жание механических примесей не должно превышать
0,001 г/м3. Относительная влажность 30—80%, давление
600—800 мм рт. ст. Разрывная мощность сигнальных
контактов 22 В-A при напряжении 220 В, 50 Гц. Для
работы сигнализатора необходим воздух давлением 2—
10 кгс/см2; объемный расход воздуха 160 л/ч. В комплект
сигнализатора входят: датчик (248Х220Х 130 мм), прибор
ППС-103У4 (248X 240X160 мм). В датчике установлены
ротаметр и редуктор. Монтаж датчика щитовой. Датчик
устанавливается в помещении, где контролируется до-
взрывная концентрация. Прибор ППС-103У4 монтируется
в взрывобезопасном помещении; соединительная линия
между датчиком и прибором длиной не более 500 м должна
быть проложена кабелем РПШЭ 5x2,5, суммарное сопро-
тивление жил до 25 Ом. Подвод питания к прибору вы-
полняется кабелем МКШ 2x0,75, цепи сигнализации
прокладываются кабелем МКШ 5x0,75. Допускается
прокладка линии связи между датчиком и прибором
неэкранированным кабелем в стальной трубе. Наружный
диаметр кабеля должен быть не более 14 мм. Корпуса
датчика и прибора необходимо заземлить. Напряжение
питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 36 В-А.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Сигнализатор горючих газов и паров СГГ2М1. В каче-
стве катализатора применена каталитически активная
платиновая нить. Измерительная электрическая схема
приведена на рис. VI.22. Электрическая схема сигнализа-
тора включает в себя измерительный мост с плечами R12,
R13, R5, R7 и выпрямитель для питания измерительного
моста постоянным током. При пропуске через датчик //
чистого воздуха ток в измерительной диагонали равен
нулю. При достижении предельно допустимой концен-
трации вторичный прибор размыкает цепь питания (обес-
точивает чувствительные элементы) и включает цепь
аварийного сигнала. О неисправности прибора (поврежде-
нии электрических элементов, электросхемы, платиновых
спиралей) сигнализирует реле РЗ. Подгонка чувствитель-
ности прибора для разных газов производится сопротив-
лением R10. Контролируемые компоненты и сигнализи-
руемые концентрации указаны в табл. VI.11. Пределы
измерения СГГ2М1-В4Б (контролируемые компоненты
водород и ацетилен) 0,8—0,5 объемных долей в %. За-
паздывание в срабатывании сигнализаторов 30—60 с.
СГГ2М1-ВЗГ калибруется по сольвенту каменноугольному
ГОСТ 1928—67; при концентрации 40 мг/л появляется
сигнал «Взрывоопасно» и датчик автоматически отклю-
чается от сети. Объемный расход анализируемой смеси
14 л/ч, температура от —10 до +40° С.
Комплект сигнализатора: датчик, блок электропи-
тания, вторичный прибор типа ЭПВ2-11А (см. гл. V) или
другого типа. Дополнительно, по требованию может быть
поставлено газопросасывающее устройство (воздушный
эжектор) ВЭЖ, панель подачи газа ППГ-1, ротаметр
PC-ЗА. Сигнализатор СГГ2М1-В4Б поставляется также
в тропическом исполнении. Датчик в исполнении В2Б
может быть установлен в помещении, где возможно обра-
Таблица VI.1 1
зование взрывоопасной смеси 1, 2-й категорий групп А,
Б; датчик в исполнении ВЗГ — в помещении класса
В-la, где возможно образование взрывоопасной смеси
1, 2, 3-й категорий групп А; Б; Г; датчик в исполнении
В4Б — в помещении, где возможно образование взрыво-
опасной смеси 1, 2, 3, 4-й категорий групп А, Б. Датчик
СГГ2М-В4Б на ацетилен может быть установлен в поме-
щении класса В-1 как электрооборудование повышенной
надежности для определения наличия ацетилена чистоты
до 98%. Датчик следует монтировать в местах, где наи-
более вероятно появление горючего газа, или соединять
его с этими местами газоподводящими линиями. Воздух
Рис. VI.22. Сигнализатор СГГ2АД:
I — блок питания; II — датчик; III — вторичный прибор
помещения должен просасываться через датчик непре-
рывно. Для создания необходимого перепада давления
(не менее 5 мм вод. ст.) датчик подключается к системе
вентиляции, дымоходу или другому просасывающему
устройству. В анализируемом воздухе не должно быть
хлоро-, серо- и фосфоросодержащих соединений выше
санитарной нормы, а также туманообразной щелочи,
паров кислоты. Датчик монтируется иа высоте 1,5—2 м
от пола и ограждается стальной сеткой во избежание
механических ударов, могущих вызвать образование
искр, воспламеняющих взрывчатую смесь. Не допускается
установка датчика в запыленном помещении и с агрес-
сивными газами, содержащими сернистые соединения выше
санитарной нормы. Вторичный прибор и блок электро-
питания устанавливаются во взрывобезопасном помещении.
Датчик соединяется с блоком электропитания кабелем
марки КНР. Сопротивление каждого провода, соединя-
ющего плечевой элемент датчика с блоком электропитания,
вместе с добавочным сопротивлением должно быть равно
0,7 Ом. Кабель необходимо проложить в трубах. Все
блоки сигнализатора нужно заземлить, подключив их
к общему контуру заземления. Напряжение питания
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 100 В-А.
К сигнализатору должен быть подведен осушенный
и очищенный воздух давлением 2—10 кгс/см2. Габаритные
Контролируемые компоненты и пределы
измерения газоанализаторов ПГФ2М1,
ИВК-1, СГГ2М1
Тип Определяемый газ или пар Сигнальная концентрация объемных долей в %
ПГФ2М1-ИЗГУ4 Бензин Б-70; Б-95/130 Диэтиловый эфир Коксовый газ Метиловый спирт Пропан Пропилен Этилен Этиловый спирт 2,5—80 мг/л 0,08—2,2 0,2—4,0 0,35—5,5 0,1—2,0 0,06—1,7 0,05—2,0 0,2—3,7
ИВК-1 * Керосин Т-1; ТС Бензин Б-95/130 Бензин Б-70; А-72; А-66 Уайт-спирит Сырая нефть Смесь топлив 27; 32 15 13,5; 14; 14,5 35,5 6,5 30
СГГ2М1-В2Б Альфаметастир ол Бензол; спирол;то- луол Бутилен; бутило- вый спирт Изопропилбензол Изопропиловый спирт Метилакрилат Аретан; метиловый спирт Нитрил акриловой кислоты Пропан; пропилен Растворители маг- нитного лака Сильван; цикло гек- санол Этилацетат Этиловый спирт 0,16 0,3 0,32; 0,39 0,12 0,5. 0,19 1,0; 1.1 0,55 0,5; 0,4 0,4 0,3; 0,19 0,5 0,6
СГГ2М1-ВЗГ Ксилол; ксилол и бутанол (1 : 1); бу- тилацетат; бутанол и толуол (60 : 10 : 30); сольвент нефтяной; сольвент каменно- угольный; уайт-спи- рит и бутанол (9 : 1); уайт-спирит и соль- вент каменноуголь- ный (1 : 1) 15; 25мг/л
• Сигнальная концентрация для ИВК-1 в % от нижнего предела взрываемости.
,Д45
размеры датчика 302Х 188Х 128 мм, блока электропита-
ния 430х 320Х 245 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Газоанализатор ПГФ2М1. Газоанализатор каталити-
ческий с каталитически активной платиновой нитью,
переносный, показывающий, периодического действия
выпускается в следующих модификациях: ПГФ2М1-И1АУ4,
ПГФ2М1-ИЗГУ4, ПГФ2М-И4АУ4 в искробезопасном ис-
полнении, ПГФ2М1 в нормальном исполнении. Перечень
определяемых компонентов приведен в табл. VI. 11
для модификации ПГФ2М1-ИЗГУ4. Модификации
ПГФ2М1-И1АУ4 и -И4АУ4 определяют ацетилен и водород
соответственно. Пределы измерения (объемных долей
в %) 0,37—4,2 для ацетилена и 0,2—3,7 для водорода.
ПГФ2М1 контролирует содержание паров топлива Т-1
в диапазоне 0—40 мг/л; запаздывание 40 с. Погрешность:
—0,5% для модификаций ПГФ2М1-И1АУ4 и -И4АУ4,
^=10 мг/л для ПГФ2М1. Питание газоанализатора осу-
ществляется от сухих батарей (3,7 В).
В состав комплекта газоанализатора входят: газоана-
лизатор, фильтр газовый и фильтр ФЭБ (для газоанали-
затора ПГФ2М1-ИЗГУ4, откалиброванного на этилиро-
ванный бензин); показывающий прибор (вольтметр) смон-
тирован на панели газоанализатора. Габаритные размеры
газоанализатора 204Х 132х 100 мм. Газоанализатор может
работать при температуре воздуха от —20 до +40° С
и относительной влажности до 80%.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Индикатор взрывоопасных концентраций ИВК-1. При-
бор представляет собой переносный газоанализатор пе-
риодического действия, каталитический. Катализатор и
чувствительный элемент — каталитически активная пла-
тиновая вить. Контролируемые компоненты (пары нефте-
топлив) указаны в табл. VI. 11. Прибор имеет искробезопас-
( ИЗГ \ гт <
ное исполнение (------v.—т— !• Показывающий прибор
\Серный эфир/
смонтирован на панели газоанализатора. Питание от
сухих батарей (3,7 В). В комплект индикатора входят:
индикатор, фильтр ФЭБ (поставляется при определении
концентрации этилированного бензина и паров нефте-
топлив, содержащих сернистые соединения 0,5—1,0 мг/л),
фильтр воздушный, шланг резиновый (5 м).
Основная погрешность индикатора по эталонной
смеси (бензин А-72) i30%, по другим одиночным ком-
понентам —40%, при индикации смеси нескольких ком-
понентов от +75 до —85% от сигнальной концентрации.
Индикатор может работать при температуре окружающей
среды от —10 до +50° С (допускается минимальная тем-
пература до -М0° С), относительной влажности до 80%,
давлении 750 мм рт. ст.
Габаритные размеры индикатора: 204X132X100 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков; Завод средств авто-
матики, Смоленск.
Сигнализатор взрывоопасности искровой СВИ-3. Сиг-
нализатор является стационарным промышленным прибо-
ром периодического действия. Сигнализатор определяет
содержание следующих газов и паров: аммиака, ацетилена,
ацетона, бензина, бензола, бутана, бутилена, бутилового
спирта, водорода, дивинила, дихлорэтана, диэтилового
спирта, изобутана, изобутилена, изопентана, изопрена,
метана, метанола, моновинилацетата, окиси углерода,
пентана, пропана, пропилена, стирола, толуола, хлори-
стого аллила, хлористого бутила, хлористого винила,
хлористого метила, хлористого этила, этана, этилена,
этилового спирта. Сигнальная концентрация 20% от
нижнего предела взрываемости (НПВ).
Погрешность — 10% от НПВ. Объемный расход
анализируемой смеси через газоанализатор 25 л/ч. Время
периода замера 30 с.
Действие газоанализатора основано на искусственном
воспламенении горючей смеси во взрывной камере. Ана-
лизируемый воздух обогащается горючим газом таким
образом, чтобы при достижении довзрывных концентраций
контролируемых компонентов они в сумме с обогаща-
ющим газом образовали горючую смесь предельного
состава; для воспламенения этой смеси во взрывной камере
создается периодически искра. Индикация взрыва осу-
ществляется по давлению детектирующим устройством,
которое подает электрический сигнал в систему сигнали-
зации «Опасность». Газовая схема приведена на рис. VI.23.
Анализируемый воздух, очищенный от механических
Рис. VI.23. Сигнализатор взрывоопасности СВИ-3:
/ — фильтр; 2 — ротаметр; 8 — клапан; 4 — редуктор: 5 —
регулятор; 6 — диафрагма; 7 — микропереключатель; 8 —
мембрана; 9 — огнепреградитель; 10 — обратный клапан;
// камера взрыва; 12 — эжектор; 13 — электромагниты;
14 — сопло; 15 — усилитель
примесей, просасывается под действием разрежения,
создаваемого эжектором. Постоянное соотношение расхо-
дов обогащающего газа и анализируемого воздуха обес-
печивается регулятором давления. Обогащенная смесь
поступает в камеру взрыва и через эжектор выбрасы-
вается в атмосферу. Взрыв фиксируется датчиком давле-
ния с микропереключателем.
Электрическая схема сигнализатора обеспечивает
периодическую автоматическую проверку на взрываемость
газовой смеси в датчике, сигнализацию «Опасность» при
взрыве в датчике, автоматическую или ручную проверку
работоспособности основных устройств в сигнализаторе.
Проверка заключается в искусственном воспламенении
газовой среды. Автоматическая проверка производится
с интервалом в 30 мин. Сигнализатор состоит из шести
отдельных блоков: датчика взрыва ДВ-7, блока подго-
товки смеси БПС-3, блока управления и проверки БУП-3,
электропневматического клапана ЭПК-1, счетно-импульс-
иого реле Е-531, реле МКУ-48С. Реле МКУ-48С обеспе-
чивает дополнительную сигнализацию в четырех точках;
для регистрации взрыва может быть подключен самопи-
шущий прибор постоянного тока иа 0—100 В. Датчик
и электропневматический клапан имеют взрывозащищен-
ное исполнение и могут устанавливаться в помещениях
всех классов и наружных установках, где возможно обра-
зование смесей 1, 2, 3-й категорий групп Tl, Т2, ТЗ, Т4,
а также 4-й категории групп Tl, Т2. Блок подготовки
смеси монтируется во взрывоопасных помещениях всех
146
классов. Остальные блоки имеют нормальное исполнение
и могут устанавливаться только во взрывобезопасных
помещениях.
В качестве обогощающего газа используется любой
из газов: водород, метан, этан, этилен, пропан, пропилен,
ацетилен, бутан, бутилен, дивинил, моновинил ацетилена
чистотой не менее 95% или горючие смеси этих газов.
Тип горючего газа оговаривается в опросном листе.
Питание пневматических устройств сигнализатора
осуществляется осушенным и очищенным воздухом давле-
нием 2—10 кгс/см2, объемный расход воздуха 600 л/ч.
Питание электрических устройств следует производить
через разделительный трансформатор.
Датчик, блок подготовки смеси и электропневматиче-
ский клапан устанавливаются непосредственно у места
отбора. Длина линии между датчиком и блоком управле-
ния не более 300 м. Температура воздуха в месте уста-
новки должна быть в пределах 5—50° С при относительной
влажности до 80%.
Датчик и блок управления БУП-3 необходимо за-
землить. Соединительные газовые линии датчика с блоком
подготовки смеси прокладываются титановой или поли-
этиленовой трубкой с внутренним диаметром 4 мм. Обо-
гащающий газ подается в сигнализатор нержавеющей или
полиэтиленовой трубкой диаметром 6—8 мм. Линия
сброса после эжектора прокладывается полиэтиленовой
трубкой с внутренним диаметром 8 мм, длина линии 20 м.
Электрические линии между блоком управления и датчи-
ком взрыва можно проложить кабелем КВРГ 10X1,5:
в стальной трубе 3/4", между датчиком и электропневма-
тическим клапаном-кабелем КВРГ 5x1,5.
Блоки сигнализатора монтируются на щитах. Га-
баритные и установочные размеры (в мм): датчика ДВ-7
238X194x 318, четырех отверстий диаметром 11 на рас-
стоянии 20Х 80; блока подготовки смеси БПС-3 360 X
X 300 X 190, выреза 325X 280; блока управления БУП-3
305x300x178; выреза 290X145.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
V I.2.8. Термокондуктометрические
газоанализаторы на Н2, NH3, СН4
Действие термокондуктометрических газоанализато-
ров описано в п. VI. 1.4.
Газоанализатор ТП1116У4. Газоанализатор контро-
лирует содержание водорода в четырех точках (или поме-
щениях) поочередно. Возможен постоянный отбор из
одной точки. Газоанализатор сигнализирует о достижении
трех заданных значений концентрации водорода.
Основные технические характеристики приведены
в табл. VI.'3.
Газоанализатор ТП1123. Прибор предназначен для
измерения содержания водорода во взрывобезопасном
помещении; газоанализатор — переносный, показываю-
щий прибор: гальванометр вмонтирован в верхнюю панель.
Пределы измерения газоанализатора 0—4 объемных долей
в %; погрешность ±0,2%. Время одного замера 120 с.
Газоанализатор выпускается также и в тропическом
исполнении (ТП1123-Т). Питание прибора осуществляется
от сухих батарей «Сатурн» или «Марс» напряжением
2,5 В или от сети переменного тока напряжением 127 В
через блок питания. Число замеров без замены элементов
400. Газоанализатор может работать при температуре
окружающей среды 5—50° С и относительной влажности
98%. Комплект газоанализатора: газоанализатор, блок
питания, комплект сухих батарей. Габаритные размеры
254Х 100Х 135 мм.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Газоанализатор ТП4201 иа NH3. Рабочий мост выпол-
нен по схеме прямого измерения; сравнительный газ —
сухой воздух. Электрическая измерительная схема состоит
из четырех мостов: рабочего, сравнительного и двух
мостов температурной компенсации. Сравнительный мост
состоит из чувствительных элементов, которые на-
ходятся в запаянных ампулах. Две из них заполнены
газовой смесью, состоящей из аммиака и азота, другие
две заполнены азотом.
Газоанализатор ТП4201 является индикатором и
предназначен для предупреждения образования взрыво-
опасных концентраций аммиака в воздухе помещений,
но не может определять токсичных концентраций. Основ-
ные технические характеристики приведены в табл. VI.9.
Сигнализация обеспечивается при двух значениях кон-
центрации аммиака в пределах шкалы. Индикатор обеспе-
чивает анализ воздуха в двух группах помещений (по
четыре помещения в каждой группе).
Переключение точек отбора в каждой группе осуще-
ствляется автоматически с интервалом в 3 мин, одновре-
менно световым сигналом указывается точка отбора.
Температура окружающей среды от +8 до +45° С
(должна быть выше температуры анализируемой газовой
смеси), влажность ие более 98%, агрессивных примесей
не должно быть; давление атмосферное.
На линиях подачи газа в газоанализатор перед кон-
трольными фильтрами устанавливаются огиепрегради-
тели для защиты газового тракта от распространения пла-
мени. В комплект индикатора ТП4201 входят: приемник,
электронный показывающий прибор, восемь контрольных /
фильтров, блок распределения газа, ротаметр с фильтром,
дроссель, два восьмиламповых табло, побудитель расхода,
восемь огнепреградителей, дублирующий выносной пока-
зывающий прибор, блок контроля, вентиль запорно-регу-
лирующий, соединительная коробка.
Блоки газоанализатора поставляются смонтирован-
ными на щите, за исключением одного восьмилампового'
табло, дублирующего показывающего прибора и блока
контроля. Габаритные размеры (в мм): щита (рамы) 800 X
X 600X 367; выносного/прибор а диаметр 112, глубина 132.
Щит должен монтироваться во взрывобезопасном
помещении на амортизаторах (амортизаторы не постав-
ляются, рекомендуются АКСС-25М) в месте, где газоана-
лизатор ие будет подвергаться перегреву и воздействию
потоков воздуха; в воздухе помещения не должно быть
пыли и химически агрессивных веществ. Расстояние вы-
носного показывающего прибора и табло от щита должно
быть не более 100 м. Расстояние щита от наиболее удален-
ной точки отбора до 100 м; монтаж газовых линий выпол-
няется трубками из нержавеющей стали с внутренним
диаметром 6 мм. Анализируемый газ подводится к щиту
дюритовыми шлангами, которые поставляются вместе
с газоанализаторами. Монтаж электрических линий между
щитом и дублирующим прибором осуществляется кабелем
КНР 2X1, между щитом и табло—КНР 7X1. Щит
должен быть заземлен.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Индикатор ТП2351 на СН4. Индикатор ТП2351 яв-
ляется малогабаритным переносным прибором; концен-
трация СН4 в воздухе указывается миллиамперметром,
вмонтированным в корпус индикатора. Пределы измерения
0—3% объемных долей, погрешность ±0,8%. Дополни-
тельная погрешность, возникающая после восьмичасового
воздействия метано-воздушной среды с концентрацией
3% СН4, не превышает 0,2% СН4. Время одного замера
90 с. Анализируемая смесь просасывается через прибор
резиновым насосом (грушей). Индикатор снабжен двумя
патронами с селикагелевым поглотителем марки МСН
для поглощения водяных паров из смеси и двумя патронами
с химическим поглотителем для поглощения СО2. Прибор
питается от аккумуляторной батареи, которая периоди-
чески заряжается от сети переменного тока напряжением
220 В. Количество замеров без зарядки аккумуляторов
150 при продолжительности включения электросхемы во
время замера 10—15 с.
Количество замеров без перезарядки химических
поглотителей 400. Исполнение индикатора искробезопас-
147
ное. Габаритные размеры 130X125X 60 мм. Комплект
ТП2351: индикатор, резиновый насос, зарядное устрой-
ство (по заказу может быть несколько датчиков с одним
зарядным устройством).
Изготовитель: завод «Киевприбор».
V I.2.9. Газоопределитель ГИК-1
на Н2, СО2, СН4
Газоопределитель представляет собой комплексный
интерференционный переносный прибор в рудничном
искробезопасном исполнении РО В4Т1. Пределы измерения
(объемных долей в %): Н2 0—2, СО2 0—1, СН4 0—3.
Погрешность ±0,3%.
Газоопределитель может быть использован как при
раздельном, так и при совместном присутствии Н2, СО2,
СН4 в воздухе производственного помещения 4-й катего-
рии взрывоопасности. Действие прибора основано на изме-
рении разности показателей преломления света между
исследуемой газовой смесью и чистым атмосферным
воздухом. Измерение производится по величине смещения
интерференционной картины, происходящей при изменении
состава контролируемой пробы. Разности показателей
преломления:+0,000154 для СО2; +0,000148 для СН4;
—0,000154 для Н2. Время одного замера 60 с. Питание
осуществляется от сухих батарей, напряжением 7 В.
Параметры контролируемого воздуха: давление 740—
860 мм рт. ст., влажность 95%; содержание неопределяе-
мых компонентов (окислы азота, сероводород, окислы
_серы, СО) не должно превышать санитарных норм. Пока-
зания прибора соответствуют температуре окружающего
воздуха 20° С и давлению 760 мм рт. ст.; при других
параметрах показания пересчитываются. Габаритные раз-
меры газоопределителя 245X135X 75 мм.
Изготовитель: ОКБА, Чирчик.
V 1.3. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
К ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИМ ПРИБОРАМ
Вспомогательные устройства, как правило, постав-
ляются вместе с газоаналитическими приборами. Вспомо-
гательные устройства предназначены для подготовки газов
к подаче в прибор. По выполняемым функциям они клас-
сифицируются в следующие группы: газозаборные устрой-
ства; очистные устройства; приборы для контроля и регу-
лирования давления и расхода; охладители; побудители
расхода и просасывающие устройства; комплексные ус-
тройства для очистки, охлаждения, регулирования; дру-
гие специальные устройства.
V I. 3.1. Газозаборное устройство
Газозаборное устройство типа ГЗУ2-04 предназначено
для отбора пробы и очистки газа от пыли. В конструкцию
его входит керамический фильтр с порами размером 70—
90 мкм. Перепад давления на газозаборном устройстве
составляет 10 мм вод. ст. при объемном расходе газа
200 л/ч. Температура запыленного газа может быть в ин-
тервале 100—600° С, давление 0,1 кгс/см2; при относи-
тельной влажности менее 80% температура газа может
быть и ниже 100° С.
Запыленность отбираемого газа должна быть не более
120 г/м3. После газозаборного устройства она не превышает
2 г/м3 при объемном расходе газа 150 л/ч. Керамический
фильтр должен находиться в центре газохода. Штуцер
его приваривается под углом 60° к направлению газового
потока. Экран располагается со стороны подачи газа.
Габаритные размеры 1440X175X175 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
V I.3.2. Газоочистные устройства
Фильтр контрольный ФК предназначен для контроля
чистоты газовой смеси и очистки ее от случайных механи-
ческих примесей; фильтрующий элемент — фланель. Объ-
емный расход 600 л/ч. Габаритные размеры 120Х46Х
X 56 мм.
Фильтр предварительный ФП предназначен для
очистки газовой смеси от крупнодисперсной пыли содер-
жанием 1—0,001 г/м3. Объемный расход 600 л/ч, давление
25 кгс/см2, температура 50° С, перепад давления
100 мм вод. ст. Габаритные размеры 150X 295X115 мм.
Изготовитель фильтров ФК и ФП: Завод средств
автоматики, Смоленск.
Фильтр воздуха ФВ-10 предназначен для дополни-
тельной очистки от влаги, масла и пыли воздуха, исполь-
зуемого для продувки датчика газоаналитического при-
бора. Объемный расход 1000 л/ч, давление 3—10 кгс/см2.
Габаритные размеры 120X168X 74 мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Баку.
Газоочистное устройство ГОУ 1-04 предназначено
для осушки и очистки газа от сероводорода и тумана
щелочи твердыми поглотителями. Вместимость фильтра
0,3—1 л. Объемный расход 14—200 л/ч; давление
0,1 кгс/см2; температура 10—45° С; перепад давления
50—150 мм вод. ст. Габаритные размеры 485Х 200Х 410 мм.
Газоочистное устройство ГОУ2-04 предназначено
для очистки от тумана серной кислоты, следов хлора,
сернистого газа и аммиака жидкими поглотителями.
Запыленность газа до очистки должна быть не более
5 г/м3, содержание влаги 70 г/м3, вместимость фильтра
0,2—0,5 л. Объемный расход 200 л/ч, давление (разреже-
ние) 0,1 кгс/см2, температура 5—45° С, перепад давления
200 мм вод. ст. При заказе ГОУ 1-04 и ГОУ2-04 как само-
стоятельных изделий необходимо указать вместимость
фильтров и тип поглотителя. Габаритные размеры (в мм):
ГОУ1-04 485X 200X 410, ГОУ2-04 764X 325X 200.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI.3.3. Холодильники газов
Холодильник для охлаждения анализируемой газо-
вой смеси выполняется по схеме «труба в трубе», где газ
протекает по внутренней трубке, а охлаждающая вода —
по кольцу, образуемому трубкой и корпусом.
Холодильник ХК предназначен для осушки и охлаж-
дения газовой смеси при начальной температуре до 600° С
и давлении 25 кгс/см2; температура газа на выходе 40° С.
Объемный расход газа не более 10 л/мин; объемный рас-
ход воды 0,3 м3/ч; температура воды 10° С. Перепад дав-
ления на холодильнике при объемном расходе 10 л/мин
равен 20 мм вод. ст. Габаритные размеры 130х 760Х 146 мм.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Холодильник ХГФ1-04 (изготавливается также в тро-
пическом исполнении) применяется для охлаждения и
очистки газов, не вызывающих коррозии нержавеющей
стали 1Х18Н9Т и допускающих применение фторопласта-4.
Холодильник обеспечивает охлаждение газа до 20° С
при температуре в точке отбора до 600° С и объемном
расходе его до 200 л/ч. Температура охлаждающей воды
до 20° С. Влагосодержание анализируемой газовой смеси
до 200 г/кг, содержание пыли до 10 г/м3, размер механи-
ческих частиц не более 0,5 мм; давление (разрежение) до
100 мм вод. ст. Габаритные размеры 1711X1198X108 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI.3.4. Регуляторы давления и расхода
Регулятор давления предназначен для редуцирования
и поддержания заданного давления.
Регулятор РД-1 может быть использован при давле-
нии на входе 0,9 — 30 кгс/см2 и давлении иа выходе
148
0,8 кгс/см2, температуре газа 5—50° С. Габаритные раз-
меры 140Х 123Х 142 мм.
Регулятор РД-10 рассчитан на давления (в кгс/см2):
на входе 0,2—2; на выходе 0,1; температура газа 10—
50° С. Регулятор имеет предохранительный клапан и
манометр. Габаритные размеры 230Х 180х 123 мм.
Изготовитель РД-1 и РД-10: Завод средств автома-
тики, Смоленск.
Двухступенчатый редуктор ДР-1А (выпускается
в тропическом исполнении) обеспечивает поддержание
выходного давления с точностью ±0,001 кгс/см2 при изме-
нении выходного давления на ±15%. Объемный расход
газа 10—200 л/ч. Температура от —5 до +60° С. Габа-
ритные размеры 300X 88X193 мм. Детали редуктора из-
готовлены из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, фторопласта
и полихлорвинилового пластиката. Редуктор поставляется
на ступени 320—10 кгс/см2 и 10—1 кгс/см2.
Изготовитель: ОКБА, Северодонецк.
Регуляторы абсолютного давления РАД-КП-1 и
РАД-КД-1 обеспечивают поддержание давления в линии
после себя и до себя соответственно; поток газа дроссели-
руется управляющим органом «сопло-заслонка», на кото-
рый воздействует чувствительный элемент регулятора —
вакуумированный сильфон. Давление на входе РАД-КД-1
и выходе РАД-КП-1 550—1000 мм рт. ст., на входе
РАД-КП-1 1500 мм рт. ст. Объемный расход газа 5—200 л/ч,
температура газа 15—50° С. Основная погрешность
РАД-КП-1 от изменения атмосферного или входного
давления ±2,5%.
Для регулятора РАД-КД-1 изменения расхода газа
на 10% и удельного веса на 10% вызывают изменение
входного давления на 9 и 30 мм рт. ст. соответственно.
Перепад давления на регуляторе РАД-КД-1 составляет
20—750 мм рт. ст. при объемном расходе 15 л/ч (по воз-
духу). Газ должен быть очищен от пыли, масла и не дол-
жен содержать компонентов, конденсирующихся при ра-
бочей температуре и воздействующих на материалы, из
которых изготовлен регулятор (сталь Х18Н9Т, 50ХФА,
сплавы К40НХЛ4 и ЭН-702, полиэтилен). Соединитель-
ные газовые линии прокладываются трубками с наружным
диаметром 6 мм. Регулятор монтируется на щите. Тем-
пература окружающей среды 5—50° С, относительная
влажность до 80%. Габаритные размеры 156x 90x 90 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Регулятор расхода агрессивных газов РРГ-1 имеет две
модификации, отличающиеся материалами, из которых он
изготовлен: РРГ-1А из стали Х18Н9Т, сплавов К40НХМ,
Н36ХТЮМ8 и полиэтилена; РРГ-1Б из стали 0Х23Н28,
МЗДЗТ, сплавов К40НХМ, Н36ХТЮМ8 и полиэти-
лена.
Регулятор нормально работает при входном давле-
нии в диапазоне от 500 до 2000 мм вод. ст. и перепаде на
регуляторе не менее 250 мм вод. ст. при объемном расходе
1—150 л/ч и не менее 500 мм вод. ст. при расходе 150—
200 л/ч. Перепад на мембране должен быть не менее
100 мм вод. ст., температура газа в пределах 5—45° С.
При изменении входного давления на ±25% расход под-
держивается с точностью ±1%. При изменении плотности
газа дополнительная погрешность не превышает ±0,5%
на каждый процент изменения плотности. При изменении
температуры газа на ±5% дополнительная погрешность
составляет ±2%. Регулятор монтируется вблизи газоана-
лизаторов на щите или панели. Габаритные размеры
100Х 108 мм.
Изготовитель: завод «Теплоприбор» им. 50-летия
СССР, Улан-Удэ.
Регулятор расхода РРГ-В может быть настроен
на один из следующих расходов (по воздуху): 2,5; 4; 6;
10; 16; 25; 40; 60; 100 л/ч. Точность застройки ±2%.
Габаритные размеры 150X134 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Регулятор расхода РР-4 и ротаметр поплавковый
РН-2 обеспечивают объемный расход газа 0,5 л/мин; дав-
ление перед регулятором 0,2—2 кгс/см2, температура
газа 5—50° С, относительная влажность до 80°/о. Габарит- .
ные размеры (вмм): РР-4 254X112 X77; РН-2 54X160x 28.
Изготовитель: Завод средств автоматики, Смоленск.
Регулятор расхода с плавной настройкой РРГП Н-2
является регулятором прямого действия. Настройка осу-
ществляется по ротаметру, встроенному в регулятор. '
Детали, соприкасающиеся с газом, изготовлены из стали
1Х18Н9Т, сплавов К40НХМ и Н36ХТЮМ8, полихлор-
винилового пластиката, оргстекла и капрона. Пределы
настройки регулятора 2—20 л/ч, давление газа на входе
в регулятор 0,2 кгс/см2. Падение давления на регуляторе
не превышает 0,05 кгс/см2. При изменении давления перед
регулятором иа ±25% от 0,2 кгс/см2 расход газа меняется
иа ±0,5%. Температура газа 10—50° С, при изменении
температуры на ±5° С в этом интервале расход меняется
на ±2%. Регулятор монтируется на щите вблизи прибора,
с которым он работает, при температуре окружающей
среды 10—50° С и относительной влажности до 80%.
В воздухе помещения не должно быть агрессивных приме-
сей, разрушающих хромоникелевое покрытие и материалы,
из которых изготовлен регулятор. Габаритные размеры
210Х 140Х 125 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
VI.3.5. Комплексные устройства
регулирования, очистки
и осушки газов
Блоки Б-1, Б-3, Б-4, Б-5, Б-7, Б-8 предназначены
для контроля и регулирования расхода анализируемой
газовой смеси, осушки, очистки от агрессивных примесей
и контроля чистоты газа. Перед подачей в блок газовая
смесь должна быть очищена от механических примесей.
Блоки Б-1 и £-5 состоят из газораспределительного узла,
двух химических фильтров (наполнитель выбирается в за-
висимости от вида агрессивных примесей), осушителей
(наполнитель — гранулированный кальций) контроль-
ного фильтра, регулятора расхода и ротаметра. В блоках
Б-3 и Б-7 нет химических фильтров. В блоках Б-4 и Б-8
отсутствуют химические фильтры — осушители. Агрес-
сивных примесей в газе должно быть не более 50 г/м3,
влаги — не более 30 г/м3. Плотность смеси должна быть
в пределах 0,2—1,5 кг/м3, давление не выше 0,1 кгс/см2.
Блоком обеспечивается уменьшение содержания агрес-
сивных примесей до 0,01 г/м3, влаги — до 0,5 г/м3. Давле-
ние на выходе блока 40 мм вод. ст. Номинальный расход
может составлять 0,5—0,7 л/мин, точность регулирова-
ния расхода ±20%.
Предельное значение избыточного давления газовой
смеси для блоков Б-1, Б-3, Б-4 равно 0,06—0,2 кгс/см2;
для блоков Б-5, Б-7, Б-8 оно составляет 0,02 кгс/см2.
Габаритные размеры блоков (в мм): Б-1 1070X 330X 180;
Б-3 720Х 330Х 180; Б-4 485Х 330Х 180; Б-5 1015Х 295Х 167;
Б-7 715X 295X167; Б-8 347X 295X167.
Блок Б-12 предназначен для контроля и регулирова-
ния расходов газовой смеси в пределах 0,3—2 л/мин от
номинального. Блок состоит из ротаметра с контрольным
фильтром, запорного и запорно-регулирующего вентилей.
Температура газовой смеси 20 ± 10° С, допускается крат-
ковременное повышение до 60° С. Рабочее давление газо-
вой смеси в замкнутой системе 4 кгс/см2, при работе на
сброс в атмосферу 0,5 кгс/см2. Температура окружающей
среды для всех блоков 10—30° С. Блоки Б-1 и Б-5 могут
быть использованы для влажных газов, содержащих
агрессивные примеси; Б-3 и Б-7 — для влажных газов
без агрессивных примесей; Б-4 и Б-8 — для сухих газов
без агрессивных примесей.
Изготовители: Завод газоанализаторов, Выру; Завод
средств автоматики, Смоленск.
149
VI. 3.6. Просасывающие
и нагнетательные устройства
Воздушный эжектор ВЭЖ2-04 предназначен для
просасывания контролируемого газа через газоанализа-
тор. Струя воздуха подается через сужающее сопло под
давлением 1,5 кгс/см2 и затем расширяется в конусной
расточке корпуса. Под воздействием образующегося пе-
репада давления анализируемый газ засасывается в кор-
пус через штуцер и выходит через отверстия в корпусе.
Объемный расход газа 200 л/ч. Габаритные размеры
105x 65x 27 мм.
Газ, просасываемый через эжектор, и воздух должны
быть осушены и очищены. В тех случаях, когда анализи-
руемый газ может образовать с воздухом взрывоопасную
или горючую смесь, воздух необходимо заменить азотом.
Для очистки воздуха и редуцирования его давления до
1,5 кгс/см2 комплектно с эжектором поставляются фильтр
ФВ-10 и панель дистанционного управления ПДУ-1.
Эжектор включается в схему после газоанализатора.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Побудители расхода ПР-3 и ПР-7 являются ротацион-
ными насосами с электроприводами, просасывающими
газовую смесь через газоанализатор; они включаются в га-
зовую схему после газоанализатора. Приборы применяются
для газовых смесей, не содержащих агрессивных примесей.
Температура окружающей среды 5—50° С, относительная
влажность до 98%.
Мембранный побудитель расхода газа МПР1-68
включается перед и после газоанализатора в зависимости
от параметров газового тракта и градуировки газоанали-
затора. Разрежение газа 1000 мм рт. ст., объемный рас-
ход 48 л/ч. Электропривод — двигатель переменного
тока СД-54 на 127 или 230 В; потребляемая мощность
15 Вт. Газовая смесь не должна содержать механических
примесей. Содержание агрессивных примесей: H2Ssg
г=: 0,001 г/м3, SO2 sg 0,002 г/м3. Температура окружающей
среды 5—50° С, относительная влажность 30—80%.
Побудитель монтируется в горизонтальном положении
ппусерами вверх. Габаритные размеры 155Х92Х 124 мм.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Универсальный пневматический нагнетатель УПН-1
является мембранным насосом с пневмоприводом; прибор
включается перед газоанализатором. Детали, соприкасаю-
щиеся с газовой смесью, изготовлены из стали Х18Н9Т
и фторопласта-4. Давление на выходе нагнетателя
0,15 кгс/см2 при разрежении на входе 1000 мм вод. ст.,
0,2 кгс/см2 при атмосферном давлении. Объемный расход
газа 200 л/ч. Пневмопривод питается сжатым воздухом
давлением 2 кгс/см2, объемный расход воздуха 6000 л/ч.
При подаче жидкости обеспечивается расход 50 л/ч при
напоре 1 кгс/см2; гидростатическая высота всасывания
не более 1 м. Габаритные размеры 162X182X156 мм.
Изготовитель: ОКБА, Дзержинск.
VI.3.7. Газораспределительные
устройства
Блок распределения газа РБ-3 предназначен для пере-
менного отбора газа из четырех точек и возврата обратно
в точку отбора после газоанализатора. Сигнализация
точек отбора осуществляется лампами, смонтированными
на корпусе блока. Система переключения — автомати-
ческая, состоящая из четырех входных и выходных кла-
панов с приводом от синхронного двигателя СД. Время
отбора из каждой точки 3 мин. Для постоянного отбора
из одной точки двигатель отключается. Напряжение пи-
тания 127 В, 50 Гц; потребляемая мощность 15 В-А.
РБ-ЗА предназначен для агрессивных газовых смесей,
содержащих окислы азота или пары топлива до 40 мг/л.
Анализируемая смесь не должна содержать механических
примесей и сконденсированной влаги. Блок может рабо-
150
тать при температуре газа и окружающего воздуха 5—
50° С, относительной влажности до 98%, а также в усло-
виях качки и наклона до 45°.
Изготовитель: Завод газоанализаторов, Выру.
Газовый переключатель ГП-1 предназначен для авто-
матической подачи пробы анализируемого газа из шести
точек на один прибор. Переключение газовых линий обе-
спечивается шестью рабочими тарельчатыми клапанами,
которые открываются командными кулачками, располо-
женными на распределительном валу. Уменьшение вре-
мени запаздывания за счет длины газоподводящих линий
обеспечивается продувкой линии анализируемым газом
перед подключением ее к прибору.
Рис. VI.24. Газораспределительное устройство
ГП-1 и назначение штуцеров:
1—вход: 2—к приемнику: 3—от приемника: 4—выход
Распределительный вал делает 1 оборот за 6 мин
(приводится во вращение синхронным электродвигателем
ДСД-2). Время срабатывания рабочего клапана 60 с,
перекрытие срабатывания соседних клапанов 10 с. ГП-1
выпускается во взрывонепроницаемом исполнении (ВЗГ)
и предназначен для установки в помещениях, в которых
могут возникать взрывоопасные смеси 1, 2-й и 3-й катего-
рий групп А, Б, Г. Температура анализируемого газа
и окружающей среды 5—50° С, относительная влажность
80%. Давление газа перед переключателем 1500мм вод. ст.,
допускается также разрежение.' Объемный расход газа из
одной точки 200 л/ч. Перепад давления на клапане
50 мм вод. ст. Напряжение питания 220 В, 50 Гц. Потреб-
ляемая мощность 12 В-А. Длина трубки (с внутренним
диаметром 4 мм) от точки отбора до переключателя при
объемном расходе 200 л/ч составляет 260 м. Если в точке
отбора пробы имеется разрежение, то необходимо подклю-
чить вакуумную линию для продувки. Внешний вид при-
веден на рис. VI.24. Переключатель поставляется и в тро-
пическом исполнении.
Монтаж газовых коммуникаций производится труб-
ками диаметром 6Х 1 мм из стали Х18Н9Т, медными или
полиэтиленовыми трубками. Монтаж электрических ли-
ний производится кабелем КРПТ 3X2,5 в стальных
трубах.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI.4. ИЗМЕРИТЕЛИ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ
Влажность газов оценивается ее абсолютной или от-
носительной величиной. Измерение влажности произво-
дится одним из трех методов: психрометрическим, по точке
росы и поглотительным.
Психрометрический метод использует изменение
охлаждения поверхности увлажненного тела при испаре-
нии с нее воды в зависимости от влажности газа. Чем
меньше влажность газа, тем ниже температура тела.
Метод точки росы сводится к определению температуры,
при которой водяной пар, содержащийся в газе, достигает
насыщения. Поглотительный метод основан на изменении
физических свойств тела, находящегося под воздействием
влажного газа.
VI .4.1. Измерители
относительной влажности
Электронный психрометр ПЭ. Действие психрометра
основано на принципе определения разности температур
«сухого» и «мокрого» термометров, зависящей от относи-
тельной влажности газа, а также от величины барометри-
ческого давления, температуры и скорости обтекания
«мокрого» термометра исследуемым газом. Пределы изме-
рения 20—100%, погрешность ±8%. Датчик психрометра
выполняется двух модификаций: ДВП-03 — для измерения
относительной влажности воздуха нлн газа в помещении
при температуре 15—40° С; ДВП-04 — для измерения
относительной влажности воздуха или газа в трубопроводе
при температурах 15—40; 40—70; 70—100° С. Давление
воздуха нлн газа, протекающего через датчик, должно
быть 1 кгс/см2. Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потреб-
ляемая мощность 90 В-А. В комплект психрометра входят
следующие узлы: датчик, бачок для воды, смачивающей
чулок «мокрого» термометра, вытяжное устройство (по-
ставляется по требованию заказчика); электронный авто-
матический самопишущий и регулирующий прибор КСМЗ
(см. гл. V).
При заказе психрометра необходимо указать интер-
вал температур среды, место измерения влажности. Ба-
чок герметичный, заполняется дистиллированной водой
с примесью сулемы, одна часть сулемы на 20 000 частей
воды по объему. Бачок устанавливается выше резервуара
датчика на 250—500 мм. Вытяжное устройство монти-
руется на одном уровне с датчиком на расстоянии 100—
150 мм от него. Датчик ДВП-03 устанавливается на щите,
датчик ДВП-04 — на щите или трубопроводе. Соедини-
тельные линии от термометров сопротивления датчика до
вторичного прибора выполняются медным проводом.
Сопротивление линии одного термометра должно быть
5 Ом. При монтаже датчика ДВП-04 необходимо учесть,
что заборная часть датчика должна быть помещена в среду,
влажность которой измеряется; бачок и вытяжное устрой-
ство выносятся в помещение, где температура не превы-
шает 40° С. Датчики монтируются горизонтально. Датчик
соединяется с бачком двумя резиновыми трубками диа-
метром 9 мм, с вытяжным устройством — резиновой
трубкой диаметром 18 мм. Габаритные размеры (в мм):
датчика ДВП-03 300X175X142, ДВП-04 340X150X150,
вытяжного устройства 120X 200, бачка диаметр 235X165.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Влагомер воздуха ВВ-2. Прибор предназначен для
дистанционного измерения, регистрации, сигнализации
и регулирования. Пределы измерения 40—90%, погреш-
ность —4,5%; температура 5—35° С. Чувствительные
элементы датчика включены в два плеча уравновешенного
моста переменного тока; напряжение питания 220 В;
50 Гц. Потребляемая мощность 30 В-А. Влагомер ВВ-2
состоит из датчика ДИВ2 и электронного самопишущего
моста КСМ2 любой модификации (см. гл. V). Постоянная
времени датчика при скорости обдува 0,3—0,4 м/с не бо-
лее 15 мин. В датчик встроен термокомпенсационный
элемент. Габаритные размеры датчика 100X 70X 55 мм.
Изготовитель: Опытный завод «Лентеплоприбор»,
Ленинград.
Устройство УДРОВ. Прибор предназначен для кон-
троля влажности в одной или нескольких точках. Устрой-
ство выпускается в двух модификациях: с датчиком
ЭВЧ-01-Т на диапазон измерения 35—80% и с датчиком
ЭВЧ-02-Т на 60—95%. Температура воздуха 15—35° С.
Сопротивление чувствительного элемента датчика (влаго-
чувствнтельной пленки) меняется с изменением влажности
контролируемой среды. Датчик включается в электрон-
ный автоматический мост со встроенным согласующим
входным делителем СВД, который согласует высокое
сопротивление датчика с входным сопротивлением элек-
тронного моста (измерительного блока). Постоянная вре-
мени 5 мин при скорости обдува датчика 0,35 м/с, погреш-
ность ±3%. Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потребляе-
мая мощность 130 В-А.
В комплект устройства УДРОВ входят: датчик (тип
и количество датчиков определяются заказом), измери-
тельный блок (электронный автоматический мост любого
типа). Габаритные размеры (в мм): датчика диаметр
32X80, измерительного блока 450X 475X 366. Расстоя-
ние от датчика до измерительного блока не более 600 м.
Соединительная двухпроводная линия выполняется про-
водом МГВЭ или ПГПЭ 0,35—0,5 мм2. Провода могут
быть проложены в отдельных или общем экранах. Датчик
может работать при вибрациях амплитудой 0,35 мм с ча-
стотой 25 Гц. Измерительный блок устанавливается в по-
мещении с температурой воздуха 0—50° С и относительной
влажностью до 80%.
Измеритель влажности ВПГ-103. Измеритель пере-
носный, предназначен для измерения относительной влаж-
ности и температуры воздуха в производственных помеще-
ниях и в системах кондиционирования воздуха при от-
сутствии в контролируемой среде агрессивных примесей.
Чувствительный элемент измерителя — калиево-натрие-
вый датчик ЭВЧ-01Т или ЭВЧ-02Т на пределы измерения
40—80 и 60—90%; погрешность ±5%; температура воз-
духа 15—35° С. Датчик температуры — терморезистор —
включен в плечо измерительного моста, напряжение
разбаланса моста измеряется потенциометром. Индикатор
подключается через усилитель к одной или другой изме-
рительной схеме переключателем. Питание измерительных
цепей осуществляется специальным генератором с частотой
400 Гц. Блок датчиков, состоящий из датчика относитель-
ной влажности с элементами термокомпенсации и датчика
температуры, смонтирован на цоколе электронной лампы.
Источник питания прибора — две батареи КБС-Л-0,5;
погрешность измерения температуры — 1°С. Комплект
измерителя: блок датчиков, измеритель с комплектом
батарей. Габаритные размеры измерителя 260X 205X 95 мм.
Двухпозициоииый регулятор СПР-104. Чувствитель-
ным элементом прибора является калиево-натриевый дат-
чик влажности ЭВЧ, который включен в плечо моста пере-
менного тока. Пределы измерения 35—65, 50—80, 60—90%;
температура воздуха 15—35° С; напряжение питания
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 5 В-A. Выходное
реле управляет позиционно исполнительным механизмом
регулятора. Разрывная мощность контактов реле 50 В А.
В комплект прибора входят датчик ЭВЧ и регулятор.
Габаритные размеры (в мм): датчика диаметр 35X 80;
регулятора 130X130X 230. Датчик устанавливается на
высоте 1,8—2 м от пола, соединяется с регулятором двух-
проводной линией из экранированного провода марки
МГВЭ или ПГПЭ 0,35—0,5 мм2. Монтаж регулятора щи-
товой. Регулятор и экраны соединительных линий следует
заземлить. Регулятор устанавливается в помещении
с температурой воздуха 10—40° С и относительной влаж-
ностью 30—80% при отсутствии агрессивных сред.
Изготовитель УДРОВ, ВПГ-103, СПР-104: ППТО
«Промэнергоремоит», Иваново.
Термогигрометр ТГ-201. Прибор предназначен для
измерения влажности в теплицах. Пределы измерения
20—97%, погрешность ±3%. Температура 0—45° С;
погрешность измерения температуры ±1°С. Выходной
унифицированный сигнал по влажности для передачи
на вторичный прибор 0—5 мА.
151
Психрометрический влагомер АПВ-201. Влагомер
предназначен для измерения влажности в термических
камерах. Пределы измерения 10—100%, погрешность
ct:3%, температура 30—100° С. Комплект прибора: два
преобразователя и вторичный прибор (см. гл. V). Габа-
ритные размеры первичного преобразователя 65Х60Х
X 170 мм, вторичного преобразователя 320X 320X 380 мм.
Изготовитель ТГ-201 и АПВ-201: СКВ АП, Тбилиси.
Измеритель влажности «Волиа-2» . Измеритель пред-
назначен для непрерывного измерения и регистрации
относительной влажности в помещении. Пределы изме-
рения 0—100%; погрешность ±2%; температура воздуха
5—50° С. Принцип действия основан на изменении частоты
колебаний пьезоэлемента, покрытого сорбентом, в зави-
симости от влажности среды. Влажность определяется
по величине резонансной частоты. Постоянная времени
прибора 2 мин. Комплект и габаритные размеры (в мм):
датчика диаметр 69X171, блок питания 460X242X180;
вторичный прибор КСП2-05 (см. гл. V).
Изготовитель: ОКБА, Ангарск.
V 1.4.2. Измерители микроконпентраций
влаги кулонометрические
Принцип действия кулонометрического измерителя
влажности основан на непрерывном поглощении влага из
контролируемого газового потока пленкой гидрофильного
вещества (фосфорного ангидрида) и одновременном раз-
ложении воды на водород и кислород в толще пленки пу-
тем электролиза. В установившемся режиме значение
силы тока электролиза служит мерой влажности анали-
зируемого газа. Чувствительный элемент представляет
собой два платиновых электрода, между которыми рас-
положена пленка фосфорного ангидрида (пятиокиси фос-
фора).
Изготовитель: ОКБА, Ангарск.
Измеритель влажности «Темп» представляет собой
автоматический стационарный непрерывно действующий
регистрирующий шестишкальный прибор в нормальном
исполнении. Пределы измерения (объемные миллионные
доли): 0—20, 0—50, 0—100, 0—200, 0—500, 0—1000;
выбор шкалы производится автоматически так, чтобы
погрешность была минимальной. Погрешность (в % от
диапазона измерения): ±6 для шкал 0—20 и 0—50; —4
для остальных шкал. Превышение погрешности сигнали-
зируется. Контролируемый газ не должен взаимодейство-
вать с фосфорным ангидридом. Измеритель влажности
«Темп» работает при температуре окружающей среды
5—50° С, давлении 720—780 мм рт. ст. и относительной
влажности воздуха до 30% при t = 35° С. Объемный
расход газа 60 л/ч, давление 0,1—60 кгс/см2; температура
от —10 до +50° С.
Комплект измерителя: датчик, блок управления, вто-
ричный прибор ПСР1-19 (см. гл. V). Габаритные размеры
(в мм): датчика 357X 340X134, блока управления 300Х
X 578 x300.
Датчик устанавливается (на щите или кронштейне)
вблизи точки отбора, на расстоянии не более 2 м при вну-
треннем диаметре соединительной трубки 2 мм; блок
управления и вторичный прибор устанавливаются на рас-
стоянии до 300 м от датчика. Соединительные газовые
линии до датчика и от датчика до дренажной системы
прокладываются трубками из нержавеющей стали Х18Н9Т
или из другого материала, не собирающего влагу. Элек-
трические линии прокладываются кабелями и проводами
с медными жилами сечением не менее 0,5 мм2 в резиновой
водонепроницаемой изоляции; для коррозионных сред
следует применять кабель в свинцовой оболочке. Защит-
ные стальные трубы и шланги необходимо заземлить.
Измеритель влажности «Байкал» — девятишкальный
автоматический непрерывно действующий регистрирую-
щий прибор. Выпускается в нормальном («Байкал-1»)
и в искробезопасном исполнении («Байкал-2»). Пределы
измерения (объемные миллионные доли): 0—2, 0—5,0—10,
0—20, 0—50, 0—100, 0—200, 0—500, 0—1000. Погреш-
ность (в % от диапазона измерения): Ю для шкал 0—2
и 0—5; 6 для шкал 0—10 и 0—20; для остальных
шкал. Прибор применяется для газов, не содержащих
щелочных, кристаллизующихся и агрессивных сред, вы-
зываюших коррозию стали Х18Н9Т, 4X13. Объемный
расход газа 180 л/ч; давление 0,05—400 кгс/см2, темпера-
тура от —10 до +50° С. Давление сжиженных газов 0,2—
60 кгс/см2. Шкалы переключаются вручную. Измеритель
работает по двум основным газовым схемам: для низкого
давления 0,1—2 кгс/см2 со встроенным регулятором рас-
хода и для высокого давления 2—400 кгс/см2 с дополни-
тельным встроенным редуктором давления; при разреже-
нии 0,05 кгс/см2 и давлении до 0,1 кгс/см2 включается
эжектор ВЭЖ2-04. Для сжиженных газов используется
прибор низкого давления, на входе которого включается
испаритель сжиженных газов.
Датчик монтируется на щите или кронштейне вблизи
точки отбора. Блок управления и вторичный прибор уста-
навливаются во взрывобезопасном помещении на расстоя-
нии до 300 м от датчика. Расстояние между блоком управ-
ления и вторичным прибором не более 10 м. Температура
окружающей среды 5—50° С, влажность 90%, напряже-
ние питания 220 В, 50 Гц.
Датчик в искробезопасном исполнении может уста-
навливаться во взрывоопасных помещениях всех классов,
где возможно образование взрывоопасных сред всех
групп и категорий (1Т1—4Т5).
Состав комплекта и габаритные размеры (в мм) изме-
рителей «Байкал-1» и «Байкал-2»: датчик —316Х 198Х 172,
блок управления — 397X 270X 215, вторичный прибор
КСП2-005 или КСП2-005И (см. гл. V). Соединительные
линии от точки отбора до датчика н от датчика до дренажа
выполняются стальными трубками нз стали Х18Н10Т
с внутренним диаметром 2 мм.
Изготовитель: завод «Эталон», Иркутск.
Влагомер «Байкал-4» предназначен для измерения
и сигнализации предельно допустимых значений влаж-
ности. Диапазон измерения 0—200 объемных миллионных
долей; погрешность составляет —4% от диапазона изме-
рения. Влагомер выпускается для давления анализируе-
мого газа 0,2—2 кгс/см2 и 0,5—400 кгс/см2. Общий объем-
ный расход анализируемого газа не более 3000 см3/мин.
Сигнализация обеспечивается в пределах 40—180 объем-
ных миллионных долей. Анализируемый газ не должен
содержать механических примесей более 0,05 мг/м3, па-
ров и аэрозолей масел более 0,1 мг/м3, примесей газов или
паров, вызывающих коррозию деталей газового тракта и
реагирующих с гидрированной пятиокисью фосфора.
Температура газа может быть в пределах от—10 до+50°С.
Комплект влагомера и габаритные размеры (в мм):
преобразователь — 316X198X172, блок питания —
316Х198Х172. Блоки должны монтироваться на щитах
на расстоянии до 300 м друг от друга. Вторичный прибор
может устанавливаться на расстоянии 10 м от блока пи-
тания. Газовые линии прокладываются трубками с внут-
ренним диаметром 2 мм из сталв Х18Н10Т-А, длина
трубки от точки отбора до преобразователя 2 м. Электри-
ческие линии от блока питания до преобразователя и
к сигнальному устройству необходимо проложить кабе-
лем МКШ 7 Х0,75. Заземление выполняется изолирован-
ным медным проводом диаметром 2 мм.
Окружающая среда должна иметь температуру 5—
50° С, влажность до 80%. Напряжение питания 220 В,
50 Гц.
Изготовитель: ОКБА, Ангарск.
152
Глава VII
ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ
VII . 1. АНАЛИЗАТОРЫ СОСТАВА И СВОЙСТВ
ЖИДКОСТЕЙ
Приборы предназначены для автоматического кон-
троля параметров промышленных технологических про-
цессов. Выходные сигналы датчиков — унифицирован-
ные электрические и пневматические сигналы (согласно
ГОСТ 14833—69). В зависимости от метода анализа авто-
матические датчики делятся иа электрохимические, опти-
ческие, радиоизотопные, титрометрические и др.
VI 1.1.1. Электрохимические
потенциометрические
иономерные приборы
Измерение pH и pNa производится при помощи элек-
тродной системы со стеклянным измерительным электро-
дом. При погружении электродной системы в контроли-
руемый раствор между поверхностью измерительного
электрода и раствором происходит обмен ионами, в ре-
зультате которого электрод приобретает свойства водород-
ного (прн измерении pH) или натриевого (при измерении
pNa) электродов. Электродная система характеризуется
зависимостью э. д. с. от величины pH и pNa и от темпера-
туры раствора. Для измерения активности ионов серы pS
(логарифм концентрации сульфидных ионов S) исполь-
зуется электродная система, состоящая из измерительного
аргентитового и вспомогательного выносного хлорсе-
ребряного электродов. На поверхности измерительного
электрода возникает потенциал, пропорциональный ло-
гарифму концентрации сульфидных ионов S, который
измеряется по отношению к потенциалу вспомогательного
электрода; э. д. с. пропорциональна концентрации суль-
фидных ионов. Окислительно-восстановительный потен-
циал еН измеряется с помощью электродной системы, со-
стоящей из платинового измерительного электрода и
вспомогательного выносного электрода. При погружении
электродной системы в раствор на платиновом электроде
возникает потенциал, определяющий окислительно-
восстановительную способность измеряемой среды. Чув-
ствительные элементы (измерительные и вспомогательные
электроды), вспомогательные устройства (соединительная
коробка, регулятор давления) совместно с преобразова-
телем, на выходе которого образуется унифицированный
сигнал, составляют датчик. Чувствительные элементы
подразделяются на погружные и магистральные.
Чувствительные элементы ДПг-4М (погружной) и
ДМ-5М (магистральный) соответствуют ГОСТ 16288—70.
ДПг-4М предназначен для измерения pH и pNa при работе
в комплекте с преобразователем pH-261 (или pH-261 И),
для измерения pS и еН — в комплекте с преобразовате-
лем Р-261. ДПг-4М и ДМ-5М применяются для контроля
промышленных растворов и пульп. Контролируемые
растворы не должны давать пленкообразований на элек-
тродах. Давление раствора может быть 0,9—6 кгс/см2;
при колебании давления не более ±0,2 кгс/см2 необхо-
дим регулятор давления следящего действия РДС-1 (по-
ставляется по требованию). К вспомогательному электроду
подается давление от стационарного источника, превышаю-
щее давление контролируемого раствора на 0,6—
0,8 кгс/см2. При наличии регулятора на вход его подается
давление газа, большее, чем давление раствора, на
3 кгс/см2.
Чувствительные элементы ДПг-4М и ДМ-5М комплек-
туются измерительными стеклянными электродами
ЭСП-0014 (ГОСТ 16287—72) и вспомогательными на-
сыщенными хлорсеребряными электродами ЭХСВ-1
(ГОСТ 16286—72) с электролитическим ключом. Контакт
выносного вспомогательного хлорсеребряного электрода
с контролируемым раствором создается путем истечения
через микропористые прокладки электролитического
ключа. Потенциал относительно нормального водородного
электрода равен 201 ± 3 мВ при температуре t = 20° С.
Чувствительный элемент ДПг-4М выпускается в две-
надцати модификациях, отличающихся длиной погруж-
ной части (1200, 1600, 2000 мм), длиной кабеля элек-
трода (1800, 2200, 2600 мм) и материалами деталей, сопри-
касающихся с измеряемой средой (корпус из стали
Х18Н10Ти титана ВТ1-0, ключ из фторопласта-3 и поли-
пропилена).
Чувствительный элемент ДМ-5М имеет диаметр про-
точной части 30 мм и длину кабеля электрода 1700 мм.
Модификации ДМ-5М-1 — ДМ-5М-3 отличаются материа-
лами деталей: корпус из стали Х18Н10Т и титана ВТ1-0,
ключ из полипропилена и фторопласта-3. Стеклян-
ные электроды ЭСП-01-14 на пределы измерения
0—14рН (при I — 20° С) применяются для растворов
с температурой 25—100° С и давлением 0—6 кгс/см2,
сопротивление электрода 700 мОм (при t — 20° С). Элек-
трод ЭСП-04-14 предназначен для растворов с температу-
рой от —5 до +40° С на пределы измерения 0—12 pH;
сопротивление электрода 50 мОм. Электрод ЭСП-01-14
рекомендуется применять при высоких концентрациях
хлористого натрия. Установка чувствительного элемента
ДМ-5М показана на рис. VII.1. Датчик ДПг-4М комплек-
туется соединительной коробкой, вспомогательным элек-
тродом и коробкой зажимов аналогично ДМ-5М. Расстоя-
ние от чувствительного элемента до преобразователя
должно быть не более 150 м, температура окружающей
среды 5—50° С, влажность воздуха 30—80%.
Изготовитель: Завод измерительных приборов, Гомель.
Чувствительный элемент ДПр-ЗС-Э предназначен
для измерения pH водных растворов, не содержащих
пленок, осадков и плавиковой кислоты. Электродная
система состоит из стеклянного измерительного электрода
и выносного вспомогательного электрода ЭВП-1М, заклю-
ченных в арматуру проточного типа для установки на тех-
нологических трубопроводах. Расход контролируемого
раствора 5 л/ч. Малый объем измерительной ячейки (6 мл)
обеспечивает безынерционность системы. Чувствительный
элемент ДПр-ЗС-Э рассчитан для работы с промышленными
измерительными преобразователями ПВУ-5256, ПВВ-65И,
П-261, pH-261 и др. без применения термокомпенсатора.
Корпус чувствительного элемента изготовлен из орг-
стекла; по требованию заказчика может быть изготовлен из
фторопласта или других материалов.
Давление контролируемого раствора 0—6 кгс/см2;
при колебаниях давления больше чем на ±0,4 кгс/см2
должен быть установлен регулятор давления РДС-1,
обеспечивающий поддержание избыточного давления рас-
твора хлористого калия в системе вспомогательного элек-
трода над давлением контролируемой среды 0,2—1 кгс/см2.
Технические характеристики чувствительного элемента
в зависимости от модификации измерительного электрода
следующие: для электрода ЭСП-21-12 температура кон-
тролируемого раствора / = 20=80° С, pH — 1ч-12; для
ЭСП-01-14 t = 25= 80° С, pH = 0= 13,5; для ЭСП-04-14
/ = 0=40° С, pH = 0=11.
Условный диаметр трубопровода, подводящего и от-
водящего раствор, 4 мм. При работе со средами, находя-
щимися под давлением, на вход бачка вспомогательного
электрода необходимо подать сухой воздух, азот или дру-
гой нейтральный газ под давлением, обеспечивающим
противодавление, избыточное по отношению к давлению
153
Рис. VII.1. Датчик pH-метра ДМ-5М:
I — стеклянный электрод; J — вспомогательный электрод; 3 — коробка зажимов; 4 — соединительная коробка
среды на 0,3—0,4 кгс/см2. Регулятор давления РДС-1
монтируется на корпусе вспомогательного электрода.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
pH-метр ПМ-С предназначен для контроля pH в про-
цессе нейтрализации кислых оборотных и сточных вод
известковым молоком. pH-метр применяется также для
контроля кристаллизующихся растворов и пульп при
отсутствии в растворах соединений серебра, меди, свинца
и других металлов, более благородных, чем сурьма.
В сточных водах допустима примесь фтористых соедине-
ний не более 3 г/л. Чувствительный погружной элемент
(глубина погружения 800 мм) состоит нз вращающегося
сурьмяного измерительного электрода с очистным устрой-
ством и сравнительного хлорсеребряного электрода
ЭВП-08 Гомельского завода измерительных приборов.
Пределы измерения 2—12 pH; основная погрешность
±0,2 pH; рабочая температура контролируемой среды
10—60° С; выходной сигнал 0—50 мВ. В комплект поставки
входят: чувствительный элемент, высокоомный преобра-
зователь pH-261, автоматический электронный потенцио-
метр КСП-3 (см. гл. V).
Изготовитель: Опытный завод УНИхим, Свердловск.
Сигнализатор шестивалентного хрома СХ-1М1 предна-
значен для показания и сигнализации превышения шести-
валентного хрома в сточных водах от нормы на 0,1 мг/л.
Электронная система состоит из индикаторного золотого
электрода ЭЗ-01 и вспомогательного стеклянного электрода
ЭСП-23-12. Электрический потенциал, возникающий между
металлом индикаторного электрода и ионами шестивалент-
ного хрома, изменяется в зависимости от содержания ионов
хрома в растворе; э. д. с. усиливается и преобразуется
в унифицированный сигнал постоянного тока преобразо-
вателем П-261 на пределы измерения от —250 до 550 мВ
(характеристики П-261 аналогичны характеристикам
pH-261). Чувствительный элемент сигнализатора ЭЧПг-2
погружного типа с механической очисткой электродов пред-
назначен для контроля среды с температурой t = 54-50° С
и pH = 24-3 с давлением 0,2 кгс/см2. Чувствительный
элемент имеет три модификации (ЭЧПг-2-01, -02, -03)
с длиной погружения 800, 1200 и 1600 мм соответственно.
Длины выводных проводов золотого и стеклянного элек-
тродов: 150 см для модификации ЭЧПг-2-01, 190 см для
ЭЧПг-2-02, 230 см для. ЭЧПг-2-03. Крепление чувстви-
тельного элемента фланцевое; диаметр фланца 185 мм.
Питание электропривода механизма очистки 220 В, 50 Гц.
Химический состав контролируемой среды: сточные воды
цехов гальванических покрытий, загрязненных соедине-
ниями шестивалентного хрома 0—250 мг/л; примеси
цинка, меди, железа, никеля (незначительные). Возможно
образование на электродах пленки и осадков. Стоки, посту-
пающие на очистку, имеют 1—7 pH. Температура окружаю-
щего воздуха 5—50° С, относительная влажность до 80%.
По требованию заказчика поставляется комплектно
с СХ-1М1 чувствительный элемент ДПг-4М и преобразо-
ватель pH-261 для измерения pH.
Изготовитель: Завод измерительных приборов,
Гомель.
Сигнализатор цианидов СЦ-1М1 предназначен для кон-
троля среды следующего состава: цианиды (простые ком-
плексные соединения меди и цинка) 0—200 мг/л, родани-
ды 0—100 мг/л, свободные металлы (медь, цинк, железо) —
незначительное количество, фаррицианиды 0—50 мг/л.
СЦ-1М1 предназначен для контроля и сигнализации превы-
шения концентрации цианидов в сточных водах сверх
установленной нормы на 0,1 мг/л. Сигнализатор состоит
из чувствительного элемента ЭЧПг-1 и преобразователя
П-261, который используется в качестве милливольтметра
на пределы 0—250 мВ. Чувствительный элемент ЭЧПг-1
состоит из индикаторного серебряного и вспомогательного
хлорсеребряного электродов. Конструкция ЭЧПг-1 ана-
логична конструкции ДПг-4М. Чувствительный элемент
выпускается в трех модификациях (ЭЧПг-1-01, -02, -03)
с глубиной погружения соответственно 800, 1200, 1600 мм.
Контролируемая среда имеет pH = 10-е-15, температуру
20° С, скорость потока 5—20 м/с, давление 0,2 кгс/см2.
Крепление сигнализатора фланцевое, диаметр фланца
185 мм. Габаритные размеры модификаций: 500Х1230Х
Х185, 500X1630X185, 500X 2030X185 мм. Завод по тре-
бованию заказчика поставляет комплектно чувствитель-
ный элемент ДПг-4М и преобразователь pH-261 на диа-
пазон 10,5—12,5 pH.
Изготовитель: Завод измерительных приборов,
Гомель.
Преобразователь pH-261. Прибор представляет собой
вибропреобразователь, на вход которого подается постоян-
ное напряжение электродной системы чувствительного
элемента измерителя pH или pNa, и фазочувствительный
каскад.
Усиленное переменное напряжение фазочувствитель-
ный каскад преобразует в напряжение постоянного тока.
В преобразователе имеется возможность настройки его для
работы с различными электродными системами и компенса-
ции изменений характеристик электродных систем при
изменении температуры раствора.
Э. д. с. электродной системы чувствительного эле-
мента определяется выходным током /вых преобразова-
теля, который пропорционален значению pH контроли-
руемого раствора независимо от температуры раствора.
Выходной ток преобразователя меняется в пределах 0—
5 мА и контролируется показывающим миллиамперметром
постоянного тока, отградуированным в единицах измеряе-
мой величины. Преобразователь может работать в ком-
плекте с любыми чувствительными элементами, электрод-
ные системы которых имеют внутреннее сопротивление
до 1000 мОм, крутизну характеристики от 57 до 58,5 мВ/pH
или мВ/pNa, координаты изопотенциальной точки Ек от 0
до ±250 мВ, pH (pNa) от О до ±9.
Преобразователь выпускается в нормальном (pH-261)
и взрывозащищенном исполнении (рН-261И) с обозначе-
Вход ИО
нием =------------.
Сероуглерод
Преобразователь имеет унифицированный токовый
выход 0—5 мА при сопротивлении нагрузки до 2 кОм и
выходное напряжение, которое может быть установлено по
требованию в пределах: 0 мВ для начальной отметки
шкалы и 20—50 мВ для верхнего предела измерения.
При отсутствии указаний заказчика преобразователь
градуируется на выходное напряжение 0—50 мВ. Тнп
вторичного прибора может быть любой, для рН-261И —
с искробезопасным входом. Диапазон измерений I—14 pH
и 0—5 pNa. Пределы могут быть:
по pH (—1)—0; 0—1; 1—2; . . .; 10—11; (—1)—1,5;
0—2,5; 1,5—4; . . .; 11—13,5; (—1)—4; 4—9; 9—14;
0—10; 2—12; 4—14;
по pNa 0—1; 1—2; 2—3; 0—5.
Время прогрева 2 ч, время установления показаний
10 с, температурная компенсация 0—100° С. Температура
окружающего воздуха 5—50° С, относительная влажность
30—80%. Основная погрешность по выходному напряже-
нию ±1% от диапазона измерения.
Максимальное расстояние от чувствительного эле-
мента до преобразователя 150 м. Напряжение питания
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 20 В-А. Комплектно
с преобразователем по требованию заказчика поставляется
ручной термокомпенсатор ТКР-2 для коррекции показа-
ний в зависимости от температуры раствора, если темпе-
ратура раствора отличается от 20° С. В заказе должны
быть указаны тип преобразователя, пределы измерения,
градуировка (определяется электродной системой), виды
и количество оцифрованных вставок шкал, необходимость
ручного термокомпенсатора. Прй отсутствии данных по
электродной системе и пределам измерений преобразова-
тель поставляется настроенным на пределы измерений
2—12 pH градуировки М203413 (координаты изопотен-
циальной точки с рНа=4,13 pH; £и = —203 мВ).
155
Габаритные размеры (в мм): преобразователя 250Х 230Х
Х328, термокомпенсатора 100X100X 75. Преобразова-
тель рН-261И работает в комплекте с чувствительными
элементами, не имеющими собственного источника пита-
ния и установленными во взрывоопасных помещениях, со-
держащих взрывоопасные смеси 1, 2, 3, 4-й категорий
групп А, Б, Г, Д, а также смесь ацетилена с воздухом.
Чувствительные элементы подключаются к преобразова-
телю коаксиальным кабелем РК. Для преобразователя
рН-2б!И допускается емкость кабеля 30 пФ (РК-150-7-11);
суммарная емкость кабеля 220 пФ. Для защиты от меха-
нических повреждений кабель прокладывается в водо-
газопроводной трубе 3/4— I". Линии питания можно
проложить кабелем КВРГ и КНРГ в заземленных трубах.
Корпус преобразователя следует заземлить отдельно от
электрических линий в месте его установки. Схема соеди-
3 — коаксиальный
Рис. VII.2. Преобразователь pH-261:
1 — преобразователь: 2 — чувствительный элемент ДПГ-4М;
кабель: 4 — термокомпенсатор
нений и маркировки клемм преобразователя приведена
на рис. VI 1.2.
Изготовитель: Завод измерительных приборов,
Гомель.
Многоточечный сигнализатор МС-pH. Сигнализатор
является стационарным автоматическим прибором, обе-
спечивающим сигнализацию отклонения величины pH
оборотных и сточных вод и автоматическое управление
исполнительными механизмами, переключающими стоки
холодильников в коллектор кислых или нейтральных вод,
если 4 < pH < 9. Точность срабатывания сигнализации
±0,3 pH. Прибор может иметь в комплекте до шести дат-
чиков проточного или погружного типа. Время цикла
опроса датчиков до 60 с. Питание 220 В, 50 Гц. Подключе-
ние датчиков к преобразователю, включение исполни-
тельных механизмов и световой сигнализации осуще-
ствляется блоком управления. Температура контроли-
руемой среды 10—40° С; скорость движения воды должна
быть не менее 0,02 м/с.
В качестве измерительного прибора используется
pH-261; на выходе преобразователя включен контактный
милливольтметр, который включает релейные ключи
в блоке управления. Комплект на шесть датчиков обозна-
чается МС-рН-6.
Изготовитель: Опытный завод УНИхим, Свердловск.
VI 1.1.2. Электрохимические
кондуктометрические анализаторы
Кондуктометрический метод анализа основан на за-
висимости удельной электропроводности от концентра-
ции и природы содержащихся в растворе веществ.
Кислородомеры ЭГ-152-002 и ЭГ-152-003. Содержание
кислорода определяется по величине диффузионного тока,
возникающего в цепи электродов гальванического элемента
при электрическом восстановлении кислорода на катоде.
Выходной сигнал датчика — постоянный ток 0—5 мА.
Чувствительным элементом является золотой электрод,
отделенный от анализируемой среды мембраной, через
которую диффундирует кислород. Прибор является пока-
зывающим, регистрирующим и сигнализирующим. Кисло-
родомер ЭГ-152-002 на пределы измерения 0—10 и 0—
30 мг/л предназначен для контроля природных вод (6 <
< pH < 10), ЭГ-152-003 на 0—10 мг/л предназначен для
промышленных н бытовых сточных вод (6 < pH < 8).
Температура воды 0—40° С, содержание солей в ней
до 2 мг/л. Основная погрешность прибора ±6% от диапа-
зона измерения. Напряжение питания 220 В, 50 Гц;
потребляемая мощность 100 В-А. Время установления
показаний 25 мин. Комплект анализатора и габаритные
размеры (в мм): датчик — 276X 240X115; измерительное
устройство — диаметр 63Х 132; изме-
рительный преобразователь — 378Х
X 228X 300; блок управления — 300Х
X 178X115; электронный автоматиче-
ский потенциометр ПСР1-11.
Измерительный преобразователь
в нормальном исполнении работает
при температуре окружающего воздуха
от —50 до 4-50°С, блок управления—
при температуре 5—50° С. Датчик по-
гружной, герметичный; измерительное
устройство погружается в анализи-
руемую жидкость на глубину 5 м.
Соединение блоков производится ка-
белем КНРГ 4X1,5.
Измерительный преобразователь
нельзя устанавливать вблизи мощных
источников переменных электромаг-
нитных полей (электродвигателей,
трансформаторов). Расстояние между
датчиком и измерительным преобра-
зователем, между измерительным пре-
образователем и блоком управления, между блоком управ-
ления и электронным потенциометром не более 6, 1000
и 10 м соответственно.
Изготовитель: ОКБА, Чирчик (анализатор
ЭГ-152-002); ОКБА, Москва (анализатор ЭГ-152-003).
Кислородомеры АК-П, АК-300. В результате реакции
кислорода с металлическим таллием меняется электро-
проводность воды, которая измеряется двумя кондукто-
метрическими ячейками. По одной ячейке протекает кон-
тролируемая вода, по другой — вода, прошедшая через
патрон с таллием. Выходной сигнал постоянного тока,
пропорциональный содержанию кислорода в воде, 0—
10 мВ (АК-П) и 0—5 мА (АК-300). Кислородомеры пред-
назначены для контроля питательной воды энергети-
ческих установок. Пределы измерения (в мг/л): 0—0,1
(АК-П); 0—30 (АК-300). Основная погрешность АК-П
±5% от верхнего предела измерения, АК-300 ±6% от
диапазона измерения. Температура контролируемой воды
30° С, объемный расход воды через прибор 3 л/ч. Напря-
жение питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность
50 В • А. Перед поступлением в анализатор контролируе-
мая вода охлаждается. Охлаждающая вода должна иметь
температуру 5—25s С, расход 11—15 л/ч при давлении
2—4 кгс/см2.
Комплект анализатора АК-П и габаритные размеры
(в мм): блок датчика БД-3 — 520X 240X155; преобразо-
ватель — 245Х 140Х 140; электронный автоматический по-
тенциометр ПСР1-02 или КСП-2 (см. гл. V). В блок дат-
чика входят: датчик, два ионообменных фильтра, хо-
лодильник (снижает температуру воды от 30—70® С до
15—35° С). Кислородомер АК-П работает при темпера-
туре окружающего воздуха 10—50® С и относительной
влажности 95%. Схема электрических соединений АК-П
приведена на рис. V1I.3.
156
Комплект анализатора АК-300 и габаритные размеры
(в мм): блок чувствительных элементов — 160X 270X 88;
измерительный преобразователь—200X160X 278; пер-
Рис. VII.3. Схема электрических соединений кисло-
роде мера АК-П:
1—датчик; 2—преобразователь измерительный; 3—по-
тенциометр
вичный измерительный преобразователь БД-5 — 248Х
X 535X170; блок питания—200X180X 278; нормирую-
щий преобразователь — 120X180X 502. Электрические
соединения выполняются кабелем КНРЭ.
Изготовитель: СКВ АП,
Тбилиси.
Солемеры СЭ-12 и СЭ-13.
Приборы предназначены для
измерения и сигнализации ус-
ловного солесодержания воды
по NaCl в одной или несколь-
ких точках. Пределы изме-
рения (в мг/л): 0—1; 0—10
(СЭ-12) и 0,05—3 (СЭ-13);
основная погрешность (в % от
верхнего предела измерения)
соответственно ±4 и ±3.
Действие солемеров основано
на зависимости электропро-
водности от концентрации
солей в растворе. Измерение
солесодержания осуществля-
ется путем измерения сопро-
тивления измерительной эле-
ктролитической ячейки, за-
полненной контролируемым
раствором, включенной в одно
плечо равновесного моста
переменного тока. Темпера-
турная компенсация обеспе-
чивается в СЭ-12 включением
меднбго термометра сопро-
тивления последовательно
с электролитической ячейкой
так, что общее сопротнвле-
ние датчика не меняется при
изменении температуры раствора. В солемере СЭ-13 темпе-
ратурная компенсация обеспечивается включением термо-
компенсатора в одно из плеч моста, смежное с электроли-
тической ячейкой. Температура контролируемой воды
40—60 и 20—80° С для СЭ-12 и СЭ-13 соответственно.
Напряжение питания 127 В, 50 Гц. Потребляемая мощ-
ность 30 В-А. Температура окружающего воздуха 0—•
50° С, влажность 98%. Солемер СЭ-12 комплектуется дат-
чиками проточного типа на давления 200 кгс/см2 (ДМС2-03,
ДМСЗ-ОЗ) и 60 кгс/см2 (ДМС2-04, ДМСЗ-04). Измеритель-
ная часть датчика ДМС2 состоит из трех коаксиально
расположенных электродов. В датчике ДМСЗ имеются
два коаксиальных электрода н внешний электрод — кор-
пус датчика. Электроды изготовлены из нержавеющей
стали.
В комплект солемера СЭ-12 входят один или несколько
датчиков, электронный мост МПР7-01, соединительный
ящик и переключатель настенного илн утопленного мон-
тажа. Солемер имеет три модификации: СЭ-12-01 — на
одну точку измерения; СЭ-12-02 — иа две—четыре точки;
СЭ-12-03 — на пять-шесть точек. Тип датчика выбирается
при заказе в зависимости от пределов измерения и дав-
ления раствора: ДМС2-03 на 0—1 мг/л, 200 кгс/см2;
ДМС2-04 на 0—1 мг/л, 60 кгс/см2; ДМСЗ-ОЗ на 0—10 мг/л,
200 кгс/см2; ДМСЗ-04 на 0—10 мг/л, 60 кгс/см2. Солемер
СЭ-13 рассчитан на давление воды 60 кгс/см2. Модифика-
ция СЭ-13-01 поставляется с одним проточным датчиком
ДСВ14-05, СЭ-13-02 — с четырьмя датчиками, СЭ-13-03 —
с шестью датчиками. В комплект солемера входят также
соединительный ящик, ручной переключатель и показы-
вающий прибор МПР7-05. Схема внешних соединений и
габаритные размеры приведены на рис. VII.4.
Изготовитель: Опытный завод аналитических прибо-
ров, Ленинакан.
Измеритель удельного сопротивления воды УСВ2-01.
Прибор комплектуется датчиком ДСВ16-09 и вторичным
прибором — электронным автоматическим мостом
МПР7-06. Измерение сопротивления осуществляется
в схеме равновесного моста так же, как в схеме солемеров
СЭ-12 и СЭ-13. Электрическая ячейка датчика состоит
из трех параллельных плоских угольных электродов.
Рис. VII.4. Схема внешних соединений солемера типа СЭ:
I — прибор МПР7-05 (глубина 375 мм); 2—датчик ДСВ 14-05 (глубина 145 мм); 3—пере-
ключатель'ПМ1-06; 4 — соединительный ящик (глубина 150 мм)
Пределы измерения: 10—400 кОм/см; погрешность ±1%
от верхнего предела измерения. Температура конденсата
10—90° С, давление 30 кгс/см2. Напряжение питания
127 В, 50 Гц. Температура окружающего воздуха
5—50° С, влажность 98%. Измеритель может работать
157
в корабельных условиях. Внешний вид и габаритные раз-
меры аналогичны СЭ-12 и СЭ-13 (см. рис. VII.4).
Изготовитель: Опытный завод аналитических прибо-
ров, Ленинакан.
Индикатор содержания солей в паре РЭС-106. Изме-
рение электропроводности конденсата пара производится
по схеме моста переменного тока, в котором электроды дат-
чика шунтируют одно из плеч моста, создавая -разбаланс
в зависимости от солесодержания.
Отбор пробы пара осуществляется парозаборным
устройством щелевого типа ПУ-66М. Затем пар поступает
в дегазационный холодильник, где осуществляется его
конденсация, дегазация и охлаждение до 100° С. Пре-
изоляция прорезиненная водонепроницаемая. Провода
необходимо проложить в заземленных металлических
трубах. Измерительные и силовые линии прокладываются
раздельно. Провода от каждого датчика должны быть
перевиты и проложены в одной трубе.
Изготовитель: завод «Автоматика», Кировакан.
Комплект датчика солесодержания котловой воды
КСКВ. Солемер работает с электронными регулирующими
приборами РПИК-НП и РПИБ-НП (см. гл. XI) и обеспе-
чивает отбор пробы, конденсацию, охлаждение и измере-
ние. Котловая вода из барабана котла проходит через
шламоотстойник для осветления и дроссельную приставку;
образовавшаяся в ней пароводяная смесь с температурой
Рис. VI 1.5. Схемы внешних соединений солемеров: а —
РЭС-106; б — КСКВ;
I — парозаборное устройство: 2 — дегазационный холодиль-
ник: 3 — датчик; 4 — вторичный прибор: 5 — шламоот-
стойник; 6 — дроссельная приставка; 7 —расширитель
делы измерения: 0—4 кг/кг; погрешность ± 1 % от верх-
него предела измерения. Давление насыщенного пара
ПО кгс/см2, температура 100° С. Напряжение питания
220 или 127 В, 50 Гц; потребляемая мощность 60 В-А. Тем-
пература окружающего воздуха 5—50° С, влажность
30—80%.
Датчик выпускается в нормальном и тропическом ис-
полнении (РЭС-106Т). В комплект индикатора входят:
два парозаборных устройства ПУ-66М, два дегазацион-
ных холодильника, два датчика и электронный автомати-
ческий мост КСМ2-056.
Парозаборное устройство устанавливается на верти-
кальном участке паропровода, по которому поток пара
направлен вниз. Диаметр отверстия для его установки
в паропроводе равен 40 ± 0,5 мм. Длина (в мм) пароза-
борной трубки L = DBH + б — (Зч- 5), где £>вн — внут-
ренний диаметр паропровода, б — толщина стенки паро-
провода.
Дегазационный холодильник крепится в вертикаль-
ном положении. Паропроводящая трубка длиной 8—10 м
должна быть проложена с постоянным уклоном 1 : 10
в сторону холодильника. Схема соединений и габаритные
размеры приведены на рис. VII.5, а. Сопротивление
соединительных проводов должно быть 5 Ом, сечение 1 мм2,
100° С поступает в расширитель АР-11, в котором пар
конденсируется, охлаждается, смешивается с остальной
частью пробы н поступает в датчик. Давление воды
155 кгс/см2. Расход пробы через датчик 18—35 л/ч, тем-
пература 280° С (перед датчиком 20—40° С). Расход
охлаждающей воды 700—1000 л/ч; давление 0,6—
1,5 кгс/см2; температура 8° С. Пределы измерения (соот-
ветствуют условному солесодержанию по NaCl в мг/л):
70—250; 200—550; 500—1100; 1000—2500; 2300—5500;
5000—9000. Погрешность ±3% от верхнего предела
измерения.
Компоновка и габаритные размеры КСКВ приведены
на рис. VII.5, б. Напряжение питания 24 В, 50 Гц.
Подвод пробы из барабана котла производится труб-
кой диаметром 20X4 мм из стали 15ХМ, участок трубо-
провода длиной 7 м не изолируется. Подача охлаждающей
воды в верхнюю и нижнюю камеры расширителя произ-
водится раздельно.
Поставщик: Союзаналитприбор, Москва.
Солемеры системы ЦКТИ. Условное солесодержание
(по NaCl) среды определяется по электропроводности
дегазированных и обогащенных средних проб при авто-
матически стабилизированном 15-кратном упаривании
и стабилизации температуры концентрата. Сконденсиро-
168
ванная и охлажденная проба в охладителе поступает
в концентратор, который является испарителем с пере-
менной активной поверхностью теплообмена. Избыток
пробы сбрасывается в конденсатные баки. Концентратор
обогревается паром низкого давления. Солемеры ЦКТИ
выпускаются трех типов: СППМ-ОН651-60 для перегре-
того пара давлением 255 кгс/см2 с температурой 585Q С;
СПВМ-ОН652-60 для воды 380 кгс/см2 и 280° С, поступаю-
щей в паровой котел; СКТМ-ОН654-60 для конденсата
турбин 25 кгс/см2 и 25° С. Пределы измерения солемеров
0—200 мг/кг. Напряжение питания 220 нлн 127 В, 50 Гц.
Греющий пар должен иметь давление 6—16 кгс/см2,
температуру 170—210° С. Объемный расход пара 40 кг/ч.
Охлаждающая вода подается под давлением 1 кгс/см2
с температурой 15—25° С; объемный расход воды равен
1,5—2,5 м3/ч. Габаритные размеры солемеров (в мм):
СПП 2200X 900X 2500, СПВ 1800X 900X 2500, СКТ
1600X 900X 2500.
В комплект солемера входит электронный автомати-
ческий мост МСР1-113 (см. гл. V). При заказе солемера
следует указать наружный диаметр трубопровода и марку
стали в месте отбора пробы. От места отбора трубка должна
спускаться к солемеру с углом наклона 20°. Для установки
пробоотборного устройства на прямолинейном участке
трубопровода просверливается отверстие диаметром 31 мм
(прямой участок до отверстия не менее 10 £>вн, после
отверстия — не менее 5£>вн) и приваривается втулка
(поставляется изготовителем), в которой устанавливается
пробоотборная трубка. Длина втулки пробоотборного
устройства выбирается в зависимости от наружного диа-
метра трубопровода £)н; для D,, 203 мм длина втулки
35 мм, для £)н = 102 мм — 86 мм.
Электрическая соединительная линия между соле-
мером и вторичным прибором прокладывается двухжиль-
ным кабелем КСБГ сечением 1,5 мм2, сопротивление каж-
дой жилы 2 Ом.
Изготовитель: Опытный завод аналитических прибо-
ров, Ленинакан.
Коицентратомер КСО-У. Концентратомер предназна-
чен для непрерывного измерения, регистрации и автома-
тического регулирования концентрации серной кислоты
в диапазонах 92—96 и 96—99% и олеума (свободный SO3)
в диапазоне 16—26%. Диапазон измерения может быть
изменен по требованию.
Основная погрешность при измерении концентрации
H2SO4 в диапазоне 92—96% составляет ±0,3%, в диапа-
зоне 96—99%—±0,2%; для олеума ±0,5%. Температура
кислоты 110° С. Дополнительная погрешность от изме-
нения температуры кислоты на ± 10° С от градуировочной
составляет 0,5 основной погрешности на середине шкалы.
Действие концентратомера основано на зависимости
электропроводимости серной кислоты н олеума от кон-
центрации. Анализируемая среда непрерывно протекает
через проточный или погружной датчик, в котором уста-
новлены четыре измерительных электрода. Сравнитель-
ная четырехэлектродная ячейка служит для компенсации
изменения температуры и влияния примесей. Сравнитель-
ная ячейка заполняется кислотой на месте установки
прибора. Измерительные электроды и сравнительная ячей-
ка включены в плечи измерительного моста переменного
тока. В диагональ моста включен электронный усилитель
с реверсивным двигателем, который непрерывно пере-
мещает движок реохорда и устраняет разбаланс моста.
Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощ-
ность 80 В-А. Датчик выпускается в двух модификациях:
погружной и проточный. Погружной датчик устанавли-
вается непосредственно в контролируемой емкости, глу-
бина погружения согласуется при заказе. Габаритные
размеры датчиков (в мм): погружного диаметр
200X 2500, проточного диаметр 200X 250. Комплект
концентратомера: датчик и электронный мост КСМ-3
(см. гл. V). Соединение датчика с вторичным прибором
осуществляется кабелем КВРГ 4X0,75, проложенным в ме-
таллической трубе; трубу надо заземлить. Температура
окружающей среды 10—35°‘С, влажность 80%.
Изготовитель: Опытный завод УНИхим, Свердловск.
Кондуктометрические концентратомеры КК. При-
боры предназначены для измерения электропроводности
чистых, без механических примесей растворов, приве-
денных к 20° С при наличии температурной компенсации
±15° С от рабочей точки. Основные технические харак-
теристики указаны в табл. VII. 1. При однозначной за-
висимости концентрации от электропроводности прибор
используется для определения концентрации. В схемах
коицентратомеров обеспечивается компенсация влияния
температуры на электропроводность.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Коицентратомер КК-1 обеспечивает измерение ма-
лых значений концентраций, точность измерения обеспе-
чивается вычитанием из суммарной электропроводности
раствора электропроводности воды. Вычитание произво-
дится в двух соседних плечах уравновешенного моста.
Электрическая схема — дифференциальная с двумя дат-
чиками (один для воды, второй для раствора) с автомати-
ческим электронным мостом переменного тока. Незави-
симость показаний прибора от колебаний температуры кон-
тролируемого раствора обеспечивается температурной ком-
пенсацией, которая приводит показания прибора к зна-
чению электропроводности при температуре 20° С. Пределы
измерения (в См/см): 1 • 10~® — 1 • 10~Б; 1 • 10“^ — 1 10~4;
ыо-4 — ыо-3.
В комплект концентратомера КК-1 входят: два ком-
плекта датчиков (коаксиальный проточный датчик с по-
стоянными 100 и 10 см, трехэлектродный проточный дат-
чик с постоянной 1 см) на разные пределы измерения
л I ио \
в искробезопасном исполнении у зОдОрОд^* измеритель-
ный промежуточный блок и электронный автоматический
мост КСМ-3 (см. гл. V). резиновый провод шланговый
2РПШ 4X0,5 длиной до 50 м (длина указывается при за-
казе). Датчик для воды устанавливается на байпасной
линии подачи воды в смесительный резервуар; расход
раствора через датчик 10 л/ч. Температура воды и раствора
ие должна отличаться больше чем иа 0,5° С. Электри-
ческие линии от датчика к измерительному блоку и от
измерительного блока к электронному мосту присоеди-
няются при помощи разъема. Габаритные размеры (в мм):
измерительного блока 140Х78Х 102, датчика с постоянной
100 и 10 см 260X92, датчика с постоянной 1 см 94Х163X 40.
Действие концентратометров КК-2,3 основано на
измерении электропроводности раствора при помощи
четырехэлектродного датчика. Коицентратомер состоит
из датчика и измерительной компенсационной системы,
выходное напряжение которой измеряется электронным
автоматическим мостом. Пределы измерения (удельная
электропроводность) 1-Ю-4— 1-10"1 См/см. Датчик
, / ИО \ _
имеет искробезопасное исполнение у зОдОрОд^~ Выход-
ной сигнал 0—5 В независимо от пределов измерения кон-
центрации; возможно преобразование сигнала по напря-
жению в токовый сигнал 0—5 мА. Коицентратомер со-
стоит из датчика, измерительного блока и автоматиче-
ского электронного моста КСМ-3 (см. гл. V). Датчик
выпускается погружным (КК-3) и проточным (КК-2).
Штанга погружного датчика изготовляется длиной 400,
500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 и 2000 мм (если длина в за-
казе не оговаривается, поставляется штанга длиной
1000 мм). Присоединительные размеры проточного дат-
чика 1/4" труб. Погружной датчик приваривается к фланцу
с внутренним диаметром 80 мм. Габаритные размеры
измерительного блока 168X120X 80 мм. Внешний вид и
габаритные размеры датчика приведены на рис. VI 1.6.
Погружной датчик монтируется на контролируемой
емкости; раствор должен интенсивно перемешиваться.
159
g
Технические характеристики концентратомеров
Таблица VII.!
Тип Определяемая среда Пределы измерения Анализируемая среда Напряже- ние пита- ния 0 В (50 Гц); потребляе- мая мощ- ность в ВА Основная погрешность в % Окружающая среда
в % в г/л Область применения Давление в кгс/см2 Темпера- тура в °C Темпера- тура в ’С Относитель- ная влаж- ность в %
КК 10-6— 1 См/см — Водные растворы кис- лот, электролитов, ще- лочей без механических примесей 5 1-110 220; — ±2,5 0—50 80
Д2КН H2SO4, НС1, HNO3 ю-’— 1 См/см — Водные растворы элек- тролитов 5 1—110 12; - ±2,5 5-50 30—80
Д2КВ NaCl, NaOH, КОН, КС1
К.03.67 HNO3 42-52 — Слабая азотиа я кисло- та в потоке — 40 220; 70 ±2,5 10-35 80
«Ион-2» Cd, Cu — 0—1,5 Агрессивные кристал- лизующиеся растворы цинкового производства — 35-55 220; 250 ±4 5—35 90
Cl2 — 0—0,5
«Фаза-2» Cd — 0—0,01 ±0,4 мг/л 5-35 95
НАР-8 Ba2O3 — 0-1 Растворы и пульпы 5 100 220; - ±10 0-50 98
0—1,6; 0-2,5; 0—4; 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0-60; 0—100; 0-120 ±4
ДКБ-1 — 1-10-3- 1,0 См/см — ' Водные растворы — — ±1,5 — —
СЭ-2У2 1-Ю-3— 0,5-10"1 См/см Водные растворы ще- лочей, кислот и солей, имеющих электропровод- ность от 1 •IO"3 до 0,5 X X 10'1 См/см, вязкость не более 2П — 30 220; 50 ±10 — —
Кошарский
Продолжение табл. VII.1
Тип Определяемая среда Пределы измерения Анализируемая -реда Напряже- ние пита- ния в В (50 Гц); потребляе- мая мощ- ность в В-А Основная погрешность в % Окружающая среда
в % В Г/Л Область применение Давление в кгс/см2 Темпера- тура в "С Темпера- тура в °C Относитель- ная влаж- ность в %
АФ-297 Фтор 0-0,0015 Питьевая вода на водо- проводных станциях; на фторирующих и обесфто- риваюших установках. Мутность не более 2 мг/л; цветность до 20° (Pt—Со). Содержание (в мл/л) суль- фатов не более 50; хлори- дов до 350; Fe до 1; AI до 1; фосфатов до 1. Щелоч- ность до 8 мг 0,1—1 0-30 220; 2000 =±=0,1 мг/л 0—35 95 •
ТАД-1 П-01 Известковое молоко; соли; кислоты; щелочи 0-1; 0—5 (по СаО) Технологические сре- ды; процесс водоподго- товки 0,2-1 — 220; 200 ±=7 * 10—35 90
ДК-1М — 2,5—10-3 Ом-1 см"1 — Бинарные и псевдоби- нарные смеси без механи- ческих примесей 10 0—70 220; 75 =t2,5 (-10)- (+50) —
МОАЖ-5 Бензол 0-1 — Бинарная смесь: бен- зол в циклогексане и дру- гие смеси 0,2-5 10—50 220; - =Ы0 * 10—40 30—80
0—2; 0—3; 0—5% мас- совых долей ±5*
АПК-01М1 С12 остаточный — 0-1; 0—3 мг/л Питьевая вода 1-25 20 220; - dz4 ** 5—50 30-95
КОХ-1 С12 остаточный — 0—1,5; 0—3 мг/л Питьевая вода — — 220; - ±=5 10—40 —
АВ-211 Кремниевые соединения — 0—60 мг/л Питательная вода кот- лов и конденсат турбин 35 30 220; — ±7 — —
ИС-4М * Осн ** Осн энная погрешность эвная погрешность 0—100; 0—1000 мм вод. ст. в % от диапазона измерения. в % от верхнего предела пзмере Двух ком понентна я смесь в процессе ректи- фикации; агрессивная среда НИЯ 10 (-50)- (+150) ±=2-10-4 мм вод ст. 10-60 80
Измерительный блок устанавливается на щите на рас-
стоянии не более 50 м от датчика. Электрические соеди-
нительные линии прокладываются проводом КМВ 5х 0,75
(в комплекте поставляется 3 м).
Действие концентратомеров КД-8, КК-9 основано
на измерении удельной электропроводности раствора
низкочастотным бесконтактным индуктивным датчиком
аналогично действию концентратомера КНЧ-1М. Пре-
делы измерения: 1 • 10'2—1 • 10-1; 1 10-1—1 См/см. Испол-
нение датчика специальное (СОГ). Время установления
Рис. VII.6. Концентратомеры КК-2, КК-3:
1 — погружной датчик; 2 — промежуточный блок; 3 —
проточный датчик; 4 — гибкий металлический шланг
показаний при изменении электропроводности раствора
1 мин при расходе 100 л/ч; при изменении температуры
раствора — 20 мин. Комплект концентратомера: датчик
и электронный автоматический мост КСМ-3 (см. гл. V).
Установка датчика аналогична установке концентрато-
меров КК-2 и КК-3. Электрические соединительные линии
прокладываюся проводом ПРДЭШ 2X0,5 или РПШ-220
3X1,5 (поставляется комплектно). Концентратомер КК-8
выпускается с проточным датчиком, КК-9—с погружным.
Датчики кондуктометрические Д2КН и Д2КВ. Схема
измерения зависит от модификации датчика. В датчике
Д2КН-1 имеется коаксиальный чувствительный элемент,
включенный в одно плечо уравновешенного моста пере-
менного тока. Пределы измерения (в См/см): 1 • 10-6—
1 • 10~ь; 1-10"^—1-10-4; 1-Ю-4—1.10"3. Исполнение
ИЗГ. В датчике Д2КН-3 имеется четырехэлектродный
чувствительный элемент, который работает в компенса-
ционной схеме аналогично концентратомерам КК-2 и
КК-3. Пределы измерения (в См/см): ЫО-4—1-10-3;
1.10-3—1- IO-2; ЫО"2—ЫО'1. Исполнение ВЗГ. Дей-
ствие датчика Д2КВ-7 основано на компенсационном ме-
тоде измерения электропроводности высокочастотным
162
бесконтактным индуктивным чувствительным элементом.
Чувствительный элемент и компенсационная схема пи-
таются от генератора модулированным напряжением.
Пределы измерения (в См/см): 1 10~'2—1 10-1; 1 -10-1—1.
Исполнение датчика специальное (СЗГ). Датчик Д2КН-9
имеет низкочастотный бесконтактный индуктивный чув-
ствительный элемент, который работает в компенсацион-
ной схеме аналогично концентратомеру КНЧ-1М. Пределы
измерения (в См/см): 1-Ю"2—1-Ю-1; 1-Ю-1—1. Испол-
нение СЗГ. Датчики выполнены по блочному принципу и
состоят из двух основных частей: чувствительного эле-
мента и блока преобразователя, предназначенного для
измерения сигнала, пропорционального удельной электро-
проводности. В схемах датчиков предусмотрена возмож-
ность переключения диапазонов измерения концентрации
и температурной компенсации. Основные технические
характеристики приведены в табл. VII. 1. Унифицирован-
ный выходной сигнал 0—5 мА или 100 мВ обеспечивается
модулями выходного сигнала, к которым подключается
электронный автоматический потенциометр или мост.
Чувствительный элемент выпускается погружным и про-
точным. Расход жидкости через проточный чувствитель-
ный элемент 30—180 л/ч. Анализируемые среды могут
быть неагрессивные, агрессивные, чистые, загрязненные,
суспензионные и пленкообразующие. Монтаж погруж-
ного чувствительного элемента производится непосред-
ственно на аппарате с анализируемой средой; проточный
элемент устанавливается на байпасной линии. Блок преоб-
разователя может быть установлен во взрывоопасном по-
мещении категории ВЗГ. Электрические соединительные
линии прокладываются в трубах. Чувствительные эле-
менты и блок преобразователя должны быть заземлены.
Габаритные размеры (в мм): проточного чувствительного
элемента 156X186X 240; погружного чувствительного
элемента 1200X235; блока преобразователя 280X 400.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси; Опытный завод
НИИавтоматпрома, Гори.
Сигнализатор электропроводности СЭ-2У2. Электро-
проводность измеряется с помощью электродного чув-
ствительного элемента, включенного в измерительный
мост. При достижении предельного значения электро-
проводности возникает положительная обратная связь
между выходом и входом усилителя-генератора, включен-
ного в диагональ измерительного моста, и усилитель пе-
реходит в режим генератора. При этом резко возрастает
ток в цепи питания и срабатывает сигнальное реле, кон-
такты которого используются для световой сигнализации
как в датчике, так и во внешней цепи. Установка задан-
ной электропроводности производится при помощи по-
тенциометра в диагонали моста. Сила тока во внешней
цепи сигнализации может быть до 5 А при ~220 В. Сигна-
лизатор имеет несколько вариантов исполнения в зави-
симости от условий установки датчика: на емкость откры-
того типа устанавливаются датчики СЭ-2У2-03 длиной
1000 мм; на трубопроводы — СУ-2У2-02 длиной 500 мм.
Основные технические характеристики приведены
в табл. VII.1.
Комплект сигнализатора: датчик, блок питания со
световым сигнальным устройством, держатель для
установки датчика. Сигнализатор соответствует
ГОСТ 13350—67, он может устанавливаться во взрыво-
безопасных помещениях, в условиях умеренного климата.
Датчик крепится на трубопроводе с помощью фланца,
на открытой емкости — держателем. Блок питания уста-
навливается на щите, размер выреза 152Х 132 мм; габа-
ритные размеры блока питания 179x143x 230 мм. Макси-
мальная длина линии связи между датчиком и блоком
питания не менее 300 м при активном сопротивлении ли-
нии до 10 Ом; сечение жил кабеля или провода 1 мм2.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Концентратомер К.03.67. Действие концентратомера
основано на измерении электропроводности аналогично
концентратомерам КК- При изменении концентрации
меняется сопротивление графитового электрода в измери-
тельной ячейке датчика и нарушается баланс моста,
сигнал разбаланса измеряется вторичным прибором.
Основные технические характеристики концентра-
томера приведены в табл. VII. 1. Наработка концентра-
томера на отказ 1400 ч. По особому заказу прибор может
быть отградуирован на одну из следующих шкал (массо-
вые доли в % HNO,): 35—50; 46—58; 40—60; 50—60.
Датчик защищен от воздействия агрессивной среды.
Концентратомер состоит из датчика, десорбционной ко-
лонки, регулятора давления жидкости, воздушного эжек-
тора, смотрового фонаря (для визуального наблюдения
за расходом кислоты через датчик н для отбора пробы
при проверке показаний прибора), стойки с пробоотбор-
ной системой и вторичного прибора — электронного
автоматического моста ЭМД модели 4806. Стойка с дат-
чиком и пробоотборной системой устанавливается вблизи
твора поваренной соли в диапазоне 7—26%. Основная
погрешность —4%. Давление контролируемой среды
3 кгс/см2, температура 55° С. Напряжение питания
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 45 В-А. Модифика-
ция КНЧ-1М-7УЗ используется для водного раствора
азотной кислоты концентрации 3—6%. Давление раствора
1,5 кгс/см2, температура 55° С. Основная погрешность
прибора —4%. Напряжение питания 127 или 220 В,
50 Гц; потребляемая мощность 120 В-А. Температура
окружающей среды от —50 до +50° С, влажность 98%.
Концентратомер КНЧ-1М-10УЗ предназначен для
измерения концентрации водного раствора щелочи; пре-
делы измерения 1—8 мг/л. Основная погрешность —2%,
температура раствора 25° С. Напряжение питания 220 В,
50 Гц; потреблиемаи мощность 150 В-А. Температура
окружающей среды от —20 до +50° С, влажность 80%.
Концентратомер КНЧ-1М состоит из датчика, переходной
Рис. VI 1.7. Концентратомер КНЧ-1М:
1 — проточный датчик: И — погружной датчик; 1—чувствительный элемент; 2—штанга; 3 — клем-
мная коробка; 4 — соединительный кабель; 5 — переходная коробка
основного кислотопровода (не далее 20 м). Диаметр под-
водящей трубки 6 мм; через фонарь кислота сливается
в дренажную емкость. Вода подводится по трубке диа-
метром 16 мм, сброс воды в канализацию по трубе 3/4".
Воздух подается из системы воздухоснабжения КИП
трубкой диаметром 6 мм. Материал трубок сталь Х18Н10Т.
Габаритные размеры стойки с датчиком 2290X350 мм.
Электрическая соединительная линия между дат-
чиком и вторичным прибором прокладывается в металли-
ческой трубе кабелем КВРГ 4Х 1,5. Сопротивление каж-
дой жилы 2,5 Ом.
Разработчик: НИПИ Нефтехимавтомат, Грозный.
Кондуктометрический бесконтактный низкочастотный
концентратомер КНЧ-1М. Действие концеитратомера осно-
вано на измерении электропроводности жидкостного кон-
тура связи безэлектродного датчика индукционным ме-
тодом при частоте 50 Гц. Чувствительный элемент датчика
состоит из питающего и дифференциального трансформа-
торов, которые выполнены на тороидальных сердечниках.
Жидкостный контур связи между питающим и дифферен-
циальным трансформаторами представляет собой погру-
женный в контролируемый раствор виток. По первичной
обмотке питающего трансформатора протекает ток ча-
стотой 50 Гц, создающий магнитный поток в сердечнике,
который наводит электродвижущую силу в обмотках.
Под действием наведенной э. д. с. в жидкостном витке
протекает ток, прямо пропорциональный электропровод-
ности контролируемого раствора. Выходной сигнал кон-
центратомера 1—5 мА обеспечивается блоком стандарт-
ного выхода. Модификации КНЧ-1М-1УЗ, -2УЗ, -ЗУЗ,
-4УЗ предназначены для измерения концентрации вод-
ного раствора серной кислоты и имеют следующие пределы
измерения (в %): 95—99, 93—96, 72—78, 65—70. Основ-
ная погрешность ±0,2%. Модификация КНЧ-1М-6УЗ
предназначена для контроля концентрации водного рас-
к*
коробки и вторичного прибора КСД-3 (см. гл. V). Блок
стандартного выхода поставляется по требованию. Дат-
чик выпускается в двух модификациях: погружным и
проточным. Длина штанги погружного датчика не более
2,5 м. Расстояние между датчиком и вторичным прибо-
ром до 150 м. Габаритные и установочные размеры при-
ведены на рис. VII.7.
Изготовитель: ОКБА, Барнаул.
Кондуктометрический бесконтактный датчик ДКБ-1.
Датчик предназначен для определения концентрации
раствора по его удельной электропроводности. Комплект
и габаритные размеры (в мм): чувствительный элемент
(погружной или проточный) — 2500Х диаметр 192; элек-
тронный блок— 168X 295; блок питания — 200Х 169Х
X 140; соединительный кабель.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
VI 1.1.3. Диэлькометрические анализаторы
Действие диэлькомегрических анализаторов основано
на зависимости абсолютной диэлектрической проницае-
мости от свойств контролируемой среды, химического со-
става, наличия примесей. Применение этих анализаторов
целесообразно в тех случаях, когда компоненты среды
значительно отличаются по диэлектрической проницае-
мости. Датчик представляет собой конденсатор, в котором
контролируемая среда является диэлектриком.
Диэлькметрический концентратомер ДД-1М пред-
назначен для непрерывного измерения, регистрации и си-
гнализации предельных значений концентрации. Рабочая
частота 7 мГц. Основные технические характеристики
приведены в табл. VII. 1. Датчик выпускается в нормаль-
ном и взрывозащищенном исполнении и может устанав-
ливаться во взрывоопасных помещениях всех классов,
в которых возможно образование взрывоопасных сред всех
163
групп и категорий 1Т1 — 4Т5. Время установления пока-
заний прибора 5 мин. Электронный блок и регистрирую-
щий прибор могут работать при температуре 10—35° С и
относительной влажности 80%. Для работы концентра-
томера необходим воздух давлением 0,5 кгс/см* 2; расход
воздуха 1,5 м3/ч. Комплект концентратомера: датчик,
блок взрывозащиты, электронный блок, дифференциально-
трансформаторный регистрирующий прибор КСД-3
(см. гл. V). Датчик устанавливается на технологической
линии; электронный блок, блок взрывозащиты и регистри-
возрастание тока между электродами. Концентрация ве-
щества, восстанавливающегося на катоде, пропорцио-
нальна предельному значению силы тока. Когда в растворе
присутствует несколько элементов, зависимость тока от
поляризующего напряжения (полярограмма) представ-
ляет собой кривую, состоящую из полярограммы отдель-
ных элементов; каждая полярограмма является каче-
ственной и количественной характеристикой раствора.
Концеитратомеры «Иои-2» и «Фаза-2». Основные
технические характеристики приведены в табл. VII. 1.
Рис. VII.8. Коицентратомер ДК-1М:
1 — электронный блок; 2 — вторичный прибор КСД-З^
3 — блок взрывозащиты (глубина 250 мм); 4 — датчик
(глубина 265 мм)
рующий прибор монтируются на щите (во взрывобез-
опасном помещении). Расстояние от датчика до щита не
более 300 м. Длина проводов, соединяющих электронный
блок с регистрирующим прибором, до 10 м. Электри-
ческие соединительные линии прокладываются кабелем
КВРГ 10Х1. Монтаж на щите выполняется кабелями
МКШЭ 5X0,75, МКШ 5X0,75.
Схема внешних соединений и габаритные размеры при-
ведены на рис. VI 1.8.
Изготовитель: ОКБА, Ангарск.
VI 1.1.4. Полярографические анализаторы
Сущность полярографического метода состоит в из-
мерении тока, протекающего между электродами, погру-
женными в раствор, при изменении поляризующего на-
пряжения. Выделение контролируемого компонента на-
чинается при достижении поляризующим напряжением
определенного значения, которому соответствуег резкое
Концеитратомеры могут использоваться также в гидро-
металлургических и химических производствах. Потен-
циометром меняется напряжение на электродах от +0,5
до —1 В. Если к электродам датчика приложено напря-
жение, при котором происходит восстановление ионов
контролируемого элемента, то через датчик проходит
предельный диффузионный ток, пропорциональный кон-
центрации. Падение напряжения на потенциометре изме-
ряется вторичным прибором — электронным потенцио-
метром ЭПП-09МЗ. В качестве катода применяются ртут-
ные нли твердые микроэлектроды с непрерывным илн пе-
риодическим обновлением поверхности, в качестве анода —
неполяризующийся электрод (нормальный каломельный
полуэлемент или твердый электрод с большой поверх-
ностью). Период обновления ртутного электрода 2 с.
Расход ртути 0,5 мл/ч. Рабочий объем камеры датчика
400 см3. Коицентратомер состоит нз датчика «Хемотрон 1»
и измерительного пульта. С пульта подается постоянное
поляризующее напряжение на электроды датчика и пе-
164
ременное напряжение на двигатель механизма принуди-
тельного обновления. Измерительный пульт представляет
собой шкаф с размерами 1800 x 700 x 500 мм, на кагором
смонтированы вторичный прибор, блок питания и изме-
рительный блок. Датчик «Хемотрон 1» поставляется смон-
тированным в шкафу с размерами 1500X 700X 500 мм.
Исполнение пульта брызгозащищенное.
Модификация «Хемотрон 1-1» используется для из-
мерения концентрации кадмия, «Хемотрон 1-2» — для
меди, «Хемотрон 1-3» — для хлора. По требованию кон-
центратомер поставляется отдельными блоками: датчик
«Хемотрон 1», электронный потенциометр ЭПП-09МЗ,
водопроводных станциях. Действие прибора основано на
деполяризации свободным хлором положительного элек-
трода электродной ячейки. Степень деполяризации за-
висит от количества хлора в воде и скорости протекающей
через ячейку воды. Основные технические характеристики
прибора приведены в табл. VI 1.1.
Комплект концентратомера и габаритные размеры
(в мм): блок датчика — 400x 480x 290; электронный авто-
матический потенциометр КСП2-016Т (см. гл. V). дубли-
рующий электронный мост МП-4К.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Рис. VII.9. Концентратомер остаточного хлора КОХ-1:
/ — датчик: II — потенциостат; Ц1 — вторичный: .прибор; 1 — вход воды; 2 — дозатор: 3 — диафрагма.
4 — отстойник: 5 — сливной патрубок; 6 — платиновая проволока; 7—хлорсеребряный электрод; 8—ртут-
ный электрод; 9 — вспомогательный электрод; 10 — сливной патрубок
измерительный блок БИ2, блок питания БП41, стабилиза-
тор напряжения С-0,09. При наличии в растворе твердых
примесей не менее 0,1 г/л (не менее 2 г/л для «Ион-2»)
должна быть обеспечена автоматическая фильтрация филь-
тром-пробоотборником «Прима 1» (поставляется по от-
дельному заказу). Шкаф датчика устанавливается на рас-
стоянии 1,5 м от точки отбора и на расстоянии 50 м от
измерительного пульта. Раствор подается в датчик из
технологической линии по шлангу с внутренним диамет-
ром 8—12 мм самотеком или насосом. Электрические со-
единительные линии прокладываются раздельными кабе-
лями МКШ 5X0,35 и МКШЭ 5X0,35 в стальных трубах.
Изготовитель: Филиал ВНИКИ «Цветметавтоматика»,
Орджоникидзе.
Концентратомер остаточного хлора КОХ-1. Датчик
состоит из измерительной ячейки с тремя электродами
(ртутным, хлорсеребряным и вспомогательным), через
которую непрерывно протекает анализируемая вода, и
дозатора (сосуда постоянного уровня с диафрагмой).
Измерение тока осуществляется потенциостатом и вторич-
ным прибором. В качестве вторичного прибора исполь-
зуется электронный автоматический потенциометр КСП-3
с пределами измерения 0—10 мВ (см. гл. V). Основные тех-
нические характеристики приведены в табл. VII. 1. Время
установления показаний 60 с. Схема внешних соединений
приведена на рис. VII.9. Габаритные размеры (в мм):
датчика 370X 340x 258; потенциостата 430X 316X186.
Изготовитель: Опытный завод УНИхим, Свердловск.
VII . 1.5. Деполяризационные анализаторы
Действие деполяризационных анализаторов основано
на измерении напряжения, создаваемого током, который
протекает в цепи электролита, вследствие деполяризации
электрода электрохимически активным веществом.
Концентратомер АПК-01М1 предназначен для авто-
матического контроля хлорирования питьевой воды на
VI 1.1.6. Титрометры
Применение метода титрования в анализаторах
жидкости обеспечивает возможность определения концен-
трации определяемого компонента, находящегося в смеси
с другими компонентами, воздействием иа него специально
подобранного титрующего вещества, которое избирательно
реагирует с определяемым компонентом. Добавление
титрующего вещества производится до тех пор, пока его
количество в смеси не станет эквивалентным количеству
определяемого вещества. Автоматические титрометры
различаются по методу определения концентрации в экви-
валентной точке или в процессе титрования на потенцио-
метрические, оптические, кондуктометрические, термохи-
мические и амперометрические.
Потенциометрический титратор ТАД-1 П-01. Ход про-
цесса титрования определяется по величине потенциала на
измерительном и сравнительном электродах, опущенных
в титруемый (контролируемый) раствор. Титрование ве-
дется до определенного значения pH раствора, которое
задается заранее. Величина pH измеряется pH-метром до
начала титрования и в процессе подачи титрующего
раствора до эквивалентной точки. Результат титро-
вания записывается вторичным прибором в виде гра-
фика в единицах концентрации контролируемого ком-
понента.
Время, необходимое для реакции титрования, уста-
навливается в зависимости от контролируемой среды 5—
90 с. Подача титрующего раствора производится преры-
висто (импульсами). Изменение pH в ходе титрования
измеряется электродами, погруженными в аналитическую
ячейку, и преобразователем pH-261.
Электрическая схема титрометра состоит из блока
регулирования и блока питания. Блок регулирования
обеспечивает импульсную подачу титрующего раствора,
установку выдержки времени процесса титрования, про-
ведение титрования непрерывно следующими друг
165
sa другом циклами или 'с интервалами между циклами
от 5 до 120 мин. Продолжительность цикла 5—120 мин.
Основные технические характеристики титрометра
ТАД-1П-01 приведены в табл. VII.1. В комплект титро-
метра входят: щит блока титрования размерами 1600Х
X 600X 400 мм и щит управления размерами 1600Х 800Х
X 600 мм. Блок титрования предназначен для ведения про-
цесса титрования и всех операций, связанных с отбором
пробы и дозированием. На передней панели щита управ-
ления размещены блок регулирования, преобразователь
pH-261, блок питания и электронный автоматический ре-
гистрирующий потенциометр КСП-4 (см. гл. V). Команд-
ный аппарат КЭП-12у, стабилизатор напряжения С-0,09
и другие элементы монтируются внутри щита. На передней
панели блока регулирования имеются лампы, сигнализи-
рующие процесс титрования и конец титрования. Кабели
прокладываются в стальных заземленных трубах.
Блок титрования устанавливается в' непосредственной
близости от места отбора. При наличии в контролируемой
среде механических примесей размером более 0,25 мм нли
пузырьков воздуха подача пробы производится через
отстойник вместимостью 5—10 л. Для известкового мо-
лока титрующим раствором является соляная кислота.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Потенциометрический титрометр ТП-1. Титрометр
предназначен для определения концентрации щелочей и
кислот при температуре 5—50° С, давлении 0,2—0,4 кгс/см2
и вязкости до 2 П. Титрометр является прибором дискрет-
ного действия, время одного цикла 4 мин. Максимальная
концентрация, контролируемая титрометром (массовая
доля в %), 0,001. Основная погрешность 4%. Температура
окружающей среды 5—50° С, влажность 80%; напряжение
питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 100 Вт;
давление воздуха 1,6 кгс/см2. Титрометр поставляется
смонтированным на двух щитах размерами 2250Х600Х
Х500 мм, расстояние между щитами не более 300 м.
Изготовитель: ОКБА, Дзержинск.
V11 .1.7. Нейтронно-абсорбционный
анализатор НАР-8
Действие анализатора основано иа измерении сте-
пени ослабления потока тепловых нейтронов при прохож-
дении через контролируемое вещество. При нейтронно-
абсорбционном анализе исследуемая проба просвечивается
потоком медленных нейтронов. Ядра контролируемых
веществ (бор, кадмий, литий, хлор) обладают высоким
поперечным сечением захвата (бор, кадмий, литий) илн
рассеяния (водород, хлор) медленных нейтронов, который
определяется особенностями строения ядер элементов и
не зависит от химических связей. Сечение захвата тепло-
вых нейтронов ядром измеряется в барнах (1 барн =
— 10 см2). НАР-8 предназначен для непрерывного изме-
рения содержания бора (В2О3) в потоке раствора. Основ-
ные технические характеристики приведены в табл. VI 1.1.
Быстрые нейтроны, выпускаемые источником, замедляются
на ядрах водорода анализируемого раствора и регистри-
руются счетчиком медленных нейтронов СНМ-16.
Импульсы тока, образующиеся в результате взаимо-
действия нейтронов с ядрами водорода, передаются на
промежуточный блок с помощью согласующего трансфор-
матора.
В промежуточном блоке импульсы усиливаются до
6 В, дискриминируются и формируются по длительности
до 3 мкс. Сформированные импульсы поступают иа изме-
рительный пульт. Выходной аналоговый сигнал 0—10 мВ
измеряется потенциометром, сигнал 0—10 В подается на
УВМ. Высоковольтное напряжение —1800 В для пита-
ния счетчика СНМ-16 подается с преобразователя
напряжения. В качестве источника нейтронов применен
плутониево-бериллиевый источник ИБН-6. Блок-схема
анализатора приведена на рис. VI 1.10.
166
Комплект анализатора и габаритные размеры (в мм):
датчик — диаметр 350Х1400; промежуточный блок —
324Х 314Х 307; измерительный пульт — 324Х 314Х 407;
электронный потенциометр одноточечный КСП-3 на 0—
10 мВ. Источник нейтронов входит в состав датчика.
Исполнение анализатора: виброустойчивое с часто-
той 5—30 Гц и амплитудой до 0,1 мм, пылебрызгозащи-
щенное и защищенное от агрессивной среды, содержащей
(в г/м3) НС1 до 0,01 и SO2 до 0,02. Датчик необходимо
охлаждать при температуре раствора 60—100° С. Мощность
эквивалентной дозы излучения на наружной поверхности
блока защиты 10 мбэр/ч, на расстоянии 1 м от поверх-
ности не более 0,3 мбэр/ч. Время прогрева анализатора
30 мин, время непрерывной работы 24 ч. Соединение дат-
чика с промежуточным блоком производится кабелем
Рис. VII.10. Коицентратомер НАР-8:
/ — источник быстрых нейтронов; 2 — счетчнк тепловых
нейтронов; 3 — технологическая емкость; 4 — блок защиты:
5 — блок нейтронного детектирования; 6 — промежуточный
блок; 7 — измерительный пульт
РКЭФС-1. Датчик устанавливается на технологическом
оборудовании или трубопроводах в вертикальном поло-
жении на расстоянии до 1 м от рабочих мест. Кабель
прокладывается в гибких металлических шлангах. Проме-
жуточный блок располагается на расстоянии 2—5 м от
датчика при температуре 5—50° С на высоте 1200 мм.
Измерительный пульт может работать при температуре
10—35° С. Прокладка кабеля от промежуточного блока
должна вестись в стальных трубах или гибких металли-
ческих шлангах, которые должны быть заземлены.
Изготовитель: ВНИИРТ, Москва.
VI 1.1.8. Манометрический индикатор
состава ИС-4М
Индикатор ИС-4М является стационарным, автомати-
ческим непрерывно действующим прибором. Действие
прибора основано на зависимости упругости паров би-
нарной смеси от соотношения компонентов. Состав смеси
определяется сравнением упругости паров эталонной
жидкости, находящейся внутри чувствительного элемента
датчика при рабочей температуре контролируемой смеси,
с абсолютным давлением в ректификационной колонне.
Разность давлений преобразуется в выходной пневмати-
ческий сигнал 0,2—1 кгс/см2. Чувствительный элемент —
сильфон — частично заполнен эталонной жидкостью,
остальной объем занят равновесной паровой фазой. При
одинаковом составе контролируемой смеси и эталонной
жидкости в сильфоне разность давлений, воздействующих
на сильфон, равна нулю, а выходное давление —
0,6 кгс/см2. При увеличении концентрации низкокипящего
компонента в смеси на контрольной тарелке температура
паров над тарелкой понижается (при неизменном давлении
в колонне) и соответственно понижается упругость паров
эталонной жидкости в сильфоне. Разность давлений,
действующая на сильфон, пропорциональна изменению
концентрации. Изменение давления в колонне не влияет
на чувствительный элемент.
Основные технические данные приведены в табл. VI 1.1.
Порог чувствительности 0,1% от максимальной разности
давлений. Общий вид датчика и габаритные размеры
приведены на рис. VII. 11. В комплект прибора входят:
датчик, вторичный пневматический регистрирующий при-
КВторичнону К протриионально-
прибору ПВК.1Э интегральному
регулятору ПР3.21
Рис. VII.II. Индикатор состава ИС-4М:
1 — датчик; 2 — редуктор воздуха РДВ-5; 3 — фильтр
ФВ-10; 4 — колонна; 5 — контрольная тарелка
бор ПВ10.1Э,' пропорционально-интегральный регулятор
ПР3.21, фильтр воздуха ФВ-2М, редуктор давления
РДВ-5. Датчик может работать во взрывоопасных усло-
виях, он устанавливается на колонне, работающей под
вакуумом или избыточным давлением. Эталонная жидкость
выбирается на основании технологического режима ректи-
фикационной колонны и разделяемых веществ. Линии
питания и связи между датчиком и регулирующим бло-
ком прокладываются медными или алюминиевыми труб-
ками с внутренним диаметром 6 мм. Расстояние между
индикатором и вторичным прибором не более 150 м. Пита-
ние индикатора осуществляется сухим чистым воздухом
давлением 1,4 кгс/см2.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
VI 1.1.9. Фотоколориметрические
анализаторы
Действие фотоколориметрических анализаторов осно-
вано на измерении относительного изменения светового
потока в видимой области спектра, прошедшего через кон-
тролируемую жидкость, в результате поглощения его
жидкостью.
Анализатор АФ-297. Содержание фтора в воде опре-
деляется по интенсивности окраски смеси контролируемой
воды с индикатором. Дозирование воды и индикатора,
приготовление смеси и подача в кювету фотометрического
блока осуществляются автоматически. Индикаторный рас-
твор и вода дозируются в соотношении 1 : 10. Дозы сме-
шиваются в смесителе и поступают в отстойники, в которых
протекает реакция в течение двух часов; прореагировавшая
смесь поступает в измерительную кювету фотометрического
блока. Оптическая плотность анализируемой смеси сравни-
вается с оптической плотностью контролируемой воды, на-
ходящейся в сравнительной кювете. Измерительная
схема — равновесная с оптической компенсацией, двух-
канальная. Диапазон спектра 515—530 нм. Подстройка
нуля прибора автоматическая. Результаты измерения по-
лучаются через каждые 30 мин. Основные технические ха-
рактеристики анализатора приведены в табл. VI 1.1. Рас-
ход воды 18 л/ч. Бачок с индикатором заменяется через
7 сут.
В комплект анализатора АФ-297 входят: измеритель-
ный блок, блок усиления (размеры 480 X 400 X 210 мм),
компрессор КВМ-8, термостат ТС-16А, блок водоподготовки
и автоматический электронный мост ЭМИ-107 (градуировка
21, шкала 0—500° С). Измерительный блок состоит из
блока дозаторов, блока программирования, фотометри-
ческого блока Д1ФАТ-П, бачка с индикатором и клапанов.
Все элементы блока поставляются смонтированными в щите
с задней дверью размером 1800 X 800 X 450 мм; трубы
и кабели вводятся в щит снизу. Фотометрический блок
имеет брызгозащищенное исполнение. Блок программиро-
вания (КЭП-12у и др.) обеспечивает подачу команд на
блок дозаторов, управление клапанами и установку не-
обходимого давления воздуха, подаваемого в бачок с инди-
катором. Блок усиления имеет брызгозащишениое испол-
нение, он предназначен для работы при температуре окру-
жающего воздуха 5—35° С и относительной влажности 30—
80%. Термостат и компрессор устанавливаются на общей
подставке на расстоянии 1 м от измерительного блока.
Кабели необходимо проложить в стальных трубах 1/2".
Блоки должны быть заземлены. Контролируемая вода
подводится трубкой из нержавеющей стали диаметром
12 X 1,5 мм. Регулятор давления и термостат соединяются
с измерительным блоком полиэтиленовой трубкой диа-
метром 10 X 1,5 мм. Слив воды осуществляется через
общий сборник в щите с выходным штупером 3/4". Подвод
сжатого воздуха от компрессора к измерительному блоку
производится шлангом с внутренним диаметром 7 мм.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Анализатор кремния в воде АВ-211. Анализатор
обеспечивает дискретное измерение и регистрацию кон-
центрации кремниевокислых соединений в паре и питьевой
воде котлов и конденсате турбин в процессе водоподго-
товки на блочных электростанциях. Предельные значения
концентрации сигнализируются. Комплект и габаритные
размеры (в мм): гидравлический блок — 640 X 700 X
X 480; фотометрический блок — 890 X 700 X 480; вто-
ричный прибор КСП. Основные технические характери-
стики приведены в табл. VII. 1.
Изготовитель: СКБ АП, Тбилиси.
VII. 1.10. Магнитооптический
анализатор МОАЖ-5
Действие прибора основано на явлении вращения пло-
скости поляризации светового потока веществом, помещен-
ным в аксиальное магнитное поле. Величина вращения
пропорциональна величине концентрации определяемого
компонента. Измерение осуществляется сравнением магни-
тооптического вращения плоскости поляризации анали-
зируемой смесн и растворителя. Нижний и верхний пре-
делы измерения постоянной магнитооптического вращения
могут изменяться от 1-Ю-2 до 3,7-10-2 мин/(см-Гс), при
этом диапазон измерения может устанавливаться от 1,3 X
X 10~4 до 8-1СГ4 мин/(см-Гс). Основные технические
характеристики приведены в табл. VII. 1.
По требованию заказчика анализатор может быть
отградуирован на другие (отличные от указанных в таб-
лице) смеси по представленным образцам растворителя и
градуировочных смесей, которые должны быть бинарны
167
по магнитооптическому вращению. Расход анализируемой
смеси через датчик составляет 200 л/ч. Коэффициент по-
глощения 0,02 см-1 в области спектра 400—600 нм. Ана-
лизируемая жидкость не должна быть агрессивна по от-
ношению к стали Х18Н9Т, фторопласту-4 и стеклу К-8.
Время прогрева (запуска) прибора 3 ч; запаздывание по-
казаний при расходах до 30 л/ч не превышает 15 мин;
чувствительность 0,01%.
Комплект анализатора и габаритные размеры (в мм):
датчик с системой подготовки пробы — 1650 X 560 X
X 1275; блок управления — 398 X 286 X 300; блок пи-
тания — 398 X 286 X 300; блок питания осветителя —
665 X 396 X 368; стабилизатор напряжения С-0,5; транс-
форматор; электронный автоматический потенциометр
ПСР1-02. Датчик с системой подготовки пробы и блок
питания осветителя выпускаются во взрывозащищенном
исполнении ВЗГ-В4А. Вторичный прибор (ПСР1-02) может
быть удален от датчика на расстояние до 300 м.
Изготовитель; ОКБА, Москва.
VII. 1.11. Рефрактометрические анализаторы
Действие рефрактометров основано на наличии зави-
симости между величиной показателя преломления и со-
ставом или свойством жидкости и сводится к измерению
величины показателя преломления света при переходе его
из одной среды в другую. Показатель преломления опре-
деляется по углу наименьшего отклонения светового
луча в стеклянной призме, заполненной контролируемой
жидкостью (спектрометрический метод). В промышленных
рефрактометрах применяется дифференциальная оптиче-
ская схема измерения, в которой коэффициент преломле-
ния контролируемой жидкости сравнивается с показателем
преломления эталонной жидкости. Рефрактометры могут
быть использованы для измерения концентрации при на-
личии однозначной зависимости между показателем пре-
ломления и концентрацией.
Рефрактометр Д2РП-Д применяется для анализа бен-
зина, бензола, керосина, толуола, темноокрашенных гу-
стых масел, соляной и азотной кислот, стирола, водно-
ацетоновых смесей, спиртов и др. Свет от источника
направляется линзой в диафрагму и через кюветы на объек-
тив. Изображение диафрагмы проектируется на светочув-
ствительную поверхность фоторезистора. С помощью отра-
жательных призм световой пучок поворачивается на 180°.
Изменение показателя преломления контролируемой
жидкости отмечается по величине смещения световой по-
лоски, которая образуется на границе раздела световых
потоков от жидкости в проточной кювете преобразователя
и жидкости в сравнительной кювете. При равных показате-
лях преломления контролируемой и сравнительной жидко-
стей смещения пучка света на границе раздела не происхо-
дит, и световая полоска располагается симметрично относи-
тельно смежных плеч фоторезистора. Величина смещения
световой полоски, пропорциональная изменению показа-
теля преломления контролируемой жидкости, определяется
по перемещению фоторезистора до восстановления его
первоначальной освещенности.
Измерительная схема состоит из равновесного моста,
в смежные плечи которого включен дифференциальный
фоторезистор. Сигнал разбаланса моста усиливается фазо-
чувствительным усилителем и приводит в движение ревер-
сивный двигатель, который воздействует на узел переме-
щения фоторезистора до восстановления равновесия. Одно-
временно меняются показание прибора и выходной уни-
фицированный сигнал электромеханического (0—5 мА)
или пневматического (0,2—1 кгс/см2) преобразователя.
Источник света питается переменным током напряжением
7,1 В. Основные технические характеристики рефракто-
метра приведены в табл. VII.2.
Датчик выпускается с кюветами: полуцилиндрической
сравнительной на диапазон измерения разностей преломле-
168
ния 20-10-4—1500-10-4, класса точности 1; призматиче-
ской сравнительной с углом 105° на диапазон 10-10'4—
20-10“4, класса 2,5; с углом 120° на диапазон 5-10~4—
10-10"4, класса 4. Дополнительная приведенная погреш-
ность от изменения напряжения и частоты сети питания,
температуры контролируемой среды составляет 0,5 основ-
ной погрешности для каждого параметра. Конструкция
кюветного преобразователя позволяет использовать его
для агрессивных, токсичных, полимеризующихся и высо-
котемпературных сред.
Комплект рефрактометра: датчик взрывозащищенного
исполнения н блок питания. По требованию датчик может
поставляться с реохордом для передачи показаний на
автоматический электронный мост. Датчик устанавливается
на подставке или кронштейне вблизи места отбора пробы;
подвод контролируемой жидкости к датчику производится
через нижний штуцер. Блок питания устанавливается на
щите на расстоянии до 150 м от датчика. Электри-
ческие соединительные линии прокладываются кабелем
КМВ 3 X 0,75 и КМВ 7 X 0,75. Кабель, соединяющий
измерительный мост с усилителем, прокладывается
в трубе. Датчик и блок питания необходимо зазем-
лить.
Изготовитель: Завод аналитических приборов, Киев.
Рефрактометр РАП-1 имеет оптическую и электри-
ческую схемы, аналогичные схемам рефрактометра
Д2РП-Д. Рефрактометр выпускается с пневмопреобразова-
телем МП-955 (выходной сигнал 0,2—1 кгс/см2) и с электро-
механическим преобразователем Э-2Д1 (выходной сигнал
0—5 мА). Реостатный датчик прибора обеспечивает воз-
можность работы с электронными автоматическими мо-
стами с градуировкой 21 и шкалой 0—500° С. Основные
технические характеристики приведены в табл. VII.2.
Независимо от абсолютного значения показателя прелом-
ления диапазон измерения может быть установлен любой
при соответствующем положении кюветы сравнения. Для
кюветы объемом 5 см3 диапазоны измерения устанавли-
ваются от 10-10-4 до 1500-10-4 на шкалу (преломляющий
угол от 5 до 70°); для кюветы 2,5 см3 — диапазон измере-
ния от 7-10-4 до 10-10 4 (преломляющий угол 105°) и от
5- Ю 4 до 7-10 4 (преломляющий угол 140е). Чувствитель-
ность прибора 1% от диапазона измерения; шкала линей-
ная. Параметры контролируемой среды в проточной кю-
вете: давление 1,5 — 0,05 кгс/см2, температура 20—100° С;
допустимые колебания температуры —5° С при работе на
диапазонах от 10-10-4 до 1500-10-4; —Iе С — на диапа-
зонах от 5-10-4 до 10-10'4.
В комплект рефрактометра РАП-1 входят: датчик,
блок подготовки (холодильник, фильтр, регулятор давле-
ния жидкости, манометр, ротаметр, вентили), разделитель-
ный трансформатор Т-74, электронный автоматический
мост ЭМИ-107 (градуировка 21, шкала 0—500° С).
Блок подготовки, трансформатор и электронный мост
поставляются по требованию. В заказе следует указать
вид выходного унифицированного сигнала. Отбор пробы
производится из технологического трубопровода, слив из
кюветы свободный. Охлаждение пробы осуществляется
оборотной водой с температурой 12—30° С. Охлажденная
среда проходит через фильтр, улавливающий механиче-
ские примеси размерами не более 50 мм. Расход пробы уста-
навливается в пределах 30—240 л/ч. Подвод пробы осу-
ществляется через нижний штуцер, отвод — через верх-
ний. Рабочий элемент, соприкасающийся с рабочей сре-
дой, выполнен нз стали Х18Н9Т. Датчик устанавливается
на полу вблизи места отбора пробы. К датчику должен
быть подведен сухой очищенный воздух давлением
0,05 кгс/см2 для продувки оптического отсека. Вторичный
прибор устанавливается на щите на расстоянии до 150 м
от датчика. Датчик и вторичный прибор должны быть за-
землены медным проводом диаметром 2—3 мм. Габарит-
ные размеры (в мм): блока подготовки 350 X 426 X 390,
датчика 755 X 530 X 388.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Таблица VII.2
Технические характеристики оптических анализаторов жидкости
Тип Пределы измерения в единицах оптической плотности Анализируемая жидкость Напряжение пита- ния в В (50 Гц); потребляемая мощ- ность в В-А Оснэвная погреш- ность в % от диапа- зона измерения Окружающая среда
Область применения Давление в кгс/см2 Температура Температура в ”(J Относитель- ная влаж- : иость в %
Д2РП-Д 1,2—1,8 Прозрачные и по- 30 100 220; 100 — 5—50 30—95
РАП-1 0—ЮО ** л у прозрачные жидко- сти с оптической плот- ностью 1,2 на 1 см просвечиваемого слоя То же 0,07—5 10—150 127; 140 ±2,5 5—50 30—98
Д1Т-2М 0—1 Технологические 0,1—2 20—60 220; 90 ±4 * 5—50 80
Д1ФА 0—0,5 растворы, эмульсии, взвеси Жидкости с абсо- 0,1—2 2—80 220; 150 ±2,5 5—50 95
Д1ФАТ ТВ-346 0,193—0,775 ** лютной оптической плотностью до 1 Вода в системах 0,2—8 0,5—25 220; 250 ±2 0—50 95
М-101 10—100% водоподготовки и во- доочистки Сточные воды в от- Атмос- 5—35 220; — ±4 (-20)-
СУФ-42 стой никах и откры- тых водоемах Сточные воды в от- ферное 0,05 2—35 220; — ±50 мм (+35)
АВ-10 0—30 мкг/л стойниках водоочи- стных станций Химически очищен- 35 220; 140 ±7 5—50
ЦВ-201 0—100 ная вода и паровой конденсат Вода в системах 0,2—8 0,5—25 220; 120 ±5* 10—25 95
«Фотон-1» 260—315 г/л обработки на водопро- водных станциях Рассол в произвол- 1—2 85—95 220; 200 ±3 5—50 30—80
* % •• Пр 290—320 г/л от измеряемой величт еделы измерения (в мг стве хлора 1НЫ. /л): 0—3; 0—10; 0—20; 0- -50; градуи зовка шкалы F АП-1 в отн ±5 осительных единицах.
VI 1.1.12. Нефелометрические
и турбидиметрические анализаторы
Нефелометрические и турбидиметрические анализа-
торы применяются для контроля концентрации взвешен-
ных частиц в прозрачных жидкостях. Действие нефело-
метрических анализаторов основано на измерении интен-
сивности светового потока, рассеянного частицами, взве-
шенными в контролируемом растворе. В турбидиметриче-
ских анализаторах измеряется интенсивность светового
потока, ослабленного вследствие поглощения. Основные
технические характеристики анализаторов приведены
в табл. VII.2.
Сигнализатор концентрации Д1Т-2М. Сигнализатор
предназначен для сигнализации превышения заданного
значения концентрации. Принцип действия — турбиди-
метрический в диапазоне длин волн 400—800 нм. Интен-
сивность светового потока определяется путем сравнения
двух световых потоков, проходящих через измерительный
и сравнительный оптические каналы. Свет от источника
с помощью коллиматорного объектива направляется двумя
параллельными потоками через измерительный и сравни-
тельный каналы кювет и собирается на фотоприемииках.
Порог срабатывания задается оптическим клином в сравни-
тельном канале. Сигнализация срабатывает, когда опти-
ческая плотность контролируемой жидкости в измеритель-
ном канале кюветы в сумме с оптической плотностью клина
в этом канале достигает 0,5. Фотоприемник (дифферен-
циальный резистор ФСК) включен в схему электрического
равновесного моста. Гидравлической системой обеспечи-
вается проток контролируемой воды через измерительную
кювету и промывка ее водой или растворителем, который
смывает осадки и пленки на стеклах и стенках кюветы.
Сигнализатор состоит из датчика — реле и блока
питания. В зависимости от заказа кюветы поставляются
с различной базой (в мм): 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100;
169
160; 250. Для мутных растворов рекомендуется применять
кюветы с меньшими базами.
Датчик поставляется смонтированным на щите (с зад-
ней дверью) размером 1600 X 900 X 490 мм. На лицевой
панели щита установлены также три блока пневматиче-
ских клапанов для подвода и отвода контролируемой среды,
раствора сравнения и воды. Ввод в щит кабелей и труб
снизу. Исполнение датчика брызгозащищенное. Блок пи-
тания (320 X 320 X 390 мм) устанавливается на щите
на расстоянии 100 м от датчика. В месте установки блока
питания температура окружающего воздуха 15—35° С,
относительная влажность 30—80%. Датчик и блок пита-
ния должны быть заземлены. Контролируемая среда может
быть подведена непосредственно к датчику без предвари-
тельной подготовки, если ее параметры соответствуют
характеристике датчика. Вода должна быть чистая питье-
вая. Воздух к клапанам подводится чистый, осушенный,
Давлением 2—6 кгс/см2. Сигнальное устройство должно
быть на 1,5 А при 220 В или на 3 А при 127 В.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Датчики Д1ФА и Д1ФАТ. Приборы предназначены
для измерения и сигнализации отклонений концентрации
и мутности технологических растворов, пульп и взвесей
по относительному изменению величины оптической плот-
ности контролируемой среды в диапазоне длин волн 400—
800 нм. Датчик Д1ФА предназначен для контроля окра-
шенных жидких сред на участке спектра (440, 500, 510,
550, 570, 600, 630, 680, 720, 750 нм), который определяется
соответствующим цветным светофильтром. Датчик Д1ФАТ
предназначен для контроля мутных жидких сред в инте-
гральном свете (500 нм). Действие датчиков основано на
измерении интенсивности ослабленного светового потока,
прошедшего через среду, содержащую взвешенные ча-
стицы. Измерительная схема датчика — равновесная с оп-
тической компенсацией; оптическая схема — двухканаль-
ная, аналогичная схеме Д2РП-Д.
Мост уравновешивается изменением светового потока,
падающего на фотоприемник измерительного канала, пу-
тем поворота оптического клина, осуществляемого ревер-
сивным двигателем. Второй двигатель управляет подстроеч-
ным клином при автоматической подстройке нуля через
заданные интервалы времени от 8 мии до 4 ч в зависимости
от интенсивности загрязнения стекол кюветы; интервал
времени подстройки регулируется с помощью реле вре-
мени и командного аппарата КЭП-12у. Основные техни-
ческие характеристики датчиков Д1ФА и Д1ФАТ при-
ведены в табл. VI 1.2. Датчик выпускается в различ-
ных модификациях в зависимости от базы кювет н способа
подстройки: Д1ФА-11, Д1ФА-21, Д1ФАТ-11 имеют кю-
веты с базой (в мм): 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; Д1ФА-12,
Д1ФА-22, Д1ФАТ-12 — 100; 160; 250. По способу под-
стройки модификации различаются следующим образом:
автоматическую подстройку имеют Д1ФА-11, Д1ФА-12,
Д1ФАТ-11; ручную — Д1ФА-21, Д1ФА-22. Шкала дат-
чика равномерная и отградуирована в условных единицах
0—100 и в единицах оптической плотности. Комплект и
габаритные размеры датчика (в мм): измерительный
блок — 2250 X 1100 X 430, блок усиления — 310 X
X 590 X 200, блок программирования — 310 X 590 X 200.
Датчики Д1ФА и Д1ФАТ имеют пневматический (0,2—
1 кгс/см2) и реостатный выход для передачи показаний на
вторичный прибор. Тип пневмопреобразователя МП-995.
Блок программирования предназначен для управления
клапанами и для автоматической подстройки нуля. В блок
входят КЭП-12у, панель дистанционного управления
ПДУ-2 и реле времени РВ4-5. Корпус блока программиро-
вания имеет брызгозащищенное исполнение.
Блок программирования используется для растворов,
образующих пленки и оставляющих осадки на стенках
кювет. Если подстройку надо проводить не чаще одного
раза в смену, блок не требуется. Измерительный блок
является комплексом элементов (фотометрический блок,
170
блок клапанов, электрическая, гидравлическая и пнев-
матическая системы), смонтированных на щите. Фотоме-
трический блок и блок клапанов установлены на передней
стенке щита. Клапаны имеют пневматический привод
(давление воздуха 0,7—1 кгс/см2). В датчиках Д1ФА-21
и Д1 ФА-22 управление клапанами ручное. Через клапаны
могут протекать жидкие агрессивные среды под давлением
до 5 кгс/см2. Фотометрический блок имеет брызгозащищен-
ное исполнение. Блок усиления включает усилитель, сиг-
нальные лампы, стабилизатор напряжения; исполнение
корпуса блока усиления брызгозащищенное.
Блоки усиления и программирования могут работать
в помещении с температурой воздуха 5—35° С и относи-
тельной влажностью 30—80%. Корпуса блоков должны
быть заземлены. Электрические соединительные линии
прокладываются кабелем КМВ 5 X 0,75 и КМВ 3 X 0,75
в стальных трубах диаметром 1/2". Кабели силовых и из-
мерительных цепей следует монтировать раздельно.
К реостатному преобразователю может быть подклю-
чен автоматический электронный мост переменного тока
градуировки 21 со шкалой 0—500° С или электропреобра-
зователь ПТ-ТС-156. Разрывная мощность контактов сиг-
нальной цепи 300 В-А при напряжении до 250 В; перемен-
ный ток 3 А. Для питания преобразователя необходим су-
хой очищенный воздух давлением 1,2 кгс/см2, для про-
дувки блока осветителя 0,5 кгс/см2, для питания КЭП-12у
и клапанов 2—6 кгс/см2.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Турбидиметр ТВ-346. Прибор предназначен для опре-
деления мутности воды. Мерой мутности является угол
поворота оптического клина, с которым связаны стрелка
на шкале датчика и движок реостата для передачи показа-
ний на вторичный прибор. Оптическая схема — двухка-
нальная. Подстройка нуля производится автоматически
подстроечным двигателем, связанным кинематически с под-
строечным клином и блоком программирования. Диапазон
спектра 670—690 нм. Комплект турбидиметра: датчик
в брызгозащищенном исполнении, комплект шкал на диа-
пазоны 0—3, 0—20, 0—500 и электронный автоматический
мост ЭМИ-107 (градуировка 21, шкала 0—500° С). Базы
кювет (в мм): 5, 10, 150, 300. Контролируемая вода про-
ходит через клапаны распределителя в измерительную кю-
вету, а затем сливается в канализацию. Управление кла-
панами осуществляется питьевой водой с давлением 0,5—
1,5 кгс/см2. После окончания измерения кювета промы-
вается питьевой водой, а затем в кювету подается дистил-
лированная вода для автоматической подстройки. В тече-
ние цикла промывки и подстройки сохраняется значение
предыдущего замера.
При измерении мутности 0—3 мг/л промывка автома-
тически не производится. После цикла измерения проис-
ходит автоматическая подстройка по дистиллированной
воде (с учетом степени загрязнения стекол), которая
автоматически подается через распределитель в кювету.
Элементы датчика поставляются смонтированными на щите
размерами 1800 X 900 X 490 мм с задней дверью. На пе-
редней стенке щита установлены фотометрический блок,
блок программирования, блок питания и два блока кла-
панов; внутри щита смонтированы элементы электрической
и гидравлической систем. Вторичный прибор устанавли-
вается на расстоянии до 300 м от датчика. Нормальная
работа в условиях повышенной влажности воздуха и низ-
кой температуры контролируемой или промывной воды
обеспечивается селикагелем, исключающим запотевание
стекол. Щит устанавливается на фундаменте. Электриче-
ские соединения выполняются кабелем КМВ. Контроли-
руемая и управляющая вода подводится трубкой диаметром
10 X 1,5 мм. Вторичный прибор подключается к реостат-
ному преобразователю фотометрического блока кабелем
КНРЭТЭ-4 в стальной трубе. Блок питания подключается
к сети кабелем КМВ 3 X 0,75. Датчик должен быть за-
землен.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Цветомер ЦВ-201. Прибор предназначен для измере-
ния цветности воды по величине абсорбции света водой.
Действие прибора основано на измерении относительной
оптической плотности контролируемой воды в коротко-
волновой области спектра (400—440 нм) по отношению
к оптической плотности в длинноволновой области види-
мого спектра (600—680 нм). Это позволяет исключить влия-
ние мутности на показания приборов, так как абсорбция,
вызванная мутностью, происходит в двух каналах, а аб-
сорбция, вызванная цветностью, —только в измеритель-
ном канале.
Двухканальная оптическая схема включает измери-
тельную и сравнительную кюветы, через которые проте-
кает контролируемая жидкость. После кювет световой
поток прерывается обтюратором, проходит через свето-
фильтры, которые выделяют рабочие спектральные участки
лучистого потока, затем направляется на фотоэлемент.
Сигнал переменного напряжения от фотоэлемента, кото-
рый появляется при изменении оптической плотности воды
в измерительном канале, усиливается и приводит в движе-
ние реверсивный двигатель, связанный с измерительным
оптическим клином. Двигатель вращает его до тех пор.
пока не наступит равновесие световых потоков от измери-
тельного и сравнительного оптических каналов. Угол
поворота измерительного оптического клина служит мерой
отсчета измеряемой величины. Двигатель кинематически
связан с ползунком реостатного преобразователя для
дистанционной передачи показаний и электромеханическим
преобразователем, преобразующим угол поворота измери-
тельного клина в токовый сигнал.
В комплект прибора входят: фотометрический датчик;
электронный автоматический показывающий и регистри-
рующий мост КСМ2-1013 градуировки 21 со шкалой 0—
500° С (см. гл. V); шкалы, соответствующие диапазону из-
мерения. Датчик состоит из фотометрического блока, бло-
ков питания и клапанов. В состав датчика входит также
бак для дистиллированной воды, газоотделитель и уровне-
мер. Датчик поставляется смонтированным в щите 1800 X
X 900 X 500 мм. Отбор пробы производится из техноло-
гического трубопровода трубкой с внутренним диаметром
8 мм; расход воды 240 л/ч. Подключение трубки к газо-
отделителю выполняется гибким шлангом. Для промывки
цветомера используется питьевая вода давлением 1—
2 кгс/см2. Все трубы монтируются в фундаменте.
Внешние электрические соединительные линии про-
кладываются кабелем РПШ220 или другим аналогичным
кабелем в защитных трубах. Трубы необходимо заземлить.
Вторичный прибор устанавливается на расстоянии не
более 200 м от датчика.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Сигнализаторы СУФ-42 и СУ-101. Приборы пред-
назначены для сигнализации достижения предельных зна-
чений уровня осадком или активным илом в отстойниках
водоочистных станций; сигнализатор срабатывает при рез-
ком увеличении оптической плотности при переходе от
воды к осадку. В комплект сигнализатора СУФ-42 входят:
датчик погружной (глубина погружения 3—5 м), усили-
тель, трансформатор.
Датчик выпускается в двух модификациях: с базой
30 мм для первичных отстойников и с базой 50 мм для вто-
ричных отстойников. Расстояние между датчиком и бло-
ком усилителя до 500 мм. Габаритные размеры датчика
43 X 180 X 245 мм.
Сигнализатор СУ-101 — многоточечный, он допускает
подключение 4, 8, 12 датчиков. Опрос датчиков произ-
водится с интервалом от 20 до 60 мин. Порог срабатыва-
ния 3—5% (по светопропусканию). Глубина погружения
датчика 10 м. Расстояние от датчиков до электронного
блока не более 600 м. Габаритные размеры (в мм): датчика
195 X 205 X 50; электронного блока 480 X 400 X 280.
Изготовитель: СКВ АП, Тбилиси.
Мутномер М-101. Действие прибора основано на
непосредственном измерении интенсивности светового по-
тока, прошедшего через контролируемую среду, при этом
определяется концентрация взвешенных веществ и соот-
ветственно мутность (при наличии однозначной зависи-
мости между мутностью и концентрацией). Прибор может
работать непрерывно и периодически. В комплект мутно-
мера входят: измерительный блок; два датчика-преобра-
зователя (проточный и погружной); четыре цветных
фильтра. Толщина просвечиваемого слоя погружного дат-
чика (в мм): 5, 10, 20, 35, 50. Глубина погружения 15 м.
Базы кювет проточного датчика (в мм): 10, 20, 50. Расстоя-
ние от датчика до измерительного блока 20 м. Габаритные
размеры (в мм): измерительного блока 270 X 144 X 218,
датчиков-преобразователей — погружного 218 X 85 X
X 400, проточного 262 X 92 X 116.
Изготовитель: СКБ АП, Тбилиси.
Анализатор «Фотон-1». Прибор предназначен для
непрерывного определения концентрации хлористого на-
трия в рассоле в промышленных условиях; исполнение
анализатора обыкновенное. Действие анализатора осно-
вано на эффекте вращения плоскости поляризации света
веществом, помещенным в продольное магнитное поле (эф-
фект Фарадея). Концентрация хлористого натрия про-
порциональна разности углов поворота плоскости поляри-
зации света, прошедшего через анализируемую и сравни-
тельную жидкости.
Продольное магнитное поле создается соленоидом,
внутри которого установлена кювета с анализируемой или
сравнительной жидкостью. При наличии разницы в кон-
центрациях анализируемой и сравнительной жидкостей
меняется интенсивность светового потока на выходе из
анализатора; переменная его составляющая, пропорцио-
нальная концентрации, преобразуется в электрический
сигнал, который после предварительного усиления при-
водит во вращение реверсивный двигатель, перемещающий
движок реохорда в схеме измерительного моста. Напря-
жение разбаланса моста подается на компенсационный
соленоид. Угол поворота двигателя до установления равно-
весия моста является мерой концентрации хлористого на-
трия в анализируемой жидкости. Основные технические
характеристики анализатора приведены в табл. VII.2.
Расход анализируемой жидкости 5 л/ч; расход охлаждаю-
щей жидкости 100 л/ч, температура 25° С. Время установ-
ления показаний не более 5 мин. Габаритные размеры ана-
лизатора 940 X 640 X 1310 мм. По требованию постав-
ляется вторичный прибор КСП2-003. Анализатор термо-
статирован.
Изготовитель: ОКБА, Чирчик.
VII .2. ПЛОТНОМЕРЫ
VII.2.1. Гидростатические
(пьезометрические) плотномеры
Пьезометрический принцип измерения основан на
зависимости потери давления воздуха, продуваемого через
слой жидкости, от ее плотности.
Датчики плотности КЛ1, ДПМ, ДРП. Измерение
плотности осуществляется по разности давления в двух
пьезометрических трубках, погруженных на одинаковую
глубину в контролируемую и эталонную жидкости. Тех-
нические характеристики приведены в табл. VII.3. Дат-
чики КМ и ДРП имеют первичный преобразователь про-
точный, ДПМ — погружной, который выпускается четы-
рех модификаций на глубину погружения 1,5; 2; 2,5; 3 м.
Подача воздуха 2—6 кгс/см2 в пьезометрические трубки
производится через блок питания воздухом БПВЩ-2А.
Расход контролируемой среды через проточный датчик
10 м3/ч. При наличии однозначной зависимости между
плотностью и концентрацией прибор может быть исполь-
зован как концентратомер. Датчик ДРП-Т4 предназначен
для работы в тропиках, имеет исполнение Т 4-й категории.
Остальные датчики предназначены для работы в условиях
171
Таблица V 11.3
Технические характеристики плотномеров
Гип Плотность среды в г/см3 Диапазон изменения плотности в г/см3 Анализируемая среда j Основная погрешность в % от диа- пазона изме- рения Окружающая среда
Область применения Давление в КГС/СМ2 Температура Температура в °C Относитель- ная влаж- ность в %
ИПВФ 1 0,32; 0,6; 1; 1,6 Пульпа в напорных трубопро- водах и открытых желобах 0,1-1 — ±2 5—50 —
ПР-1024 0,5-3 0,15-0,5 Жидкости, растворы, суспен- зии, пульпы в трубопроводах — ±2 (—5)—(+40) 98
0,05—0,15 ±0,3 D
АИП-1 — 0,79—1,05 Нефть иа потоке 16 100 1,5 мг/см3 (—30)—(+50) 30—80
ДП-1 1-1,65 0,05—0,5 Цементирующиеся или кри- сталлизующиеся растворы и пульпы Атмосферное ±6 5-50 80
ПРП 1-2 0,5-2 Рудная пульпа Атмосферное ±2 0—50 —
ДПП-1 0,5-2,5 0,01; 0,05; 0,1; 1 Жидкости, не воздействую- щие на сталь 1Х18Н9Т 10 0-100 — 10—60 80
ИПР-1 0—0,1 0,03; 0,05; 0,1 Растворы, не кристаллизую- щиеся прн t= 30—100° С 30—100 ±2 * — —
км дпм ДРП 0,9-1,8 0,08—0,5 **** Азотная кислота с концентра- цией до 60% и другие среды (вязкость не более 10 сП) Атмосферное 5—90 или температура интенсивного испарения в сосуде сравнения 4 *** 1—40 80
ППИ-6 ** 1,0—1,1 0,1 Растворы флотореа гейтов, сода кальцинированная, кри- сталлизующиеся и обрастаю- щие среды 0,3 4—70 ±1,5 0-50 80
* % от измеряемой плотности. * * Изготовитель: КБ <Цветметавтоматика». * ** Для датчика в тропическом исполнении ДРП-Т4; температура 1 — 45° С, влажность 98%. * •** Для ДПМ-8ХЛ4, ДПМ-7ХЛ4, КМ-8ХЛ4 диапазон изменения плотности 0,04 — 0,35 г/см’; погрешность — ±6%
Ч aW8» № -....... ^'ЯвН
умеренного и холодного климата, имеют исполнение ХЛ
по ГОСТ 15150—69. Все датчики, кроме ДПМ-7ХЛ4,
имеют температурную компенсацию. По защищенности
от воздействия окружающей среды датчики имеют обык-
новенное исполнение по ГОСТ 12997—67, по устойчивости
Рис. VII. 12. Датчики плотности КМ, ДРП, ДПМ: а —
датчики КМ и ДРП; б — датчик ДПМ-7; в — датчики
ДПМ-6; ДПМ-8 и ДПМ-9;
/ — воронка для залива эталонной жидкости; 2 — эталон-
ная пьезометрическая трубка; 3 — эталонный сосуд; 4 —
переливная перегородка; 5 — измерительная пьезометриче-
ская трубка; 6 — байпасный сосуд; 7 — блок БПВЩ-2;
8 — фильтр; 9 — бак с контролируемой жидкостью; 10 —
дополнительная пьезометрическая трубка; // — сосуд подав-
ления нуля; 12 — сифон
к внешним вибрациям они относятся к исполнению I по
ГОСТ 17167—71. Установка вертикальная. Установка
датчиков КМ и ДРП приведена на рис. VII. 12, а. Датчик
ДПМ-7ХЛ4 состоит из регулируемого и нерегулируемого
сосудов подавления нуля и первичного преобразователя
(двух пьезометрических трубок), смонтированных на баке
с контролируемой жидкостью (рис. VII. 12, б). Установка
Таблица VII.4
Характеристики модификаций
плотномеров КМ, ДРП, ДПМ
Тип датчика Габаритные размеры в мм Материал
А в
КМ-1ХЛ4 500 1326 Сталь Х18Н9Т
КМ-4ХЛ4 1000 1825
КМ-5ХЛ4 1000 1825 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943)
ДРП-ХЛ4 ДРП-Т4 500 1323
ДПМ-6ХЛ4 500 1250—5250 Сталь Х18Н9Т
ДПМ-7ХЛ4 1000 1705—3205
ДПМ-8ХЛ4 1000 1500—3000
ДПМ-9ХЛ4 500 1500—3000 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943)
датчиков ДПМ-6, ДПМ-8, ДПМ-9 изображена на
рис, VII.12,в. Габаритные размеры приведены в табл. VII.4.
В комплект плотномера входят: первичный преобра-
зователь, блок питания воздухом БПВЩ-2А (по особому
заказу поставляется БПВЩ-3 с тремя контрольными ста-
канчиками), фильтр воздуха ФВ-6, дифманометр ДМ-П.
Дополнительно поставляются по требованию приборы
ПВ4.2Э (РПВ4.2Э) или ПВ10.1Э.
Датчики КМ и ДРП устанавливаются в разрезе тру-
бопровода контролируемой жидкости, текущей к откры-
тому приемнику. Уровень жидкости в выходной полости
датчика до 300 мм. При расходе жидкости в трубопроводе
более 10 м3/ч первичный преобразователь надо устанавли-
вать на байпасной линии. Поток жидкости через датчик
должен быть непрерывным. При наличии в контролируе-
мой жидкости воздуха необходимо перед датчиком уста-
новить бак-отстойник. Дифманометр монтируется на рас-
стоянии не более 10 м от первичного преобразователя, вто-
ричный прибор от дифманометра — на расстоянии не бо-
лее 150 м (при внутреннем диаметре трубки 4 мм) и 300 м
(при диаметре 6 мм). Воздух, который продувается через
трубки, должен быть тщательно осушен; давление его 2,5;
4; 6 кгс/см2. Расход воздуха питания датчиков составляет
2 л/ч. Пьезометрические трубки датчиков не должны уста-
навливаться в баках, где происходит газо- или паровыделе-
ние. Расстояние от первичного преобразователя до сосуда
подавления нуля должно быть не более 10 м. Монтаж пнев-
матических линий производится полиэтиленовой трубкой
диаметром 4 X 1 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Датчик плотности ДП-1. Измерение плотности осуще-
ствляется с подливом конденсата в две измерительные по-
лости, в которых установлены пьезометрические трубки.
Полости погружаются в открытую емкость, в которой из-
меряется плотность, на различную глубину (рис. VII. 13).
При продувке воздуха через пьезометрические трубки дав-
ления в них Рг и Р2, соответствующие 1гг и /г2, пропорцио-
нальны уровням в измерительных полостях Ну и Н2.
Выходной сигнал датчика пневматический или электри-
173
ческий. Для работы прибора необходимы сухой очищенный
воздух давлением 1,4 кгс/см2 и горячий конденсат (с тем-
пературой, большей чем температура контролируемой
среды) давлением 1,5 кгс/см2. Расход воздуха 7 л/мин
(при наличии электропреобразователя — 4 л/мин); расход
конденсата 0,2 л/мин. Уровень в емкости может меняться
иа —0,5 м. Диапазон измерения плотности зависит от раз-
ности глубины погружения измерительных полостей, соот-
ветственно устанавливаются и разные перепады давлений
в пьезотрубках. По требованию поставляются пьезотрубки
с максимальной длиной 1, 2, 3, 4, 5 м.
В комплект поставки датчика входят: преобразователь
501-17СП или 901-03СП с выходным унифицированным
Рис. VII.13. Датчик плотности ДП-1:
/ — емкость; 2 — измерительная полость; 3 — пьезотрубка;
4 — дифманометр; 5 — водораспределитель; 6 — верхний
патрубок 2 м; 7 — инжннй патрубок 0,4 м; 8 — патрубок
переменной длины; 9 — чувствительный элемент для наруж-
ной установки датчика
пневматическим сигналом 0,2—1 кгс/см2 на диапазоны из-
мерения 0—63; 0—100; 0—250; 0—400; 0—630 мм вод. ст.;
дифманометр с электрическим выходным сигналом по диф-
ференциально-трансформаторной схеме на пределы из-
мерения 0—160; 0—250; 0—400; 0—630 мм вод. ст. Ток
вторичного прибора согласовывается с изготовителем.
Чувствительный элемент 9 имеет крепление для на-
ружной установки на боковой стенке емкости 1. Узел водо-
распределителя и преобразователь устанавливаются в не-
посредственной близости от места отбора. Пьезотрубки
должны монтироваться рядом вдали от заборных патруб-
ков насосов. Если в емкости имеется мешалка, нижний
патрубок должен быть приварен к экрану.
Изготовитель: СКВ ВНИКИ «Цветметавтоматика»,
Москва.
Аппаратура для измерения и регулирования плот-
ности ПРП. Пьезометрические трубки погружаются непо-
средственно в контролируемую среду на разную глубину
с перепадом 50 мм. При постоянной глубине погружения
разность давлений в пьезотрубках однозначно определяет
величину плотности. Разность давлений контролируется
индикатором (одноточечный показывающий и регистри-
рующий прибор), имеющим реостатный датчик 120 Ом.
Питание сжатым воздухом может осуществляться от
гидрокомпрессора, который создает давление 400 мм вод. ст.
Давление воды перед гидрокомпрессором 1,5—3 кгс/см2.
Глубина погружения трубок в пульпу 10—100 мм. Ком-
плект поставки: пьезометрическая станция, индикатор,
регулятор ИР/Л-240, гидрокомпрессор, отстойник. Элек-
трический исполнительный механизм заводом не постав-
ляется. Расстояние между осями пьезотрубок 50 мм, уста-
новка трубок вертикальная.
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Челябинск.
VI 1.2.2. Весовые плотномеры
Датчик плотности ДПП-1. Действие датчик:, основано
на взвешивании поплавка, заполненного эталонной жидко-
стью и погруженного в контролируемую среду. Плотно-
мер дает показания плотности, приведенные к 20° С. Для
этой цели применен поплавок переменного объема (благо-
даря вваренным в него сильфонам), который реагирует на
изменение плотности, вызванное колебанием температуры,
соответствующим изменению объема поплавка с эталон-
ной жидкостью. Показания плотномера не зависят от из-
менения статистического давления жидкости в поплавковой
камере и гидродинамического действия протекающей через
поплавковую камеру жидкости. Выходной пневматический
сигнал датчика определяется произведением наружного
объема поплавка на изменение плотности жидкости и ока-
зывает на него обратное компенсирующее действие. Эта-
лонная жидкость выбирается в зависимости от коэффи-
циента температурного расширения контролируемой среды.
Прибор применяется для контроля жидких сред с плот-
ностью 0,5 —2,5 г/см3. Для работы прибора требуется
сухой очищенный воздух давлением 1,4 кгс/см2. Выходной
пневматический сигнал меняется в пределах 0,2 —1 кгс/см2.
Габаритные размеры датчика 502 X 360 X 560 мм.
Комплект прибора: датчик плотности, фильтр жидкост-
ный ФЖ-2, регулятор давления РДЖ-2В, задатчик дав-
ления Р-1, ротаметр РС-5, пропорционально-интегральный
регулятор ПР3.21, фильтр воздуха, вторичный прибор
ПВ10.1Э. Длина соединительной трубки между датчиком
и вторичным прибором 150 м, внутренний диаметр 6 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Измеритель плотности ИПР-1. Прибор выпускается
в четырех модификациях, отличающихся материалом со-
судов: ИПР-1А — сталь ЭИ-943; ИПР-1Б—сталь 20;
ИПР-1 В — сталь Х18Н9Т; ИПР-1 Г — винипласт. Рас-
ход контролируемого раствора через датчик 200—400 л/ч.
Давление воздуха 1,4 кгс/см2, напряжение питания
220 В, 50 Гц. Датчик проточный. Габаритные размеры
датчика 1800 X 480 X 480 мм. В качестве вторичного
прибора используется КСФ-3-2030 (см. гл. V).
Изготовитель: ОКБА, Барнаул.
Индикатор плотности ИПВФ. Измерение плотности
осуществляется непрерывным взвешиванием в датчике от-
резка трубопровода, по которому протекает пульпа. При
увеличении плотности возрастает вес подвижного отрезка
трубопровода, и он перемещается вниз вместе с жестко
прикрепленным к нему плунжером индукционного дат-
чика. Напряжение разбаланса датчика приводит в движе-
ние реверсивный двигатель, который восстанавливает
равновесное положение трубопровода, и плунжер возвра-
щается в нейтральное положение. Индикатор имеет фер-
родинамический преобразователь и может работать в ком-
плекте с приборами типа ВФ, электромагнитными расходо-
мерами РЭФ, преобразователями ПЗГ и другими приборами
частотно-ферродинамической системы. Датчик проточный
с условным диаметром 50 мм. Индикатор питается напря-
жением 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность (без системы
дистанционной передачи показаний) 40 В -А. При заказе
к буквенному индексу индикатора ИПВФ следует доба-
вить номера преобразователей ПФ1—ПФ6 (если заказы-
ваются преобразователи ПФ1 и ПФ4, то шифр прибора
ИПВФ-14). Выходные преобразователи ПС и ПП постав-
ляются только по согласованию с изготовителем. Индика-
тор устанавливается на трубопроводе диаметром 50 мм,
174
на открытых желобах и сливе классификатора. Габарит-
ные размеры индикатора ИПВФ 958 X 270 X 365 мм.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
VII . 2.3. Радиоизотопный
плотномер ПР-1024
Измерение плотности с помощью радиоизотопного из-
лучения основано на зависимости степени ослабления по-
тока излучения от плотности контролируемой среды. В ка-
честве источника излучения используется радиоактивный
цезий-137, лучи которого проходят через контролируе-
мую среду и регистрируются приемником излучения —
сцинтилляционным счетчиком 3 (рис. VII. 14). В схеме
измерения производится сравнение потоков излучения
ния (в Р/с) на расстоянии 1 м от основного источника излу-
чения (1,2 — 0.24) • 10'1, от контрольного — (5,8 —
* 1,45)-10-’.
В комплект плотномера ПР-1024 входят: блок источ-
ника излучения Э-2М, блок детектирования (приемник),
электронный самопишущий блок на базе моста КСМ-3
модели 1300 (для ПР-1024В), стабилизатор напряжения
С-0,09. Для ПР-1024Б электронный блок и самопишущий
мост КСМ-3 модели 1201 конструктивно не объединены.
Блоки источника излучения и детектирования имеют пыле-
брызгозащищенное исполнение, электронный самопишу-
щий блок — обыкновенное.
Расстояние электронного блока от блока детектиро-
вания (приемника) 10 м. Питание плотномера осуществ-
ляется напряжением 220 или 127 В, 50 Гц; потребляемая
мощность 120 В-А. Плотномер может устанавливаться
Рис. VII. 14. Принципиальная схема и схема внешних соединений плотномера ПР-1024:
/ — основной источник излучения; 2 — прерыватель; 3 — приемник излучения; 4 — контрольный источник излу-
чения; 5 — блок питания; 6 — приемник: 7 — электронный блок; 8 — вторичный прибор; 9 — стабилизатор
напряжения
основного 1 и контрольного 4 источников; у-лучи кон-
трольного источника попадают на тот же приемник излу-
чения 3, минуя контролируемую среду. Прерыватель 2
(свинцовый цилиндр) вращается с постоянной скоростью
вокруг приемника излучения, попеременно перекрывая
оба потока излучения, вследствие чего излучение источ-
ников 1 и 4 регистрируется приемником 3 раздельно во
времени; излучение «закрытого» источника ослабляется
в 10—20 раз. Ток приемника излучения попеременно за-
ряжает через контактные группы реле Р1 и Р2 запоминаю-
щие элементы — конденсаторы С2 и СЗ. Конденсатор С2
заряжается током, определяемым потоком излучения ос-
новного источника, конденсатор СЗ — потоком излучения
контрольного источника. Сравнение производится измере-
нием отношения напряжений на запоминающих конден-
саторах. Разность напряжений преобразуется вибропре-
образователем ВП в сигнал переменного тока, усиленный
катодным повторителем У, и измеряется автоматическим
электронным мостом переменного тока КСМ-3 (см. гл. V).
Мерой плотности служит положение движка реохорда Rp,
который перемещается реверсивным двигателем моста до
тех пор, пока напряжения на конденсаторах С2 и СЗ не
сравняются. Основная погрешность определена при тем-
пературе окружающего воздуха 20° С и относительной
влажности 98%. Дополнительная погрешность от измене-
ния температуры окружающей среды на Г С в интервалах
температур от—5 до+15° С и 25—40° С составляет (в % от
диапазона измерения): —0,12 для диапазона 0,15—
0,5 г/см3 и —0,4 для 0,05—0,15 г/см8. Электронный блок
эксплуатируется при температуре 5—35° С и влажности
воздуха 80%. Мощность экспозиционной дозы у-излуче-
на трубопроводе с внутренним диаметром D — 100-г- 300 мм
и суммарной толщиной стенок 10—20 мм.
Габаритные размеры плотномера ПР-1024Б (в мм):
приемника 355 X 245 X 360; блока источника 335 X
X 214 X 262. Габаритные размеры ПР-1024В (в мм):
блока детектирования 235 X 350 X 381; блока источника
250 X 292 X 374; электронного самопишущего блока 320 х
X 320 X 380. Контейнер основного источника и блок
детектирования (приемник) монтируются на общей раме
в непосредственной близости от трубопровода. При мон-
тажедолжна быть обеспечена соосность контейнера, трубо-
провода и приемника. Габаритные размеры рамы для тру-
бопровода с внутренним диаметром 100—200 мм равны
870 X 330 мм; для трубопровода 200—300 мм — 970 х
X 430 мм. Вторичный прибор, электронный блок и элек-
тронный самопишущий блок монтируются на щите. Вырез
в щите для электронного блока (ПР-1024Б) 244 X 254 мм.
Силовой (РПШ 3 X 0,75, КВРБГ 3 X 1,5) и сигналь-
ный (МКШЭ 5 X 0,5, КВРБГ 5 X 1,5) кабели проклады-
ваются раздельно в стальных трубах.
Поставщик: Всесоюзное объединение «Изотоп», Москва.
VII.2.4. Резонансный измеритель
плотности АИП-1
Прибор предназначен для измерения плотности среды
в трубопроводе. Действие плотномера основано на зависи-
мости резонансной частоты механических колебаний тру-
бок проточной системы от плотности протекающей по ним
жидкости. Механическая колебательная система плотно-
175
мера выполнена в виде двойного камертона, который обра-
зуется соединенными между собой на концах трубками
проточной системы. Частота собственных колебаний ка-
мертона зависит от его массы и соответственно от плотности
протекающей по ней жидкости. Собственно проточная
система имеет частоту 1250 Гц; при заполнении ее жидко-
стью, плотность которой 1 г/см3, частота уменьшается
до 1000 Гц.
Колебания возбуждаются и воспринимаются электро-
магнитами, расположенными вблизи трубок, усиливаются
полупроводниковым усилителем, выходное напряжение
которого имеет частоту, равную частоте механических коле-
баний трубок, и определяется плотностью контролируемой
жидкости. Настройка диапазона измерения производится
во вторичном приборе. Для вторичных приборов с цифро-
вым выходом прибор может быть использован для измере-
ния плотности в любых пределах ее изменения. Основные
технические характеристики приведены в табл. VII.11.
Выходной сигнал частотный 3 В. Дополнительная погреш-
ность при изменении температуры на — 1,5° С и давления
па ±5 кгс/см2 не превышает основной погрешности. Рас-
ход жидкости 10 л/мин, вязкость 60 сСт. Датчик питается
постоянным током напряжением 12 В от блока питания
через блок защиты; вторичный прибор питается напряже-
нием 220 В, 50 Гц от блока питания через разделительный
трансформатор.
Комплект измерителя и габаритные размеры (в мм):
плотномер ПЧ в искробезопасном исполнении 02Т5-И —
930 х 252 X 135; блок защиты в пылевлагонепроницае-
мом исполнении с искробезопасными
И \
2Т5/
выходами
225 X 200 X 100; блок питания — 276 X 176 X 254; раз-
делительные трансформаторы Тр1 и Тр2— 100 X 118 X
X 105 и ПО X 52 X 107; частотомер 43-22.
Изготовитель: Опытный завод им. Калинина НИПИ-
иефтехимавтомат, Баку.
VII.3. ВИСКОЗИМЕТРЫ
VI 1.3.1. Вибрационные вискозиметры
Автоматические общепромышленные вискозиметры по
принципу действия подразделяются на ротационные, ви-
брационные, шариковые, капиллярные.
Действие вибрационных вискозиметров основано на
зависимости степени затухания колебаний чувствитель-
ного элемента, погруженного в контролируемую среду, от
ее вязкости. По конструктивному исполнению вибрацион-
ные вискозиметры выпускаются двух типов: электромаг-
нитные и электрозвуковые.
Вибрационный низкочастотный вискозиметр ВВН-3
состоит из возбуждающей и приемной электромагнитных
систем и вибратора, который проходит между разноимен-
ными полюсами магнитов обеих систем. Один конец вибра-
тора находится в контролируемой среде. При подаче пере-
менного напряжения с постоянной амплитудой на возбу-
ждающую систему создается переменное магнитное поле,
а вибратор приходит в колебательное движение. Колеба-
ния вибратора вызывают изменение величины магнитного
потока в приемной системе, и в катушках ее наводится
э. д. с., пропорциональная вязкости. Чувствительный эле-
мент датчика выполнен в виде стержня (вибратор) из упру-
гой стали диаметром 4 мм. Напряжение возбуждения по-
дается от автогенератора. Датчик выпускается различных
модификаций: ДВ-6, ДВ-6-01 —ДВ-6-13; соответственно
устанавливаются модификации вискозиметра: ВВН-3,
ВВН-3-01—ВВН-3-13. Диапазон измерения 1—30 000 сП
обеспечивается модификациями на пределы измерения
(в сП): 1—10; 3—30; 5—50; 10—100;20—200; 50—500; 100—
1000; 200—2000; 300—3000;500—5000; 1000—3000; 2000—
10 000; 3000—18 000; 5000—30 0С0. Основная погрешность
каждой модификации составляет —4% от ее диапазона из-
мерения. Вискозиметр калибруется по смесям ньютоновских
жидкостей (керосин, трансформаторное масло, октол-600).
Контролируемая жидкость не должна содержать газовых
и твердых примесей и разрушать стали Х18Н9Т, ЭИ702.
Давление может быть 10 кгс/см2, температура 5—100°С.
Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность
120 В-А. Резонансная частота датчика 300—400 Гц, на-
пряжение возбуждения 10 В; выходное сопротивление
автогенератора 20 Ом.
В комплект вискозиметра ВВН-3 входят: датчик ДВ-6
во взрывонепронпцаемом исполнении ВЗТ-4В, электрон-
ный блок БЭ-17, вторичный прибор на базе КСП-3 модели
1030 (см. гл. V), стабилизатор напряжения С-0,09, корпус
для установки датчика на трубопроводе с внутренним диа-
метром 65 или 150 мм (поставляется по требованию). Дат-
чик может устанавливаться в помещениях всех классов,
где возможно образование газопаровоздушных смесей 1,
-220В
Рис. VII.15. Вискозиметр ВВН-3:
/ — датчик; 2 — электронный блок; 3 — стабилизатор на-
пряжения; 4 — вторичный прибор; 5 — корпус
2, 3-й категорий групп Т1—Т4. Температура окружаю-
щего воздуха 10—35' С, относительная влажность до 80%.
Электронный блок н вторичный прибор должны быть за-
землены и устанавливаются на щите во взрывобезопасном
помещении с температурой воздуха 10—35° С и относи-
тельной влажностью до 80%. Максимальное расстояние
от датчика до электронного блока 200 м. В условиях ви-
брации необходимо щит установить на амортизаторах. Не-
допустимо присутствие мощных источников электромаг-
нитных полей. Датчик следует устанавливать на шунтовой
линии так, чтобы поток был направлен вдоль вибратора.
Схема электрических соединений приведена на рис. VII. 15.
Габаритные размеры электронного блока 176 X 292 X
X 463 мм; вырез в щите 170 X 278 мм.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
VI 1.3.2. Капиллярные вискозиметры
Действие капиллярных вискозиметров основано на
измерении перепада давлений между концами капилляр-
ной трубки, через которую протекает контролируемая
среда.
Изготовитель: Опытный завод аналитических прибо-
ров, Ленинакан.
176
Вискозиметр АКВ-2М предназначен для измерения
вязкости консистентных смазок в пределах 1 — 104 П;
погрешность —5%. Температура смазки может быть 60—
130° С. В комплект вискозиметра входят: комплект ка-
пилляров, термостат ТС-1А, прозрачный транспортир.
В приборе одновременно контролируется усилие на шток,
продавливающего контролируемую среду, и скорость по-
гружения штока. При этом измеряется напряжение сдвига,
градиент скорости и вязкость. Температура окружающей
среды 10—35° С, влажность воздуха до 95%. Напряжение
питания 220 В, 50 Гц. Габаритные размеры 795 X 370 X
X 359 мм.
Регулятор вязкости Р-1005 предназначен для контроля
вязкости тяжелого топлива. Пределы измерения 0—40 сП,
погрешность 5%. Давление топлива может быть 5 кгс/см2,
температура 130° С. В комплект регулятора входят: датчик
с регулятором расхода, дифманометр ДМПК-Ю0, регу-
лирующий блок ПР.3-22, вторичный прибор ПВ10-1Э, мано-
метр МТК-60 (0—2,5 кгс/см2), пневматический мембран-
ный регулирующий клапан РДФ-З-Н.
Для работы прибора требуется сухой, очищенный от
пыли и масла воздух давлением 1,4—2 кгс/см2; расход воз-
духа 0,9 м8/ч. Габаритные размеры 240 X 275 X 223 мм.
VII .3.3. Шариковый
вискозиметр ВПШ-1
Действие шарикового вискозиметра основано на теории
Стокса. Шарик, падающий в вязкой среде, приобретает
постоянную скорость движения, которая является мерой
вязкости. В промышленных вискозиметрах вязкость опре-
деляется скоростью жидкости, перемещающейся относи-
тельно шарика и поддерживающей его в определенном по-
ложении. В вискозиметре ВПШ-1 скорость движения
жидкости, необходимой для удержания шарика, регули-
руется автоматически в зависимости от изменения вязко-
сти. Вискозиметр может быть использован для контроля
ньютоновских жидкостей и масляных дистиллатов в по-
токе. Пределы измерения 5—2 сСт; погрешность — 2%.
Температура жидкости 50; 80; 100° С.
В комплект вискозиметра (с размерами в мм) входят:
датчик во взрывозащищенном исполнении — 900 X 590 X
X 660, вторичный показывающий и регистрирующий
прибор — 506 X 420 X 352, блок регулирования темпера-
туры — 377 X 303 X 153. Датчик устанавливается вблизи
места отбора пробы из технологической линии; поддержа-
ние постоянного расхода и очистка жидкости не требуется.
Глава VIII
ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА ГАЗОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
VIII .1. ХРОМАТОГРАФЫ
Действие хроматографов основано на предварительном
разделении составляющих анализируемую смесь компонен-
тов в результате адсорбционных процессов, происходящих
прн движении смеси вдоль слоя сорбента или за счет раз-
личий растворимости компонентов в жидкости.
Последующее выделение отдельных компонентов и
определение их концентрации осуществляется детектором.
Выходной электрический импульс детектора передается на
электронный автоматический прибор, записывающий хро-
матограмму, состоящую из ряда пиков, каждый из которых
соответствует определенному компоненту анализируемой
смеси. Площадь пика пропорциональна процентному со-
держанию компонента в смеси. Технические характери-
стики хроматографов приведены в табл. VIII. 1.
VIII. 1.1. Газовые хроматографы
Разделение компонентов производится за счет различ-
ной поглощаемости или неодинакового растворения ком-
понентов газовой смеси, проходящей через слой неподвиж-
ного сорбента. В результате этого скорость движения га-
зов меняется в соответствии со степенью поглощения каж-
дого газа. Чем больше сорбируемость газа, тем больше
торможение и меньше его скорость движения. С течением
времени в силу различия в скоростях газы отделяются
друг от друга. Проба продувается через слой сорбента при
помощи газа-носителя. При постоянном расходе газа-но-
сителя и постоянной температуре время выхода из хрома-
тографической колонки компонента всегда постоянно, по-
этому может быть установлена определенная очередность
выхода компонентов, которая является качественным по-
казателем прн хроматографическом анализе. Каждый из
компонентов обнаруживается с помощью детектора.
Хроматограф ХП-499. Хроматограф состоит из дат-
чика ДПХ-499-ВЗГ, панелей подготовки газа и газа-но-
сителя, блока управления БУ-3, электропневматического
двойного клапана ЭПКД-ВЗГ, командного прибора, пнев-
моприставки ППХ-1 и вторичного самопишущего прибора
РХП-1, выполненного на базе КСП-4 (см. гл. V).
При работе с пневмоприставкой ППХ-1 хроматограф
осуществляет контроль одного компонента н может быть
использован как датчик в системе автоматического регу-
лирования.
Датчик предназначен для отбора пробы, разделения ее
на составляющие компоненты и их определения. Он состоит
из трех основных узлов: пневматического дозирующего
крана, разделительных колонок и детектора по теплопро-
водности. Дозирующий кран представляет собой систему
пневматических клапанов, собранных в две группы по
четыре клапана в каждой группе. Одна группа клапанов
предназначена для забора пробы, вторая — для проведе-
ния анализа.
Детектор состоит из двух ячеек: сравнительной, через
которую проходит газ-носитель, и измерительной, через
которую проходит смесь газа-носителя и компонента иссле-
дуемого газа. В ячейках установлены чувствительные эле-
менты — термисторы, являющиеся плечами измеритель-
ного моста постоянного тока. Термостатирование датчика
осуществляется с помощью электронагревателя, управляе-
мого электронным терморегулятором. Температура термо-
статирования 25—120° С.
Измерительные колонки U-образные секционные,
собраны из отдельных трубок с внутренним диаметром 6 мм.
Колонки заполняются одним из следующих наполнителей:
окись алюминия, селикагель, активированный уголь, мо-
лекулярные сита 5 А. Наполнитель выбирается в зависи-
мости от состава анализируемых продуктов.
Панели подготовки газа-носителя и подготовки анали-
зируемого газа обеспечивают очистку, редуцирование до
нужного давления и установку необходимого расхода газа.
Очистка газа производится фильтром, наполненным аска-
ритом (асбест, пропитанный едким натром и хлористым
кальцием), который поглощает сероводород и пары
воды.
Расход газа контролируется ротаметром. Газ-носитель
подогревается в спиральной трубке до температуры термо-
статирования, проходит через сравнительную ячейку де-
тектора и поступает в кран (при работе датчика по схеме
с обратной продувкой); в момент забора пробы газ-носитель
через кран поступает в измерительную ячейку детектора
и выходит из датчика. В это время исследуемый газ про-
ходит через дозирующий объем. При переключении на ана-
лиз от сравнительной ячейки газ-носитель поступает через
кран в дозирующий объем и выдувает находящуюся в нем
177
Технические характеристики хроматографов
► S h 5 £ Опытный завод «Хро- матограф», Москва ОКБА, Дзержинск
V-0 н чхэон -mow BBwaKirpadion 4* J 0S> Я я ьнн -влип аинажвйпвц о о ем см 1 220; 400 С с\ Гч 500 220; 1000 220; 500 220} -
КИИ Н В1ГЯИ11 | 4 и более 3 и более 1 С: см С 1ft от 1 и I см 7 1ft 2,5-1,31
би Had -эиеи вноевпвий хо % в чхэонгпайлои ! 1 1ft 7 о О 7 +Г ем 41 7
-and h/ir е vox унниач^о 0,5-5 01—9'0 9-9'0 |
о о аиэ/элк я аина1гевХГ О" ю 7 lft>
аинвноиаинвн й I * W с со Z > с z« с Z
. Эс * еСАхваапмэх 1 с rt 1 1 10—70 I 001 — 01
5 я аннахгнв’п' см 0,025 1 1_- с 1 0.5—1,5 0,5—1 I 0,2-2 I Для жидко- сти
| Анализируемая см< Область применения Неуглеводородные газы; уг- леводороды и их изомеры Жидкие углеводороды с тем- пературой кипения до 180® С Сложные смеси углеволопп- 1 дов от С2 до С5 | Сложные органические вс- 1 щества с температурой кипения до 200° С 1 То же, до 100" С I Сложные газовые и жидкие I смеси с температурой кипения до 200" С
। Е 1 1 редею, пэлсрсип ZI объемных долей в % 0 — 100 0—100 0.005-100 1 0,05—100; i 0.5—100 0,005—100 0,001 — 100
Тип ХП-499 ХПА-3-150П РХ-1 I HS-Xd :s-Xd СО г- ctct ХПИ-21
дозу исследуемого газа в колонку. При работе по схеме
без обратной продувки газ-носитель во время забора пробы
поступает в колонку, выход которой присоединен к детек-
тору. Схема с обратной продувкой позволяет значительно
сократить время анализа.
Пневматический клапан на панели подготовки анали-
зируемого газа обеспечивает стабильность весового коли-
чества пробы в дозирующем объеме независимо от колеба-
ний давления газа. Управление клапаном осуществляется
сжатым воздухом, поступающим от командного прибора.
Блок управления преобразует сигналы детектора в на-
пряжение, пригодное для подачи на вход вторичного при-
бора, и управляет работой дозирующего крана. Измери-
тельная схема блока управления состоит из двух независи-
мых мостов постоянного тока: одного для измерения сиг-
налов детектора, а второго для измерения напряжения
термометра сопротивления системы термостатирования.
Питание мостов осуществляется от общего блока питания.
Аппарат КЭП-12у предназначен для задания и выполне-
ния программы управления хроматографом, причем первая
команда цикла используется для автоматического измере-
ния температуры датчика. Электропневматический двой-
ной клапан ЭПКД-ВЗГ преобразует электрические сиг-
налы от КЭП-12у в пневматические, необходимые для
управления дозирующим краном. К клапану подводится
воздух давлением 2.5—4 кгс/см2.
Датчик и электропневматический клапан имеют взры-
вонепроницаемое исполнение ВЗГ, и их можно установить
в производственном помещении классов В-1, В-la, В-16
и на наружных установках класса В-1г. Блок подготовки
газа не имеет токонесущих деталей и может быть установ-
лен в любом помещении. Блок управления, самопищущий
прибор и командный аппарат КЭП-12у должны устанав-
ливаться в невзрывоопасном помещении. Датчик и панель
подготовки газа монтируются в непосредственной близости
от места отбора пробы — в помещении или обогреваемом
шкафу с температурой 5—50° С, но не менее чем на 5° С
ниже температуры термостатирования. Тряска и вибрация
в месте установки датчика и блока подготовки газа не до-
пускаются. Датчик и электропневматический клапан
должны быть заземлены.
Блоки хроматографа должны соединяться проводом
ПР-500 сечением 1,5 мм2. Провода, соединяющие датчик
с блоком управления, прокладываются в трех стальных
защитных трубах, не больше чем по 7 проводов в одной
трубе. Электрические соединительные линии между бло-
ками управления и самопишущим прибором должны быть
экранированы. Газ-носитель подводится из баллона или
заводской сети (может быть использован воздух для пи-
тания приборов). Баллон должен быть установлен в поме-
щении с плюсовой температурой; за редуктором, который
включается после баллона, необходимо установить фильтр
для осушки газа от влаги. Линия, соединяющая фильтр
с датчиком, должна быть выполнена из металлической
трубы диаметром 5—8 мм. При использовании газа из сети
необходимо установить в месте отбора редуктор и три
фильтра для очистки: от влаги и следов масла, механи-
ческих примесей, вредных примесей (вместимость фильтра
10—20 дм8). Анализируемый газ следует подводить по
трубе диаметром 1/2". Если анализируемый газ содержит
углеводороды свыше С4, импульсная линия должна быть
нагрета до температуры не ниже 40° С (следует проложить
паровой спутник). Порог чувствительности по объемным
долям пропана при газе-носителе N2 не более 2,5-10~2%.
Габаритные размеры блоков хроматографа (в мм):
датчика 435 X 370 X 805; блока управления 285 X 510 X
X 560; панели подготовки анализируемого газа 265 X
X 165 X 685; панели подготовки газа-носителя 185 X
X 165 X 340; пневмоприставки 200 X 200 X 340; команд-
ного прибора 309 X 271 X 127.
Хроматограф регулирующий РХ-1 (рис. VIII. 1). Раз-
деление газовой смеси производится так же, как в хрома-
тографе типа ХП-499; детектор — пламенно-ионизацион-
178
Пар 2кгс!см‘
Анализируемый
газ5кгс/см1
ВКопибровоч'
нал смесьСгНг+П1
Воздух 5кгс/смг
разот)
Jjr.ro/CM?
Продувка
11
Водород 5кгс/см
Газ-носитель
1
канализацию
~220В
220В
у------220В
ПМВГ 0,75
~220В
Труда ф25> 1,5
КВРГ 5x1,5
~220В
Воздух 2 кгс /см2
ПН В Г 0,75
2205
КВРГ7Ч,5/
Трудаф19>1,5’
Труда ф 13 х 1
V//1
13----L
~~~ КВРГ 5*1,5
И
10
Воздих ,
1,2кг?/смг
Воздух
“,2 кгс/см2
Воздух
2 кгс/см?
Рис. VIII.1. Принципиальная схема хроматографа РХ-1:
/ — датчик ДХ-4М; // — высокоомный преобразователь ПВ-3;///—самопишущий прибор с пневмовыходом РЭПВ-2; IV—блок сигнализации БС-2; V—элект-
ропиевматичесхий преобразователь ЭПП-63; V/ — блок запоминания БЗ-2; V// —электронное реле ЭЛР-1; VIII — электропиевматический клапан ЭПКД-ВЗГ;
IX — командный прибор КП-5; X — панель подготовки газа, / — вентиль регулирующий; 2 — редуктор; 3 — змеевик; 4 — фильтр; 5 — регулятор рас«
хода газа; 6 — ротаметр; 7 — детектор; 8 — колонка; Р—линия в канализацию; 10 — дозатор
ный. Детектор хроматографа может также работать по
принципу сравнения теплопроводности газов. В качестве
газа-носителя при этом должен быть применен гелий или
водород, а хроматограф может быть использован для ана-
лиза не только горючих, но и негорючих компонентов.
В панели подготовки газы редуцируются, очищаются от
вредных примесей, пыли и влаги; расход водорода стаби-
лизируется при помощи регулятора РРГ-1. Очистка про-
изводится фильтрами, заполненными фетром и селика-
гелем.
Анализируемый газ и азот подводятся к дозатору в дат-
чике /, а водород и воздух — непосредственно к детектору.
Воздух управляет также работой дозатора. Подача управ-
ляющего воздуха переключается при помощи электропнев-
матического клапана VIII, который получает электриче-
ские команды от командного прибора IX. В одном поло-
жении дозатора газ-носитель выдувает пробу анализируе-
мого газа в разделительную колонку, в другом — газ-но-
ситель проходит по колонке и производится отбор пробы.
Разделенные компоненты газовой смеси выносятся потоком
газа-носителя в горелку пламенно-ионизационного детек-
тора. К горелке подается также водород; воздух, необхо-
димый для поддержания горения, подается под диффузор
детектора. Компоненты исследуемого газа (органические
соединения) в пламени водорода ионизируются, в резуль-
тате чего в цепи детектора возникает ионный ток, величина
которого пропорциональна количеству поступающего
газа. Ионный ток усиливается высокоомным преобразова-
телем II и записывается самопишущим прибором с пневмо-
выходом III в виде хроматограммы анализируемой смеси.
Иа выходе пневмопреобразователя образуется ряд
импульсов давления воздуха, соответствующих высотам
пиков хроматограммы, а следовательно, и компонентам
смеси. Выходное давление преобразователя подается в блок
запоминания VI.
Одним из электродов ионизационного детектора яв-
ляется горелка, а вторым — кольцо из нихромовой про-
волоки. При попадании молекул органических соединений
электропроводность пламени резко возрастает и в цепи
электродов возникает ионный ток. Высокоомный преобра-
зователь ПВ-3 работает по принципу автокомпенсатора.
Чувствительным элементом схемы контроля и зажигания
пламени водорода является термопара, расположенная
в камере детектора.
Тсрмостатирование датчика осуществляется электрон-
ным реле VII, датчиком которого является ртутный кон-
тактный термометр. Температура термостатирования 100°С.
Неисправность хроматографа и выход концентрации
анализируемого компонента из допустимых пределов сиг-
нализируется блоком IV. Датчик хроматографа РХ-1
выпускается во взрывозащищенном исполнении В4А-ВЗГ
и может быть установлен в помещениях, где могут возни-
кать взрывоопасные смеси горючих газов и паров 1, 2,
3-й категорий групп А, Б, Г, а также водородовоздушные
смеси.
Самопишущий прибор с пневмовыходом РЭПВ-2 вы-
полнен на базе потенциометра типа ЭПП-09МЗ со шкалой
О—10 мВ и временем пробега шкалы кареткой 1 с; команд-
ный прибор — на базе командного аппарата КЭГ1-12у.
Комплект хроматографа и габаритные размеры (в мм):
датчик ДХ-4М — диаметр 390 X 294, панель подготовки
газа ППГ-5 — 156 X 410 X 460; панель подготовки ана-
лизируемой смеси ППГО — 425 X 495 X 239; высокоом-
ный преобразователь ПВ-3 — 430 X 315 X 215; электро-
пневматический преобразователь ЭПП-63 — 160 X 375 X
X 194; блок запоминания БЗ-2 — 120 X. 159 X 78; элек-
тронное реле ЭлР-1 — 360 X 135 X 240; командный при-
бор КП-5 — 309 X 271 X 157, редуктор высокого давле-
ния РГ-1 — 180 X 90 X 180.
Датчик, панель подготовки газа и пневмоэлектрпче-
ский клапан монтируются на панельном щите размером
2250 X 600 мм вблизи точки отбора. Электронное реле,
блок запоминания, блок сигнализации, высокоомный пре-
180
образователь, вторичный электронный прибор, вторич-
ный пневматический прибор, командный прибор монти-
руются на щиге, состоящем из двух панелей размером
2250 X 600 мм. Баллоны с азотом, водородом и градуиро-
вочной смесью устанавливаются в специальном помещении.
Остальные блоки хроматографа монтируются в невзрыво-
опасном помещении.
Газовые и пневматические линии следует проложить
стальными или медными трубками диаметром 6 X 1 мм.
Все кабели должны быть проложены в стальных трубах
и заземлены.
Хроматограф РХ-1Н (датчик ДХН-К, габаритные раз-
меры 320 X 262 X 300 мм) имеет нормальное исполнение
и допускает возможность ручной дозировки с помощью
шприца (в лаборатории).
VIII.1.2. Газожидкостные хроматографы
Хроматографы РХ-5 и РХ-5Н. Хроматограф может
быть использован в качестве датчика по одному компо-
ненту. Хроматограф обеспечивает измерение и в лабора-
торных условиях (доза вводится вручную шприцем). Дей-
ствие хроматографа аналогично действию РХ-1. Время
выхода на режим 3 ч.
При соответствующих вариантах исполнения датчика
хроматограф может работать как газовый и как жидкост-
ный. Датчик хроматографа РХ-5 выпускается во взрыво-
защищенном исполнении ВЗГ-В4А; датчик хроматографа
РХ-5Н выпускается в нормальном исполнении. Для ра-
боты хроматографа необходим очищенный воздух давле-
нием 1,4—2,5 кгс/см2.
В комплект хроматографа входят: датчик ДХ-5 (для
РХ-5Н — датчик ДХ-5Н), панель подготовки газа ППГ-5
(для РХ-5), высокоомный усилитель-преобразовательПВ-3
электронный потенциометр ЭПП-09МЗ, блок запоминания
БЗ-2, блок контроля БК-2, электропневмопреобразова-
тель ЭПП-180 (для РХ-5), интегратор пневматический
ИП-1, электроконтактный манометр (для РХ-5). Датчик
для анализа газов отличается от жидкостного тем, что
вместо жидкостного дозатора в нем монтируется десяти-
ходовой пневматический кран в качестве газового дозатора.
Датчик состоит из трех переключаемых колонок. Вы-
ходной сигнал на регулирование пневматический по одному
или сумме компонентов. Габаритные размеры (в мм):
датчика ДХ-5 660 X 490 X 299 (настольный моитаж);
датчика ДХ-5Н 526 X 385 X 480; высокоомного преобра-
зователя 430 X 315 X 215; интегратора 309 X 215 X
X 154; блока контроля 360 X 295 X 354. Газожидкостные
линии прокладываются медными или стальными трубками
диаметром 6 X 1 мм. Датчик соединяется с высокоомным
преобразователем кабелями РК75-4-22 (РК-19) и КВРГ
7 X 1,5 или КНРГ 7Х 1,5, с блоком контроля — кабелем
КВРГ 10 X 1,5 или КНРГ 10 X 1,5. Вторичные блоки
соединяются между собой проводами ШРПЯ 2 X 0,5;
ПМВГ-0,75 и МКШЭ 2 X 0,75. Электрические линии про-
кладываются в газовых трубах 3/4" и 1 ". Расстояние от
датчика до вторичного прибора до 300 м. Содержание
примесей: в водороде — органических газов 1 —1,5%;
в воздухе — органических веществ 0,01%.
Хроматографы РХ-6 и РХ-7. Хроматографы пред-
назначены для качественного анализа органических ком-
понентов в смесях газов и жидкостей (РХ-6), в парогазо-
вых смесях (РХ-7) и количественного определения содер-
жания одного из этих компонентов. Действие хромато-
графа циклическое. Принцип разделения компонентов та-
кой же, как в хроматографе ХП-499. Детектор пламенно-
ионизационный. Выходящий из разделительной колонки
газ смешивается с водородом и сжигается в атмосфере воз-
духа. Время выхода хроматографа на режим нс превы-
шает 2 ч.
Программное устройство РХ-6 обеспечивает установку
следующих величин циклов анализа (в мин): 2,5; 5; 7,5;
10; 15; 22,5; 30; 30,5; 45; 61; 90; 122. Изменение показаний
Рис. VIII.2. Схема соединений хроматографа РХ-6:
1 — датчик (глубина 430 мм); 2 — панель подготовки газов ППГ-7
хроматографа (в % от диапазона измерения): 3=2 от изме-
нения температуры окружающей среды на каждые 10° С
в интервале 5—50° С; —2 от изменения напряжения
питания в сети на+10 и —15 В; —2 от изменения
атмосферного давления на ±100 мм рт. ст. в диапазоне
720—750 мм рт. ст.
Пробы исследуемого газа могут быть различные (в см*):
0,1; 0,2; 1: 3. При анализе жидких смесей дозировка (1 мл)
производится жидкостным дозатором. Для предотвращения
фракционирования жидкой пробы в подводящих линиях
корпус дозатора охлаждается водой. Перед поступлением
в колонки жидкая проба испаряется в испарителе. Тем-
пература испарителя контролируется термопарой, от ко-
торой сигнал поступает в блок питания детектора и кон-
троля температур. Работой дозатора управляет команд-
ный прибор через электропневматические клапаны; дав-
ление воздуха 2,5 кгс/см2. Отдувка «тяжелых» компо-
нентов производится так же, как и при газовой хромато-
графии.
Для работы хроматографа требуется электролитичес-
кий водород, азот, сухой очищенный воздух давлением
1,5 кгс/см2 на входе в детектор. Давление воздуха для
электропневматических клапанов 2,5 кгс/см2. Расход водо-
рода 3 л/ч, воздуха—30 л/ч, азота—5 л/ч. Для охлаждения
анализируемой смеси и жидкостного дозатора требуется
вода давлением 1 кгс/см2. Стабилизация газовых потоков
(водорода, воздуха, азота, анализируемого газа) осуществ-
ляется с помощью регуляторов давления. Поток газа-
носителя стабилизируется регуляторами давления и рас-
хода. Отбор пробы и ввод ее в колонку осуществляется
автоматически. Объем дозы устанавливается (0,1; 0,2; 1;
3 см3) путем замены пробоотборной трубки, подключенной
к крану. Хроматограф РХ-6 может работать по многоко-
лоночной схеме; температура в термостате колонок под-
держивается от 50 до 160° С, испарителя жидкостного до-
затора 200° С, точность термостатирования —0,5° С. Га-
зовая схема РХ-7 состоит из пневматического десятиходо-
вого крана и хроматографической колонки; температура
термостатирования колонки 100° С, точность термостати-
рования ±1%. Блок питания детектора и контроля тем-
пературы обеспечивает питание горелки пламенно-иони-
зационного детектора, зажигание пламени водорода на
горелке, питание нагревателя испарителя и контроль тем-
пературы термостата и испарителя.
Датчики хроматографов имеют взрывозашишенное ис-
полнение В4А-Т4 и предназначены для работы во взрыво-
опасных помещениях н наружных взрывоопасных уста-
новках, где возможно образование взрывоопасных смесей
горючих газов и паров с воздухом 1, 2. 3-й и 4-й категорий
групп Т1—Т4. Комплект хроматографа: датчик, панель
подготовки газа, переключатель газовых потоков (для
РХ-7), блок управления, разделительный трансформатор,
стол. В состав блока управления входят: блок питания и
контроля температуры, терморегулятор, блок тиристоров,
блок командного прибора, высокоомный преобразователь,
электронный потенциометр ЭПП-09МЗ. Панель подготовки
газа может устанавливаться в любом помещении, так как
не имеет электрических элементов. Блок управления уста-
навливается в нормальном помещении с температурой воз-
духа 10—35° С и относительной влажностью 30—80%.
Датчик и панель подготовки газа монтируются на од-
ном щите, который устанавливается вблизи отбора пробы
в помещении с температурой 5—50° С и относительной
влажностью 30—80%. Содержание агрессивных примесей
в воздухе не должно превышать концентрации, допустимой
санитарными нормами. Расстояние от датчика до блока
управления 300 м. Блоки хроматографа должны быть за-
землены. Подвод электропитания осуществляется кабе-
лем МКШ 2 X 0,75 и МКШЭ 3 X 0,75, который входит
в монтажный комплект. Датчик соединяется с блоком
управления кабелями КВРГ (или КНРГ) 10X1; 14 X 1,5
и РК-25-4-16, который прокладывается в стальных тру-
бах I" и 1/4".
Баллоны с водородом и азотом устанавливаются в спе-
циальном помещении или емкостях вблизи датчика; за-
пасные баллоны должны быть соединены с основными при
помощи переключателей. На баллоны с водородом надо
установить редукторы РВ-55М. Воздух для жидкостного
дозатора, переключающих кранов и пламенно-ионизацион-
ного детектора должен быть сухой, очищенный от механи-
ческих примесей и масла. Для монтажа газовых и жидко-
стных линий применяется стальная трубка Х18Н10Т
диаметром 6 X 1 мм; допускается применение медных и ла-
тунных трубок для всех линий, кроме жидкостных.
Блок управления рекомендуется устанавливать на
столе или щите. Схема соединений РХ-6 приведена на
рис. VIII.2. Габаритные размеры (в мм): блока управле-
ния 1028 X 660 X 395; панели подготовки газа 430 X
X 320 X 257; стола (однотумбового) 955 X 715 X 620;
датчика хроматографа РХ-7 диаметр 392 X 294.
Хроматограф ХПИ-21. Действие хроматографа цикли-
ческое, он предназначен для качественного анализа органи-
ческих компонентов в различных смесях газов или жидко-
стей и количественного определения концентрации трех
компонентов в смесн. Выходной сигнал 0—10 мВ может
быть преобразован в токовый 0—5 мА и пневматический
0,2—1 кгс/см2. Хроматограф, снабженный блоком переклю-
чения анализируемых потоков, может анализировать пробы
в 15 точках. Датчик хроматографа пламенно-ионизацион-
ный. Принцип действия детектора и разделения анализи-
руемой смеси на составляющие компоненты такой же, как
в хроматографах ХП-499 и РХ-1. Время выхода на режим
2 ч. Изменение показаний хроматографа (в % от диапазона
измерений): ±2 от изменения температуры окружающей
среды на каждые 10° С в интервале 5—50° С; ±2 от из-
менения напряжения на +10 и —15 В; ±2 от изменения
атмосферного давления на ±10 мм рт. ст. в диапазоне
720—750 мм рт. ст.
В хроматографе ХПИ-21 применена схема с двумя
колонками, которые могут включаться в различной после-
довательности в зависимости от сложности задачи анализа.
Переключение производится пневматическими кранами по
команде от командного прибора через электропневматиче-
ские клапаны. Командный прибор управляет также деле-
нием потоков перед входом в детектор и направляет часть
газа в атмосферу с тем, чтобы сократить время цикла. Перед
входом в хроматограф все газы очищаются от органиче-
ских, механических примесей и влаги. Давление газов ре-
дуцируется и стабилизируется редуктором РД. На линии
газа-носителя устанавливаются регуляторы давления РД
и расхода РРГ, последний обеспечивает постоянную ско-
рость газа-носителя при переключениях колонок. Дозиро-
вание газовой смеси осуществляется пневматическим кра-
ном; жидкая смесь дозируется жидкостным дозатором с ис-
парителем. Датчик термостатируется; температура термо-
статирования 50—160° С.
Комплект хроматографа: датчик, блок управления,
самопишущий вторичный прибор ЭПП-09МЗ, блок управ-
ления переключателем потоков, блок запоминания и элек-
тропневматический преобразователь. Блоки переключения
потоков поставляются по требованию, один блок переклю-
чения потоков рассчитан на 5 точек отбора. В корпусе дат-
чика смонтированы: панель подготовки газов (водорода,
воздуха, газа-носителя и анализируемого газа); вынос-
ной блок измерителя малых токов (ИМТ-3); панели элек-
тромагнитных клапанов; система зажигания пламени во-
дорода; термостат и ячейки детектора. В состав блока
управления входят: терморегулятор термостата датчика и
испарителя, командный прибор, блок управления измери-
теля ИМТ-3. Все узлы хроматографа ХПИ-21 нормаль-
ного исполнения н предназначены для установки во взры-
вобезопасном помещении с температурой воздуха 5—50° С
и относительной влажностью до 80%. Расстояние от дат-
чика до блока управления не более 300 м. Анализируемая
жидкость не должна содержать механических примесей
с размером частиц более 5 мкм. Газовая смесь не должна
182
содержать капельно-жидкой влаги и механических при-
месей более 1 • КГ4 мг/л.
Датчик и блок управления могут монтироваться на
щите или столе. Монтаж газовых и пневматических линий
производится медными, латунными или стальными труб-
ками диаметром 6X1 мм; для анализируемых газовой и
жидкой смесей используются специальные трубы Х18Ш0Т
диаметром 6X1 мм. Электрические линии длиной 5 м
прокладываются специальным кабелем, поставляемым
вместе с хроматографом; при больших расстояниях при-
меняется кабель КВРГ через соответствующие вставки.
Габаритные размеры (в мм): датчика 570 X 535 X 400;
блока управления 550 X 560 X 500; блока переключения
газовых потоков 279 X 306 X 168; блока управления пере-
ключателем потоков 350 X 375 X 165; блока запоминания
260 X 596 X 370; электропневматического преобразова-
теля 146 X 375 X 194.
VIII. 1.3. Жидкостный хроматограф
типа ХПА-3-150П
При подаче команды от блока управления на штуцер
«анализ» газ-носитель подогревается до температуры термо-
статирования и подается в сравнительную ячейку детек-
тора, а затем в пневматический мембранный кран, с по-
мощью которого осуществляется обратная продувка.
После пневматического крана газ-носитель (воз-
дух) поступает через дозирующий кран КЗД-1 в колонку,
а затем через пневматический мембранный кран в измери-
тельную ячейку детектора и сбрасывается в атмосферу.
При работе без обратной продувки мембранный кран за-
меняется перемычкой.
При подаче команды на штуцер «продувка» газ-но-
ситель из мембранного крана поступает на выход колонки
и выталкивает в обратном направлении оставшиеся в ней
компоненты; через измерительную ячейку детектора они
сбрасываются в атмосферу. На хроматограмме тяжелые
остатки фиксируются при этом в виде одного суммарного
пика.
Дозирование жидкости происходит следующим обра-
зом. Пластина с калиброванным объемом в дозирующем
крапе КЗД-1 при подаче команды через штуцер «продувка»
попадает в поток анализируемой жидкости, которая за-
полняет этот объем. При команде на штуцер «анализ» пла-
стина переносит отдозированный объем в поток газа-носи-
теля, который выталкивает пробу через капилляр в раз-
делительную колонку, где происходит мгновенное испаре-
ние пробы.
Пневматический мембранный кран выполнен в виде
системы из четырех клапанов, собранных в две группы.
Клапаны закрываются и открываются сжатым воздухом,
который подается электропневматическим клапаном ЭПКД
по электрической команде от командного аппарата
КЭП-12у. Разделительная колонка выполнена так же, как
и в ХП-499. Блок управления предназначен для преобра-
зования сигналов детектора и управления работой хрома-
тографа.
Термостатирование датчика, которое осуществляется
регулятором температуры, входящим в состав блока
управления, обеспечивает возможность поддержания тем-
пературы в пределах 20—120° С. Тепловая блокировка
датчика срабатывает при температуре 120° С.
Запись хроматограммы производится автоматически
прибором типа ЭПП-09МЗХ, который выполнен на базе
электронного потенциометра типа ЭПП-09МЗ и имеет
следующие шкалы: 0—5 мВ, 20—120° С, 0—25 мА. В ком-
плект хроматографа входят: датчик ДПХ-З-ВЗГ, панель
подготовки жидкой пробы БПП-Ж1, блок управления
БУ-3, самопишущий прибор ЭПП-09-МЗХ, двойной элек-
тропневматический клапан ЭПКД-ВЗГ, командный аппа-
рат КЭП-12у. Датчик и клапаны ЭПКД выпускаются во
взрывонепроницаемом исполнении; они могут устанавли-
ваться в помещениях класса В-1, В-la, В-16 и на наруж-
ных установках класса В-1г, где могут возникать взрыво-
опасные смеси 1, 2, 3-й категорий групп А, Б, Г. Па-
нель подготовки жидкой пробы не имеет токонесущих
частей.
Условия монтажа хроматографа такие же, как для
хроматографа ХП-499. Габаритные размеры (в мм): дат-
чика 566 X 592 X 505; панели подготовки жидкой пробы
510 X 405 X 335; блока управления 280 X 507 X 447.
VIII.2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
К ХРОМАТОГРАФАМ
Вспомогательные устройства являются стационар-
ными автоматическими приборами постоянного цикличе-
ского действия и предназначены для обработки хромато-
графической информации, получаемой при работе хрома-
тографов с дифференциальным выходом, с целью опре-
деления концентрации одного или суммы компонентов
анализируемой смеси, которые выбираются по времени с
помощью командного прибора. Приборы собраны из эле-
ментов УСЭППА и могут быть установлены в пожаре- и
взрывоопасном помещении. Для работы требуется сухой
очищенный от масла и пыли воздух давлением 1,4 кгс/см2.
Изготовитель: ОКБА, Воронеж.
Устройство запоминающее пневматическое УЗП-1
основано на эффекте запоминания максимального значе-
ния входного сигнала. Время хранения в ячейке памяти
60 мин. Диапазон изменения входного и выходного сиг-
налов 0,2—1 кгс/см2. Основная погрешность ±1% от
максимального значения входного сигнала; время нара-
ботки на отказ 1200 ч. Расход воздуха 400 л/ч. Длина линий
связи между УЗП-1 и хроматографом до 20 м при вну-
треннем диаметре трубки 6 мм.
По требованию заказчика в комплект УЗП-1 могут
быть включены панель дистанционного управления ПДУ-А
и фильтр воздуха ФВ-10. Габаритные размеры 260 X
X 206 X 142 мм.
(Усреднитель пневматический ОП-1 предназначен для
осреднения произвольных функций времени и может быть
использован для обработки хроматографической инфор-
мации. Входной и выходной сигналы пневматические 0,2—
1 кгс/см2. Постоянная времени осреднения 10—1800 с.
Основная погрешность —1,5% от диапазона изменения
входного сигнала. Время наработки на отказ 2500 ч. Рас-
ход воздуха 500 л/ч. Длина линий связи (при внутреннем
диаметре 6 мм) не более 300 м. Поставка фильтра ФВ-10
и панели дистанционного управления ПДУ-А производится
по требованию заказчика. Габаритные размеры 282 X
X 260 X 142 мм.
VIII.3. МАСС-СПЕКТРОМЕТРЫ
Масс-спектрометрический метод анализа является наи-
более совершенным в определении изотопного и молекуляр-
ного (химического) состава веществ независимо от их
химических и физических свойств; он дает возможность
определить содержание многих компонентов сложных сме-
сей, обеспечивая при этом высокую скорость проведения
анализа. Молекулы исследуемого вещества ионизируются
электронами, эмиттируемыми накаленным катодом, фо-
кусируются в узкий пучок системой электрических линз,
ускоряются в электрическом поле ускоряющего электрода
и улавливаются коллектором электронов.
Состав ионного пучка соответствует молекулярному
составу анализируемой газовой смеси. Под действием по-
перечного магнитного поля поток разделяется на ионные
лучи, отличающиеся отношением масс ионов к их зарядам,
затем попадают на коллектор. В цепи коллектора ионы
различной массы создают электрические токи, которые
после предварительного усиления измеряются и записы-
ваются электронным самопишущим прибором ЭПП-09.
183
Таблица VIII. 2
Технические характеристики промышленных масс-спектрометров
Тип Назначение, область применения Диапазон изме- рения в массо- вых числах Погрешность анализа в % Разрешающая способность * Чувствитель- ность по аргону в % Максимальная напряженность магнитного поля в В/м Время запуска в ч Объемный рас- ход воды для ох-1 лаждения в л/мин' Объемный рас- ход жидкого азота в л/ч L ап ряжение Питания в В (50 Гц); потребляемая мощность в кВ* А Габаритные размеры стоек в мм Масса в кг
аналитической измерительной
MX-1201 Непрерывный кон- троль состава слож- ной газовой смеси по любым восьми ком- понентам; выходной сигнал пневматиче- ский 0,2—1 кгс/см2 12— 100 =Ь2 45 и более 1-10-2 2500 3 4-5 0,5 380/220 или 220/127; 2 1660Х 1200X794 — 550
MX-1211 Непрерывный кон- троль процентного содержания СО2; О2; C2H,j; С2Н.,0 при про- изводстве окиси эти- лена 15—44 а:8 50 ЫО"3 2700 380/220; 2 1140Х 1013X650 1850 X 621X665 800
МХ-1212 Непрерывный кон- троль процентного содержания О2. и эти- лена при производ- стве этилена 16-60 а=4 50 1-Ю-3 — — — 380/220; 2,5 681Х 1013Х 1140 621Х545Х 1850 800
МХ-1307М Качественный и количественный ана- лиз состава сложных смесей веществ с тем- пературой кипения ком поиентов до 250° С 16-60 =t=2,5 60 1-Ю"2 1-Ю'4 по пентану 6000 380/220 или 220/127; 3 1450 X 850 X 650 350
МХ-2301 Качественный и ко- личественный ана- лиз газов и легколе- тучих жидкостей и определение микро- примесей в газах 2—300 =!=(!—2,5) 250 и 1000 5-Ю'5 380'220 или 220/127; 5 1440Х910Х 1200 1628X554X480 500
МИ-1201 Периодический анализ изотопного состава газов, жидко- стей и твердых ве- ществ; непрерывный контроль изотопно- го состава газовых смесей 2—600 ±1 —0705 1500 510"4 7000 2—3 4 1,15 380/220 или 220/127; 9 1100Х 980Х 1520 1670X2300X554 1800
Масса в кг с с с 23 7з S 3 та к ф
меры стоек в мм j измерительной 690X 550X1280 з режиме регистр S ф £ о та X
Габаритные раз аналитической 730X970X1150 ИЯ. массовых чисел i та X Ф Ф та 2 <я s
| Напряжение 1 питания в I В (50 Гц); | потребляемая мощность в кВ «А у с с с с с* ч 5 7> методу измерен 1ПЭЗОЯ 16—31 2 СЕ О та S og
b/ir Н ВХОЕВ оломйнж fox -oed Ц1чниэч-9о 0,25 Зъ X S * О .. Е 53 X X х ,
НИИ/IT -ХО BITtt -OBd ВИНЭ1ГЖЕ1Г iqfoe Vox О' нсацио >1Х ЛИЯ е 'Г 2S
h Н вмэЛпве Kwadg О' о компе ральн! g* S —
и/g а К1ГОП одонхиндви Ч1зо и наж Ed ив н квнч1ге ьчиоив 5600 1 s ф — о +18 -J-см та ± “•х gg
Чувствитель- ность по аргону в % О ю вому, ±0,05 н < отдельных ма раздельной р* уровне 5% ДЛ5
* чхоонрозонз KetncHemadEBd 560 ет однолуче грации дву? л 2 8* %. СЕ
% Н ВЕИ1ГЕНЕ чюоншэйдоц + ‘+I соответству жиме регис и та Is со
XElTOHh Х1ЧН -03'31? и н кннэЦ -OWEИ НОЕВПЕИД' С с о эсть ±1 [сел в ре й та о 0.0» <я —
Назначение, область при менения Анализ изотопно- го состава газов, па- ров жидкостей итвер- дых вещее i в. анализ молекулярного со- става смесей Прнмеч 1 н и я: 1. Погреши! 2. Диапазон 16 — 60 массовых чн суммы линий. ешающая способность, х янй масс-спектра для MX-
Тип МИ-1309 * Разр СИВНОСТИ ЛН1
При постепенном изменении напряженности магнитного
поля может быть записан спектр ионных токов или масс-
спектр, характеризующий молекулярный состав иссле-
дуемого вещества.
Для проведения количественного анализа необхо-
дима предварительная градуировка масс-спектрометра
по каждому из компонентов, наличие которых пред-
полагается в исследуемом веществе.
Конструкция масс-спектрометра состоит из аналити-
ческой и измерительной частей. В аналитической части
создается, формируется и разделяется ионный пучок по
массам.
Измерительная часть предназначена для питания
источника ионов и системы напуска стабилизированным на-
пряжением, для измерения и регистрации ионных токов,
измерения давления в вакуумной системе, индикации мас-
совых чисел и т. д.
Согласно ГОСТ 12862—67, масс-спектрометры подраз-
деляются по назначению на три типа: МИ — для изотоп-
ного анализа, MX — для анализа химического состава,
МС — для исследования структуры и свойств вещества.
Основные технические характеристики промышленных
масс-спектрометров типа МИ и MX приведены втабл.УП1.2.
Масс-спектрометры устанавливаются в вентилируе-
мом помещении, защищенном от потоков воздуха, при тем-
пературе 10—30° С и относительной влажности 80%. В по-
мещении должен быть подвод и отвод охлаждающей воды,
а также трубопроводы для выпуска газов в атмосферу из
форвакуумных насосов.
VII 1.3.1. Масс-спектрометры
для химического анализа
Масс-спектрометр МХ-1201 обеспечивает одновре-
менную регистрацию восьми компонентов; настройка на
отдельные массы производится ступенчатым изменением
ускоряющего напряжения. Рабочее давление в камере
анализатора 3-10“7—1 • Ю ’5 мм рт. ст. Длительность цикла
регулирования 4 мин. Газовая смесь поступает из техноло-
гического трубопровода через капилляр, понижающий
давление до 1—5 мм рт. ст. Аналитическая и измеритель-
ная части расположены в одной стойке.
Масс-спектрометр МХ-1211 обеспечивает контроль
четырех компонентов в массовых числах: СО2 по 44, О2 по
32, С2Н4 по 26, С2Н4О по 15. Возможна перестройка на
другие компоненты с относительной молекулярной массой
15—45. МХ-1211 может работать непрерывно 1000 ч. Вы-
соковакуумные ловушки заливаются азотом через каждые
12 ч. В комплект MX-1211 входит выносной дублирующий
потенциометр, который устанавливается на расстоянии
до 30 м.
Масс-спектрометр МХ-1212 является датчиком в си-
стеме регулирования и обеспечивает непрерывный кон-
троль процентного содержания этилена и кислорода. Воз-
можен контроль и других компонентов с массовыми чис-
лами 15 — 45. Все технические данные аналогичны
МХ-1211.
Хромато-масс-спектрометр МХ-1307М обеспечивает
регистрацию двух отдельных линий масс-спектра с раз-
ницей в массах 2—7%. МХ-1307 имеет два диапазона (в мас-
совых числах): 16—31 и 32—60. Остаточное давление
в камере анализатора 5-10"8 мм рт. ст. Ускоряющее на-
пряжение (в В): 625—1250; 1250—2500. Температура
хроматографической колонки 20—320° С. Аналитическая и
измерительная части размещены в одном корпусе.
В масс-спектрометре МХ-2301 в качестве регистри-
рующего прибора используется потенциометр КСП-4. Раз-
решающая способность может быть 100 при щели источника
0,01 мм. Чувствительность по азоту 1 • 10“4 А/мм рт. ст.
Давление в камере анализатора 2-10~9 —2- 10ь мм рт. ст.
185
V П1.3.2. Масс-спектрометры
для изотопного анализа
Масс-спск^рометр МИ-1201 обеспечивает циклическую
многократную запись одного компонента, поочередную
регистрацию двух — восьми компонентов с возможностью
многократной записи вершин пиков каждого, остановку
и ускорение записи. В качестве регистрирующего прибора
используется электронный потенциометр КСП-4. Разре-
шающая способность может быть 3000 при ширине шелей
0,02—0,05 мм. Ускоряющее напряжение 5000 В.
Габаритные размеры измерительной части опреде-
ляются стойками питания, индикации, регистраций и
счетчика ионов СИ-03. Ширина каждой стойки 574 мм.
В комплект масс-спектрометра МИ-1201 входят: трех-
канальпая или пятиканальная система напуска (СНИ-3
или СНИ-5) для приготовления и дозирования проб при
изотопном анализе газообразных сред; газовый источник
ионов ИЭ-М1 для расширения аналитических возможностей
масс-спектрометра при изотопном анализе газообразных
сред; цифровая печатающая приставка ЦПП-1 для реги-
страции максимальных значений пиков (в вольтах); счет-
чик ионов СИ-03.
Масс-спектрометр МИ-1309 имеет два независимых
электрометрических усилителя, что позволяет одновре-
менно измерять два изотопа. Погрешность измерения — 1%
соответствует диапазону 2—250 массовых чисел; в диапа-
зоне 250—500 массовых чисел погрешность ±2%,в диапа-
зоне 500—1000 массовых чисел — —4%. В комплекте
МИ-1309 имеются, кроме аналитической и измерительной,
стойка напуска с размерами в мм — 730 X 970 X 1280,
стойка-приставка — 580 X 540 X 1280; форвакуумный
насос 650 X 850 X 500.
VII 1.3.3. Вспомогательные устройства
Газовый источник ионов ИЭ-М1 позволяет проводить
изотопный анализ агрессивных газов (фтористых соеди-
нений). Габаритные размеры 250 X 178 X 130 мм.
Цифропечатающая приставка ЦПП-1 обеспечивает
печать цифр в десятичной системе счисления на бумажной
ленте шириной 60 см; измерение медленно меняющихся
напряжений постоянного тока от 0,001 до 1000 В. Напря-
жение питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность
600 В А. В комплект ЦПП-1 входит электронный цифровой
вольтметр ЭЦПВ-3. Габаритные размеры 520 X 700 X
X 1200 мм.
Счетчик ионов СИ-03 может быть использован для
работы с любым статическим масс-спектрометром с целью
повышения чувствительности. Счетчик состоит из прием-
ной измерительной головки и приборного шкафа. Прием-
ная головка устанавливается на место основного прием-
ника ионов масс-спектрометра. Габаритные размеры (в мм):
приборного шкафа 1470 X 575 X 544; приемной измери-
тельной головки 405 X 270 X 360.
Изготовитель масс-спектрометров и вспомогательных
устройств (СНИ-3, СНИ-5, ИЭ-М1, ЦПП-1, СИ-03): Завод
электронных микроскопов им. 50-летия ВЛКСМ, Сумы.
Часть вторая
АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
РАЗДЕЛ А
РЕГУЛЯТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
Глава IX
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ-РЕЛЕ
Электрические датчики-реле представляют собой бес-
шкальные приборы с электрическим контактным устрой-
ством на выходе, применяемые в автоматических и авто-
матизированных системах управления технологическими
процессами для контроля, сигнализации, управления и по-
зиционного регулирования. В зависимости от контролируе-
мого параметра электрические датчики-реле разделяются
на датчики-реле температуры, давления, уровня, разности
давлений и расхода, контроля наличия потока и комби-
нированные. В зависимости от исполнения контактного
устройства — на двух- и трехпозиционные. В зависимости
от количества точек контроля — на одно- и многоточечные.
IXЛ. ДАТЧИКИ-РЕЛЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Датчики-реле температуры электрические (сигнализа-
торы температуры, терморегуляторы, термореле и т. д.)
предназначены для контроля, управления и регулирова-
ния температуры твердых, жидких и газообразных сред пу-
тем включения и выключения электрической цепи при из-
менении температуры выше или ниже заданного значения.
По принципу действия выпускаемые промышленностью
датчики-реле температуры разделяются на ртутные, мано-
метрические, биметаллические, дилатометрические, термо-
резисторные и работающие с термометрами сопротивления.
IX. 1.1. Ртутные датчики-реле
температуры
Действие ртутных датчиков-реле температуры осно-
вано на использовании теплового расширения ртути, по-
мещенной в замкнутый объем. При повышении температуры
контролируемой среды и достижении столбиком ртути ра-
бочего контакта замыкается электрическая цепь.
Термоконтакторы ртутные ТК1А-ТК.4А представ-
ляют собой бесшкальные термометры палочного типа, снаб-
женные впаянными в капилляр платиновыми соединитель-
ным и рабочими контактами. По количеству впаянных ра-
бочих контактов различают термоконтакторы одно- и двух-
контактные. По форме нижней части — прямые и угловые,
изогнутые под углом 90°. Технические характеристики
термоконтакторов ТК1А-ТК4А приведены в табл. IX. 1.
Допустимый перегрев термоконтакторов выше тем-
пературы контактирования составляет 30° С. Термокон-
такторы ТК1А допускают возможность охлаждения до
38° С. Разрывная мощность контактов ие более 1 Вт при
силе тока до 0,04 А и индуктивной нагрузке. Рекомендуе-
мое заводом напряжение 24 В. Для присоединения соеди-
нительных линий к платиновым контактам припаяны про-
вода сечением 0,1—0,2 мм2 длиной 150 мм марки МГВ,
ПМГВ и МГШВ. В измеряемую среду прямые термокон-
такторы погружаются до нижнего (соединительного) кон-
такта, угловые — до изгиба. Защитные оправы для термо-
контакторов промышленностью не выпускаются.
Изготовитель: Клинский термометровый завод.
Заводом выпускаются также термоконтакторы с фи-
ксированными длиной и размещением контактов (см.
табл. IX.2). Эти термоконтакторы прямые (за исключением
ТК-11), одноконтактные (за исключением ТК-12 и ТК-65)
и отличаются друг от друга конструктивными данными
и некоторыми техническими требованиями. Разрывная
мощность контактов термоконтакторов, перечисленных
в табл. IX.2, та же, что и у ТК1А—ТК4А.
IX. 1.2. Манометрические датчики-реле
температуры
Действие манометрических датчиков-реле температуры
основано на зависимости давления насыщенных паров
низкокипящей жидкости (хлорметила, хлорэтила, фреона,
этилового спирта и др.), заключенной в герметически зам-
кнутой термосистеме, от температуры контролируемой
среды.
При повышении (понижении) температуры среды,
окружающей термосистему, повышается (понижается) дав-
ление паров наполнителя. Изменение давления воспри-
нимается чувствительным элементом (сильфоном, мембра-
ной), уравновешенным винтовой цилиндрической пружи-
ной. Через систему рычагов перемещение чувствительного
элемента передается подвижной системе контактного
устройства, в результате чего замыкаются или размыкаются
контакты прибора. Пределы срабатывания контактного
устройства устанавливаются регулировкой поджатия пру-
жины уставки.
Разность между температурой срабатывания и тем-
пературой отпускания определяет зону нечувствитель-
ности (дифференциал), которая может быть регулируемой
и нерегулируемой. У приборов с регулируемой зоной
нечувствительности имеется вторая пружина, которая
включается в работу при температуре контролируемой
среды, отличающейся от уставки на величину зоны не-
чувствительности в сторону ее повышения или понижения.
187
'i'
Таблица IX. 1
Технические характеристики термоконтакторов ТК1А-ТК4А
Тип Конструкция корпуса Число рабочих контактов Интервал установки рабочих контактов в мм * Диаметр трубки в мм Длина прямого термокон- тактора или верхней части углового (в числителе), расстояние до соединитель- ного контакта (в знамена- теле) в мм Длина нижней части углового термокон- тактора в мм
ТК1А Прямой 1 (—5)—(+70) 5 50/30; 60/35; 70/40; 80/45 —
0—100 5 90/53; 100/65
6 120/75; 150/95
7 200/140; 300/240
100—200 215/120
100—300 310/195
ТК2А Угловой, 90° 1 (—5)—(+70) 5 50/25; 60/25; 70/33; 80/45; 90/55 50; 60; 70; 80; 100; 120; 150; 180: 210; 250; 300
0—100 100/60; 120/70
6 150/95
7 200/135; 300/240
100—150 6 150/68
7 210/135
100—200 230/155
100—300 300/240
ТКЗА Прямой 2 0—100 5 90/42; 100/45 —
6 120/50; 150/60; 200/100
7 240/120; 300/180
100—150 6 150/60; 175/65; 210/95
150—200 7 250/100
200—300 290/110
ТК4А Угловой, 90° 2 0—100 5 90/30; 100/30; 120/40 50; 60; 70; 80; 100; 120; 150; 180; 210; 250; 300
6 150/50
7 200/80; 240/120; 300/160
100—150 6 160/90
7 200/120
150—200 220/150; 260/170
200—300 300/210
* Минимальный интервал между рабочими контактами двухконтактных термоконтакторов ТКЗА и ТК4А 10е С.
188
Таблица IX.2
Технические характеристики термоконтакторов
с фиксированными длиной и размещением
точек контактирования
Тип Точки контакти- рования в °C Длина в мм Тип Точки контакти- рования в °C Длина в мм
ТК-7 205 240 ТК-20 69 58
ТК-8 80 50 ТК-25 20 150
ТК-11 43; 45 65/68 ТК-30 42; 45 92
ТК-ПА 23,5; 25; 100 ТК-34:
33,5 В интер-
ТК-12 37,5 и 39,5 245 № 1 вале ( —12)—0
ТК-15 60 65 № 2 10-15
ТК-16 50 55 № 3 23 25 100
ТК-17: № 4 33 -38
№ 1 27 85 № 5 45—55
№ 2 30 ТК-49 В интер- 125
вале
№ 3 34 — 16—70
ТК-18 65 75 ТК-65 11 и 15; 12 и lb 155
У датчиков-реле температуры, сигнализирующих повыше-
ние температуры и имеющих зону нечувствительности, на-
правленную в сторону повышения уставки, срабатывание
контактного устройства происходит при температуре,
равной сумме температур устав»н и зоны нечувствитель-
ности, а отпускание — при температуре уставки.
В зависимости от наличия и вида шкал датчики-реле
выпускаются с оцифрованными или информационными
шкалами уставок п зоны нечувствительности, либо без
них. По конструктивному исполнению датчики-реле тем-
пературы разделяются па камерные и дистанционные.
Камерные воспринимают изменение температуры среды,
окружающей прибор, и используются, например, для кон-
троля температуры производственных помещений. У ди-
станционных изменение температуры контролируемой сре-
ды воспринимает термобаллон (тер.мопатрон), связанный
капилляром с чувствительным элементом прибора. Длина
капилляра определяет расстояние датчика-реле от трубо-
провода или агрегата, в котором контролируется темпера-
тура.
Описанные ниже манометрические датчики-реле пред-
назначены для контроля неагрессивных сред. В агрессив-
ной среде термобаллон должен быть защищен гильзой. Дат-
чикн-реле температуры (манометрические ГСП) выпус-
каются в соответствии с ГОСТ 14002—68. Технические
характеристики манометрических датчиков-реле темпера-
туры приведены в табл. IX.3.
Датчики-реле температуры ТР-1-02Х (рис. IX. 1) и
ТР-1-02ХП предназначены для поддержания заданного
значения температуры неагрессивных жидкостей и газов.
Погруженный в контролируемую среду термобаллои 1,
капилляр 2 и пространство между сильфоном 4 и корпу-
сом 3 представляют собой замкнутую термосистему, за-
полненную насыщенными парами фреона-12. Усилие
189
Технические характеристики маиометри
Т иг Предеды уставки 1 срабатывания в °C Г о °она нечувствительности | в °C Основная допускаемая погрешность в °C Работа контактов
ТР-1-02Х ТР-1-02ХП (_20)—(+10) Регулируемая не ме- нее 6. Максимальная не менее 21 при устав- ке —20 Разброс срабатыва- ний при неизменных окружающих условиях =1=0,5 При повышении тем- пературы замыкается контакт
ТР-5-ОМ5-01 (—35)—(—5) Регулируемая; мини- мальная не более 2,5; максимальная не ме- нее 6 — 1 нз средней отметке шкалы При повышении тем- пературы один контакт замыкается и второй размыкается
ТР-5-ОМ5-02 (-20)—(+10)
ТР-5-ОМ5-03 5—35
ТР-5-ОМ5-06 55—85 Нерегулируемая не более 3
ТР-5-ОМ5-08 75—100
ТР-1ВМ-02 (—20)—(+10) Регулируемая 2,5—8 il При понижении тем- пературы размыкается контакт 1—3 (см, рис. IX.2, а). Контакт 1—2 используется по требованию заказчика
ТР-1ВМ-03 5—35
ТР-2А-06ТМ 60—160 Нерегулируемая не более 15 =±5 При повышении тем- пературы размыкается контакт
Т-1М 17,5—27,5 Нерегулир уемая до 2,5 Вариация размыка- ния контактов =±0,4 При повышении тем- пературы переключает- ся контакт
ТР4-К 100—350 Регулируемая 2—25 (при уставке 100— 325) и 2—35 (при ус- тавке 325—350) — 5 (при уставке 100—300), —25 (при уставке 300—350) При повышении тем- пературы размыкаются 3 контакта
ТР4-КХ
ТР5-К 50—150 Регулируемая 2—10 1 1 ±8
тж-в * Допустима * * То же до * ** То же до 8—25 относительная влажно 5% при температуре дс 00% при температуре Регулируемая 0,5— 1,5 сть до 98% при температуре + 35° С. Ю 4- 50° С. =2=1 до 4 35° С. При повышении тем- пературы размыкается контакт
190
Таблица IX.3
чоских датчиков-реле температуры
Разрывная мощность контактов, не более Длина капилляра в м Температура окружающей среды в °C Г абаритны? размеры в мм Заг.од- изготовитель
150 В-А при 380 В, 300 В-А при 220 и 127 В переменного тока; 30 Вт при 220 В постоянного тока и индуктивной нагрузке 1,5—0,1 (по требованию) (—15)—(+50) *, но пре- вышающая уставку не менее, чем на 5 117X85X61 Завод приборов, Орел
1,5; 3; 4 и 10 (—30)—(+50) *** 160X104 X 71
Для исполнения РВ 60 В-А при 36 В переменного тока и индуктив- ной нагрузке и 30 Вт при 24 В по- стоянного тока Для исполнения ВЗГ: 300 В-А при 220 В переменного тока и ин- дуктивной нагрузке и 30 Вт при 24 В постоянного тока 2,5 (—30)—(+50) *, но пре- вышающая уставку не менее, чем на 5 235X170X 95
(-30)-(+5Э)
300 В-A при 220 В и 150 В-А при 380 В переменного тока и ин- дуктивной нагрузке 3±0,2 (—20)—(+50) 170X104X 71
10 В-А при 220 или 127 В пере- менного тока 0,6—0,05 (—35)—(+50) 67X 62X 96
См. текст 0,4; 1,5 (по требованию) до 55 ** 124Х80Х 128
1,5
100 Вт при НО В постоянного тока и индуктивной нагрузке — (—60)—(+50) 230X 90X 60 Опытный за- вод НИИтеп- лоприбора, Смоленск
191
Рис. IX.2. Датчик-реле температуры ТР-1ВМ: а — прин-
ципиальная схема; б — внешний вид;
1 — термобаллон; 2 — пружина зоны нечувствительности;
3 — шкала настройки зоны нечувствительности; 4 — шкала
настройки уставки; 5 — пружина уставки; 6 — шток; 7 —
сильфон; 8 — капилляр; 9 — рычаги; 10 — пружина переклю-
чателя; 11 — контактное устройство
Модификация прибора а L ^гпах Jmiti
ТР-1ВМ-0.2 10 228 150 125 70
ТР-1ВМ-0.3 12 284 206 181 12b
сильфона уравновешено силами упругой деформации пру-
жины сжатия 13. Если температура среды, окружающей
термобаллон, равна или ниже температуры, установленной
на шкале 8 уставки температуры, то контакты прибора
разомкнуты. При повышении контролируемой температуры
сильфон сжимается, перемещается шток 5 и вокруг оси 6
по часовой стрелке поворачиваются рычаги 12. При дости-
жении концом горизонтального рычага упора в окне ры-
чага 14 в работу включается пружина 15 настройки зоны
нечувствительности и движение механизма прекращается.
При повышении температуры на величину, превышаю-
щую установленное значение зоны нечувствительности,
192
осуществляется резкий переброс контактной группы 7
в положение «замкнуто». Размыкание контактов проис-
ходит при понижении температуры среды на величину
зоны нечувствительности.
Датчики-реле температуры двухпозиционные дистан-
ционные ТР-5-0М5 предназначены дли автоматического
регулирования температуры жидких и газообразных сред
(воды, масла, фреона и др.), не агрессивных к стали и ла-
туни. Исполнение корпуса водозащищенное.
Датчики-реле температуры ТР-1ВМ предназначены
для контроля температуры жидкостей и газов, ие разру-
шающих медный сплав, из которого .выполнен термобаллон.
'4*1
Как видно из табл. IX.3, в зависимости от пределов устав-
ки срабатывания датчики-реле выполнены в модификациях
ТР-1ВМ-02 и ТР-1ВМ-03, в комбинированном исполнении
ВЗГ и РВ и могут быть использованы в промышленных
помещениях и наружных установках всех классов, где
возможно образование взрывоопасных парогазовоздушных
смесей 1,2 и 3-й категорий, групп А, Б и Г по воспламеняе-
мости, а также в угольных и сланцевых шахтах, опасных
по газу и пыли. Взрывобезопасность изделий обеспечи-
вается применением щелевой (фланцевой) защиты.
Принципиальная схема и внешний вид датчика-реле
приведены на рис. IX.2. В месте установки датчика-реле
допустима вибрация до 80 Гц и амплитудой 1,5 мм. В за-
висимости от условий применения датчика-реле для элек-
трических цепей рекомендуется использовать следующие
марки кабелей: в химических предприятиях — КНРГ или
КВРГ 4 X 2,5 ГОСТ 1508—71 в металлической трубе,
в шахтах — КРПСН 3 X 2,5 — 1 X 1,5 ГОСТ 13497—68.
Кабель в месте ввода должен быть надежно уплотнен ре-
зиновым кольцом. В связи с отсутствием заземляющих за-
жимов конструкция реле не рассчитана на применение
бронированных кабелей.
Датчик-реле температуры двухпозиционный амми-
ачный ТР-2А-06 ТМ предназначен для автоматической
защиты холодильных установок от аварийного повышения
температуры на линии нагнетания компрессоров. Прибор
рассчитан на установку в промышленных взрывоопасных
помещениях класса В-16 и может быть использован в ма-
шинных отделениях холодильных установок. По требо-
ванию заказчика датчик-реле поставляется с термобал-
лонами трех исполнений: 1) для аммиачных холодильных
установок со штуцерным подсоединением МЗО X 2 чув-
ствительного элемента и защитным чехлом из нержавею-
щей стали Х18Н9Т; 2) для контроля жидких и газообраз-
ных сред, не агрессивных к стали и латуни (фреоны,
воздух, масло и др.), со штуцерным подсоединением
М24 X 1 чувствительного элемента без защитного чехла;
3) без штуцерного соединения.
Терморегулятор Т-1М предназначен для автомати-
ческого пуска и останова электродвигателя компрессора
кондиционера воздуха «Азербайджан». Применяется
в электрической схеме кондиционера в Комплекте с пуско-
вым реле типа РП.
Терморегуляторы ТР4-К., ТР4-К.Х и ТР5-К приме-
няются для автоматического поддержания заданной тем-
пературы воздуха (ТР4-К), минерального масла (ТР4-КХ),
воды или масла (ТР5-К) в установках с электронагре-
вательными устройствами. С помощью трех пар контак-
тов ириборы присоединяются к сети и электронагрева-
тельным элементам. При повышении температуры сверх
уставки терморегуляторы отключают электронагрева-
тельные элементы, при понижении температуры на ве-
личину зоны нечувствительности — включают. Допусти-
мая мощность электронагревателей, непосредственно
управляемых контактами терморегуляторов: 3 кВт —
для трехфазной сети и 4,5 кВт — для однофазной.
Терморегуляторы состоят из манометрического дат-
чика с термосистемой и градуировочным лимбом и кон-
тактно-переключающего устройства. Включение термо-
регуляторов осуществляется переключателем, имеющимся
как у ТР4-К и ТР4-КХ, так и ТР5-К- Для нормальной
работы приборов скорость нагрева контролируемой среды
должна составлять 3—6° С в минуту, вибрация места
крепления до 50 Гц амплитудой 0,1 мм при ускорении
9,8 м/с8.
Датчик-реле температуры ТЖ-В применяется для
автоматического регулирования температуры воздуха в по-
мещениях при скорости изменения температуры не более
0,5° С в минуту. Датчик-реле ТЖ-В является прибором
камерного типа, термобаллон и капилляр в приборе
отсутствуют. В кожухе прибора выполнены отверстия,
обеспечивающие доступ окружающего воздуха к термо-
системе. \ .
Т Б. Д. Кошарский
Для мгновенного срабатывания контактов в датчике-
реле применен постоянный магнит. Прибор снабжен
информационной шкалой контролируемой температуры.
IX. 1.3. Дилатометрические
и биметаллические датчики-реле
температуры
Действие дилатометрических и биметаллических дат-
чиков-реле температуры основано на изменении линейных
размеров твердых тел при изменении их температуры.
Чувствительный элемент дилатометрических датчиков-
реле состоит из трубки, изготовленной из. металла с боль-
шим коэффициентом линейного расширения (латунь,
алюминий), и находящегося внутри трубки стержня из
металла с малым коэффициентом линейного расширения
(например, инвара). Трубка прибора погружается в кон-
тролируемую среду. При изменении температуры среды
трубка удлиняется, связанный с ней стержень переме-
щается, в результате чего замыкаются или размыкаются
контакты. В качестве чувствительного элемента в биме-
таллических датчиках-реле используется биметалличе-
ская пластина или спираль, состоящая из двух сваренных
по всей длине полос из металлов с разными коэффициен-
тами линейного расширения (например, меди и инвара).
При повышении температуры среды, окружающей прибор,
биметаллическая пластина (спираль) изгибается, произ-
водя замыкание или размыкание контактов.
Технические характеристики дилатометрических и
биметаллических датчиков-реле приведены в табл. 1Х.4
и IX.5.
Устройства терморегулирующие дилатометрические
электрические ТУДЭ-1—ТУДЭ-12 предназначены для кон-
троля жидких и газообразных сред, не вызывающих кор-
розии латуни Л62 (ТУДЭ-1—ТУДЭ-5), стали Х17Н13М2Т
(ТУДЭ-6, ТУДЭ-8—ТУДЭ-12) или стали 0Х23Н18
(ТУДЭ-7). При необходимости чувствительный элемент
ТУДЭ можно смонтировать в защитном чехле из любого
материала, стойкого в контролируемой среде. Все моди-
фикации ТУДЭ имеют пылебрызгозащищенное исполнение.
ТУДЭ-8—ТУДЭ-12 могут быть выполнены во взрывоза-
щищенном исполнении ВЗГ для работы в помещениях
всех классов и наружных установках, в которых возможно
образование взрывоопасных смесей газов или паров
с воздухом категории 1,2 и 3, групп А. Б и Г по воспла-
меняемости. Инерционность ТУДЭ для воды не более
10 с. Схема и внешний вид устройства в пылебрызгоза-
щищенном исполнении изображены на рис. IX.3.
На объекте все модификации кроме ТУДЭ-7 могут
быть смонтированы в любом положении. ТУДЭ-7 для
контроля температуры свыше 800° С монтируются только
в вертикальном положении. На трубопроводах с малым
диаметром прибор следует устанавливать на колене по
оси трубопровода против потока.
Температурное реле ТР-200 предназначено для кон-
троля неагрессивных жидкостей и газов любой влажности.
Габаритные размеры в мм 136 X 44 X 44.
Датчик температуры камерный биметаллический
ДТКД применяется для контроля температуры воздуха
или других неагрессивных газов. Чувствительный эле-
мент датчика — биметаллическая спираль. Четкость
срабатывания датчика достигается введением пружин-
ного контакта. Для создания необходимого значения зоны
нечувствительности в датчике применен постоянный маг-
нит. Допустимая температура окружающей среды (—30)—
(+50)° С. Габаритные размеры в мм: 85 X 90 X 62.
Изготовитель: Завод приборов, Орел.
Датчик-реле температуры биметаллический трехпо-
зиционный ТБ-ЭЗД-01, 02 и 03 применяется в системах
автоматизации систем вентиляции, отопления и кондицио-
нирования воздуха. Прибор имеет четыре управляющих
контактных пары и два переключателя. Замыкание любой
193
Таблица IX.4
Технические характеристики дилатометрических датчиков-реле температуры
Тил Пределы уставки срабатыва- ния в °C Зона нечувстви- тельности в °C Основная допускаемая погрешность в % от диапазона уставки Давление среды в кгс/см2, ие более Работа контактов Разрывная мощ- ность контактов, не более Температура окружа- ющей среды в °C Завод- изготовнтель
ТУДЭ-1 (-30)- (+40) Регулируе- ма Л 4—20; 2—10 4 64 При повыше- нии темпера- туры контакт размыкается или замыкает- ся (оговари- вается в заказе) Допустимый ток 10 А при омиче- ской нагрузке и 2 А при индуктивной нагрузке и напря- жении 220 В пе- ременного тока 0—50 Каменец- Подольский приборо- строитель- ный завод
ТУДЭ-2 0—100 4—20; 2—10 2,5
ТУДЭ-3 30—100 4—20 4’
ТУДЭ-4 0—250 4—20; 2—10 2,5
ТУДЭ-5 100—250 4—20 1,6
ТУДЭ-6 200—500 7—20 2,5
ТУДЭ-7 400—1000 7—20 1,6 64 при темпера- туре до 800° С, 40 — до 900° С, 16 —до 1000°С
ТУДЭ-8 0—40 4,5—20; 2,5—10 4 64
ТУДЭ-9 0—100 2,5
ТУДЭ-10 30—100 4
ТУДЭ-11 30—160 2,5
ТУДЭ-12 0—250 4,5—20 2,5
ТР-200 25—200 Нерегули- руемая 5 при скоро- сти изме- нения тем- пературы 0,5^ МИН 2,5 5 При повыше- нии темпера- туры размы- кается контакт 5 Вт при 220 В постоянного тока и индуктивной нагрузке и 30 В*А при 220 В пере- менного тока 10—40 Завод реле и автома- тики, Киев
, 194
Технические характеристики биметаллических датчиков-реле температуры
Тип Пределы уставки срабатывания в °C Зона нечувстви- тельности в °C Основная допускае- мая погрешность срабатывания в °C Работа контактов Разрывная мощ- ность контактов,- не более
ДТКБ-42 ДТКБ-43 ДТКБ-44 ДТКБ-45 ДТКБ-46 ДТКБ-47 ДТКБ-54 ДТКБ-56 (-ЗО)-(О) (—10)—(+10) 10—30 15—25 . 20—50 0—30 0—10 25—35 Нерегулируе- мая 2—8, уста- навливается по требованию ±1 на средней отметке шкалы, ±2,5 на крайних отметках При повышении температуры за- мыкается контакт 50 В-А при 220 В переменного тока, 50 Вт при 127 В постоянного тока
ДТКБ-48 ДТКБ-49 ДТКБ-50 ДТКБ-51 ДТКБ-52 ДТКБ-53 ДТКБ-55 ДТКБ-57 (-ЗО)-(О) (—10)—(+10) 10—30 15—25 20—50 0—30 25—35 0—10 При понижении температуры за- мыкается контакт
ТБ-ЭЗК-01 ТБ-ЭЗК-02 ТБ-ЭЗК-ОЗ 0—20 10—30 25—45 Регулируемая 2—6 ±2 См. текст 100 В-А при 220 В переменного тока и индуктив- ной нагрузке
Рис. IX.3. Устройства терморегулирующие дилатометри-
ческие ТУДЭ: схема устройства с размыкающими (с)
и.замыкающими (6) контактами; в — внешний вид устрой-
ства в пылебрызгозащищенном исполнении:
1 — винт зоны нечувствительности; 2 — рычаг с контактами; 3 — рычаг; 4 — винт задания температуры; 5 — рычаг; 6 — плата
7 — направляющая; В — пружина; S, 10 — контакт; 11 — пружина пластиичатая; 12 — пружина; 13, 14 — стержень; 15 — ла-
тунная трубка
Размер, мм ТУДЭ- 1 ТУДЭ- 2 ТУДЭ- 3 ТУДЭ- 4 ТУДЭ- 5 ТУДЭ- 6 Размер, мм ТУДЭ- 7 ТУ^,Э- ТУ^ЦЭ- ТУДЭ- 10 ТУДЭ- 11 ТУДЭ- 12
Z-1 265 265 265 265 265 265 М 265 265 265 265 265 265
605 605 505 365 465 505 505 505 505
400 400 400 400 400 400 £, 520 400 400 400 400 400
640 640 640 500 620 640 640 640 640
495
из контактных пар вызывает срабатывание переключателя,
размыкание контактных пар срабатывания не вызывает.
При повышении температуры, выше установленной по
шкале, происходит поочередное замыкание двух контакт-
ных пар, что вызывает включение-выключение нагрузки I
(холод). При понижении температуры, ниже установлен-
ной на шкале, происходит замыкание двух других контакт-
ных пар, что вызывает включение-выключение нагрузки II
(тепло). Допустимая температура окружающей среды
О—50° С. Габаритные размеры в мм: 120 X 65 X 45.
Изготовитель: Могилев-Подольский приборострои-
тельный завод.
IX. 1.4. Терморезисторные датчики-реле
температуры
Действие терморезисторных датчиков-реле темпера
туры основано на использовании зависимости омического
сопротивления чувствительного элемента (полупровод
никового терморезистора) от его температуры. Датчики-
реле имеют меньшую инерционность, чем ртутные.
Полупроводниковый двухпозиционный регулятор тем-
пературы ПТР-2 и трехпозиционный ПТР-3 предназна-
чены для контроля температуры неагрессивных жидкостей
и газов. Терморезистор включается в одно из плеч моста
переменного тока. В диагональ моста включается усили-
тель тока, выполненный на полупроводниковых триодах.
Фаза выходного сигнала зависит от знака изменения кон-
тролируемой температуры. На выходе усилителя включены
исполнительные реле. Регулятор выпускается в пяти
модификациях:
Пределы уставок
срабатывания в °C
JITP-2-02; ПТР-3-02 ............... (—30)—(—5)
ПТР-2-03; ПТР-3-03................. (—10)—(+15)
ПТР-2-04; ПТР-3-04........................ 5—35
ПТР-2-05; ПТР-3-05 ....................... 30—60
ПТР-2-06; ПТР-3-06 ...................... 50—100
Регулируемая зона нечувствительности от 0,5 до 5° С.
Основная допускаемая погрешность срабатывания не
более — 1° С, основная допускаемая погрешность по шкале
зоны нечувствительности не более —25% от установлен-
ного значения, за исключением точек шкалы 0,5 и 1°С,
где зона нечувствительности находится в пределах 0,5 ±
— 0,3 и 1 ± 0,3° С. Двухпозиционный регулятор ПТР-2
выполняется в двух вариантах: вариант А — с замыка-
нием контакта при повышении температуры; вариант Б—
с замыканием контакта при понижении температуры.
Контакты двух исполнительных реле трехпозицнонного
регулятора ПТР-3 обеспечивают подачу сигналов «вы-
ше», «ниже» и «норма». Зона нечувствительности команд
«выше» и «ниже» не превышает 40% каждая от значения
полной зоны нечувствительности, установленной на шкале.
Термосистема ПТР-2 и ПТР-3 выпускается: а) по-
гружной; б) погружной для агрессивных сред; в) камер-
ной для контроля температуры воздуха в помещениях.
Термосистема погружного типа рассчитана на работу
в средах давлением до 5 кгс/см2. Диаметр чувствительного
элемента термосистемы 18 мм; резьба штуцера М36 X 1,5;
глубина погружения выбирается из ряда 170; 220; 320;
420; 770 мм, габариты датчиков камерного типа диаме-
тром 60 X 53 мм. Приборы ПТР-2 и ПТР-3 размещены
в одинаковых пластмассовых корпусах, на лицевую панель
которых вынесены ручки потенциометров температур
уставки и зоны нечувствительности. В нижней части кор-
пуса расположен штепсельный разъем, а также винт
заземления. Монтаж прибора — утопленный или высту-
пающий; габаритные размеры в мм: 221 X 131 X 114.
Для соединения прибора с термосистемой применяется
двухжильный экранированный провод ,(с прибором не
196
поставляется). Сопротивление каждой жилы провода не
должно превышать 5 Ом. Совместная прокладка измери-
тельных и силовых цепей в одной трубе или кабеле не
допускается. Напряжение питания прибора 220/127 В
переменного тока, потребляемая мощность 7 Вт у ПТР-2
и 10 Вт у ПТР-3. Разрывная мощность контактов 50 Вт
при напряжении 220 В постоянного тока и 500 В-А при
220 В переменного тока.
Изготовитель: Завод приборов, Орел.
Аппаратура температурной встроенной защиты
АТВ-229 и устройство температурной сигнализации
Рис. IX.4. Аппаратура температурной встроенной за-
щиты АТВ-229:
а — термодатчик ТДП-231у; б — термодатчик ТДП-232у;
/ — металлическая трубка; 2 — терморезистор; 3 — клем-
мник; 4 — пластмассовый ниппель; 5 — нажимная гайка;
6 — провода
УТС-1 предназначены для сигнализации превышения
температуры подшипников и других деталей производ-
ственных механизмов, а также для защиты от перегрева
обмоток электрических машин (АТВ-229). Действие
устройств основано на релейном эффекте терморезисторов.
При повышении контролируемой температуры до величины
уставки резко уменьшается сопротивление в цепи термо-
датчика и возрастает протекающий ток, что приводит
к срабатыванию исполнительных реле. Технические
характеристики устройств приведены в табл. IX.6.
Аппаратура АТВ-229 состоит из термодатчиков
(рис. IX.4) ТДП-231у (для встраивания в подшипники)
или ТДП-232у (для встраивания в обмотки электрических
машин) и температурного реле РТ-230у. К одному реле
может быть параллельно подключено до десяти термодат-
чиков. Количество датчиков устанавливается при заказе
аппаратуры.
Устройство УТС-1 состоит: из термодатчиков ТД
(рис. IX.5) пыленепроницаемого исполнения в количестве
до 50 штук, блока питания БП; коробок сигнальных КС
до 25 штук, коробок распределительно-сигнальных КРС
до 12 штук. Коробки сигнальные обеспечивают местную,
Таблица IX.6
Технические характеристики многоточечных терморезисторных датчиков-реле температуры
X арактеристика Тип
АТВ-229 УТС-1
Предел уставки срабатывания в °C Основная допускаемая погреш- ность срабатывания в °C, не более Напряжение питания в В при частоте 50 Гц Потребляемая мощность в В-А, не более Разрывная мощность контактов в В-А, не более Температура окружающей среды в °C Габаритные размеры в мм Завод-изготовитель Через каждые 10° С в диапазоне 24—131 ±6 220 или 380 60 500 при активной нагрузке (—10)—(4-35) Термодатчики (см. рис. IX.4); тем- пературное реле РТ-230у (183Х 145Х Х118) Севкавэлектроприбор 654-5 220 180 В блоке питания 500 (реле МКУ-48). В остальных блоках допустимый ток 0,2 А при 60 В постоянного или 110 В переменного тока и индуктивной на- грузке (реле PKM-I) 10—35 Термодатчик ТД (см. рис. IX.5); коробки КС и КРС 106Х 100Х 88; блок питания БП (250X345X230) Опытный завод НИИавтоматпрома, Гори
турной сигнализации
УТС-1
распределительно -сиги аль-
ные — групповую, а блок
питания — общую сигнали-
зацию перегрева подшипни-
ков. Коробки приспособлены
для настенного монтажа,
блок питания — для настен-
ного или щитового. К одной
сигнальной коробке можно
подключить два термодатчи-
ка, к одной распределитель-
но-сигнальной коробке—лю-
бое количество коробок сиг-
нальных (из комплекта).
В пределах указанных коли-
честв заказчик может за-
требовать любой набор тер-
модатчиков и коробок. Если
нет необходимости в двух
ступенях сигнализации, дос-
таточно затребовать только
распределительно -сиги аль-
ные коробки. В этом случае
они выполняют функцию
местной сигнализации и к
одной коробке подключается
два термодатчика. Запазды-
вание температуры срабаты-
вания сигнализации при ско-
рости нагрева 8° С в минуту
не превышает 4° С.
IX. 1.5. Датчики-реле температуры,
работающие с термометрами сопротивления
Действие датчиков-реле температуры, работающих
с термометрами сопротивления, основано на мостовом
методе контроля сопротивления, измеренного термоме-
тром сопротивления. Термометр сопротивления и реохорд
задатчика температуры со шкалой, отградуированной
в °C, включаются в смежные плечи моста. Остальные плечи
составляют постоянные сопротивления. В измерительную
диагональ моста включается полупроводниковый усили-
тель с выходом на фазочувствительное исполнительное
реле. Если температура контролируемой среды меньше
или больше температуры, установленной по шкале задат-
чика, в измерительной диагонали моста появляется напря-
жение разбаланса определенной величины и фазы, кото-
рое усиливается до величины, достаточной для сраба-
тывании реле.
Датчики-реле, контролирующие температуру среды
в нескольких точках или несколько значений темпера-
туры в одной точке, работают с несколькими термоме-
трами сопротивления и имеют соответствующее количество
идентичных каналов в приборе.
Питание всех цепей датчиков-реле осуществляется от
сети через отпайки общего встроенного в прибор силового
трансформатора непосредственно или через выпрямитель.
Все элементы схемы размещаются в литом корпусе щито-
вого или настенного монтажа. Технические характери-
стики датчиков-реле, работающих с термометрами сопро-
тивления, приведены в табл. IX.7. Термометры сопротив-
ления в комплект поставки датчиков-реле (кроме РТ-049)
не входят и поставляются по отдельному заказу.
Сигнализатор температуры СТ-020М в комплекте
с термометрами сопротивления градуировок 21, 22 и 23
предназначен для сигнализации двух значений темпера-
тур (например, предварительной и аварийной) в одной
точке или разности температур в двух точках. В первом
случае прибор работает с одним термометром, во втором—
с двумя.
Диапазоны температур, контролируемых прибором,
приведены в табл. IX.8. Сигнализируемая разность тем-
ператур в диапазоне контролируемых температур каж-
дого варианта устанавливается задатчиком предвари-
тельного сигнала.
।
187
Таблица IX.7
Технические характеристики датчиков-реле температуры, работающих с термометрами сопротивления
Тип Коли- чество каналов Пределы уставки срабатывания в °C Основная допускаемая погрешность срабатыва- ния в °C Напряжение питания в В при частоте Б0 Гп Потреб- ляемая мощность в В-А, не более Раарывиая мощность контактов, не более Температура окру- жающей среды в “С Габаритные размеры в мм Изготовитель
СТ-020М 2 (—200)—(4-300) в вариантах согласно табл. IX.8 ±1,5 220 7 Допустимый ток 0,2 А при 60 В постоянного тока и активной нагруз- ке. Реле РКМП (-20)-(+50) * 168X78X270 «Мукачев- прибор»
СТ-082 4 0—125; 0—300 ±1,5% от верхнего предела срабаты- вания 220/127 10 Допустимый ток 0,3 А при 220 В постоянного тока и 0,5 А при 115 В переменного тока. Реле J>3C-10 0—50* 345X 259X173
СТ-062 12 20 272X442X173
РТ-014М1 2 0—50 0,5 220 15 Допустимый ток 0,2 А при 27 В постоянного тока и 1 А при 220 В пе- ременного тока. Три ре- ле РЭС-22 (—10)—(4-40) * 120Х 195X 225
РТ-049 1 100—250 илн 50—200 ± 1% ОТ диапазона измерения 220/127/110 5 60 Вт при 220 В и без- индуктивной нагрузке. Реле РКМП 0—50 120Х 120Х 180 «Камопри- бор»
ПТРД-2 См. текст Перепад температур (—5)—Н-5), но не менее ±0,03 ±0,5 220/127 7 40 Вт в цепи постоян- ного тока, до 500 В-А в цепи переменного тока напряжением 220 В. Ре- ле ПЭ-1-1 (—40)—(-(-40) для термометра, 0—35 для прибора 160Х 200Х 163 Завод приборов, Орел
* Допустимая относительная влажность окружающей среды составляет до 98%. \
Таблица IX.8
Диапазоны температур, контролируемых СТ-020М
Градуировка термометра сопротивления
21 22 23
Вариант Уставка в °C Вариант Уставка в °C Вариант Уставка в °C
предвари- тельная аварийная предвари- тельная аварийная предвари- тельная аварийная
1 —25+25 0±25 17 —200+25 —175+25 28 75+25 75+25
2 0+25 25+25 18 —175+25 —150±25 29 25+25 0+25
3 25±25 50+25 19 —150+25 —125+25 30 0+25 25+25
4 50+25 75+25 20 —125+25 —100+25 31 25+25 50+25
5 75+25 100+25 21 —100+25 —75+25 32 50±25 75±25
6 100±25 125+25 22 —75+25 —50±25 33 75+25 100+25
7 125+25 150±25 23 —50+25 —25+25 34 100±25 125+25
8 150+25 175+25 24 —25+25 0+25 35 125+25 125+25
9 175±25 200+ 25 25 0+25 25+25 36 (-10)- (-10)-
10 200+ 25 225+25 26 25+25 50+25 (+40) (больше (+40) (меньше
11 225±25 250+ 25 27 50+25 75±25 нормы) нормы)
12 250+ 25 275+25
13 275+25 275+25
14 10+25 15+25
15 60±25 80+25
16 85+25 95+25
Зона нечувствительности сигнализатора не превы-
шает =£1,5° С для обоих каналов; корпус прибора рассчи-
тан на щитовой монтаж.
Сигнализаторы температуры СТ-082 и СТ-062 в ком-
плекте с платиновыми термометрами сопротивления гра-
дуировки 21 предназначены для контроля температур
в 4 и 12 точках с независимыми друг от друга пределами
уставок. Сигнализаторы выполнены в литых корпусах
водозащищенного исполнения, внутри которых разме-
щены блоки сигнализации н блоки питания. Монтаж кор-
пусов настенный.
Заводом-изготовителем сигнализаторы поставляются
как в виде самостоятельных изделий, так и в составе термо-
комплектов ТАК-022. Модификации термокомплектов в за-
висимости от их состава и количества контролируемых
точек приведены в табл. IX.9.
Коробка соединительная КС-202 предназначена дли
подключения шести термометров сопротивления ТСП-712
к сигнализатору СТ-082 (СТ-062) и коробке соединитель-
ной КС-192, а также размещения катушек 2,5 Ом для
подгонки сопротивления соединительных проводов тер-
мометров сопротивления. Коробка соединительная КС-192
предназначена для подключения коробок соединительных
КС-202 к кнопочному переключателю ПК-041 или ПК-051,
применяемому для выборочного контроля с помощью
показывающего прибора (автокомпенсатора АК1-012-01)
в многоточечных системах.
Сигнализаторы, коробки и переключатели рассчи-
таны на работу в условиях тряски, вибрации и наклонов.
Регулятор температуры РТ-014М1 в комплекте
с двумя платиновыми термометрами сопротивления гра-
дуировки 21 предназначен для непрерывного трехпози-
ционного регулирования или сигнализации температуры
в одной точке. Контролируемый диапазон температур
задается двумя реостатными задатчиками «больше нормы»
и «меньше нормы» с помощью двух указателей задачи.
Таблица IX.9
Модификации термокомплектов
Приборы , входящие в термокомплект Модификация термокомплекта
ТАК-022-01 (иа 24 точки) ТАК-022-02 (на 12 точек) ТАК-022-03 (на 12 4очек)
Сигнализатор СТ-062 2 — 1
Сигнализатор СТ-082 *- 3 —
Автокомпенсатор АК1-012-01 1 1 1
Переключатель ПК-041 1 — —
Переключатель ПК-051 — 1 1
Коробка соединитель- ная КС-202 4 2 2
Коробка соединитель- ная:
КС-192-01 1 — —
КС-192-02 — 1 —
КС-192-03 — — 1
Минимальная зона «норма» с учетом погрешности термо-
метров и,регулятора составляет 1,5° С. Корпус прибора—
щитового утопленного монтажа.
rR9
Регулятор температуры РТ-049 рассчитан на работу
с термометром сопротивления ТСП-6097, входящим в его
комплект, однако по согласованию с заводом регулятор
поставляется без термометра сопротивления для работы
с другими платиновыми термометрами сопротивления гра-
дуировки 21. Допустимая длина соединительной линии
от термометра до прибора до 200 м при сопротивлении
каждого провода не более 200 мм. Регулируемая зона
нечувствительности 10 1% от диапазона измерения.
Все элементы электрической схемы прибора смонти-
рованы на выдвижном шасси. Шасси соединено с корпусом
посредством разъема, расположенного на задней стенке.
На передней стенке шасси, являющейся одновременно
передней панелью прибора, размещены зеленая и красная
сигнальные лампы; реохорд задачи с катушками сопро-
тивления; шкалы и указатели уставки и зоны нечувстви-
тельности; корпус прибора выполнен для щитового утоп-
ленного монтажа.
Дифференциальный регулятор температуры ПТРД-2
в комплекте с двумя платиновыми термометрами сопро-
тивления градуировки 22 предназначен для регулирова-
ния перепада температур в помещении и вне его. Термо-
метры сопротивления включаются в смежные плечи моста.
При перепаде температур, равном перепаду уставки, мост
сбалансирован и сигнал на усилитель не поступает. При
увеличении или уменьшении перепада температур на
усилитель поступает сигнал разбаланса. Параллельно
ллечу моста включается цепочка регулируемой зоны не-
чувствительности, составляющей от 0,2 до 1,5—2° С.
Исполнительное реле ПЭ-1-1 имеет три переключающих
контакта. Максимальная длина соединительной линии
от термометра до прибора 50 м. Корпус сигнализатора
пластмассовый, рассчитанный на щитовой утопленный или
настенный (с промежуточной скобой) монтаж.
IX.2. ДАТЧИКИ-РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ
Датчики-реле давления электрические (сигнализаторы,
реле) предназначены для контроля, управления и регули-
рования вакуумметрического и избыточного давления
жидкостей, паров и газов путем включения и выключения
электрической цепи при изменении давления выше или
ниже заданного значения. По принципу действия
выпускаемые промышленностью датчики-реле давления
разделяются на мембранные и сильфонные. Датчики-
реле давления ГСП выпускаются в соответствии
с ГОСТ 14010—68.
1Х.2.1. Мембранные датчики-реле
давления
Действие мембранных датчиков-реле давления осно-
вано на зависимости перемещения мембраны, восприни-
мающей контролируемое давление и силу упругих дефор-
маций уравновешивающей пружины, от величины контро-
лируемого давления. Через систему рычагов перемещение
мембраны передается подвижной системе контактного
устройства, в результате чего замыкаются или размы-
каются контакты прибора.
Пределы срабатывания контактного устройства уста-
навливаются регулированием поджатия пружины уставки.
Разность между давлением срабатывания и давлением
отпускания определяет зону нечувствительности (диффе-
ренциал), которая может быть регулируемой и нерегу-
лируемой. У приборов с регулируемой зоной нечувстви-
тельности имеется вторая пружина, которая включается
в работу при давлении контролируемой среды, отличаю-
щемся от уставки на величину зоны нечувствительности
в сторону ее повышения или понижения.
В зависимости от наличия и вида шкал мембранные
датчики-реле давления выпускаются с оцифрованными
или информационными шкалами уставок и зоны нечув-
ствительности либо без них. Технические характеристики
200
мембранных датчиков-реле давления, напора и тяги при-
ведены в табл. IX. 10.
Датчики-реле напора ДН, тяги ДТ и напора и тяги
ДНТ применяются для контроля, регулирования и сиг-
нализации напора и тяги газов и жидкостей, не агрессив-
ных по отношению к алюминиевому сплаву АЛ9 и маслб-
стойкой резине. Датчики-реле могут быть: с двухпози-
ционным и трехпознционным контактным устройством
(в обозначении исполнения первая цифра соответственно 1
и 2); бесшкальными; с оцифрованными шкалами уставок
и без шкал зоны нечувствительности; с оцифрованными
шкалами уставок и с оцифрованными шкалами зоны
нечувствительности (в обозначении исполнения вторая
цифра 0,1 и 2).
На рис. IX.6, а представлен датчик-реле ДН исп. 22
с трехпозиционным контактным устройством, регулируе-
мой зоной нечувствительности и двумя оцифрованными
шкалами. Датчик-реле состоит из узла чувствительного
элемента (9, 10, 13 и 7), узла настройки уставки (14, 15,
16), узла настройки зоны нечувствительности (2, 3, 4, 5, 6
и 17) и контактного устройства (18, 19 и 20). Размер А
может быть 233, 170, 107 в зависимости от давления (160,
600, 4000 кгс/м2).
Изображенные на рис. IX.6, а узлы конструкции
унифицированы и используются и в других датчиках-
реле ДН, ДТ и ДНТ с трехпозиционным контактным
устройством и регулируемой зоной нечувствительности.
В датчиках с двухпозиционным контактным устройством
вместо двух микропереключателей установлен один,
в датчиках-реле с нерегулируемой зоной нечувствитель-
ностиотсутствует пружина и шкала настройки зоны нечув-
ствительности (рис. IX.6, б датчика-реле ДД исп. 11).
Условные обозначения датчиков-реле составляются
из типа, верхнего предела измерения и исполнения,
разделенных тире. Например, условное обозначение ДН
исп. 10 на предел 25—250 кгс/м2 ДН-250-10. Датчикн-
реле, содержащие в условном обозначении букву «К»,
применяются на котлоагрегатах.
Реле давления РД-М5 предназначено для сигнализа-
ции о повышении или понижении давления жидкостей и
газов, не разрушающих хромированную сталь и резину.
Шкала уставки в приборе отсутствует. Настройка реле
на срабатывание при заданном значении давления осуще-
ствляется подачей в полость под мембраной давления,
близкого к заданному, и затяжкой пружины до срабаты-
вания микропереключателя. Реле давления не требует
специального крепления. Прибор монтируется на трубо-
проводе, подводящем давление рабочей среды; резьбовое
отверстие в корпусе 1/2", положение прибора — любое;
исполнение корпуса реле — брызгозащищенное.
Реле давления В62-12, Г62-21, 2С57-51, 6С57-51
предназначены для контроля давления в пневматических
и гидравлических (смазочных) системах станков и других
машин. Реле В62-12 работает на сжатом воздухе, очищен-
ном от кислот, щелочей, твердых включений и содержащем
распыленное масло, реле Г62-21 — на чистом минераль-
ном масле «Индустриальное-20» или «Турбинное Л» с тем-
пературой 10—50° С. Реле 2С57-51 и 6С57-51 работают
как на сжатом воздухе, так и на масле. Реле давления
могут использоваться для контроля давления указанных
сред н в других промышленных установках. Время сраба-
тывания после изменения контролируемого давления
у всех типов реле составляет 0,2 с.
IX.2.2. Сильфонные датчики-реле давления
Действие и конструкция сильфонных датчиков-реле
давления аналогичны описанным в IX.2.1 действию и
конструкции мембранных датчиков-реле, но в качестве
чувствительного элемента у сильфонных датчиков-реле
давления используется сильфон, а не мембрана. Техни-
ческие характеристики Сильфонных датчиков-реле давле-
ния приведены в табл. IX.11.
Таблица IX. 10
Технические характеристики мембранных датчиков-реле давления
Тип Пределы уставки срабатыва- ния в кгс/м* * Зона нечувствительности в % от верхнего предела уставки Основная допускаемая погрешность срабатыва- ния Допусти- мое давление среды в кгс/см2 ие более Работа контактов Разрывная мощ- ность контактов/ не более Температура окружаю- щей среды в °C Габаритные размеры в мм 3 авод- изготови- тель
ДН (исп. 10) 25—250 Нерегулируе- мая 2 4% ОТ верхнего предела уставки 0,18 См. рис. IX.6, в 500 В-A при 220 В перемен- ного тока и без- индуктивной на- грузке и 60 Вт постоянного тока (-30)- (+50) ** 230X170X170 «Тепло- прибор» им. 50-ле- тия СССР, Улан- Удэ
ДН (исп. И и 12) ДТ (исп. 11 и 12) 4—40 10—100 16—160 Нерегулируе- мая 6 для исп. 11, регулируемая 25 для исп. 12 2,5% от верхнего предела уставки 0,1 См. рис. IX.6, г 230 (260) X X233X233 ***
25—250 40—400 60—600 0,18 230 (260) X X 170Х 170 ***
100—1000 0,3 230 (260)Х X107X107 ♦**
160—1600 0,4
250—2500 0,6
400—4000 0,8
ДН (исп. 21 и 22) ДТ (исп. 21 и 22) 4—40 10—100 16—160 Нерегулируе- мая 2 для исп.21, регулируемая 25 для исп. 22 0,1 См. рис. IX.6, е 230 (260)Х X 233X 233***
25—250 40—400 60—600 0,18 230 (260) X X170X170***
100—1000 0,3 230 (260)х X 107x107***
160—1600 0,4
Продолжение табл. IX.10
Тип Пределы уставки срабатыва- ния в кгс/м* Зона нечувствительности в % от верхнего предела уставки Основная допускаемая ^погрешность срабатыва- ния Допусти- мое давления среды в кгс/см*j не более Рабом контактов Разрывная мощ- ность контактов, не более Температура окружаю- щей среды в °C Габарита»» размеры а мм Завод- «ГОТОВЯ» гель
250—2500 То же То же 0,6 То же То же То же 230 (260)Х X107X107 *** «Теплопри- бор> им. 50- летня СССР Улан-Удэ
400—4000 0,8
ДНТ (исп. 11) (-10)- (+Ю0) Нерегулируе- мая 1 при раз- рывной мощности 10 Вт, 2—10 при разрывной мощ- ности 500 В-А 0,1 См. рис. IX.6, в 10 Вт при 24 В переменного или постоянного то- ка. Если огово- рено в заказе, 500 В-А при 220 В 230X 233X 233
РД-М5 (0,5-1) Ю‘4 (1—4) 10'4 (4—8) Ю'4 Нерегулируе- мая до 10% от верхнего предела уставки ±0,04 кгс/см3 ±0,2 кгс/см3 ±0,4 кгс/см3 Пере- грузка до 15 При повышении давления переклю- чаются контакты 150 В-А при 380 В перемен- ного тока, 50 Вт при 48 В посто- янного тока и индуктивной на- грузке (-10)- (+45) 182X102X 90 Приборо- строи- тельный, Тарту
В62-12 (1—6) Ю'4 Нерегулируе- мая 0,4 6 При повышении давления переклю- чаются контакты микропереключа- теля МП-20 Допустимый ток 2,5 А при 380 В переменного тока и 220 В постоян- ного тока 5-50 142X80X80 Москов- ский опыт- ный за- вод пневмо- аппаратов и пневмо- автомитики
Г62-21 (5-64) 10-4 Нерегулируе- мая 3 •м* 64 При повышении давления переклю- чаются контакты микропереключа- теля МП-1 Допустимый длительный ток 3 А, ток размы- кания 0,2 А при напряжении 380 В переменного тока 10—50 95Х 100X76 Гидроап- паратуры, с. Ново- Покров- ка, Кир- гизская ССР
2С57-51 (1—2) 10-4 ' Нерегулируе- мая до 0,3 2 152X 80X 80
6С57-51 Р(2—6) 10-4 Нерегулируе- мая до 0,4 6
* Для датчиков-реле тяги ДТ пределы уставок даны в вакуумметрическом давлении (разности между атмосферным и абсолютным, меньшим атмосферного). * * Допустимая относительная влажность до 95% при температуре + 35° С. * ** Размер 230 для исп. 11 и 21; размер 260 для исп. 12 и 22.
203
Таллина IX.II
Технические характеристики сильфонных датчиков-реле давления
X Y - Тип Пределы уставки срабаты- вания в кгс/см2 Зон ь нечувствительности в кгс/см’ Основная допускаемая погрешность срабатыва- ния Допусти- мое давление среды в кгс/см2, не более Работа контактов Разрывная мощ- ность контактов,- не более Температура окружающей среды в 'С Габаритные размеры в мм Завод- изготови- тель
ДД исп. 11 0,06—0,6 0,1—1 0,16—1,6 Нерегулируе- мая 6% от верх- него предела ус- тавки 2,5% 07 верхнего предела уставки 6 См. рис. IX.6, в 500 В-А при на- пряжении 220 В переменного тока и безындуктивной нагрузке и 60 Вт при 220 В посто- янного тока (-30)- (4-50) ** 280X107X112 «Тепло- прибор» им. 50-ле- тия СССР, Улан-Удэ
0,25—2,5 0,4—4 10
0,6—6 1,0—10 1,6—16 20
ДД исп. 20 1—10 Нерегулируе- мая 2% от верх- него предела ус- тавки 4% от верхнего предела уставки 20 См. рис. IX.6, д 112X159X112
ДД исп. 21 0,06—0,6 0,1—1 0,16—1,6 2,5% от верхнего предела уставки 6 См. рис. IX.6, в 280X107X112
0,25—2,5 0,4—4 10
0,6—6 1,0—10 1,6—16 20
РД-1-01 (-0,3)- (+4) Регулируемая (0,4—2,5)±0,21 ±0,2 кгс/сма 12 При понижении давления размы- кается контакт 150 В-А при напряжении 220 В переменного тока и индуктивной на- грузке (—40)— (4-50) ** (если контро- лируемая среда фреон и воздух), 0—50 (если контролируе- мая среда масло и другие жидкости) 131X85X61 Завод приборов, Орел
РД-1М 0,5—4 Регулируемая (0,4—2,5)±0,35 ±0,3 кгс/сма При повышении давления размы- кается контакт
РД-2-03 7—19 Регулируемая (2—5)±0,3 ±0,3 кгс/см2 21 127X85X61
РД-2М 5-11 Регулируемая (1—2)±0,35 ±0,4 кгс/см2
РД-1ВМ (-0,3)- (+4) Регулируемая 0,4—2,5 4% от верхнего 16 При понижении давления размы- каются контакты Для исполне- ния РВ: 60 В-А при 36 В перемен- ного тока и ин- дуктивной нагруз- ке и 30 Вт при 24 В постоянного тока; (-30)- 235X170 X 95
РД-2ВМ 7—19 Регулируемая 2““5 25 При повышении давления размы-
-# _ .&?*' о CH предела уставки каются контакты для исполнения ВЗГ: 300 В-А при 220 В переменного тока и индуктив- ной нагрузке и 30 Вт при 24 В по- стоянного тока (+50) **
РД-5 12—19 Нерегулируе- мая до 2,5 4% от верхнего предела уставки Пере- грузка до 10% от макс, уставки При повышении давления размы- кается контакт 150 В-А при 380 В переменного тока и индуктив- ной нагрузке 10—50 187X116X55 Приборо- строитель- ный, Тарту
РД-12 (-0,4)- (2,5) Регулируемая 0,4—1,6* 120% от макси- мальной уставки При повышении (мод. I) или по- нижении (мод. II) давления переклю- чаются контакты 150 В-А при 380 В переменного тока и индуктив- ной нагрузке, 50 Вт при 220 В постоянного тока и индуктивной на- грузке 0—50 146X94X53
2—8 Регулируемая 0,75—2,75 *
2—12 Регулируемая 1,5—4,5*
5—20 Регулируемая
РД-13 10—30 Регулируемая 3—10* При повышении (мод. 1) или по- нижении (мод. II) давления замы- кается контакт. При повышении (мод. Ш) или по- нижении (мод. IV) давления размы- кается контакт 150 В-А при 220 В переменно- го тока и индук- тивной нагрузке и 300 В-А при без-. индуктивной на- грузке, 60 Вт при 220 В постоянного тока и безындук- тивной нагрузке 5—50 200X165X 75
20—60 Регулируемая
РДС-1Т 0,25—2,5 Нерегулируе- мая до 0,2 Кратко- времен- ная пере- грузка до 5 При понижении давления замы- кается контакт 30 Вт при 24 В постоянного тока (-10)4+60) 180Х 132Х102
РВК-1Т (0)- (-0 Нерегулируе- мая до 0,045 При понижении вакуума замыкает- ся контакт 150 В-А при 220 В переменного тока и индук- тивной нагрузке; 30 Вт при НО В постоянного тока и безындуктивной нагрузке
* Для реле РД-12 мод. I разность между значениями давлений уставки и зоны' нечувствительности должна быть ие менее минус 0,8 кгс/см’при уставке от ми- нус 0,4 до 2,5 кгс/см2 н не менее 0,5кгс/см2 при всех остальных диапазонах настройки. Для реле мод. 11 с диапазоном уставкн от 5 до 20 кгс/см’сумма значений давлений уставки н зоны нечувствительности не должна превышать 22 кгс/см2. Для реле РД-13 мод. I н III разность между значениями давлений уставки и зоны нечувствитель- ности должна быть не менее 5 кгс/см2 н мод. II и IV сумма значений давлений уставки й зоны нечувствительности не должна превышать верхнего предела уставки. • * Допустимая относительная влажность до 95% прн температуре + 35° G.
- +7Ww +;iii'"i. ~;'Г»7"-д^-•'•'J -S;~- ' "'°-’• 1
Таблица IX.12
Технические характеристики двухдатчиковых сильфонных реле давления
Тжп Датчик низкого давления Датчик высокого давления Г абаритные размеры в мм
Пределы -уставки в кгс/см2 Зона нечувстви- тельности (регу- лируемая) в кгс/см2 Пределы уставки в кгс/см2 Зона нечувстви- тельности (нере- гулируемая) в кгс/см2
РД-3-01 (—0,3)—(+4) 0,3—2,5 6—12 или 7—19 не более 2 155X130X 65
РД-3-02 (—0,2)—(+7) 0,5—2,5 8—25 1—2,5 166X130X65
РД-4А-01 (-0,7)-(+4) 0,4—2,5 6—19 1—2,5 195X153X 79
РД-4А-02 (-1)-(0) 0,15—0,6 0,5—10 0,6—1,4 204X153X 79
РД-6 (—0,3)—(+4) 0,4—1,5 8—19 не более 3,5 230X165X 78
РД-ЗМ-04 (—0,7)—(+4) 0,4—2,5 7—19 не более 3 190X153X 85
Примера и и е. Класс точности четвертый.
Технические характеристики двухдатчиковых силь-
фонных реле давления приведены в табл. IX. 12. Сильфон-
ные датчики-реле давления типа РД, выпускаемые Тар-
туским приборостроительным заводом, рассчитаны на
выступающий монтаж. Для крепления корпуса датчиков-
реле снабжены лапами (как РД-13) или резьбовыми от-
верстиями (как РД-4А-01); контролируемая "среда подво-
дится к приборам медиой трубкой диаметром 6 мм.
Датчик-реле давления ДД применяется для контроля,
регулирования и сигнализации давления тех же сред
и состоит из тех же унифицированных узлов (за исключе-
нием узла чувствительного элемента), что и описанные
в IX.2.1 датчики ДН, ДТ и ДНТ. В качестве чувстви-
тельного элемента в датчиках ДД применяется стальной
сильфон.
Конструкция датчика ДД исполнения 11 с двухпо-
зиционным контактным устройством (одним микропере-
ключателем), с нерегулируемой зоной нечувствительности
и с оцифрованной шкалой уставки представлена на
рис. IX.6, б, исполнения контактных устройств и мон-
тажные схемы — на рис. IX.6, в, д.
Датчики-реле давления РД-1-01, РД-2-OS, РД-1М
и РД-2М предназначены для контроля давления неагрес-
сивных жидкостей и газов (воздуха, фреона, масла и др.)
при температуре от 0 до +50° С. Перечисленные дат-
чики-реле состоят из тех же конструктивных узлов, что
и описанный в IX.1.2 и представленный на рис. IX.2
датчик-реле температуры ТР-1-02-Х за исключением
узла чувствительного элемента. Через штуцер, разме-
щенный в нижней части сильфонной камеры, контролируе-
мое давление поступает в полость между сильфоном и
корпусом н воздействует на сильфон так же, как напол-
нитель термосистемы ТР-1-02-Х. Для контроля давле-
ния ниже атмосферного прибор РД-1-01 снабжен допол-
нительной пружиной, размещенной внутри сильфона и
догружающей его. В РД-1-01 при повышении давления
контакты замыкаются, в РД-2-03, РД-1М и РД-2М изме-
нено положение оси вращения рычагов, в связи с чем
при повышении давления контакты этих приборов размы-
каются. Зона нечувствительности у РД-1-01 и РД-1М
направлена в сторону повышения, а у РД-2-03 и РД-2М—
в сторону понижения давления.
Датчики-реле РД-1ВМ и РД-2ВМ предназначены для
контроля давления воздуха, аммиака, фреона и масла,
имеющих температуру застывания ниже, чем температура
окружающей среды не менее, чем на 15° С.
Датчики-реле выполнены в комбинированном испол-
нении РВ и ВЗГ н могут быть использованы в промышлен-
206
ных помещениях и наружных установках всех классов,
где возможно образование взрывоопасных парогазовоз-
душных смесей категорий 1, 2 и 3, групп А, Б н Г по
воспламеняемости, а также в угольных и сланцевых
шахтах, опасных по газу и пыли. В месте установки при-
бора допустима вибрация частотой до 80 Гц н амплиту-
дой до 1,5 мм.
Датчнки-реле РД-1ВМ и РД-2ВМ состоят нз тех же
конструктивных узлов, что и датчик-реле температуры
TP-IBM (рис. IX.3), и отличаются от последнего конструк-
цией узла чувствительного элемента. У датчика-реле
РД-2ВМ, кроме того, изменено расположение оси вращения
рычага пружины зоны нечувствительности и использо-
ваны выходные контакты 1—2 (контакты 1—3 использу-
ются по требованию заказчика).
Реле давления РД-5 предназначено для поддержания
заданного значения давления в холодильных и других
технологических установках. Шкалы в реле отсутствуют.
Реле давления РД-12 и РД-13 (рис. IX.7) предна-
значены для контроля давления воздуха, воды, масла или
паров фреона с температурой от +5 до +50° С (РД-13
до +60° С). Для контроля и настройки давлений уставки
и зоны нечувствительности приборы снабжены шка-
лами.
Реле давления РДС-1Т и реле вакуума РВК-1Т пред-
назначены для контроля давления соответственно в си-
стеме смазки и вакуума в конденсаторе турбины К-50-90.
Шкалы в реле отсутствуют.
Реле давления РД-З-01, РД-3-02, РД-4А-01, РД-4А-02,
РД-6 и РД-ЗМ-04 предназначены для поддержания задан-
ного значения давления (избыточного или вакуумметри-
ческого) в холодильных установках: РД-3-01, РД-3-02,
РД-6 и РД-ЗМ-04 — фреоновых, РД-4А-01 и РД-4А-02—
аммиачных. Реле имеют по два датчика: низкого и высо-
кого давления, смонтированных в одном корпусе. Через
систему рычагов оба датчика воздействуют на одно общее
контактное устройство. Контакты реле размыкаются при
понижении давления до установленного по шкале значе-
ния в датчике низкого давления (в линии всасывания)
н замыкаются при повышении давления на зону нечув-
ствительности. Контакты реле размыкаются при повыше-
нии даилеиия в датчике высокого давления (в линии нагне-
тания) до установленного значения и замыкаются при
повышении на величину зоны нечувствительности. Раз-
рывная мощность контактов 150 В-А при напряжении
380 В переменного тока и индуктивной нагрузке. Реле
РД-4А-01 и РД-4А-02 выполнены во взрывозащищенном
исполнении для работы в помещениях категории В-16
И могут быть установлены в машинных отделениях амми-
ачных холодильных установок.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Тарту.
Рис. IX.7. Реле давления РД-13
IX.3 ДАТЧИКИ-РЕЛЕ УРОВНЯ
Датчики-реле уровня электрические (сигнализаторы
уровня, реле уровня, регуляторы-сигнализаторы уровня)
предназначены для контроля, управления и регулирования
уровня жидкости путем включения или выключения
электрической цепи при изменении уровня выше или
ниже заданного значения. По принципу действия выпу-
скаемые промышленностью датчики-реле уровня разде-
ляются на поплавковые, буйковые, мембранные, основан-
ные на принципе торможения, и емкостные, индуктивные,
радиоактивные и ультразвуковые, основанные иа прин-
ципе проводимости.
IX.3.1. Поплавковые датчики-реле уровня
Для управления контактным устройством у поплав-
ковых датчиков-реле уровня используется подъем и
опускание поплавка при изменении контролируемого
уровня жидкости в открытых и закрытых, находящихся
под избыточным давлением, резервуарах. Поплавковые
датчики-реле применяются для контроля уровня жидко-
стей, не выпадающих в осадок, не кристаллизирующихся,
не разрушающих материал деталей, соприкасающихся
со средой, а также для контроля уровня раздела двух
несмешивающихся жидкостей разных плотностей. Типы
и технические характеристики поплавковых датчиков-
реле уровня приведены в табл. IX. 13. Поплавковые
датчики-реле уровня выполняются двух типов: камерные
(ПРУ-5, ПРУ-5СЗГ, РП-40) н бескамерные илн фланце-
вые (остальные). В конструкции камерных датчиков-реле
имеется специальная поплавковая камера, которая по
способу сообщающихся сосудов соединена с контролируе-
мым резервуаром. Бескамерные датчики-реле рассчитаны
на монтаж на стенке или крышке резервуара, в котором
контролируется уровень. Камера для этих типов датчиков-
реле может изготовляться только при монтаже.
Как в бескамерных, так и в камерных поплавко-
вых датчиках-реле (кроме ПРУ-5 и ПРУ-5СЗГ) при из-
менении положения уровня контролируемой среды попла-
вок через систему рычагов воздействует на шток контакт-
ного узла, к которому подключаются сигнальные или
пусковые устройства. У датчнков-реле ПРУ-5 и ПРУ-5СЗГ
подвижная система, воздействующая на контактное
устройство, отсутствует.' Поплавок несет катушку индук-
тивности. Электрический сигнал по перемещению посту-
пает к электронному блоку, удаленному от датчика.
Датчик уровня жидкости ДУЖЭ-200 предназначен
для контроля уровня жидкостей, не разрушающих сталь
Х18НЮТ и полиэтилен, плотностью. 0,7—1,2 г/см8 (по
особому заказу 0,5—0,7 г/см3) или линии раздела двух
несмешивающихся жидкостей при плотности более тяже-
лой жидкости 1,0 г/см® и разности плотностей не менее
97,5 ±1
155+1
Рис. IX.8. Датчик-реле уровня жидкости ДРУ-!
0,2 г/см8. Датчик выполнен во взрывобезопасном испол-
нении ВЗГ для применения во взрывоопасных помещениях
всех классов, где могут возинкиуть газо- и паровоздушные
смеси категорий 1, 2 и 3, групп А, Б и Г по воспламеняе-
мости. Основные элементы датчика: корпус, поплавок,
противовес со встроенными магнитами, магиитоуправ-
ляемые контакты. Конструкция датчика позволяет при
достижении жидкостью заданного уровня обеспечивать
как замыкание, так и размыкание контактов, что дости-
гается установкой датчика на резервуаре в прямом или
в перевернутом положении. Для подключения электри-
ческих цепей применяется кабель КНРБ 4 X 1,5.
Датчик-реле уровня жидкости двухпозиционный ДРУ-1
предназначен для контроля уровня воды, масла, дизель-
ного топлива и других жидкостей плотностью не менее
0,8 г/см3 и вязкостью до 2000 сСт, не агрессивных к стали
0Х18Н10Т и алюминиевому сплаву АЛ9. Корпус датчика-
реле имеет водозащищенное исполнение. В месте уста-
новки датчика допустима вибрация частотой до 40 Гц
при максимальном ускорении 5 м/с2 и 40—80 Гц при уско-
рении 15 м/с2, тряске с максимальным ускорением 100 м/с2
прн частоте ударов 80—120 в мин.
Внешний вид датчнка-реле приведен на рис. IX.8.
При опускании или подъеме уровня жидкости датчик-
207
Таблица IX.13
208
Технические характеристики поплавковых датчиков-реле уровня
Тип Количет ство сигнали- зируемых уровней Расстояние между сигнализируемыми уровнями в мм Давление среды в кгс/см2, не более Температура среды в °C Основная дол ус к ае* мая по- грешность срабаты- вания в мм Разрывная мощность контактов, ие более Температура окружающей среды в °C * Г абарнтные размеры в мм Изготовитель
ДУЖЭ-200 1 Зона нечувстви- тельности 5—30 200 (-50)-(+50) ±5 Допустимый ток 0,25 А при 30 В по- стоянного тока (-50)- (+50) 90Х453Х Х145 Завод «Старо- руссприбор», Ста- рая Русса
ДРУ-1 Нерегулируе- мая зона нечув- ствительности 25 0,54—2 6—120 — для во- ды, (—50)— (4-60) — для ди- зельного топли- ва, 6—105 — для моторного масла ±3 Допустимый ток 4 А при 30 В по- стоянного тока и активной нагрузке, 2 А при 30 В постоян- ного тока и индук- тивной нагрузке, 3 А при 250 В пере- менного тока и ак- тивной нагрузке, 2 А при 250 В перемен- ного тока и индук- тивной нагрузке (-50)- (+60). 115Х160Х Х282 Завод «Тепло- прибор», Рязань
ДПЭ-1 Нерегулируе- мая зона нечув- ствительности до 25 6 (-50)-(+125) 3 300 В-A при 220 В переменного тока (-60)- (+40) 0 100X335
ДПЭ-2 Регулируемая зона нечувстви- тельности 60—250 0 100X440
ДПЭ-3 Регулируемая зона нечувстви- тельности 100— 10 000 01ООХ X (4904- от 150 до 10 050)
ПРУ-5 Регулируемая зона нечувстви- тельности 20—50 20 (—50)—(+50) (для хладаген- тов), 0—85 (для масла, дизельного топлива, воды) ±10 50 Вт при 220 В по- стоянного тока, 500 В-A при 380 В переменного тока (-30)- (+50) (для датчи- ка), (—50)— (+70) (для блока) Датчик 218Х133Х Х90; блок 292 X 152х Х90
ПРУ-5СЗГ Датчик 240Х 133Х Х90; блок 292Х 152Х Х90
Продолжение табл. IX.13
реле обеспечивает срабатывание микропереключателя.
Номинальная линия срабатывания контактов прибора
нанесена на корпусе прибора. Отклонение действитель-
ного уровня, при котором происходит срабатывание, от
номинальной линии не превышает — 12,5 мм; разброс
срабатываний 3 мм.
Датчики уровня жидкости поплавковые ДПЭ-1, ДПЭ-2
и ДПЭ-3 предназначены для контроля уровня жидкостей
плотностью не менее 0,75 г/см3 для ДПЭ-1 и ДПЭ-2 и
0,9 г/см3 для ДПЭ-3, не разрушающих сталь 08КП и
алюминиевый сплав АЛ9. Основные элементы датчиков—
поплавок, переключающий постоянный магнит, контакт-
ное устройство, корпус. Датчики ДПЭ-1 и ДПЭ-2 рас-
считаны на горизонтальную установку и отличаются друг
от друга поплавковым устройством. Датчик ДПЭ-3 уста-
навливается вертикально, поплавок и противовес укреп-
лены на тросе. При достижении заданного значения уровня
жидкости контакты датчиков переключаются. Для подклю-
чения электрических цепей применяется кабель с мед-
ными жилами сечением 0,75—1,5 мм2 с резиновой или
пластмассовой изоляцией с наружным диаметром от 9
до 12 мм. Допускается подключение кабелем с алюминие-
выми жилами через соединительную колодку.
Реле уровня полупроводниковое ПРУ-5 и ПРУ-5СЗГ
(рис. IX.9) предназначено для контроля верхнего или
нижнего уровня аммиака, фреона, воды, масла, дизель-
ного топлива и других жидкостей плотностью не менее
0,58 г/см3 в стационарных и судовых установках. Датчики
и блоки реле имеют водозащищенное и виброустойчивое
исполнение и могут быть размещены во взрывоопасных
помещениях класса В-16. Датчик реле ПРУ-5СЗГ имеет
взрывозащищенное исполнение для работы в помещениях
всех классов, где могут возникнуть взрывоопасные смеси
категорий 1, 2 и 3, групп А, Б и Г. По устойчивости к воз-
действиям климатических факторов внешней среды реле
имеют исполнения У, ХЛ, ОМ и категории размещения 4
(для блока) и 5 (для датчика) по ГОСТ 15150—69.
Датчик-реле представляет собой камеру, в которой
свободно перемещается вместе с контролируемым уровнем
сферический сердечник-поплавок. Индуктивные сопро-
тивления катушек датчика L1 и L2 и активные сопротив-
ления Rl, R2 и R3 образуют мост переменного тока.
Напряжение разбаланса моста подается на вход выпря-
мителя, собранного на полупроводниковых диодах Д1—Д4.
С выхода выпрямителя снимается сигнал для управления
триггерным каскадом, собранным на транзисторах ПП1,
ПП2. Нагрузкой триггера служит катушка выходного
реле МКУ-48 Р1. Напряжение питания 220 или 380 В
переменного тока. Потребляемая мощность не более 5 Вт
при индуктивной нагрузке. Длина линии связи между
датчиком и блоком при сопротивлении не более 20 Ом
не более 500 м. Для подключения электрических цепей
питания и датчика используется кабель КНР 3 X 1,5,
для цепей- управления — кабель КНР 7X1.
Реле поплавковое РП-40 выпускается в двух модифи-.
кациях: с водомерным стеклом (РП-40/1) и без водомер-
ного стекла (РП-40/2). Заданное значение уровня уста-
навливается кулачками, воздействующими на ртутные
переключатели. Ртутные переключатели при нижнем
положении уровня могут быть оба разомкнуты, оба замк-
нуты, один разомкнут и один замкнут.
Реле поплавковое РМ-51 предназначено для контроля
уровня неагрессивной жидкости. Реле состоит из поплавка
и противовеса, соединенных с помощью троса, перекину-
того через блок, и контактного устройства. На разных
уровнях троса укреплены две упорные втулки, которые
при заданных уровнях жидкости в емкости поворачивают
коромысло ртутного переключателя. При этом происхо-
дит замыкание одного и размыкание другого ртутного
переключателя. В промежутке между предельными уров-
нями одна электрическая цепь всегда замкнута, вторая —•
разомкнута.
209
Реле контроля уровня жидкости С53-51 предназна-
чено для контроля уровня смазочных и охлаждающих
жидкостей вязкостью от 2 до 15 условных градусов при
высоте уровня жидкости от дна сосуда 60—600 мм. Реле
устанавливается на крышке резервуара. Поплавок сво-
бодно перемещается между стопорными кольцами вдоль
опущенного в жидкость стержня длиной 160, 240, 320,
400, 500 и 600 мм. При уменьшении уровня жидкости и
Сигнализатор уровня жидкости СУЖ (рис. IX. 10)
предназначен для контроля уровня жидкостей, имеющих
плотность более 0,4 г/см®, температуру от —40 до +200° С
(для взрывоопасных сред группы Г до 4-140° С) и рабочее
давление до 18 кгс/см®. Сигнализатор выпускается в шести
модификациях: СУЖ-1С и СУЖ-1Н — для монтажа иа
вертикальном патрубке в верхней части резервуара при
вертикальном размещении буйка; СУЖ-2С и СУЖ-2Н —
Ш1
Кот. Цепь
12 Выход I
13 Выход I
74 Выход I
5 Выход 11
6 Выход И
7 Выход Л
3 „0“сети
10 ~220/ЗВ0
достижении поплавком нижнего стопорного кольца кон-
такт размыкается. При увеличении уровня и достижении
поплавком верхнего стопорного кольца контакт замы-
кается. Зона нечувствительности при размещении стопор-
ных колец вплотную у торцев поплавка не менее 15 мм.
IX.3.2. Буйковые датчики-реле уровня
Действие буйковых датчиков-реле уровня основано
иа изменении выталкивающей силы буйка (тонущего
поплавка) при подъеме и опускании контролируемого
уровня жидкости.
Рис. IX.9. Реле уровня полупроводниковое ПРУ-5 и
ПРУ-5СЗГ: а — принципиальная электрическая схема;
б — установка реле для контроля уровня хладагента
в емкости:
I — датчик; 2 — блек
для монтажа на боковой стенке резервуара при верти-
кальном размещении буйка; СУЖ-ЗС и СУЖ-ЗН — для
монтажа на боковой стенке резервуара при горизонталь-
ном размещении буйка.
У модификаций с буквенным индексом С материал
деталей, соприкасающихся со средой, углеродистая сталь,
с индексом Н — нержавеющая сталь Х18Н9Т.
Сигнализатор состоит нз чувствительного элемента,
механизма передачи н переключателя ПП-1-ВЗГ, выпол-
ненного во взрывобезопасном исполнении для работы
в промышленных помещениях и наружных установках
всех классов, где могут возникнуть взрывоопасные газо-
и паровоздушные смеси категорий 1, 2 и 3, групп А, Б
и Г по воспламеняемости.
Чувствительный элемент (цилиндрический буек) в сиг-
нализаторах СУЖ-1 и СУЖ-2 подвешен с помощью сталь-
ного канатика регулируемой длины, в СУЖ-3 — укреп-
лен на рычаге. Фланцы выполнены по ГОСТ 1255—67
на Ду100 для СУЖ-1 и Ду80 для СУЖ-2 и СУЖ-3. При
погружении буйка в жидкость с плотностью 1 г/см3 у сиг-
нализаторов СУЖ-1 и СУЖ-2 на 45 ± 5 мм или при до-
стижении уровнем горизонтальной оси присоединительного
фланца с допуском ± 10 мм у СУЖ-3 происходит переклю-
чение контактного устройства—замыкание одного и размы-
кание другого контакта. Допускаемая разрывная мощность
контактов ПО В-A при напряжении 220 В переменного
тока. Основная погрешность срабатывания не более ±5 мм
для жидкостей плотностью 1 г/см3. Допустимая темпера-
тура окружающей среды от —50 до +50° С, относитель-
ная влажность до 95% при температуре +35° С. Для
210
Рис. IX. 10. Сигнализатор уровня жидкости СУЖ: а — внешний вид сигнализатора СУЖ-lj
б — внешний вид сигнализатора СУЖ-2; в — узел буйка сигнализатора СУЖ-3
подключения к прибору электрических цепей применяется
провод РПШ 5 X 1,5 ГОСТ 5783—69 или ПРГ 500 1 X 1,5
ГОСТ 1977—68.
Изготовитель: завод «Староруссприбор», Старая Русса.
IX.3.3. Мембранные датчики-реле уровня
Действие мембранных датчиков-реле уровня основано
на измерении давления контролируемой среды на мем-
брану.
Датчики-реле уровня жидкостей РУ-1М и РУ-2М
предназначены для контроля уровня жидкостей, пары
которых ие агрессивны к резине, медным сплавам и хро-
мовым покрытиям, и имеющих плотность 1—1,2 г/см3,
температуру 5—100° С и атмосферное давление.
Мембрана разделяет прибор на две полости: герме-
тичную, соединенную штуцером с контролируемой сре-
дой, и соединенную с атмосферой. С мембраной свя-
заны два переключающих контакта. Исполнения датчика
РУ-1М настраиваются на срабатывание в точках 250
и 340 мм или 300 и 400 мм при повышении уровня и 60 мм
при понижении; РУ-2М — иа срабатывание в точках 600
и 900 мм при повышении уровня и 200 мм при понижении
уровня.
Допустимая погрешность срабатывания ±15 мм при
контроле уровня до 300 мм и ±6% от заданного значе-
ния уровня срабатывания при контроле уровня от 300
до 900 мм. Зона нечувствительности не менее 20% от верх-
него предела срабатывания. Допустимый ток через кон-
такты 10 А при напряжении 220 В переменного тока и
активной нагрузке. Допустимая температура окружаю-
щей среды 5—50® G Габаритные размеры в мм: диаметр
82 X 130 мм.
Изготовитель: завод «Староруссприбор».
IX.3.4. Датчики-реле уровня,
основанные на принципе
торможения
Предназначены для сигнализации уровня сыпучих и
мелкокусковых материалов (цемента, мелкого угля, песка,
формовочных и стержневых смесей и т. д.) в бункерах и
других емкостях. Действие датчиков-реле основано иа
торможении контролируемым материалом вращающейся
крылатки, лопатки, щупа и т. д.
Указатель уровня модернизированный. УКМ. Усга-
новлениый в приборе синхронный электродвигатель СД-54
через червячную пару вращает со скоростью 1,09 об/мин
крылатку. Прн погружении в материал крылатка и сидя-
щее на одном валу с ней червячное колесо останавли-
ваются. Червяк, имеющий осевую свободу, начинает
поступательно двигаться по своей оси. Через толкатель
червяк нажимает на кнопку микропереключателя МП-1,
который размыкает электрическую цепь электродвигателя'
и контрольной лампы, сигнализирующей отсутствие мате-
риала, и замыкает цепь лампы, указывающей его наличие.
При опускании материала крылатка освобождается,
под действием пружины червяк возвращается в рабочее
положение, микропереключатель включает электродви-
гатель н переключает сигнальные лампы. Датчик-реле
крепится на верхней крышке или боковой стенке емкости
(соответственно вертикально или горизонтально). Для
сигнализации двух уровней устанавливаются два датчнка-
реле.
Допустимый ток через контакты ЗА при напряжении
380 В. Питание от сети 127 В, 50 Гц. Потребляемая мощ-
ность 14 В-А. Габаритные размеры в мм: 517 X 200 X 280,
Изготовитель: завод «Редуктор», Ленинград.
211
Указатель уровня сыпучих материалов С-609. Уста-
новленный в датчике-реле электродвигатель приводит
во вращение гибкий щуп (скорость вращения 2 об/мин).
Указатель размещается над емкостью, гибкий щуп вво-
дится внутрь нее до заданной отметки. Различная глубина
погружения щупа от 0,7 до 3,3 мм выбирается по месту.
Для защиты гибкого щупа указатель снабжен ра-
струбом. При повышении контролируемого уровня про-
исходит торможение гибкого щупа и срабатывание микро-
переключателя. Так как во всех случаях электродвига-
тель остается постоянно включенным в сеть, во избежание
чрезмерного нагрева нельзя использовать датчик-реле
в случае длительной работы двигателя с заторможенным
выходным валом. Применение схем с выключением дви-
гателя при срабатывании указателя путем использования
размыкающих контактов микропереключателя заводом
не рекомендуется.
Напряжение питания — переменный ток 220 В,
50 Гц (по требованию 127 В, 50 Гн). Потребляемая мощ-
ность не более 15 В-А. Разрывная мощность исполни-
тельных контактов до 16 Вт. Температура окружающей
среды от —10 до +30° С. Габаритные размеры в мм:
360 X 120 X 115.
Изготовитель: Завод «Стройгидравлика», Одесса.
IX. 3.5. Датчики-реле уровня,
основанные на принципе
проводимости
Действие этого типа датчиков-реле основано на изме-
нении сопротивления между двумя электродами или
электродом и стенкой емкости при их соприкосновении
с поверхностью электропроводной среды. Контролируе-
мыми средами могут быть сыпучие вещества или жидкости,
не дающие осадка или пленки на электроде, невязкие,
некристаллизирующиеся, не разрушающие материал
деталей датчика. В емкость датчики устанавливаются
вертикально с электродами разной длины или горизон-
тально на контролируемых уровнях. Если электроды
расположены выше заданного уровня, датчик-реле рабо-
тает как сигнализатор повышения уровня. Если электроды
расположены так, что их концы находятся ниже задан-
ного уровня, датчик-реле работает как сигнализатор
понижения уровня. Типы и технические характеристики
датчиков-реле, основанных на принципе проводимости,
приведены в табл. IX. 14. У датчиков-реле РУ-ЗЭ, 7В-1
и СНЦ-3 контролируется сопротивление между электро-
дами, у остальных роль второго электрода выполняет
заземленный корпус емкости. Усилитель сигнала имеется
у СНР-1063М, СПУ и ЭРСУ-3.
Реле искробезопасного контроля сопротивлений
МКС-2Н и МКС-2 совместно с датчиком ДУ предназна-
чены для контроля заполнения бункеров н течек сыпучими
материалами (углем, породой и т. д.), имеющими сопро-
тивление в цепи датчика до 1000 кОм. Реле ИКС-2 выпол-
нено в рудничном взрывобезопасном исполнении с искро-
безопасными цепями РВИ-2,5; реле ИКС-2Н — с искро-
безопасными измерительными цепями с коэффициентом 2,5.
Количество контролируемых уровней — один или два.
Датчик уровня (ДУ) устанавливается иад бункером,
реле рассчитано на настенный монтаж. Электрод датчика—
труба, цепь или трос — заводом не поставляется. К кон-
тактной части электрода труба, цепь или трос привари-
вается.
Сигнализатор наличия руды СНР-1063М (рис. IX. 11)
предназначен для контроля наличия руды, концентрата,
шихты и других сыпучих материалов крупностью до 500 мм
на ленточных, пластинчатых и вибрационных питателях
при любых ширине, наклоне и скорости движения ленты,
при толщине слоя материала не менее 30 мм и неравно-
мерности слоя не более 30—500 мм. Предел чувствитель-
ности сигнализатора 20 МОм, а при высоких уровнях
сопротивления изоляции до 50—60 МОм. Сигнализатор
состоит из датчика ДЭ-63М и электронного сигнализа-
тора ЭС-1011М, максимальное расстояние между которыми
может быть 500 м.
Электродный датчик представляет собой стальной
гибкий электрод (трос), подвешенный на изоляторе.
Электронный сигнализатор ЭС-1011М представляет собой
чувствительное реле, выполненное на одном двойном
Рис. IX.11. Сигнализатор наличия руды СНР-1063М:
а — принципиальная электрическая схема; б — установка
сигнализатора на транспортере:
I — электроды; 2 — датчик ДЭ-63М; -3 — электронный снгна-
лизатор ЭС-1011М; 4 — транспортер ленточный
триоде Л. Потенциометр 7?в позволяет регулировать чув-
ствительность сигнализатора в зависимости от сопротив-
ления контролируемого материала.
В схеме предусмотрена ступенчатая регулировка
времени срабатывания исполнительного реле Р путем
включения конденсаторов С5 и С6 перемычками Пг и П2.
Для предупреждения ложных срабатываний реле при
кратковременных разрывах цепи электрода из-за нерав-
номерности высоты слоя или различной крупности мате-
риала конденсаторы С8 и С6 медленно разряжаются через
сопротивления /?8 и /?ю, поддерживая отрицательное
смещение на сетке релейного триода. Введение в схему
охранного кольца также позволяет уменьшить ложные
срабатывания от токов утечки.
Регулятор-сигнализатор уровня ЭРСУ-2 предназна-
чен для сигнализации и регулирования уровня воды
в паровых котлах и других электропроводных жидкостей,
не разрушающих сталь Х18Н9Т и Х18Н10Т. Электри-
ческая схема сигнализатора приведена на рис. IX. 12, а.
При положении контролируемой среды ниже датчика ииж-
212
Таблица IX. 14
Технические характеристики датчиков-реле уровня, основанных иа принципе проводимости
Тип Число сигнали- зируемых уровней Давление среды в кгс/см?- Основная допускаемая погреш ность в мм Напряжение питания в В Потребляе- мая мощ- ность в В-А Разрывная мощность контактов Температура окружающей среды в °C Габаритные размеры в мм Изготовитель
И КС-2 Н 1 или 2 атм. — 380/220/127 15 500 В-А при напряже- нии переменного тока, 50 Вт при напряжении постоянного тока. Допу- стимый ток 5 А. Реле ПЭ-21 0—35 ** Датчик ДУ (/ *+ + 250)Х 185Х 155 Реле ИКС-2Н 215Х Х145Х 140 Реле ИКС-2 335 X Х415X380 Константинов- ский завод вы- соковольтной аппаратуры
ИКС-2 660/380/127 Днепропетров- ский завод шахтной авто- матики
СНР-1063М 1 220 25 500 В-А при напряже- нии 220 В переменного то- ка. Длительно допусти- мый ток 5 А (-10)- (+35) Датчик ДЭ-63М (/*+ +20О)Х 140х 80; элек- тронный сигнализатор ЭС-1011М 240X330X 148 Завод «Севкав- электропрнбор», Нальчик
ЭРСУ-2 3 16 н 25 ±10 220 15 500 В-А при 220 В пе- ременного тока, 50 Вт при 220 В постоянного то- ка и индуктивной нагруз- ке 2 Гн 10—45 Датчик см. рис. IX. 12, бив. Блок 239Х205Х 110 Завод «Теплоприбор», Рязань
РУ-ЗЭ 2 16 ±5 при зоне нечув- ствительности 5— 25; ± 15 при зоие не- чувствительности 2500—10 000 220, 127 6 500 В-А при 380 В пе- ременного тока, 50 Вт при 220 В постоянного то- ка и индуктивной нагруз- ке 2 Гн 5—50 Датчик см. рис. IX. 12, б и г. Блок 292Х 152х90
ЭРСУ-3 4 16 И 25 ±10 220 15 (-10)- (+45) Датчик — см. рис. IX. 12, бив. Блок 230Х202Х 108
СПУ 3 13 30 Номинальный ток 0,2 А, номинальное напряжение 60 В. Реле РПН 10-45 Электронно-релейный блок 0 210 X 200 Завод .Хрома- тограф», Москва
АПК-3 ±8 50 — Датчик А***Х130х Х63. Сигнальный аппа- рат 184Х250Х 133 Опытный завод НИИавтомат- прома, Горн
7 В-1 1 длина погр устимая от лер А може атм. ужаемой ч тосительная т быть 352; 220, 127 V 12 номера 500 В-А в аепи пере- менного тока, 50 Вт в це- пи постоянного тока 0-40 Датчик (( *+76) X X ЮОХ 115. Блок пита- ния 198X286X 198 ОКБА, Харьков
СНЦ-3 * 1 - ** Доп Раэ! аети электрода, влажность до 98%. 382; 412; 482; 502 в з 220 ависимости от 500 В-А при 220 В пе- ременного тока, 50 Бт при 220 В постоянного то- ка и индуктивной нагруз- ке 2 Гн. Реле МКУ-48 выбранного водомерного стек (-30)- (+100) для датчика, 10—35 для сигнального устройства ла. Датчик 1840x 0 30. Сигнальное устройство 198Х316Х 168 Опытный завод УНИХИМа, Свердловск
рего уровня реле Pl, Р2 л РЗ обесточены, замкнута цепь
красной лампы ЛК. При повышении уровня замыкается
цепь датчика нижнего уровня (реле Р1), включается зеле-
ная ЛЗ и тухнет красная ЛК лампа. При дальнейшем
или ниже датчика нижиего уровня. Переключатель В1
соответственно устанавливается в положение В и Н.
Сигнализатор состоит из трех стержневых датчиков
с неизолированным электродом и блока сигнализации
и питания. Датчики (рис. IX.12, б, в) выпускаются в трех
вариантах, отличающихся видом уплотнения, рассчи-
танным на различные давления и температуры сред. Дат-
чики варианта I рассчитаны иа давление до 16 кгс/см2
и температуру до 200° С, варианта II — до 25 кгс/см2
и до 200° С, варианта III — до 25 кгс/см2 и до 80° С.
Длина электрода оговаривается при заказе. Центральный
контакт 1 соединен с электродом, подвод проводов к нему
осуществляется через резиновый колпачок 2. Лепесток 3
используется для подсоединения заземляющего провода
в случае, если корпус блока сигнализации и корпус резер-
вуара, в котором контролируется уровень, не подсоеди-
нены к общему контуру заземления. Заводом рекомен-
дуется вертикальный монтаж датчиков, но допускается
и горизонтальный (для датчиков длиной 0,1 и 0,25 м).
Расстояние между отверстиями крепления датчиков ие
Рис. IX. 12. Датчики-реле ЭРСУ и РУ-ЗЭ: а — принципиальная электрическая схема ЭРСУ-2;
б — стержневой датчик вариант I ЭРСУ-2 и ЭРСУ-3, стержневой датчик РУ-ЗЭ (размеры указаны
в скобках); в —стержневой датчик варианты II и III ЭРСУ-2 и ЭРСУ-3; а—тросовый датчик РУ-ЗЭ;
Зажимы: I, 2 — выносная аварийная сигнализация; 3—7 — нагрузка; 3 — земля; 9 — II — аварийный
верхний и нижний датчики; 12, 18 — питание 220 В, 50 или 60 Гц
повышении уровня и замыкании цепи датчика верхнего
урория (реле Р2), включается желтая лампа ЛЖ и тух-
нет зеленая ЛЗ лампа. Датчик аварийного уровня (цепь
реле РЗ) включает устройства световой или звуковой
выносной сигнализации и в зависимости от конкретных
условий может размещаться выше датчика верхнего уровня
214
менее ПО мм. Сопротивление проводов, соединяющих
блок с датчиком, не более 10 Ом.
Реле уровня РУ-ЗЭ предназначено для сигнализации
двух уровней жидких электропроводных сред темпера-
турой до 200° С с удельной электрической проводимостью
от 0,35 до 100 Сим/м, не разрушающих сталь Х18Н9Т
или Х18Н10Т. Нормальная работа реле гарантируется
при вибрации в диапазоне 5—80 Гц и ускорении до 15 м/с’.
Реле состоит из трех датчиков и блока питания водоза-
щищенного исполнения. Один из датчиков является
общим контактом, что позволяет контролировать уровень
среды в резервуарах из диэлектрических материалов без
заземляющей шины. В блоке питания установлены пони-
жающий трансформатор, диодный выпрямитель и испол-
нительное реле. Исполнительное реле имеет на выходе
два переключающих контакта, один из которых предна-
значен для выносной сигнализации. Датчики прибора
стержневые или тросовые (рис. IX. 12, в, г). Тросовый
датчик выполнен с грузом на конце. Минимальное рас-
стояние между осями стержневых датчиков 40 мм, тросо-
вых 160 мм. Длина электрода оговаривается при заказе.
Зона нечувствительности реле выбирается из ряда 5, 10,
40, 100, 160, 250, 400, 600, 1000, 1600, 2500, 4000, 6000
и 10000 мм. Срабатывание реле происходит при погруже-
нии электрода в жидкость на 5 мм. Сопротивление прово-
дов, соединяющих блок с датчиком, не более 10 Ом.
Регулятор-сигнализатор уровня ЭРСУ-3 предназна-
чен для сигнализации и поддержания заданных значений
уровня воды (в паровых котлах) и других жидкостей,
имеющих удельную электропроводность не менее 0,05 Сим/м
(1-й диапазон) и не менее 0,25 Сим/м (2-й диапазон).
Регулятор-сигнализатор состоит из трех стержневых дат-
чиков с неизолированным электродом (рис. IX. 12, б, в)
и релейного блока брызгозащищенного исполнения.
При контроле уровня в трех резервуарах число датчиков
может быть увеличено до шести. Регулятор-сигнализатор
можно использовать: с тремя датчиками в качестве пози-
ционного регулятора уровня с одновременной сигнализа-
цией нижнего, верхнего, нормального и аварийного уров-
ней; с тремя датчиками в качестве трех сигнализаторов
уровня с одновременной выдачей релейных сигналов;
с четырьмя датчиками в качестве позиционного регуля-
тора с датчиками верхнего и нижнего аварийного уров-
ней; с шестью датчиками в качестве трех независимых
регуляторов-сигнализаторов уровня.
Релейный блок прибора состоит из трех одинаковых
транзисторных релейных каскадов и трех выпрямитель-
ных элементов, питающихся от понижающего трансфор-
матора. Нагрузка усилителя — электромагнитные реле
МКУ-48С.
Сигнализатор предельных уровней СП У предназна-
чен для сигнализации' заданных значений уровня воды
(в барабане парового котла) или других неагрессивных
жидкостей при температуре не более 200° С. Сигнализатор
состоит из датчика, электронно-релейного блока и звонка
громкого боя или сирены. Электроды датчика устанав-
ливаются на котле горизонтально в гнездах запорных
устройств, применяемых для водомерных стекол. Расстоя-
ние между электродами выбирается при заказе из ряда
100 ± 1; 140 ± 1; 170 ± 1; 200 ± 1; 240 ± 1; 260 ± 1.
Электронно-релейный блок представляет собой реле,
собранное на двойном триоде 6Н7С. Изменение уровня
и замыкание цепей электродов через воду с землей при-
водит к срабатыванию двух исполнительных реле РПН
и включению красной лампы и звонка при уровне ниже
нижнего, лампы зеленой — при' уровне между электро-
дами, лампы желтой и звонка при уровне выше верхнего.
Один размыкающий и один замыкающий контакты двух
исполнительных реле могут использоваться для вынос-
ной сигнализации.
Сигнализатор уровня воды в котлах АПК-3 предна-
значен для сигнализации достижения предельных уров-
ней в паровых котлах производительностью до 13 т/ч.
При включенном приборе и отсутствии воды в котле через
размыкающие контакты реле замкнута цепь красной лампы
(аварийный уровень) и сирены. При повышении уровня
и покрытии водой электрода нижнего уровня замыкается
цепь зеленой лампы (нормальный уровень) и размыкается
цепь красной лампы и звукового сигнала. При дальней-
шем повышении уровня и покрытии водой электрода
верхнего уровня замыкается цепь желтой лампы (верхний
предельный уровень) и размыкается цепь зеленой лампы.
При понижении уровня воды в котле схема работает
в обратном направлении.
Сигнализатор состоит из датчика, сигнального аппа-
рата и выносной сирены СС-1. Датчик монтируется на
торцевой части парового котла вместо одного из водомер-
ных стекол и служит также и для визуального наблюдения.
Расстояние между верхним и нижним электродом 122 мм.
Сигнальный аппарат и сирена монтируются на стеие.
Соединение датчика, сигнализатора и сиреиы осуще-
ствляется кабелем Или проводом, проложенным в трубах,
с медиыми или алюминиевыми жилами сечением не менее
0,75 мм’.
Сигнализатор уровня серной кислоты 7В-1 предна-
значен для сигнализации повышения или понижения
уровня серной кислоты концентрацией 60—80%. Сигна-
лизатор состоит из датчика и блока питания. Датчик пред-
ставляет собой пластмассовый корпус, в который встав-
лены два изолированных друг от друга электрода из
стали Х18Н9Т длиной от 90 до 2000 мм в зависимости от
заказа. В блоке питания установлены следующие основ-
ные узлы: понижающий трансформатор, выключатель,
предохранитель, исполнительное реле с одним размы-
кающим и одним замыкающим контактами. Напряжение
питания в цепи датчика 12 В. Соединение датчика с блоком
питания осуществляется кабелем с медными жилами сече-
нием не менее 1,5 мм2.
Сигнализатор наполнения цистерны СНЦ-3 предназна-
чен для автоматического отключения насоса и подачи
светового сигнала при достижении олеумом, серной или
азотной кислотой или другими электропроводными жидко-
стями температурой от —30 до -|-100оС заданного уровня
в цистернах. Сигнализатор состоит из датчика, сигнали-
зирующего устройства, магнитного пускателя, кнопок
«Пуск» и «Стоп» и сигнальных ламп. Датчик представляет
собой металлическую трубу диаметром 30 мм и длиной
1750 мм, на которой от указателя линии срабатывания
на высоте 1500 мм через каждые 50 мм нанесены деления.
В трубе, являющейся внешним электродом, на фторопла-
стовом изоляторе укреплен внутренний электрод. Верхняя
часть датчика заканчивается головкой, нижняя — съем-
ной втулкой для очистки и промывки центрального элек-
трода.
Для подключения датчика к штепсельному разъему
сигнализирующего устройства применяется гибкий ка-
бель ШРПЛ 2 X 1,5, для остальных цепей —> кабель
СРГ 2 X 1,5, проложенный в трубах.
IX. 3.6. Емкостные и индуктивные
датчики-реле уровня
Действие емкостных (индуктивных) датчиков-реле
уровня основано на изменении емкости (индуктивности)
датчика при наличии и отсутствии контролируемой среды
в зоне, окружающей датчик. Технические характеристики
емкостных (ЭСУ-1М, ЭСУ-2М, СУЭ-11) и индуктивных
(СУЭ-14) датчиков-реле уровня приведены в табл. IX. 15.
Сигнализаторы уровня электронные ЭСУ-1М и
ЭСУ-2М предназначены для сигнализации одного и двух
заданных значений уровня жидких (вода, кислотные,
щелочные и соляные растворы, минеральные и расти-
тельные масла), сыпучих, гранулированных и порошко-
образных сред (соль, мел, зерно, мука, химикаты, пресс-
порошки). Сигнализаторы не предназначены для контроля
вязких сред (больше 980 сП), пленкообразующих, кристал-
лизирующихся, дающих твердый осадок иа электроде.
Сигнализаторы (рис. IX. 13) состоят из датчика (двух
датчиков для ЭСУ-2М) и электронного блока, соединенных
между собой коаксиальным кабелем длиной 3 м. Датчики
могут быть стержневыми и пластинчатыми, с изолирован-
2TS
Таблица IX.15
Технические характеристики емкостных
и индуктивных датчиков-реле уровня
X арактеристика Тип датчика
ЭСУ-1М ЭСУ-2М СУЭ-11 СУЭ-14
Давление среды См. табл. IX. 16 атм.
Температура среды в °C (—30)—(4-50)
Основная допу- скаемая погреш- ность срабатыва- ния в мм ±3 для элек- тропроводных сред, ± 10 для жидких диэлек- триков, ± 15 для сыпучих диэлек- триков ±30 при раз- мере фракций не более 15 мм
Напряжение пи- тания в В часто- той 50 Гц 220
Потребляемая мощность в В-А 15 23 30
Разрывная мощ- ность контактов, не более 500 В-А при 220 В переменно- го тока, 50 Вт при 220 В по- стоянного тока и. индуктивной на- грузке 2 Гн 500 В-A при 380 В перемен- ного тока, 50 Вт при 220 В постоян- ного тока и индуктивной нагрузке 2 Гн
Температура ок- ружающей среды в °C 5—50
Габаритные раз- меры в мм См. рис. IX. 13 Датчики 275Х235Х 105 Эл. блок 292X152X 90
ным и неизолированным электродом. Типы и технические
характеристики датчиков приведены в табл. IX. 16. Тип
датчика и длина электрода выбираются при заказе. В ре-
зервуаре датчики устанавливаются вертикально или
горизонтально на контролируемом уровне. Длина элек-
трода датчика при горизонтальном монтаже может со-
ставлять до 0,6 м.
Электронный блок ЭСУ-1М представляет собой элек-
тронное реле, содержащее генератор высокой частоты,
собранный на лампе 6Н6П. В анодную цепь лампы вклю-
чено исполнительное реле МКУ-48. Генератор настраи-
вается таким образом, что при увеличении емкости датчика
на 3—5 пФ происходит срыв генерации, при этом уве-
личивается анодный ток лампы и срабатывает реле. В за-
висимости от положения переключателя прибор может
сигнализировать повышение или понижение уровня.
В электронном блоке ЭСУ-2М имеются два генера-
тора, собранных на двух половинах лампы 6Н6П, и два
исполнительных реле с 'двумя переключающими кон-
тактами с единой общей точкой для выносной сигнали-
зации, а также с контактами в цепях ламп сигнализации
(на приборе) «нижний уровень», «средний уровень» и
«верхний уровень».
Сигнализаторы уровня СУЭ-11 и СУЭ-14 предна-
значены для сигнализации заданных значений уровня
сыпучих и кусковых материалов, имеющих в раздроб-
ленном состоянии относительную диэлектрическую про-
ницаемость не меиее 2,6 (для СУЭ-11) и удельную элек-
тропроводность не менее 0,2 Ом*1-см'1 (для СУЭ-14) и ве-
личину фракций до 150 мм. Сигнализаторы состоят из
датчика и электронного блока, расстояние между кото-
рыми составляет до 30 м. Датчик устанавливается с внеш-
ней стороны резервуара на высоте контролируемого
уровня.
Принцип действия сигнализаторов основан на свой-
стве резонансного контура менять свою амплитудно-
частотную характеристику при наличии в'рабочей зоне
датчика диэлектрической (для СУЭ-11) или электропро-
водной (для СУЭ-14) среды. Изменение амплитудно-ча-
стотной характеристики резонансного контура датчика
фиксируется электронным блоком. Датчик и электронный
блок рекомендуется соединять кабелем КНР 3 X
X1,5 мм2.
Таблица IX.16
Технические характеристики датчиков сигнализаторов ЭСУ-1М и ЭСУ-2М
Вид датчика Рабочая среда Парамет Температура эы среды Давление в кгс/см2, не более Длина электрода в м
Стержневой с неизолиро- ванным электродом Электропроводные и неэлек- тропроводные (е > 20) * жид- кие и сыпучие среды с грану- лами до 5 мм (-60)- (4-250) 25 0,1; 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0
Стержневой, изолированный фторопластом-4. Диаметр электрода 5 мм Агрессивные электропро- водные жидкости
Стержневой, изолированный фторопластом-4. Диаметр электрода 3,5 мм 0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,0
Пластинчатый неизолиро- ванный * е — диэлектрическая пос- Неэлектропроводные (е — = 2—20) жидкости и порошки с постоянной влажностью гоянная. 0—100 2,5 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0
216
a)
M27*1,5
09
6 отв.
Рис. IX. 13. Датчики-реле уровня емкостные: а — принципиальная электрическая схема ЭСУ-1М; б — внеш-
ний вид электронных блоков ЭСУ-1М и ЭСУ-2М; датчики ЭСУ-1М и ЭСУ-2М: в—стержневой с изолиро-
ванным электродом; а — стержневой с электродом без изоляции; д — пластинчатый.
Зажимы: 1—4 — нагрузки; 5 — корпус; 6 — датчик; 9, 10 — питание 220 В* 50 или 60 Гц
217
IX.3.7. Радиоактивные датчики-реле
уровня
Действие радиоактивных датчиков-реле уровня осно-
вано на зависимости интенсивности потока гамма-излу-
чения от плотности контролируемой среды. Источник и
приемник радиоактивного излучения устанавливаются
на заданном уровне на противоположных сторонах кон-
тролируемой емкости. Увеличение или уменьшение потока
гамма-лучей вызывает срабатывание исполнительного реле.
Типы и технические характеристики радиоактивных
датчиков-реле уровня приведены в табл- IX. 17.
Технические характеристики
радиоактнвиых гамма-реле
Таблица IX.17
Тип Регулируемый радиометриче- ский порог срабатывания по ’"Со Напряжение питания в В при частоте 50 Гц Потребляемая мощность в В -А, ве более Контакты Разрывная мощность контактов в В-А, не более Время срабаты- вания после облуче- ния в с, не более Время отпуска- ния в с, не более Максимальная длина линий связи в м
от дат- чика до электрон- ного блока от элек- тронного блока до блока управле- ния
ГР-6 ГР-6С ГР-6В (0,05-10-*)— (1,39-10-*) Р/с 220 * 35 Один размы- кающий, один замыкающий 500 при безындук- тивиой на- грузке 3± 1 Менее 4 20 100
ГР-7 ГР-7С ГР-7В 45 Один размы- кающий, один замыкающий в каждом канале
ГР-8 ГР-8С1 ГР-8С2 ГР-8В • По 0,21-10-М А/кг (0,3 мР/ч) особому заказу 12< 220 1 В. 50 Два переклю- чающих 0,8—6 0,8—6 300 i
Комплекты радиоактивных гамма-реле
Тип реле Состав комплекта Число Исполнение Температура окру- жающей среды в °C ** Г абаритные размеры в мм
ГР-6 ГР-7 Источник 1 (2) ’ Пылеводозащищен - ное (—40)—(4-200) для 60Со (—40)—(-1-150) для 137Cs См. табл. IX. 19
Датчик Водозащищенное (-40)-(+50) 0 55X 371
Электронно-релей- ный блок 1 Пылебр ызгозащи- щенное (—10)—(4-50) 141X181X352
Блок управления 141X171X181
ГР-6С ГР-7С Источник 1(2)* То же, что и для ГР-6 и ГР-7
Датчик Взрывонепроницае- мое ВЗГ и РВ (—40)—(-J-50) 60X 68X 404
Электронно-релей- ный блок Блок управления 1 То же, что и для ГР-6 и ГР-7
218
Продолжение табл- IX.I8
Тип реле Состав комплекта Число Исполнение Температура окру- жающей среды в ЬС *• Г абаритиые размеры в мм
ГР-6В ГР-7В Источник 1 (2)* То же, что и Для ГР-6 и ГР-7
Датчик Водозащищенное с водяным охлаждени- ем 5—200 65X430X520
Электронно-релей- ный блок Блок управления 1 То же, что и для ГР-6 и ГР-7
ГР-8 Источник 1 То же, что и для ГР-6 и ГР-7
Датчик Герметичное (-30)-(+50) 0 63X380
Электронный блок Пылебрызгозащи- щенное 10—35 141X181X302
ГР-8С1 Источник 1 То же, что и для ГР-6 и ГР-7
Датчик Взрывонепроницае- мое ВЗГ (-30)-(+50) 60X 78X 420
Электронный блок То же, что и для ГР-8
ГР-8С2 Источник 1 То же, что и для ГР-6 к ГР-7
Датчик Рудничное взрыво- непроницаемое ВЗГ и РВ (-30)-(+50) 78X 68X 401
Электронный блок То же, что и для ГР-8
ГР-8В * Гаг *• До ГР-8 — до Источник 1 6 В имеют по ох 1жность в месте То же, что и для ГР-6 и ГР-7
Датчик Водозащищенное с водяным охлаждени- ем 5—200 70X 433X 500
Электронный блок кма-реле ГР-6, ГР-6С и ГР- пустимая относительная вл г 98%. То же, что и для ГР-8 1ному; ГР-7, ГР-7С и ГР-7 В — по два источника излучения и датчика, установки источника и датчика ГР-6 и ГР-7 всех исполнений до 95%,
219
Гамма-реле ГР-6, ГР-7 и ГР-8 и их модификации
с буквами С и В предназначены для бесконтактного кон-
троля уровня жидких, твердых и сыпучих сред, контроля
уровня раздела двух сред со значительно отличающимися
плотностями, наличия материала- на ленте транспортера,
контроля забивки течек и желобов и т. д. в воздушной
среде, не содержащей вредных примесей, вызывающих
коррозию металлов и микроорганизмов, способствующих
плеснеобразованию.
Гамма-реле (ГР) выполнены в виде блока источника,
датчика и электронного блока (или электронно-релейного
блока и блока управления) и отличаются друг от друга
количеством блоков источников и датчиков (по одному
или два), числом каналов в электронном блоке, испол-
нением датчиков, наличием у ГР-6 и ГР-7 блока управ-
ления, типом электронного блока. Комплектность и
исполнения блоков гамма-реле видны из табл. IX.18.
Блок источников состоит из источника радиоактив-
ного излучения, регулирующего механизма для установки
источника в рабочее и нерабочее положение и массивной
защитной чугунной оболочки, залитой свинцом. Тип
блока источника выбирается в зависимости от активности
используемого источника в соответствии с инструкцией
по выбору активности гамма-источников для радиоизо-
топных приборов. Блоки источников отличаются только
размерами оболочки. Технические характеристики блоков
источников приведены в табл. IX. 19. Безопасное рас-
стояние от блока источника составляет от 0,2 до 0,8 м
в зависимости от активности источника. Датчик служит
для регистрации радиоактивного излучения и преобразо-
вания его в электрический сигнал. Датчик состоит из
детектора излучения, усилителя сигнала и узла питания.
В качестве детектора излучения использован счетчик
СИ-22Г, работающий в импульсном режиме.
Электронный (электронно-релейный) блок служит для
приема сигналов, поступающих от датчика, усиления их
и преобразования в релейные выходные сигналы. У гамма-
реле ГР-7, предназначенного для контроля двух уровней,
электронно-релейный блок двухканальный, состоящий
из двух совершенно идентичных каналов. Для соедине-
ния электронного блока с датчиком применяется кабель
МКШ 3 X 0,5.
Блок управления используется для размещения
микроамперметра М-494 с пределами измерения 0—
100 мкА, сигнальной лампочки, тумблера переключения
каналов (у ГР-7), тумблера включения.
Гамма-реле работают в одном нз двух режимов:
позитивном — при облучении датчика якорь находится
в притянутом состоянии, и негативном — при облучении
датчика якорь находится в отпущенном состоянии.
Изготовитель: Опытный завод контрольно-измеритель-
ных приборов, Таллин.
IX.3.8. Ультразвуковые датчики-реле
уровня
Действие ультразвуковых датчиков-реле уровня ос-
новано на использовании изменения потерь ультразвуко-
вых колебаний в зазоре между излучателем и приемни-
ком при изменении плотности среды, заполняющей зазор.
Сигнализаторы уровня ультразвуковые СУУ3-1,
СУУЗ-2 и СУУЗ-З предназначены соответственно для
контроля одного, двух и трех уровней жидких нефтепро-
дуктов при температуре от —50 до +80° С и атмосферном
или избыточном давлении до 6 кгс/см2. Сигнализатор
СУУЗ-1Р предназначен для контроля уровня раздела
«вода — светлые нефтепродукты».
Сигнализаторы выполнены в специальном взрыво-
непроницаемом, искробезопасном исполнении ВЗТЗ-СИ
и могут применяться во взрывоопасных помещениях и
наружных установках, где могут возникнуть взрыво-
опасные газо- и паровоздушные смеси категорий 1, 2 и 3,
групп Tl, Т2 и ТЗ, согласно классификации ПИВРЭ.
Сигнализаторы состоят из одного, двух или трех
одинаковых датчиков (соответственно для СУУЗ-1,
СУУЗ-2 и СУУЗ-З) и одно-, двух- или трехканального
электронного преобразователя с релейным выходом.
Датчик представляет собой акустическую головку, содер-
жащую два дисковых пьезоэлемента ЭП7Д-100 с резо-
нансной частотой 1 МГц, заключенные в капсюли из
полипропилена (излучатель н приемник). Пока жидкость
в емкости находится ниже контролируемого уровня,
зазор между излучателем и приемником заполнен возду-
хом. Через воздух ультразвуковые колебания частотой
1 МГц практически не проходят. На преобразователь
электрический сигнал не поступает. При повышении
уровня жидкости зазор между излучателем и приемником
заполняется, ультразвуковые колебания от излучателя
к приемнику проходят со значительно меньшими потерями.
На преобразователь поступает электрический сигнал,
исполнительное реле РЭС-10 срабатывает.
Таблица IX. 19
Технические характеристики блоков источников гамма-реле
Тип Тип источника излучения Габаритные размеры в мм
•° Со в«С
Величина активности расп,/с Темпера- тура окру- жающей среды в °C Величина активности расп./с Темпера- тура окру- жающей среды в °C
Э-1М 3,7-108—14-10® (0,01—0,37) (—40)— (+200) 1739-108—2590-10® (4.7-7) (-40)- (+150) 332X 290X 414
Э-2М 1,1-10®—3,7-10® (0,003—0,01) 173,9-10®—1739-10® (0,47—4,7) 292X 250X 374
Э-ЗМ 0,37-10®—1,1-10® (0,001—0,003) 44-10®—173,9-10® (0,12—0,47) 262X 220X 344
Э-4М 0,11-10®—0,37-10® (0,0003—0,001) 0,37-10®—44-10® (0,001—0,12) 242X 200X 324
•220
Электронный преобразователь устанавливается в верх-
ней части емкости. Датчики при помощи трубчатой штанги,
используемой одновременно для защиты электропроводов,
прикрепляются к преобразователю. Длина штанги выби-
рается при заказе. При этом расстояние от опорной по-
верхности преобразователя до верхнего контролируемого
уровня для всех типов сигнализаторов, разность между
верхним и нижним уровнями для СУУЗ-2 и верхним и
средним уровнями для СУУЗ-З (Нх и Н2) может состав-
лять 100, 160, 250, 400, 600, 1000 и 1600 мм (рис. IX.14).
Разность между средним и нижним урорнями для СУУЗ-З
(Н3) может составлять 2, 4, 6 и 8 м. Сигнализатор СУУЗ-1
длиной до 0,5 м может монтироваться горизонтально.
Допустимая погрешность срабатывания —5 мм.
Напряжение питания 24 В постоянного тока, потребляе-
мая мощность не более 2 Вт для СУУЗ-1, 3 Вт для СУУЗ-2
и 5 Вт для СУУЗ-З. Допустимый ток через контакты
исполнительного реле 2 А при напряжении 30 В постояи-
1Х.4.1. Мембранные датчики-реле
разности давлений
Датчики-реле перепада давления ДПН применяются
для контроля перепада давления жидкостей и газов,
не агрессивных по отношению к алюминиевому сплаву АЛ9
и маслостойкой резиже.
Датчики-реле ДПН состоят из тех же унифицирован-
ных узлов, что и описанные в IX.2.1 датчики-реле напора
и тяги ДН, ДТ, ДНТ и выпускаются в тех же модифи-
кациях и исполнениях. В отличие от них в конструкции
предусмотрено два ввода контролируемых давления в под-
мембранную и надмембранную камеры.
Реле давления дифференциальное РДД-1М предна-
значено для контроля разности давлений жидкостей и
газов, не агрессивных по отношению к стали, цинку и
маслостойкой резине.
Рис. IX. 14. Сигнализатор уровня ультразвуковой СУУЗ:
I — электронный преобразователь; 2 — датчик; 3 — трубчатая штанга: у — номинальное положение
уровней срабатывания
кого тока, 0,3 А при 250 В постоянного тока, 0,5 А при
115 В переменного тока частотой 50 Гц.
Допустимые температура окружающего воздуха от
—50 до 4-50° С, относительная влажность до 90%. Допу-
стимая вибрация в месте установки сигнализатора 10—
80 Гц при ускорении до 25 м/с2. Для подвода к сигнали-
заторам внешних электрических цепей применяется ка-
бель КВРГ 10 X 0,75, прокладываемый в трубе диаме-
тром 1/2".
Изготовитель: завод «Теплоприбор», Рязань.
IX.4. Датчики-реле разности давлений
и расхода
Датчики-реле разности (перепада) давления (реле
давления дифференциальные) предназначены для контроля
и управления разностью двух давлений жидкостей и
газов путем включения и выключения электрических
контактов. При контроле перепада давления на постоян-
ном сопротивлении эти приборы могут служить датчи-
ками-реле расхода.
По принципу действия выпускаемые промышленно-
стью датчики-реле разности давления разделяются на
мембранные и сильфонные.
Датчики-реле разности давления отличаются от
описанных в IX.2 мембранных и сильфонных датчиков-
реле давления тем, что контролируемые давления подаются
по обе стороны чувствительного элемента. Сужающие
устройства и вспомогательные устройства (уравнитель-
ные, конденсационные и разделительные сосуды) в ком-
плекте с датчиками-реле перепада давления не постав-
ляются. Технические характеристики датчиков-реле раз-
ности двух давлений приведены в табл. IX.20.
Реле рассчитано на работу во взрывоопасных поме-
щениях всех классов, где возможно образование взрыво-
опасных смесей, относящихся к категориям 1, 2 и 3,
групп А, Б и Г по воспламеняемости.
Подвод импульсных линий к реле осуществляется
стальными трубами диаметром 14 X 1,6, ввод к микро-
выключателю— кабелем НРГ ЗХ 1,5. Для контроля
направления вращения регулировочного винта уставки
срабатывания иа корпусе прибора имеются стрелки
с надписями «больше» и «меньше».
Сигнализатор разности давлений СР Д-6,3 предназна-
чен для контроля перепада давления воздуха или другого
неагрессивного газа. Прибор снабжен шкалой настройки
уставки. Подвод напряжения к штепсельному разъему
осуществляется экранированным кабелем. Для подвода
среды к прибору используются металлические трубки
диаметром 8X1 или 10 X 1, привариваемые к ниппелям.
1Х.4.2. Сильфонные датчики-реле
разности давлений и расхода
Реле контроля протекания жидкостей РКПЖ-1
предназначено для контроля расхода жидкостей, не агрес-
сивных к стали, чугуну и латуни. Реле имеет два силь-
фонных чувствительных элемента, воздействующих через
рычаг на микропереключатель. Наружный диаметр сталь-
нух трубок, подводящих давление, должен составлять
10 мм.
Датчики-реле разности давлений РКС-1 и РКС-1 А
применяются для контроля разности давлений воздуха,
фреона, масла и других газов и жидкостей, не агрессивных
к стали и латуни (для РКС-1) и к стали Х18Н10Т (для
22)
Технические характеристики мембранных и еиль
Тип Пределы уставки срабатывания в кгс/см’ Зона нечувствительности в кгс/см8 Допустимое давление среды в кгс/см8 Основная допускаемая погрешность срабатывания в % от верхнего предела уставки
ДПН исп. 11 [(-io)-g-ioo)] Нерегулируемая 1% от верхне- го предела уставки при разрывной мощности 10 Вт и 2—10% при 500 В-А 0,1 2,5
РДД-1М 0,3—6,3 Нерегулируемая 0,15 при ус- тавке 0,3—4 и 0,2 при уставке 4—6,3 88 Разброс срабатываний 0,06 кгс/смг
СРД-6,3-1 0,04—0,1 Нерегулируемая 0,01 6,3 ±5
СРД-6,3-2 0,1—0,3 Нерегулируемая 0,05 ±3
РКПЖ-1 0,1—0,3 Нерегулируемая ±0,075 0,5—5
РКС-1 0,2—1,8 Нерегулируемая до 0,3 0,1—6 (в пу- сковой пери- од до 12, раз- ность до 6,5)
3 РКС-1А-01 0,2—2,5 Нерегулируемая до 0,4 При температуре 0—60е С и до 0,5 при 0—20° С 0,95—6 (кратковре- менно до 16)
- РКС-1А-02 0,5—4 ±0,15
РКС-1ВМ 0,25—2,5 Регулируемая 0,35—1,2 (-0,9)-(+7) (кратковре- менно до 16, разность до 6) I
* Допустимая относительная влажность при температуре -f- 35° С до 98% для РКС и до 95% для ДПН и РДЦ-1М. 1
РКС-1А). Температура контролируемого масла должна
быть не меньше, чем на 15° С ниже температуры окружаю-
щей прибор среды. Реле РКС-1А имеет брызгозащищеиное
исполнение, рассчитанное на контроль разности давлений
аммиака и работу в среде паров аммиака. Приборы имеют
узел настройки уставки срабатывания, информационную
шкалу уставки. Зона нечувствительности у приборов
направлена в сторону повышения разности давлений
срабатывания. Наружный диаметр трубок, подводящих
давление, 6 мм, наружный диаметр кабеля до 7 мм в РКС-1
и до 13 мм в РКС-1А.
Взрывобезопасный датчик-реле разности давлений
РКС-1ВМ применяется для контроля разности давлений
одной или двух сред: воздуха, аммиака, фреона и масла,
имеющего температуру застывания ниже, чем температура
окружающей среды, не менее чем на 15° С.
Датчикн-реле выполнены в комбинированном испол-
нении РВ и ВЗГ и могут быть использованы в промышлен-
ных помещениях и наружных установках всех классов,
где возможно образование взрывоопасных паровоздушных
смесей, относящихся к категориям 1, 2 и 3, групп А,
Б и Г по воспламеняемости, а также в угольных и слан-
цевых шахтах, опасных по газу и пыли, в месте уста-
новки прибора допустимая вибрация частотой 80 Гц
в амплитудой до 1,5 мм.
Датчик-реле Р КС-IBM состоит из тех же конструк-
тивных узлов, что и описанный в IX. 1.2 датчик-реле
температуры ТР-1ВМ и отличается от последнего числом
S22
фонных датчиков-реле разности давлений ' г > ч Таблица IX.20
Работа контактов Разрывная мощность контактов, не более Температура окружающей среды в ®С Габаритные размеры в мм Изготовитель
Г Я См. рис. IX.6, в 10 Вт при 24 В переменно- го или постоянного тока, ес- ли оговорено в заказе 500 В - А при 220 В (—30)—(+50) » 230X 233X 233 Завод «Тепло- прнбор», Улан- Удэ
а- й При понижении разности давлений замыкается или раз- мыкается контакт (по заказу) 15 В-А при 220 В постоян- ного тока. Микровыключатель Д-303 5—60 * 592Х 198X215
При повышении и пониже- нии перепада давлений пере- ключаются контакты микро- переключателя МП 2101 исп. 4 Ток размыкания контактов 0,21 А при 380 В переменного тока 5—50 142X142X 210 250X150X95 Опытный за- вод ОКБ «Тепло- автомат», Харь- ков
150 В-А при 220 В пере- менного тока и индуктивной нагрузке 0—50 * (при контроле масла), (—40)—(+50) (при контроле воздуха и фреона) 232X 85X 61
При понижении разности давлений размыкаются кон- такты До 150 В-А при 380 В, 300 В-А при 220 В и 127 В переменного тока и 30 Вт пр и 220 В постоянного тока и ин- дуктивной нагрузке (—20)—(+60) * 285Х 104X71 Завод прибо- ров, Орел
Для исполнения РВ: 60 В-A при 36 В переменного тока и индуктивной нагрузке и 30 Вт при 24 В постоянного тока; для исполнения ВЗГ: 300 В -Апри 220 В переменно- го тока и индуктивной нагруз- ке и 30 Вт при 24 В постоянно- го тока (-30)-(+Б0) * 235X170X 95
чувствительных элементов и их конструкцией. Для под-
ключения электрических проводок используются те же
кабели, что и для TP-IBM.
IX.5. ДАТЧИКИ-РЕЛЕ НАЛИЧИЯ ПОТОКА
Указанные датчики-реле предназначены для контроля
и управления протеканием жидкости путем включения и
выключения электрической цепи. Технические характе-
ристики датчиков-реле наличия потока приведены
в табл. IX.21.
Реле протока жидкости РПЖ предназначено для
контроля наличия расхода воды с температурой до +70° С
в системах охлаждения оборудования с открытым сливом.
Сопротивление сливного трубопровода должно быть
минимальным. С этой целью для реле с расходом 20 л/мин
длина его должна быть не более 200 мм.
Реле струйные РС2-ЦНИИ и РСЭ-2 предназначены
для контроля наличия потока воды в системах охлаждения
ртутных выпрямителей, трансформаторов и другого обо-
рудования. Действие реле основано на использовании
давления жидкости в корпусе реле для перемещения
клапана и подвижной системы реле и переключения кон-
тактной группы. При наличии потока замыкаются верх-
ние, при отсутствии — нижние неподвижные контакты.
Реле протока РП предназначено для контроля нали-
чия протекания жидкостей, не агрессивных к углероди-
стой стали, чугуну, поливинилхлориду и резине. Действие
223
Таблица IX.21
Технические характеристики датчиков-реле наличия потока
Тнп Диаметр условного прохода в мм * Пределы уставки срабатывания в л/мин Допусти- мое давле- ние среды в кгс/см2 Допустимый ток Темпера- тура окружаю- щей среды в °C Габаритные размеры в мм Изгото- витель
РПЖ-8 15 2—5 ** при уменьшении рас- хода, 4—8 ** при увеличении расхода 0,5—4 Номинальный ток продолжи- тельного режима работы 2,5 А при 220 В постоянно- го или 380 В пе- ременного тока (МП 2102 исп. 3) 5-50 154X 48X 70 Опыт- ный за- вод ОКБ «Теплоав- томат», Харьков
РПЖ-24 5—16 ** при уменьшении рас- хода, 8—24 ** при увеличении
РП-20 20 Минимальный расход 0,5 л/с при атмосферном дав- лении, 1 л/с при избыточном дав- лении 4 кгс/см2 Не бо- лее 4 Номинальный ток не более 2 А при 240 В пере- менного тока (-20)- (+60) 136Х 160X90 Завод «Тепло- кон- троль», Казань
РП-40 40
РП-50 50 144X190X 90
РПС-15 15 0—100 Не бо- лее 1 Номинальный ток не более 2 А при 220 В пере- менного тока 5—50 **» 135X115X84
РПС-20 20 0—150
РПС-25 25 0—200
РС2-ЦНИИ-3/4" РС2-ЦНИИ-1 1/2" РС2-ЦНИИ-2" РСЭ-2" * Присоедини! 3/4* труб, 1* труб, ** Разность ме для РПЖ-8 и не боле *** Отиоснтельн 20 40 50 гельная 1/2" тр жду рас е 5,5 ±5 ая влаж 20 30 170 эезьба корпуса при диг уб и 2" труб. ходами, соответствую!! л/мни для РПЖ-24. иость до 98% при тем 2—2,5 метре уело ;имн ра-схо; пературе -f- Максимально допустимый ток 2 А при 50 В по- стоянного тока вного прохода 15, 20, 1У реле в ту и другу 35* С. 5—40 25, 40 и 5( ю сторону. 215X160X92 215X145X95 221Х180Х 105 262Х 127Х 50 соответственно тр не более 2,5 ± Энерго- механи- ческий завод, Москва Уб 1/2”. I л/мин
реле основано на уравновешивании крутящего момента,
возникающего на крыльчатке при наличии потока жидко-
сти, силой упругой деформации винтовой цилиндриче-
ской пружины. Поворот крыльчатки через валик пере-
дается кулачку, воздействующему на шток микропере-
ключателя и перемещающему указатель по шкале. Под-
ключение к реле электрической цепи осуществляется
вилкой РШ 2Н-1-5.
Реле протока сильфонные РПС предназначены для
контроля наличия протока воды температурой до 70° С.
Действие реле основано на использовании для управле-
ния микропереключателем перепада давления на калибро-
ванном отверстии, зависящего от расхода воды.
1Х.6. ДАТЧИКИ-РЕЛЕ СКОРОСТИ
Реле потока воздуха РПВ-2 служит для контроля и
сигнализации увеличения скорости воздуха в воздухо-
воде сверх заданного значения. Чувствительным элемен-
том реле является заслонка, на которую воздействует
динамический напор движущегося потока воздуха. За-
слонка укреплена на оси, по концам которой установлены
рычаги с балансировочными грузами. На оси укреплен
224
кулачок, по поверхности которого катится ролик, свя-
занный с ртутным переключателем. Прибор может быть
установлен на вертикальном и горизонтальном участках
воздуховода сечением не менее 200 X 200 мм при любом
направлении потока воздуха.
Предел настройки заданной скорости 4—10 м/с.
Максимально допустимая скорость воздуха через реле
25 м/с. Температура среды 5—55° С при относительной
влажности 20—95% и давлении, отличающемся от баро-
метрического на —100 кгс/м2.
Контакты реле замыкаются при повышении скорости
воздуха. Максимально допустимая нагрузка на контакты
100 В-А при питании от сети 220 В, 50 Гц и индуктивной
нагрузке. Зона нечувствительности 0,5—2 м/с.
Изготовитель: Завод аналитических приборов, Киев.
IX.7. ДАТЧИКИ-РЕЛЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ
Сигнализатор противопомпажный СП-1М предназна-
чен для защиты от помпажа центробежных нагнетателей
путем подачи электрического сигнала в цепи сигнализапии
и управления при заданном соотношении перепада давле-
иия на нагнетании и всасывании и перепада давлений на
сужающем устройстве по расходу во всасывающем трубо-
проводе. Сигнализатор состоит из импульсного устрой-
ства, гидроусилителя, реле давления, регулируемого
дросселя, двух пневматических и одного гидравлического
фильтра. Корпус гидроусилителя является несущим
элементом всего сигнализатора. Реле давления имеет
исполнение ВЗГ для работы во взрывоопасных помеще-
ниях, где возможно образование взрывоопасных смесей
категорий 1, 2 и 3, групп А, Б и Г по воспламеняемости
при температуре окружающей среды 5—60° С. Остальные
конструктивные элементы сигнализатора искрообразую-
щих элементов не содержат.
Импульсное устройство объединяет узлы сильфонного
чувствительного элемента, воспринимающего импульс
по перепаду между нагнетанием и всасыванием, и мембран-
ного, воспринимающего импульс по перепаду на сужающем
устройстве во всасывающем трубопроводе. Сигналы чув-
ствительных элементов сравниваются на коромысле, кото-
рое управляет положением заслонки элемента «сопло—
заслонка» гидроусилителя. Изменяющееся давление в меж-
дроссельной камере гидроусилителя поступает в реле
давления. Микровыключатель реле давления включен
таким образом, что при увеличении перепада давлений
между нагнетанием и всасыванием или при уменьшении
расхода контакты микровыключателя замыкаются.
Пневматические фильтры предохраняют импульсные
линии от загрязнения. Наличие двух фильтров позволяет
производить их поочередную чистку без отключения сигна-
лизатора. Гидравлический фильтр предохраняет от засо-
рения линию питания гидроусилителя маслом. Рабочее
давление всасывания составляет не более 75 кгс/см2.
Максимальный рабочий перепад между нагнетанием и
всасыванием не более 17 кгс/см2. Рабочий перепад давле-
ний на сужающем устройстве от 600 до 10 000 кгс/м2.
Рабочий агент — масло турбинное 22 ГОСТ 32—53 давле-
нием 5 кгс/см2. Коммутируемая мощность исполнительных
контактов не более 15 Вт при напряжении 220 В перемен-
ного или постоянного тока.
Изготовитель: опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Глава X
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ.
РЕГУЛИРУЮЩИЕ
СИГНАЛИЗИРУЮЩИЕ И ПОЗИЦИОННЫЕ
ПРИБОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
Х.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
Балансное реле БР-3 применяется в системах регули-
рования с реостатными датчиками для управления испол-
нительными механизмами, имеющими реостаты обратной
связи, оно может быть также использовано для синхрони-
К приводу Реохорд ~ Реохорд
исполни- датчика оВратной
.тельного связи
механизма
Рис. Х.1. Балансное
реле БР-3: а — прин-
ципиальная электри-
ческая схема; б — об-
щий вид реле; РП-5 —
поляризованное реле;
BPi, ВР2 — выход-
ные реле
зации работы двух исполнительных механизмов с реоста-
тами обратной связи. Принципиальная электрическая
схема балансного реле БР-3 приведена на рис. Х.1.
В случае использования балансного реле для синхро-
низации двух исполнительных механизмов вместо датчика
подключается реохорд ведущего механизма, а реохорд
ведомого служит для обратной связи.
Изготовитель: Опытный завод НИИавтоматпрома,
Гори.
Ступенчатый импульсный прерыватель СИП-01 пред-
назначен для работы в схемах позиционного регулирова-
ния. Прибор обеспечивает период подачи импульсов и
продолжительность самих импульсов в соответствии
с приведенными данными:
Период подачи импуль-
сов вс.............. 15 30 60 120
Продолжительность им-
пульсов в с:
короткий (1-й кон-
такт) ..........1—7 1—7 1—7 1—7
длинный (П-й кон-
такт) .......... 14—8 29—23 59—53 119—113
Синхронный двигатель питается от сети 127 или 220 В,
50 Гц; потребляемая мощность 15 В-А. Контакты прибора
рассчитаны на коммутацию тока до 1А при напряжении
220 В, 50 Гц. Габариты прибора 170 X 165 X 118 мм.
Прибор приспособлен как для щитового, так и для
настенного монтажа.
Изготовитель: завод «Эталон», Ташкент.
Х.2. СИГНАЛИЗИРУЮЩИЕ И ПОЗИЦИОННЫЕ
РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПРИБОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
Сигнализация, а также двух- и трехпозиционное
регулирование осуществляется показывающими и реги-
стрирующими приборами при помощи контактных
устройств, встроенных в эти приборы.
Измерители, подвижная стрелочная система которых
обладает малым моментом, оснащаются усилительными
устройствами релейного, генераторного или фоторезистор-
ного типа.
Вторичные электронные приборы имеют достаточный
момент на валу компенсирующего реверсивного электро-
двигателя, воздействующего на контактные группы через
указатель прибора или непосредственно при помощи
кулачково-рычажных систем.
’ Характеристики контактных устройств приборов,
используемых для сигнализации и позициоииого регули-
рования, сведены в табл. Х.1.
8 Б, Д. Кошарский
225
। Таблица X.l in _ Технические хапактепистики сигнализдитеюших 1 Продолжение табл. Х.1
Г и позиционных регулирующих приборных устройств Тип прибора Максимально допу- стимое напряжение в В Предельный разры- ваемый ток в А Основная допускае- мая погрешность срабатывания в % шкалы прибора Схема контакт- ного устройства
Тип прибора Максимально допу- стимое напряжение в В Предельный разры- ваемый ток в А Основная допускае- мая погрешность срабатывания в % шкалы прибора Схема контакт- ного устройства
КС2 (много- точечный) —220 —380 0,25 2,5 1,5 min W mtfl? 4W
ТПП4, СНСВ, СТСВ, ВП4, МП4, МВП4 —220; —220 0,18 2,5 min, норм, тах^ L .о
КС4 (много- точечный) ** с раздельной и общей зада- чей на каж- дую точку 1
ЛР-64-02, МР-64-02 —220; —220 0,18 2,3 1,5 t„ I u ?
4Г * II
ДП-778, ДП-778Р, ДСП-778, НС-717, ТмС-717, ТНС-717 —220; —220 0,18 1; 1,5 max Щ
МВУ6-К (КП, КЛ) —220; —220 0,1 1,5 1; 1,5 двухпизмцнинмие yvi’puHvruw pauoiavi иеэ кон- такта В. ** Представлена схема трехпозиционного регули- рующего устройства; схема двухпозицнонного регули- рующего устройства аналогична с использованием только одной контактной группы (max илн min).
ВФП, эпп, МФП, ВЧП, ПФФ, ВФС, ЭПС, МФС, ВЧС —30; —220 2 1,5 141 1 II 1 min
КВ1 —30; —220 1,25 1 Приборы ТПП4-1П (см. 1.2), МП4-1П, МВП4-1П, ВП4-Ш (см. гл. II) оснащены усилительными устрой- ствами релейного типа, срабатывающими от предельных контактов, которые замыкаются при достижении стрел- кой прибора максимального или минимального значения уставки. Приборы требуют подвода питания (220 В, 50 Гц, 5 В-А). Х.2.1. Контактные устройства i с генераторными датчиками | В манометрических приборах ТПП4-1У (см. 1.2), в сигнализаторах напора СНСВ и тяги СТСВ, а также в приборах МП4-1У, ВП4-1У и МВП4-1У (см. гл. II) применяется схема рис. Х.2 с генераторными датчиками сигнализации максимума и минимума. Каждый датчик сигнала состоит из генераторов LI, L2, ПП1 (L4, L5, ПП4) и двухкаскадных усилителей ПП2, ППЗ (ПП5, ПП6). При введении в зазор {между обмотками L1 и L2 (L4 n[L5) металлического флажка происходит срыв коле- баний генератора и нагрузочные обмотки L3 (L6) закры- вают транзистор ПП2 (ПП5). В результате открывается транзистор ППЗ (ПП6) и срабатывает выходное реле Р1 или Р2, контакты которого обеспечивают сигнализацию «норма», «максимум» или «минимум». Напряжение пита- ния 220 В, 50 Гц подводится через разъем ШЗ, выход сигнала осуществляется через штепсельный разъем Ш2. Разъем Ш1 смонтирован внутри прибора для облегчения наладки. Милливольтметры пирометрические МР-64-02 и ло- гометры ЛР-64-02 (см. V.1) оснащены двухпозиционным
КП1 1
КС1 1,5
КС2 (одното- чечный) —30; —220 1 1
КСЗ (сигналь- ное устройство) —220 1 1,5 min max LU
КСЗ (пози- ционное уст- ройство) * —220 —220 0,2 2 1,5 yB 9^ c-hr 1
КС4 (аварий- ная сигнали- зация) —30; —250 1 0,5 min max LJ j 1Г* II J
КС4 (двух-, трехпозицион- ное устройство одноточечного прибора) mtn max W
ч О сч СЧ
Рис. Х.2. Электрическая схема контактного устройства с генераторным
датчиком; а — головка «максимум»; б — головка «минимум»
регулирующим устройством (один переключающий кон-
такт, срабатывающий при достижении температуры).
Регулирующее устройство аналогично вышеописанному
генераторному датчику, отличаясь наличием одной гене-
раторной системы.
Х.2.2. Контактные устройства
с фоторезисторными датчиками
Дифманометры ДП-778, ДП-778Р, ДСП-778Н и
ДСП-778В, напорометры НС-717Сг, тягомеры ТмС-717Сг
и тягонапоромеры ТнС-717Сг (см. гл. II) оснащены
контактными устройствами с фоторезисторным датчиком,
который состоит из двух фогорезисторов с осветите-
лями, лампового усилителя и выходных реле. На стрелке
прибора укреплена шторка, которая в нормальном поло-
жении параметра перекрывает световые потоки каждого
фоторезистора, в результате выходные реле отпущены
и на выходе имеется сигнал «норма». При отклонении
параметра от нормы шторка прибора открывает один из
фоторезисторов и в результате срабатывает одно из выход-
ных реле, которые смонтированы в отдельном блоке
реле размерами 227 X 121 X 100 мм.
Милливольтметры МВУ6-К (КП, КЛ) оснащены фото-
резисторными устройствами подобного типа с полупровод-
никовым усилителем. Минимальная зона регулирования
приборов модификации К (зона «норма») не превышает
2 мм. Области действия указателей в процентах от длины
шкалы следующие: для модификации К левый (зеленый)
сигнал 0—85, правый (красный) 20—90, для модификации
КЛ левый сигнал 0—90, для модификации КП правый
сигнал 10—100%.
Блоки БУ1 имеют два выхода Al, А2, АЗ, Б1, Б2
и БЗ с переключающими контактами (см. V.4). Выход А
переключателя при отклонении светового сигнала вправо
(максимум), выход Б при минимуме (зеленый сигнал).
Таким образом, для модификации К используются оба
выхода, для модификации КП — выход А, для КЛ— вы-
ход Б. Время задержки срабатывания блока 0,5—2 с.
Блоки БУ2 обеспечивают бесконтактные выходы А1—А2
(максимум) и Б1—Б2 (минимум) при нагрузке 40 Ом вы-
ходной ток ие менее 0,25 А. Блоки БУ1-12 (13), БУ2-12
(13) сигнализируют обрыв термоэлектрического термометра
размыканием цепи А4—А5.
Х.2.3. Позиционные
и контактные устройства
вторичных электронных приборов
В качестве контактных групп во вто-
ричных приборах (см. V.2, V.3 и V.5)
используются микропереключатели типа
МПЗ. В приборах комплекса КВ1 и КС2
(одноточечных) устанавливаются две
контактные группы, предел установки
указателя задания 5—95% шкалы при-
бора.
В приборах КС1 (КП1) с двухкон-
тактным позиционным регулирующим
устройством один микропереключатель
переключается при отклонении измеряе-
мого параметра от нижнего заданного
значения, другой— при отклонении от
верхнего заданного значения. При
наличии трехконтактного позиционного
регулирующего устройства первый и
третий микропереключатели срабаты-
вают аналогично изложенному выше.
Второй микропереключатель, связан-
ный со средним указателем задачи, раз-
мыкает свои контакты при достижении
измеряемым параметром заданной указа-
телем величины. Задание может устанавливаться в диа-
пазоне 10—90% шкалы прибора.
Приборы КСЗ оснащаются сигнальным устройством,
состоящим из узла сигнальных контактов и задающего
диска. Настраиваемая зона нечувствительности регули-
руется в пределах от 0,5 до 3% шкалы прибора. Пози-
ционное регулирование обеспечивается при помощи блока
реле ППР-1М (см. рис. V.8), смонтированного в отдель-
ной приставке габаритами 120 X 142 X 116 мм. В зави-
симости от схемы включения ППР-1М и прибора обеспе-
чиваются двухпозициониое регулирование с минимальной
фиксированной зоной нечувствительности, трехпозицион-
ное регулирование с настраиваемой зоной включения
среднего контакта. Минимальная зона нечувствительности
0,5%, максимальная — 20% от размаха шкалы при-
бора.
В приборах комплекса КС4 аварийная сигнализация
реализуется двумя микропереключателями. При переме-
щении указателя прибора палец каретки входит в паз
фиксатора, укрепленного иа микропереключателе, повора-
чивает его, замыкая тем самым контакт «мало» (зеленый
указатель) или «много» (красный указатель), схема имеет
общий вывод для двух сигналов. Трехпозиционное регу-
лирующее устройство одноточечного прибора отличается
от аварийного сигнального тем, что контакты электри-
чески не связаны друг с другом. Двухпозиционное регу-
лирование обеспечивается одноточечным прибором бла-
годаря установке указателей задачи (красного и зеленого)
на одну и ту же отметку шкалы, при этом замыкание одного
контакта сопровождается одновременным размыканием
другого. Пределы установки указателей соответствуют 2—
98% шкалы прибора.
В комплекте с приборами КС2 и КС4 с раздельной
задачей и с общей задачей, осуществляющими многока-
нальное позиционное регулирование (сигнализацию) зна-
чений параметров, применяются блоки регулирующих
реле типа БР-01, БР-101 и БР-02, БР-102.
Блоки БР-01, БР-101 применяются для шести кана-
лов при трехпозиционном регулировании или двухпози-
ционном регулировании с зоной нечувствительности, не
равной нулю. Блоки БР-02, БР-102 применяются для
12 каналов при двухпозиционном регулировании с зоной
нечувствительности, равной нулю. Блоки БР-101 и
БР-102 отличаются от блоков БР-01 и БР-02 использо-
ванием реле типа РПУ-2 вместо реле МКУ-48С. Блок
227
БР-101 * работает при температуре от —40 до +40° С,
БР-102— от —40 до +30° С. Питание блоков осуществ-
ляется от сети 220 В, 50 Гц. Мощность, потребляемая
блоками БР-01 и БР-02, составляет 50 В-А; БР-101
потребляет 60 В-А, а БР-102 составляет ПО В-А.
Монтаж настенный, габаритные размеры блоков 332 X
X 420 X 141 мм. Подключение кабелей к блокам осуще-
ствляется при помощи штепсельных разъемов.
Изготовитель блоков: Опытный завод по изготовлению
средств контроля и автоматики (ОЗСКА), Ленинград и
* Блок БР-101, изготовляемый заводом «Электроавто-
матика», Йошкар-Ола, работает при температуре окружаю-
щего воздуха от 5 до 35° С.
завод «Электроавтоматика», Йошкар-Ола (только БР-101
и БР-01).
Вторичные приборы и преобразователи ПФФ частот-
но-ферродинамической системы приборов (см. V.5 и XII.2)
оснащаются двумя или четырьмя контактными группами,
которые включаются кулачками при воздействии на них
хомутов. Хомуты крепятся на центральной оси, осуще-
ствляющей передачу угла от двигателя к стрелке прибора.
Настройка срабатываний каждого контакта независима
и осуществляется изменением положения хомутов. При
наличии четырех контактных групп завод выпускает
приборы, настроенные так, что первая нажата в диапазоне
0—20% шкалы, вторая 0—30%, третья 70—100% н
четвертая 80—100%.
Глава XI
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ
XI.1. АППАРАТУРА АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ «КАСКАД»
Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА)
разработана и выпускается новая система автоматического
регулирования «Каскад», предназначенная для примене-
ния в системах автоматического регулирования техноло-
гическими процессами в различных отраслях промыш-
ленности. Система составляет центральную часть электри-
ческой аналоговой ветви Государственной системы при-
боров (ГСП) и рассчитана на работу с выпускаемыми оте-
чественной промышленностью измерительными приборами
с унифицированным выходным сигналом постоянного тока
0—5 и 0—20 мА (см. гл. I—VIII) и электрическими одно-
оборотными исполнительными механизмами МЭОБ и
МЭОК- Особенностями системы являются преимуществен-
ное использование в линиях связи между блоками токо-
вого сигнала 0—5 мА, блочно-модульное исполнение,
использование современных высоконадежных элементов,
малые габариты по фронту щита, расширение функциональ-
ных возможностей. Применение сигнала 0—5 мА обеспе-
чивает повышение помехоустойчивости и метрологических
показателей, позволяет использовать аппаратуру в АСУ,
совместно с системами централизованного контроля, в ком-
бинированных (электропневматических и электрогидрав-
лических) системах регулирования, строить каскадные
и взаимозаменяемые схемы регулирования.
Систему «Каскад» образуют группы измерительных (И),
алгебраических (А), логических (Л), нелинейных (Н)
и регулирующих (Р) блоков, динамических (Д) преобра-
зователей, задающих (3), усилительных (У) и вспомога-
тельных (В) устройств. В систему входят также описан-
ные в гл. XIII блоки управления БУ21 и БУ12, пусковые
и усилительные устройства ПМРТ-69-1, ПМРТ-69-2,
У21, У22, блок указателей В12 и исполнительные меха-
низмы МЭОБ-21 и МЭОК-21.
Блоки и устройства системы рассчитаны на эксплуата-
цию во взрывобезопасных помещениях, при температуре
окружающего воздуха 5—50° С, относительной влажности
30—80%, барометрическом давлении 630—800 мм рт. ст.,
отсутствии в окружающей среде агрессивных примесей,
при вибрации мест крепления и коммутации амплитудой
не более 0,1 мм и частотой 5—30 Гц. Допускаются воздей-
ствия постоянного или переменного промышленной частоты
магнитного поля любого направления напряженностью
до 400 А/м. Напряжение питания от сети переменного
тока 220 В, 50 Гц.
XI. 1.1. Унифицированная
конструкция блоков
Описанные в XI.1.2—XI.1.7, XI.1.9 блоки имеют
унифицированную конструкцию (рис. XI.1), состоящую
из сварного корпуса 2 с рамой 3 и выдвижного шасси
Рис. XI.1. Унифицированная конструкция блоков: а —
общий вид блоков; б — последовательность размещения
зажимов на выходных колодках блоков
с передней панелью 1. Корпус вставляется в вырез щита
таким образом, что обрамление его размещается с наружной
стороны, а рама с направляющей — с внутренней стороны
щита. При затягивании винтов 6 крепления корпуса к раме
панель щита зажимается между корпусом и рамой. С пе-
228
редней стороны в корпус вдвигается шасси со штепсельным
7 разъемом на задней стенке. Электрические связи шасси
с колодкой зажимов, размещенной на задней стенке кор-
пуса, обеспечиваются гибким кроссовым кабелем, окан-
чивающимся на стороне шасси штепсельным разъемом.
Внешние электрические проводки подключаются к блокам
с помощью винтовых зажимов.
На выдвижном шасси набираются взаимозаменяемые
модули (выдвижное шасси измерительного блока И04
рис. XI.2, б). С боковых сторон шасси закрывается
съемными защитными металлическими кожухами.
Основой модуля является заключенная в пластмассовую
рамку печатная плата. Модуль может объединять две пе-
чатные платы, печатную плату и панель органов настройки.
Модули источников питания ИП-10, ИП-11, ИП-12и ИП-15
содержат печатную плату, фильтрующий и заземляющий
конденсаторы и силовой трансформатор. Модули усилите-
лей постоянного тока с управляемым генератором УПТ-УГ
с высокоомным входом УВ-21, УВ-22 и УВ-41 имеют экра-
нирующий металлический кожух с отверстием, через
которое обеспечивается доступ к корректору, балансирую-
щему электрическую схему усилителей. Модули динамики
содержат печатную плату и панель органов настройки и
контроля, рядом с которой размещаются
конденсаторы и т. д.
Все модули объединяются общей печатной
платой, размещенной с левой стороны шас-
си. Соединение выводов модулей с гибкими
контактами платы осуществляется пайкой.
Панель органов настройки и контроля, пред-
назначенная для размещения органов неопе-
ративного управления (статической и дина-
мической настройки) и органов контроля
работы блока, располагается на правой боко-
вой стенке выдвижного шасси. Доступ к орга-
нам настройки и контроля обеспечивается при
выдвижении шасси до упора после нажа-
тия кнопки К5. Электрические связи при этом
не нарушаются. При повторном нажатии
кнопки шасси можно извлечь из корпуса и
разъединить штепсельный разъем. Для эксплу-
атации блока в запыленном помещении на
задней стенке корпуса предусмотрен шту-
цер подвода сжатого воздуха.
XI.1.2. Измерительные блоки
Группа измерительных блоков представ-
лена одним блоком.
Измерительный блок И04 предназначен
для формирования сигнала рассогласования
между алгебраической суммой входных сигналов с не-
зависимым масштабированием и сигналом задания и
одновременного гальванического разделения входных це-
пей. Измерительный блок И04 применяется в сочетании с
релейными Р21 и Р23 и аналоговым Р12 регулирующими
блоками, блоками дифференцирования Д01 и ДОЗ, блоком
переключения Л02. На вход сопротивлением 500 Ом по-
дается до четырех унифицированных сигналов постоянного
тока 0—5 мА и сигнал от выносного потенциометриче-
ского задатчика ЗУ 11, работающего в комплекте с бло-
ком. Сигнал, соответствующий заданному значению, можно
установить и с помощью встроенного в блок корректора
в диапазоне (в процентах от верхнего значения одного
из входных сигналов) 0—100% «грубо» и 0—10% «точ-
но» с точностью 10%. Выходной сигнал блока не уни-
фицируется и представляет собой напряжение постоянно-
го тока с линейным диапазоном изменения 0—2,5 В при
сопротивлении нагрузки не менее 20 кОм. Входные цепи
гальванически изолированы друг от друга, выходные цепи
гальванически изолированы от входных цепей.
Коэффициент масштабирования по каждому входу
настраивается в пределах 0—1. Пределы плавного измене-
ния коэффициента пропорциональности — 0—500 мВ/мА
ЗУ11
а)
Вход 1
вход 2.
вход 3
Рис. XI.2. Измерительный блок И04: а — принципиальная электрическая схема; б — конструкция
выдвижного шасси
229
Таблица XI.1
Продолжение табл. XI.1
Тип блока NaNa зажимов на колодке* * Характеристика цепи Примечание
1 2 3 4 5 6 7 в 9 10 11 12 13 74 15 16 17 16 19 20
ног* Питание от сети 220 В, 50 Гц * ———- Неиспользуемые входы долж- ны быть закорочены
— Вход 2 0~20 мА , К —125 Ом — Вход 1 0—5 мА : R = 500 Ом
Р21 Земля I |— Вход 5 0~±24В ; R=100 МОм То же
— » 7 0-5 мА ; R —500 Ом — » 2 0-20МА ; 6=125 Ом — ” 4 <1—5 мА, к=5~00 Ом — ”4 0-2,58 ; R^S МОм ^Контроль сигнала рассогласования;6й»20 кОм Выход ±24 В Контроль обратной связи
—
—
Р23 — Вход 5 0- ±248 ; 6=100 МОм = : 1 То же ]
— —1 iMjniiipuJiu ниспали. puwuwmuuuunwi, laj <>»<< 5
— з: выход ±24 В — Управление реле 3 ступени — Управление реле 2 ступени
—
р/г — Вход 1 0-5 мАв-500 Ом - г. 2J №ii № 81 f— " 4 0-2,5в; R —100 кОм То же
—
—
— \^TyTeV^ ' — Выход 0-5 мА ; RH = 2±3 кОм — К переключателю блока управления
Р/32* — к модулю компенсации (цепь ТТ) - *** Термоэлектрический термо- метр (ТТ) подключается через специализированный модуль компенсации
-J
—— ^т— к модулю компенсации
— "1 — Контроль сигнала рассогласования',2ц^20кОм
—
Продолжение табл. XI.1
Впока Н!R- зажимов на колодке ** Характеристика цепи Примечание
1 2 3 4 5 6 7 В 9 10 11 12 13 19 15 16 п 18 19 20
ДО} Питание от сети 220 В, 50 Гц дем л я I — Вход 2 0-20 мА ; 0=125 Ом — „ 1 0-5 мА ; R=500 Ом I— 3 0-2,5 в; Я^ЗОкОм Rh^OJ кОм на зажимах 7-8 >-Выход 0-5 мА рн=о,5-1-1 кОм на зажимах 7-9 RH=1-4,5 кОм на зажимах 7-10 Неиспользуемые входы должны быть закорочены
ДОЗ То же
— охоо г и—хи мл : к— ixo им — « 1 0-5мА ; R=500 0m И >• 3 0-2,5в; R'Z'dO кОм
Выход О^мА^^м т 3™“ма* ** *** 7~8п RH=0,5-r-1 кОм ” 7-5
I— . Ял=1^1,5к0м ” 7-70 |ZZ Управление релы 3 ступени.
" 99 199
В21 Рпилл —
— Вход 3
„ 2
*
I „ 1
R 7
„2
п 1
А04, А31, А32, АЗЗ, Н02, Р132 . I r"=.(]+1 кОм на зажимах 7-8 выход 0-5 мА Яи=1-1-2к0м 7-9 Rn=2^3 кОм 7-70 —
1:
* По указанным блокам вывод дан в конце таблицы.
** Расположение зажимов иа выходной колодке см. иа рис. XI.1, б.
*** В таблице представлена схема подключений при работе блока Р132 со встроенным задатчиком. Выносной задатчик подключается к зажимам 20, 16
и 13 (движок).
**“ Для возведения в квадрат используется вход 1. Вход 2 и зажимы 15—16 оставляются свободными, а зажимы 17—18, 19—20 попарно соединяются
внешними перемычками.
с точностью — 10%. Потребляемая мощность не более
10 В-А. Зависимость, реализуемая измерительным блоком,
имеет вид 4
^ВЫХ = У KniJBXf О^з. у + 1^кор)>
где УЕЫХ — выходной сигнал блока в В; Kr-L — коэффи-
циент пропорциональности по f-ому входу в B/мА; /вх —
входной сигнал блока в мА; V3.y и ккор — сигналы задаю-
щего устройства и корректора в В.
Принципиальная схема блока И04 приведена на
рис. XI.2, а. Входные сигналы постоянного тока с зажимов
11—12,13—14,15—16,17—18 поступают на 4 узла масшта-
бирования, выполненные иа потенциометрах R1—R4,
которые преобразуют их в сигналы напряжения. Доля
этого напряжения, определяемая положением движка
потенциометра, подается на вход соответствующего модуля
преобразователя МП-04. Преобразователи МП-04 осуще-
ствляют пропорциональное преобразование поступивших
сигналов, обеспечивая гальваническое разделение входных
и выходных цепей. Выходные сигналы модулей МП-04
подаются на резисторы R5—R9, R6—RIO, R7—R11,
R8—R12, которые служат для подстройки коэффициентов
пропорциональности по каждому каналу.
Выходные сигналы всех модулей последовательно
суммируются друг с другом и с сигналом узла компенса-
ции. Узел компенсации содержит компенсационный мост,
образованный резисторами R13, R14, R19 и R20, потен-
циометрами R15, R18 и R16 и внешним задающим потен-
циометрическим устройством. Полный диапазон действия
сигнала выносного задающего устройства в пределах
0—100% или 0—40% от полного диапазона изменения
одного из входных сигналов выбирается установкой тум-
блера-переключателя. Потенциометры R15 и R18 служат
для грубой и точной установки корректора, резистор R17
и потенциометр R16 — для дискретного и плавного изме-
нений диапазона действия внешнего задатчика.
Коммутирующее напряжение на модули преобразова-
телей МП-04 поступает от модуля генератора МГ-2.
Питание модуля генератора МГ-2 и компенсационного
моста осуществляется от модуля питания ИП-10 через
стабилитрон Д1, включенный в мостовую схему. Мостовая
схема, образованная резисторами R21, R22 и R23 и стаби-
литроном Д1, применена для компенсации динамического
сопротивления стабилитрона Д1. Выходной сигнал блока
снимается с зажимов 4—5.
Унифицированная конструкция блока приведена на
рис. XI.1 и описана в XI.1.1. Электрические подключения
блока видны из табл. XI. 1. Общий вид выдвижного шасси
приведен на рис. XI.2, б. Шасси объединяет взаимо-
заменяемые модули: модуль генератора МГ-2 1, модуль
преобразователя МП-04 2, комбинированный модуль 3,
объединяющий элементы узлов масштабирования и компен-
сации, панель органов настройки и контроля 4 и плату 5
подстроечных сопротивлений, модуль источника питания
ИП-10 6 с фильтрующим 7 и заземляющим 8 конденсато-
рами и силовым трансформатором 9.
На панели органов настройки и контроля 4 размеща-
ются: четыре ручки потенциометров КП1—КП4 установки
коэффициентов пропорциональности, тумблер-переклю-
чатель «дискретно» установки полного диапазона действия
сигнала выносного задающего устройства ЗУ 11, ручка
потенциометра «плавно», изменяющего диапазон сигнала
задатчика в пределах, установленных тумблером-пере-
ключателем «дискретно», ручки потенциометров грубой
и точной установки корректора, гнезда и контроля
напряжения на выходе блока. С задней стороны шасси
размещен штепсельный разъем 10.
X 1.1.3. Алгебраические блоки
В группу алгебраических блоков входит четыре блока,
выполняющих операции суммирования, умножения, деле-
ния и извлечения квадратного корня. Блок суммирования
применяется при многократном использовании его выход-
ного сигнала как размножитель (усилитель мощности)
токового сигнала с гальваническим разделением входных
и выходных цепей в случае превышения суммирующих
возможностей измерительного блока. Блоки умножения
и деления применяются в схемах регулирования соотноше-
ния двух величин, для введения поправок на измеряемую
величину. Блок извлечения квадратного корня применя-
ется для линеаризации статических характеристик измери-
тельных приборов (например, приборов расхода). Техни-
ческие характеристики алгебраических блоков приведены
в табл. XI.2. Унифицированная конструкция блоков опи-
сана в XI.1.1 и приведена на рис. XI. 1, электрические
подключения блоков видны из табл. XI. 1.
Таблица XI.2
Технические характеристики алгебраических блоков
Характеристика Тип блока
А04 А31 А32 АЗЗ
Вход- ной сигнал Уровень Унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА
Количество 4 2 2 1
Гальваническая изо- ляция Входные цепи гальванически изолированы друг от друга
Выход- ной сигнал Уровень Унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА при сопротивлении нагрузки не более 3 кОм
Пульсация в % от диапазона изменения входного сигнала, не более 0,8
Гальваническая изо- ляция Выходные це- пи гальванически изолированы от входных Выходные цепи связаны с первым входом Выходные це- пи связаны с вход- ными
233
Продолжение табл. XI.2
Характеристика Тип блока
А04 А31 А32 АЗЗ
Основная погрешность преобра- зования в % от верхнего преде- ла выходного сигнала, не более 1.5 1 1 — в диапазо- не изменения 1—5 мА, 10 — в диапа- зоне 0,25—1 мА 1 — в диапазо- не изменения входного сигна- ла 0,5—5 мА, 5 — в диапазо- не 0—0,5 мА
Потребляемая мощность в В-А, не более 10
Блок суммирования А04 предназначен для формирова-
ния на выходе сигнала, равного алгебраической сумме
четырех входных сигналов с независимым масштабирова-
нием по каждому входу. Для
возможности суммирования
разнополярных сигналов блок
снабжен встроенным источ-
ником дискретного смещения
выходного сигнала на поло-
вину номинального
зона его изменения,
суммирования А04
зует функцию
4
•^ВЫХ = У KniJBxi + ^см>
жение на модули преобразователей поступает от модуля
генератора МГ-2. Питание генератора, узла смещения и
усилителя осуществляется от модуля источника питания
диапа-
Блок
реали-
R59
V8-22
R5
А Б
? ?
-U4-L
0
RS3
*30В~ ЗОВ
МП-12
10
<
A2V\R
9
В
R5
Вход 1
\R21
R9
Jtx2
Лвхз
МП-09
МП~09
МП-09
МП-09
где 7ВЫХ — выходной сигнал
в мА; JBxi — входной сигнал
по г-му входу в мА; —
коэффициент пропорциональ-
ности по i-му входу; JCM —
дискретное смещение выход-
ного сигнала, равное 0 или
2,5 мА. Коэффициент про-
порциональности по каждому
из входов Ап может устанав-
ливаться в диапазоне 0—1.
Принципиальная схема
блока А04 приведена на
рис. XI.3, а. Входные сигна-
лы постоянного тока с зажи-
мов 11—12, 13—14, 15—16,
17—18 поступают на рези-
сторы R1—R4. На каждом
резисторе выделяется напря-
жение, пропорциональное по-
данному токовому сигналу.
Это напряжение поступает на модули преобразователей
МП-04, осуществляющие пропорциональное преобразова-
ние входных сигналов с гальваническим разделением вход-
ных и выходных цепей. Выходные сигналы модулей преобра-
зователей поступают на узлы масштабирования, содержа-
щие переключатели В1—В4 дискретной установки коэффи-
циентов пропорциональности в диапазоне 0—0,9 ступенями
по 0,1, потенциометры R9—R12 плавной установки в диа-
пазоне 0—0,1 и резисторы R5—R8 подстройки номиналь-
ных значений коэффициентов пропорциональности. Вы-
ходные сигналы узлов масштабирования суммируются
друг с другом и с сигналом узла смещения (резисторы
R50—R53) и подаются на вход усилителя постоянного
тока У В-22 с управляемым генератором УПТ-УГ с высоко-
омным входом и токовым выходом. Усилитель охвачен
жесткой отрицательной обратной связью, содержащей
резисторы R49, R54, R55. Включение узла смещения осу-
ществляется переключателем В5. Коммутирующее напря-
R13-R20
Bl R99
\R22~B29
° ВЗ
R39
R7
МГ-2
|/?5б Д1
Выход
П/?55
''‘220 В
Рис. XI.3. Алгебраические блоки: а — прин-
ципиальная электрическая схема блока сум-
мирования А04; б—структурная схема блока
умножения А31
234
ИП-12. На узел смещения питание поступает через стаби-
литрон Д1.
Шасси блока А04 объединяет модуль генератора
МГ-2, модуль преобразователя МП-04, комбинирован-
ный модуль с панелью органов настройки и контроля и
платой подстроечных сопротивлений, модуль усилителя
УВ-22 и модуль источника питания ИП-12. На панели
органов настройки и контроля размещаются четыре ручки
переключателей дискретной установки коэффициентов
пропорциональности и четыре ручки потенциометров,
плавно изменяющих коэффициенты пропорциональности,
тумблер ввода смещения, гнезда А и Б для контроля токо-
вого сигнала на выходе блока.
Блок умножения А31 предназначен для формирования
на выходе сигнала, равного произведению двух токовых
входных сигналов (или квадрату одного токового входного
сигнала), с коэффициентом 0,2 Jbux — O,2JBX1JBX2.
В основу работы блока положен принцип время-им-
пульсной модуляции. Входной сигнал Jm (рис. XI. 3,6)
преобразуется в последовательность импульсов, скважность
(отношение длительности импульсов к периоду их следова-
ния) которых определяется величиной входного сигнала.
Полученные импульсы вторым входным сигналом JBX1
модулируются по амплитуде. Последовательность импуль-
сов, промодулироваиная по скважности и амплитуде,
усредняется и преобразуется в выходной ток, пропорцио-
нальный произведению входных сигналов.
Выдвижное шасси блока объединяет взаимозаменяемые
модули: два модуля усилителя постоянного тока УВ-22
с высокоомным входом и токовым выходом, закрытый
экранирующим металлическим кожухом модуль компара-
тора К-1, промежуточный модуль, объединяющий все
элементы электрической схемы, ие собранные в модули,
модуль источника питания ИП-П.
Блок деления А32 предназначен для формирования
на выходе сигнала, равного отношению двух токовых
сигналов: J^x — JwJJbxs- Как и блок умножения, блок
деления содержит усилитель У2, компаратор Д’, источник
опорного напряжения и опор. Ключ В2, образующие пре-
образователь напряжения в скважность импульсов, а также
ключ В1 и выходной усилитель У1, но в отличие от бло-
ка АЗ 1 в блоке А32 ключ В1 включен в цепь обратной
связи выходного усилителя У1. Блок А32 имеет те же
модули, что и блок А31.
Блок извлечения квадратного корня АЗЗ предназначен
для формирования на выходе сигнала, пропорционального
корню квадратному из выходного сигнала Jb^ = К 5JBX.
В отличие от блока умножения А31, у блока извлечения
квадратного корня АЗЗ преобразователь входного сигнала
в скважность импульсов и ключ В1 находятся в цепи отри-
цательной обратной связи выходного усилителя У1.
Блок АЗЗ имеет те же модули, что и блок А31.
XI. 1.4. Логические блоки
Блок переключения Л02 предназначен для переключе-
ния выходных контактов и выдачи сигнала по напряжению
при достижении алгебраической суммой входных токовых
сигналов заданного значения. Обратное переключение
выходных контактов и снятие сигнала по напряжению
происходит при уменьшении значения суммы входных
сигналов иа величину зоны возврата.
Блок переключения Л02 применяется в схемах сигна-
лизации предельных значений регулируемых параметров,
для автоматического подключения резервных или дубли-
рующих элементов систем регулирования, дискретного
изменения параметров настройки, в схемах синхронизации
перемещения исполнительных механизмов и пр. На вход
блока могут быть поданы два унифицированных сигнала
постоянного тока 0—5 мА и сигнал по напряжению постоян-
ного тока от измерительного блока И04 0—2,5 В, при этом
входные сопротивления соответственно составляют 500 Ом
и не меиее 30 кОм. Токовые входы блока гальванически
изолированы друг от друга. Один из токовых входов и
вход по напряжению — демпфируемые. Пределы плавного
изменения постоянной времени демпфирования 0—10 с.
Выход блока — два переключающих контакта и напряже-
ние постоянного тока 24 В, 2 Вт. Выход по напряжению —
бесконтактный.
Порог срабатывания блока в % от верхнего предела
токового сигнала устанавливается в диапазоне: дискретно
0—90% с шагом 10%, плавно 0—10%. Диапазон плавного
изменения зоны возврата 0,5—5% от верхнего предела
токового сигнала. Стабильность порога срабатывания 1%.
Переключающие контакты на выходе блока рассчитаны
на коммутацию цепей постоянного тока до 0,8 А при напря-
жении до 30 В. Потребляемая блоком мощность не более
10 В-А. На лицевую панель блока вынесены лампы инди-
кации срабатывания.
Унифицированная конструкция блока описана в XI. 1.1
и приведена на рис. XI. 1. Электрические подключения
блока показаны в табл. XI.1.
XI. 1.5. Нелинейные преобразователи
Блок ограничения Н02 предназначен для воспроизведе-
ния иа выходе входного сигнала с независимым двух-
сторонним ограничением (по минимуму и максимуму).
Блок ограничения применяется для одно- или двухсторон-
него ограничения диапазона регулирования в следящих
системах, для введения искусственной зоны нечувствитель-
ности и пр. На вход блока может быть подан унифицирован-
ный сигнал постоянного тока 0—5 и 0—20 мА.
Выходной сигнал блока — унифицированный сигнал
постоянного тока 0—5 мА при сопротивлении нагрузки не
более 3 кОм, пульсации до 0,8%, с установленным одно-
сторонним и двухсторонним ограничением. Входные цепи
гальванически связаны друг с другом общей точкой,
выходные цепи гальванически изолированы от входных
цепей. Коэффициент пропорциональности блока для
сигнала 0—5 мА составляет 1=3=10%, для 0—20 мА —
0,25—10%. Пределы плавного изменения нижнего уровня
ограничения выходного сигнала 0—100%, верхнего уровня
20—100%. Отношение коэффициентов пропорциональности
блока на участках ограничения и на активном участке
ие более 0,07. Потребляемая мощность не более 10 В-А.
Принципиальная схема блока ограничения приведена
иа рис. XI.4. Входные цепи блока содержат резисторы R1
и R2. К гнездам А и Б подключается внешний указатель
для контроля величины входного сигнала. Модуль огра-
ничения содержит два полупроводниковых диода Д/ и ДЗ,
последовательно с которыми включены регулируемые
источники напряжения, роль которых играют падения
напряжения между движками потенциометров R10, R11
и общей точкой схемы. Напряжение на потенциометры
R10 и R11 подается со стабилитрона Д2 через ограничиваю-
щие резисторы R7, R9. Рабочий ток стабилитрона задается
резистором R8. Модуль ограничения на линейном участке
своей характеристики передает входной сигнал с коэффи-
циентом пропорциональности, равным единице, а на
участках ограничения — обеспечивает регулируемое
двухстороннее ограничение сигнала. С выхода модуля
ограничения сигнал поступает на усилитель постоянного
тока с управляемым генератором УПТ-УГ с высокоомным
входом УВ-21. Сигнал с основного токового выхода (за-
жимы 14—18) усилителя УВ-21 передается на выход блока,
сигнал по напряжению с дополнительного выхода (зажимы
21—22) поступает в цепи отрицательной обратной связи.
Питание модулей ограничения и усилителя осуществляется
от модуля источника питания ИП-11, содержащего три
независимых выпрямителя с фильтрами. Унифицированная
конструкция блока описана выше (см. XI.1.1 и рис. XI.1).
Выдвижное шасси блока объединяет примыкающий к зад-
ней стороне передней панели модуль усилителя УВ-21,
модуль ограничения и модуль источника питания ИП-11.
На панели органов настройки и контроля, входящей
235
в модуль ограничения, размещены ручки потенциометров
«ограничение — max» и «ограничение — min» и гнезда
контроля напряжения иа входе и тока на выходе блока.
Электрические подключения блока показаны в табл. XI. 1.
в комплекте с блоком дифференцирования Д01 или ДОЗ —
ПИД-закон регулирования.
На вход регулирующего блока Р21 могут подаваться
непосредственно без масштабирования и без гальвани-
Рис. XI.4. Принципиальная электрическая схема блока ограничения НО2
XI. 1.6. Регулирующие блоки
Группа регулирующих блоков представлена релейными
Р21 и Р23 и аналоговыми Р12 и Р132 регулирующими
блоками.
Релейные регулирующие блоки рассчитаны на работу
в схемах трехпозиционного регулирования в комплекте
с контактными пусковыми устройствами ПМРТ-69-1 и
ПМРТ-69-2 (см. XIII.4), управляющими исполнительными
механизмами МЭОК-21 (см. XIII. 1), или с трехпозицион-
ными тиристорными усилителями У21 и У22 (см. XII 1.4),
управляющими исполнительными механизмами МЭОБ-21
(см. XIII. 1).
Аналоговые регулирующие устройства Р12 и Р132
используются в сочетании с тиристорными усилителями
У252/220 и У252/380, преобразующими выходной сигнал
блока в фазоуправляемое переменное напряжение.
Переключение выходных цепей релейного регулирую-
щего блока с автоматического управления на ручное и
обратно, а также коммутация цепей ручного управления
осуществляется с помощью блоков управления БУ21
(см. XIII.4). Переключение выходных токовых цепей
аналоговых регулирующих блоков Р12 и Р132 с автомати-
ческого управления на ручное и обратно и ручное управле-
ние током нагрузки осуществляется с помощью блока
управления БУ12 (см. XIII.4).
Визуальный контроль тока нагрузки аналогового
регулирующего блоки, тока датчика указателя положения
исполнительного механизма, сигнала рассогласования иа
входе в регулирующий блок осуществляется с помощью
выносного блока указателей положения В12 (см XIII.4).
Регулирующие блоки Р21, Р23 и Р12 не содержат встроен-
ных элементов оперативного управления и рассчитаны на
размещение на неоперативных и вспомогательных щитах.
Унифицированная конструкция блоков описана
в XI. 1.1 и представлена на рис. XI. 1. Электрические
подключения блоков см. табл. XI. 1.
Блок регулирующий релейный Р21 предназначен для
формирования совместно с исполнительным механизмом
постоянной скорости ПИ-закона регулирования. При подаче
сигнала обратной связи по положению исполнительного
механизма или по величине регулирующего воздействия,
вводимого через измерительный блок И04, регулирующий
блок Р21 реализует П-закон регулирования. При работе
236
ческой изоляции от измерительных приборов, от других
блоков и устройств два унифицированных сигнала постоян-
ного тока 0—5 и один 0—20 мА или с независимым масшта-
бированием и гальванической изоляцией различных цепей
сигнал по напряжению постоянного тока 0—2,5 В от изме-
рительного блока И04, а также сигнал по напряжению
постоянного тока 0—(—24) В от устройства динамической
обратной связи. Выходной сигнал блока — импульсы
напряжения постоянного тока с амплитудой ±24±2 В
при работе на активную нагрузку 80 Ом (внутреннее сопро-
тивление около 30 Ом, максимальная выходная мощность
8 Вт). Скважность выходных импульсов определяет сред-
нюю скорость исполнительного механизма. Все входы
гальванически связаны друг с другом, выходные цепи
гальванически изолированы от входных.
Пределы плавного изменения постоянной времени
демпфирования 0—9 с. Пределы плавного изменения зоны
нечувствительности (0,2±0,04)—(1,6±0,48) (в %) от пол-
ного диапазона изменения любого из входных сигналов.
Дискретные значения скорости обратной связи в процентах
от полного диапазона изменения любого из входных сигна-
лов, отнесенных к единице времени: 0,1; 0,16; 0,22; 0,31;
0,43; 0,6; 0,9; 1,2; 1,8; 2,5 (в %/с). Дискретные значения
постоянной времени интегрирования: исполнение I: 20;
32; 51; 78; 123; 188; 322; 510; 794; 1275; 2000 с; исполне-
ние II: 5; 8; 13; 19; 30; 52; 81; 126; 209; 310; 510 с. Точность
установки скорости обратной связи и постоянной времени
интегрирования ±20%. Минимальная продолжительность
отдельных включений 0,1—1 с. Потребляемая мощность
ие более 30 В-А.
Принципиальная схема регулирующего блока Р21
приведена на рис. XI.5, а. Поступающие на вход блока
сигналы постоянного тока на резисторах R1—R3 преобра-
зуются в сигналы напряжения, которые суммируются
друг с другом и с сигналом напряжения от измерительного
блока 0—2,5 В. Для контроля сигнала рассогласования
имеются гнезда А и Б и вывод к зажим 12—13. Сумма
сигналов, поступивших на зажимы 14—15, 15—16 и 16—17,
подается на вход демпфирующего устройства, образован-
ного переменным резистором R4 и конденсатором С1, и
передается на вход усилителя У В-41. Недемпфируемые
сигналы, поступившие на зажимы 17—18 и 19—20, по-
даются на усилитель непосредственно. Усилитель УВ-41
охвачен жесткой отрицательной обратной связью. Степень
обратной связи определяется положениями движков
подстроечного резистора R5 (установки минимальной зоны
нечувствительности) и резистора R6 (установки настраи-
ваемой зоны нечувствительности). Для контроля напряже-
ния на выходе усилителя УВ-41 имеются гнезда В и Г.
Питание усилителей УВ-41 и УР2 осуществляется от
модуля источника питания ИП-15, подключенного к сети.
К усилителю УВ-41 подводится сглаженное напряжение,
к усилителю УР-2 — несглаженное двухполупериодное.
Активное сопротивление каждой половины нагрузки
Выходной сигнал усилителя УВ-41
управляет трехпозиционным релейным маг-
нитно-тиристорным усилителем УР-2 с зо-
ной возврата. С усилителя УР-2, содер-
жащего два магнитных модулятора, им-
пульсы электрического напряжения пере-
даются на выход блока и в цепи отрица-
тельной обратной связи, охватывающей
прямой канал блока: главной обратной
связи (снимается с зажимов 15А—16А) и
дополнительной обратной связи (снимается
с зажимов 14А—15А). Цепь главной
обратной связи выполнена в виде нели-
нейного инерционного звена первого по-
рядка и содержит конденсатор С2, рези-
стор R8 и резистор переключателя В2
(скорость связи), изменение положения
которого позволяет установить коэффи-
циент пропорциональности регулятора.
Постоянная времени разряда конденса-
тора С2, равная постоянной времени
интегрирования, определяется величиной
емкости конденсатора С2 и сопротивления
резистора переключателя В1 и устанавли-
вается изменением положения последнего.
Цепь дополнительной обратной связи
выполнена в виде линейного инерционного
звена 1-го порядка и содержит конденса-
тор СЗ и потенциометр установки длительности включе-
ний R156 (ручка «Импульс»), определяющий постоянную
времени дополнительной обратной связи блока.
Демодуляция напряжения в цепях обратной связи
осуществляется используемыми как нелинейные сопроти-
вления: неоновой лампой Л1 (в цепи главной обратной
связи) и мостом на диодах Д2—Д5 со стабилитро-
ном в диагонали (в цепи дополнительной обратной
связи).
Рис. XI.5. Регулирующие блоки: а — принципиальная электрическая
схема релейного регулирующего блока Р21; б — функциональная схема
аналогового регулирующего блока Р12
должно быть ие менее 72 Ом. При наличии в сопротивлении
нагрузки индуктивной составляющей (реле, магнитный
усилитель, магнитный контактор) подключение нагрузки
осуществляется через блок согласующих приставок В-21.
На переднюю панель блока Р21 вынесены две индика-
торные лампы (на рнс. XI. 1 не показаны) для контроля
направления срабатывания: зеленая М (меньше) и красная
Б (больше). На принципиальной схеме рис. XI.5, а см.
соответственно Л2 и ЛЗ.
237
Выдвижное шасси блока объединяет примыкающий
к задней стороне передней панели модуль динамики,
содержащий демпфирующее устройство и элементы цепей
обратных связей усилителей, модуль усилителя УВ-41,
модуль релейного усилителя УР-2, модуль источника
питания ИП-15. На панели органов настройки и контроля,
входящей в модуль динамики, расположены: ручка потен-
циометра «Демпфер», изменяющего постоянную времени
демпфирования; ручка потенциометра «Импульс», изменяю-
щего продолжительность включений блока; ручка потен-
циометра «Зона», изменяющего зону нечувствительности;
ручка переключателя установки постоянной времени
интегрирования; ручка переключателя установки величины
скорости обратной связи; гнезда контроля сигнала рассо-
гласования на входе блока, напряжения на входе усили-
теля УР-2 и напряжения в контуре дополнительной обрат-
ной связи.
При заказе блока Р21 указывается его исполнение.
Регулирующий блок Р23 выполняет те же функции и
имеет те же технические характеристики и конструкцию,
что и описанный выше регулирующий блок Р21, но допу-
скает возможность дистанционного трехступенчатого изме-
нения параметров динамической настройки: скорости
связи и постоянной времени интегрирования. Переключе-
ние ступеней параметров настройки производится при
замыкании накоротко цепей управления двух встроенных
в регулирующий блок Р23 реле автоподстройки. Благодаря
этой возможности блок Р23 можно использовать для объек-
тов с переменными динамическими свойствами.
Блок регулирующий аналоговый Р12 предназначен для
формирования П-, ПИ- и ПИД-закоиов регулирования и
двухстороннего ограничения уровня выходного сигнала.
Блок Р12 может применяться как самостоятельное регули-
рующее устройство для управления позиционерами или
усилителями мощности исполнительных устройств либо
как корректирующее регулирующее устройство в каскад-
ных схемах регулирования. На вход регулирующего блока
Р12 могут подаваться непосредственно без масштабирова-
ния и без гальванической изоляции два унифицированных
сигнала постоянного тока 0—5 и один 0—20 мА или с неза-
висимым масштабированием и гальванической изоляцией
различных цепей сигнал по напряжению постоянного тока
0—2,5 В от измерительного блока И04. Выходной сигнал
блока — унифицированный сигнал постоянного тока 0—
5 мА при сопротивлении нагрузки 2—3 кОм и пульсации
не более 0,8%. Входные цепи гальванически связаны друг
с другом, выходные цепи гальванически изолированы от
входных цепей.
Диапазон изменения коэффициента пропорциональ-
ности, приведенного к токовому входу 0—5 мА, для испол-
нения 1 : 1—100, для исполнений II, III: 0,5—50. Коэффи-
циенты пропорциональности для других входов определя-
ются через поправочный множитель, равный отношению
токового сигнала 5 мА к полному диапазону изменения
соответствующего входного сигнала. Точность установки
коэффициента пропорциональности —20%. Значения по-
стоянной времени интегрирования для исполнения I:
19; 32; 53; 82; 120; 190; 320; 530; 820; 1200 и 2000 с, для
исполнения II: 5; 8; 12; 19; 32; 53; 82; 120; 190; 320; 530 с,
для исполнения III :0,5—65 с. Точность установки постоян-
ной времени интегрирования ±20%. Пределы плавного
изменения нижнего уровня ограничения выходного сиг-
нала 0—100%, верхнего уровня 20—100% с точностью
±10%. Потребляемая мощность не более 15 В-А.
Эквивалентная функциональная схема регулирующего
блока Р12 приведена на рис. XI.5, б. На вход блока посту-
пают сигналы постоянного тока или сигнал постоянного
напряжения от измерительного блока И04. Кроме того, при
ручном управлении нагрузкой иа вход блока подается
сигнал от блока управления БУ12. Токовые сигналы на
резисторах /?вх преобразуются в сигналы напряжения.
Разность между сигналом рассогласования и сигналом
обратной связи, которой охвачен прямой канал блока,
238
поступает на вход усилителя постоянного тока с управляе-
мым генератором УПТ-УГ с высокоомным входом УВ-22
(на рис. XI.5, б усилитель УВ-22, модуль ограничения и
усилитель УВ-21, составляющие прямой канал блока,
объединены и обозначены У).
Выходной сигнал усилителя воспринимает модуль
ограничения, который иа активном участке своей характе-
ристики с коэффициентом, равным единице, передает его на
усилитель УВ-21 с высокоомным дифференциальным входом
и двумя выходами — основным токовым и дополнительным
по напряжению, а на участках ограничения обеспечивает
регулируемое двухстороннее ограничение. Благодаря
ограничению выходного сигнала и одновременному с ним
прекращению интегрирования в цепях обратной связи
последующее возвращение в диапазон регулирования
происходит без запаздывания. Сигнал с основного токового
выхода усилителя УВ-21 передается на выход регулирую-
щего блока. Сигнал по напряжению с дополнительного
выхода поступает в цепи функциональной обратной связи.
В контуре обратной связи формируются динамические
характеристики блока. На рис. XI.5, б:
Си. Сд, Сцф — соответственно интегрирующий, диффе-
ренцирующий и демпфирующий конденсаторы;
Ид. Идф. Rn — потенциометры настройки соответ-
ственно постоянных времени дифференцирования и демпфи-
рования и коэффициента пропорциональности;
Ви — переключатель законов регулирования и по-
стоянной времени интегрирования (имеет 12 положений,
два направления, синхронно переключает резисторы R1 и
R2—R3). ’
Цепи обратной связи и цепи схемы безударного
переключения с ручного управления на автоматическое
образуют модуль динамики. Безударное переключение
обеспечивается встроенным в блок герметизированным
реле Р, которое в режиме ручного управления переводит
блок в режим слежения за током ручного управления
нагрузкой. Питание усилителей, модуля ограничения и
некоторых цепей модуля динамики осуществляется от
модуля источника питания ИП-12, подключенного к сети.
Выдвижное шасси блока объединяет примыкающий
к задней стенке передней панели модуль динамики с па-
нелью органов настройки и контроля, модули усилителей
УВ-22 и УВ-21, модуль ограничения, содержащий кроме
печатной платы панель органов настройки уровней огра-
ничения, модуль источника питания ИП-12.
На боковой панели модуля динамики размещены сле-
дующие органы настройки и контроля блока: ручка по-
тенциометра, изменяющего коэффициент пропорциональ-
ности блока, ручка переключателя на 12 положений,
устанавливающего постоянную времени интегрирования и
обеспечивающего выбор П- или ПИ-закона регулирования,
ручка потенциометра, изменяющего отношение постоянных
времени дифференцирования и интегрирования для испол-
нения I в пределах от 0 до 0,25, для исполнений II и III
от 0 до 0,5, ручка потенциометра, изменяющего отношение
постоянных времени демпфирования и интегрирования
в пределах от 0 до 0,1, гнезда для контроля сигнала
рассогласования на входе блока и гнезда для кон-
троля тока на выходе блока.
На боковой панели модуля ограничения размещены
ручки потенциометров «ограничение max» и «ограничение
min». При заказе блока указывается его исполнение.
Прибор регулирующий аналоговый Р132 предназначен
для высокоточного регулирования по П-, ПИ- и ПИД-
законам температуры, измеренной термоэлектрическими
термометрами. Сигнал задания формируется встроенным
в прибор или выносным задатчиком. Подключение термо-
метра к прибору осуществляется через модуль компенса-
ции, входящий в комплект прибора. Прибор выполняется
в пяти модификациях (см. табл. XI.3), каждая модифика-
ция — в трех исполнениях.
Входное сопротивление регулирующего прибора не
менее 10 кОм. Диапазон изменения входного сигнала,
Таблица XI.3
Модификации регулирующего аналогового прибора Р132
Модифи- кация Градуировка термоэлек- трического термометра Тип модуля компенсации Наличие компен- сации термо- эдс Диапазон изменения сигнала задания в мВ
I ПР 30/6 МК-02 нет 0—20
II ПП-1 мк-оз есть 0—20
III ВР 5/20 МК-04 нет 0—50
IV ХА МК-05 есть 0—50
V ХК МК-05 есть 0—50
вызывающего полное отклонение указателя отклонения,
(—0,25) и (—2,5) мВ. Диапазон изменения выходного сиг-
нала 0—5 мА, сопротивление нагрузки 0—3 кОм. Диапа-
зон изменения уровня ограничения выходного сигнала не
менее 35—100%. Диапазон изменения коэффициента
пропорциональности 2—200. Постоянная времени интегри-
рования 19—2080для исполнения I; 5—530 для исполнения
II, 0,6—65 для исполнения III. Диапазон плавного измене-
ния отношения постоянной времени дифференцирования
к постоянной времени интегрирования 0—0,25. Потребляе-
мая мощность не более 15 В-А.
В отличие от описанных выше регулирующих блоков
Р21, Р23 и Р12, прибор Р132 имеет встроенные элементы
оперативного управления, обеспечивающие безударное
переключение управления выходными цепями с «автомати-
ческого» иа «ручное» и обратно и ручное управление током
нагрузки, шкалу установки тока ручного управления и
указатель тока нагрузки.
XI. 1.7. Динамические преобразователи
Группу динамических преобразователей системы со-
ставляют два блока дифференцирования Д01 и ДОЗ. Для
осуществления динамических связей между регулирую-
щими блоками может использоваться также описанное
в XI.2 устройство динамической связи КДС-Б.
Блок дифференцирования Д01 предназначен для форми-
рования на выходе сигнала, характеризующего скорость
изменения входного сигнала, и применяется в каскадных
схемах регулирования, в схемах регулирования по возму-
щению, а также в качестве устройства, определяющего
скорость изменения контролируемого параметра. На вход
блока могут подаваться непосредственно без масштабирова-
ния и без гальванической изоляции унифицированные
сигналы постоянного тока 0—5 и 0—20 мА (входное
сопротивление блока соответственно равно 500 и 125 Ом)
или с независимым масштабированием и гальванической
изоляцией различных цепей сигнал по напряжению по-
стоянного тока 0—2,5 В (на вход с сопротивлением не
менее 30 кОм). Выходной сигнал блока — унифицирован-
ный сигнал постоянного тока 0—5 мА при сопротивлении
нагрузки до 1,5 кОм и пульсации до 0,8%. Все входы блока
гальванически связаны друг с другом, выходные цепи
гальванически связаны с входными цепями.
Дискретные значения коэффициента пропорциональ-
ности, приведенного к токовому входу 0—5 мА: I-й диапа-
зон 0,05; 0,14; 0,24; 0,33; 0,43; 0,52; 0,62; 0,71; 0,81; 0,9; 1;
П-й диапазон 0,5; 1,4; 2,4; 3,3; 4,3; 5,2; 6,2; 7,1; 8,1; 9; 10.
Для коэффициентов пропорциональности для других
входов вводится поправочный множитель, равный отноше-
нию токового сигнала 5 мА к полному диапазону изменения
соответствующего входного сигнала.
Дискретные значения постоянной времени дифферен-
цирования: I-й диапазон оо; 1; 1,3; 1,8; 2,6; 3,9; 5,2;
7,5; 11,5; 15, 5; 22 с; П-й диапазон оо; 20; 27; 39; 56; 82;
110; 160; 240; 330; 475 с. Точность установки коэффициента
пропорциональности и постоянной времени дифференциро-
вания —20%. Диапазон изменения постоянной времени
демпфирования 0—10 с. Диапазон изменения верхнего
уровня ограничения выходного сигнала 100—20%, ниж-
него— 0—100%. Потребляемая мощность не более
15В-А.
Блок состоит из узла входных цепей, модуля динамики,
усилителя постоянного тока и источника питания. Узел
входных цепей воспринимает входные сигналы постоянного
напряжения или постоянного тока, преобразуя последние
в сигналы иапряжения.Модуль динамики содержит демпфи-
рующее звено, подавляющее пульсации входного сигнала,
дифференцирующее звено, формирующее сигнал по ско-
рости изменения входного сигнала, и цепи жесткой обрат-
ной связи усилителя. Усилитель постоянного тока УВ-22
воспринимает сигнал с выхода модуля динамики и преобра-
зует его в выходной сигнал постоянного тока с крутизной,
определяемой глубиной отрицательной обратной связи.
Питание усилителя осуществляется от модуля источника
питания ИП-11. Схема электрических подключений блока
приведена в табл. XI. 1, унифицированная конструкция —
на рис. XI.1 и описана в XI.1.1. Модули объединяются на
выдвижном шасси. На входящей в модуль динамики панели
органов настройки и контроля расположены: кнопки двух
переключателей для выбора диапазонов значений коэффи-
циента пропорциональности и постоянной времени диффе-
ренцирования; два вертикальных ряда кнопок переключа-
теля дискретных значений коэффициента пропорциональ-
ности и постоянной времени дифференцирования; ручка
потенциометра, изменяющего постоянную времени демпфи-
рования; гнезда контроля сигналов на входе и иа выходе
блока.
При незначительном изменении в коммутации
схемы блок Д01 может работать в пропорциональном
режиме.
Блок дифференцирования ДОЗ выполняет те же функ-
ции и имеет те же технические характеристики и конструк-
цию, что и описанный выше блок Д01, ио допускает воз-
можность дистанционного трехступенчатого изменения
значений постоянной времени дифференцирования, осуще-
ствляемого встроенными реле автоподстройки, как и
в регулирующем блоке Р23. Электрические подключения
блока ДОЗ приведены в табл. XI. 1.
XI. 1.8. Задающие устройства
Для установки заданных значений регулируемых
параметров в системе «Каскад» имеется два типа задающих
устройств: ЗУ05 — для формирования унифицированного
сигнала постоянного тока 0—5 мА и ЗУ11 — для дистан-
ционного изменения задания, подаваемого в измерительный
блок И04. Общие виды и электрические схемы подключений
задающих устройств приведены на рис. XI.6. На лицевую
панель в обоих устройствах вынесены ручки задания,
связанные со шкалами с делениями 0—100%. Устройства
рассчитаны на утопленный, монтаж иа вертикальной или
горизонтальной плоскости. Для подключения внешних
электрических цепей устройства снабжены штепсельными
разъемами.
Задающее устройство ЗУ05 представляет собой регу-
лируемый источник постоянного тока 0—5 мА при сопротив-
лении нагрузки 0—3 кОм. Электрическая схема устройства
выполнена на печатных платах. Питание цепей задатчика
осуществляется от источника питания через стабилитрон.
Потребляемая мощность составляет не более 10 В-А.
239
Задающее устройство ЗУ 11 представляет собой пассив-
ный потенциометр, осуществляющий линейное преобразо-
вание угла поворота в изменение сопротивления в диапа-
зоне 0—2,2 кОм.
Рис. XI.6. Задающие устройства: а — общий вид задаю-
щего устройства ЗУ05; б — схема электрическая подклю-
чений ЗУ05: В—выход в токовой цепи 0—5 мА (зажимы
4—5 — нагрузка 0—1 кОм; зажимы 4—6 — нагрузка
1—2 кОм; зажимы 4—7 — нагрузка 2—3 кОм), П —
питание 220 В, 50 Гц; в — общий вид задающего устрой-
ства ЗУ И; а — схема электрическая подключений ЗУ 11:
В — выход
XI. 1.9. Вспомогательные устройства
Защитное диодное устройство В01 предназначено для
защиты от разрыва токовой цепи 0—5 или 0—20 мА,
содержащей несколько отдельных потребителей, при
отключении отдельных из них. Устройство представляет
собой стабилитрон, включаемый в шунтирующую цепь
защищаемого участка сопротивлением не более 500 Ом для
тока 0—5 мА и ие более 125 Ом для 0—20 мА. При нормаль-
ной работе стабилитрон закрыт, ток через шунтирующую
цепь не проходит. В случае разрыва защищаемой цепи
стабилитрон открывается, сохраняя токовую цепь для
остальных потребителей. Мощность, потребляемая откры-
тым стабилитроном при токе 5 мА, не более 31 мВт. Устрой-
ство В01 выполнено в пластмассовом корпусе и рассчитано
на непосредственный монтаж иа двух соседних коммута-
ционных зажимах на колодке вместе с внешними соедини-
тельными проводами. Габаритные размеры 47Х 23,5Х 14мм.
Блок согласующих приставок В21 предназначен для
согласования характеристик выходных цепей и нагрузок
релейных регулирующих блоков (до трех штук) при нали-
чии в нагрузке индуктивной составляющей сопротивления.
Вход блока — импульсы напряжения постоянного тока
±24 В с выхода релейного регулирующего блока,выход —
импульсы напряжения, копирующие выходные импульсы
релейного регулирующего блока. Минимальная величина
активной составляющей сопротивления нагрузки 720 Ом,
пределы индуктивной составляющей сопротивления на-
грузки ие лимитируются. Унифицированная конструкция
блока описана выше (см. XI.1.1, рис. XI.1). Каждый блок
В21 содержит три идентичных, гальванически развязанных
согласующих приставки. Электрические подключения
блока показаны в табл. XI.1.
XI. 1.10. Усилительные устройства
Усилительные устройства, используемые для управле-
ния электродвигателями исполнительных устройств, опи-
саны в гл. XIII.
Усилитель тиристорный У252 применяется для пре-
образования входного сигнала постоянного тока (постоян-
ного напряжения), поступающего от регулирующего
устройства в выходной сигнал переменного напряжения,
используемого для питания активных и активно-индуктив-
ных нагрузок, допускающих фазовое управление. Тири-
сторный усилитель содержит блок силовых тиристоров
БТ-01 и блок управления тиристорами БУГ-01. Входные
сигналы усилителя — унифицированный сигнал по-
стоянного тока 0—5мА или сигнал напряжения постоянного
тока 0—5 В. Мощность нагрузки 5—12 кВт. Потребляемая
мощность не более 15 В-А. Габаритные размеры БТ-01
270X 210X 300, БУТ-01 260Х 140X75 мм.
XI.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ МЗТА
Московский завод тепловой автоматики длительное
время выпускает первичные приборы-датчики, электронные
регуляторы с бесконтактным релейным выходом, корректи-
рующие электронные приборы с аналоговым выходом,
различные электронные функциональные и вспомогатель-
ные устройства, а также исполнительные механизмы
(см. XIII.1), которые обеспечивают надежное автомати-
ческое управление разнообразными теплоэнергетическими
промышленными объектами.
XI. 2.1. Первичные приборы
В комплекте первичных приборов, выпускаемых
МЗТА, имеются устройства с выходными сигналами пере-
менного тока промышленной частоты (дифференциально-
трансформаторные датчики), так и с выходными сигналами
постоянного тока. К их числу относятся тягомер дифферен-
циальный типа ДТ-2 (см. II.8), комплект солемера котловой
воды типа КСКВ (см. VI.7), комплект магнитного кислоро-
домера с унифицированным токовым выходом типа Щ-МК
(см. VI. 1).
Датчик трансформатора тока типа ДТТ-58 пред-
назначен для преобразования изменения силы переменного
тока в пропорциональное этому изменению напряжение
переменного тока промышленной частоты. Датчик пред-
ставляет собой двухобмоточный трансформатор, первичная
обмотка которого последовательно с амперметром включена
во вторичную цепь стандартного измерительного трансфор-
матора тока. Первичная обмотка (зажимы 1,4) рассчитана
на два варианта включения: 0,5—2,5 А (при последова-
тельном соединении секций первичной обмотки) и 2,5—
5 А (при параллельном соединении). Вторичная обмотка
датчика ДТТ-58 постоянно нагружена сопротивлением,
с которого снимается выходное напряжение (зажимы 5,6),
равное 15 В. Габаритные размеры диаметром 132Х 100 мм.
Датчик размножения импульсов типа ДР И предназ-
начен для размножения сигналов переменного тока в схемах
управления подачи топлива к шахтным мельницам. Датчик
представляет собой экранированный трансформатор с од-
ной' первичной и четырьмя вторичными обмотками управ-
ления. Максимальное напряжение на первичной обмотке
48 В. Максимальный сигнал, снимаемый со вторичной
обмотки (при нагрузке 500 Ом)> 1,2 В. Габаритные размеры
диаметром 109X 92 мм.
Кроме того, аппаратура МЗТА может работать сов-
местно с термоэлектрическими термометрами и термоме-
трами сопротивления (см. 1.3 и 1.4), с приборами для
измерения давления, расхода и уровня, оснащенными
дифференциально-трансформаторными и ферродинами-
ческими датчиками (см. гл. II), с реостатными и дифферен-
циально-трансформаторными датчиками обратной связи
240
исполнительных механизмов (см. XIII.1), а также с подоб-
ными встроенными устройствами вторичных приборов
(см. V.2 и V.3).
XI.2.2. Регулирующие приборы
типа РПИБ и корректирующие
приборы типа КПИ
Регуляторы РПИБ и корректирующие приборы КПИ
обеспечивают формирование необходимого закона регу-
лирования: П (пропорционального) за счет воздействия
сигнала жесткой обратной связи от датчика положения
исполнительного механизма; ПИ (пропорционально-ин-
тегрального или изодромного); ПИД (пропорционально-
интегрально-дифференциального). Формирование ПИД-
регулирования осуществляется при условии работы регу-
лирующего прибора или корректирующего прибора в ком-
плекте с дифференциатором (см. XI.2.3). Корректирующие
приборы типаКПИ используются совместно с регуляторами
РПИБ в схемах каскадного регулирования; функции
«главного регулятора» выполняет КПИ, «вспомогатель-
ного» —РПИБ. Одновременно регуляторы РПИБ и при-
боры КПИ осуществляют суммирование и компенсацию
электрических сигналов от первичных приборов (датчи-
ков). Данные по выпускаемым модификациям устройств
и их технические характеристики приведены в табл. XI.4.
Электронные регуляторы и корректирующие приборы
МЗТА конструктивно выполнены в виде раздельных бло-
ков (измерительного и электронного), которые смонтиро-
ваны в общем корпусе и имеют дополнительные стальные
чехлы (служат для механической защиты и являются также
магнитными экранами). Измерительные блоки, применяе-
мые в различных модификациях регуляторов, идентичны
для регуляторов РПИБ и корректирующих приборов КПИ.
Общий вид регуляторов РПИБ и корректирующих
приборов КПИ приведен на рис. XI.7. Приборы предназна-
чены для установки на вертикальных панелях и должны
быть предохранены от увлажнения, действия коррозион-
ной среды, запыления, влияния теплового излучения и
значительных вибраций. Для устранения возможности
попадания пыли внутрь корпуса на его задней стенке
расположен штуцер, через который подводится сухой
воздух под давлением до 10 мм вод. ст. Аппаратуру следует
предохранять от воздействия магнитных полей. Минималь-
ное расстояние до элементов, имеющих сильные магнитные
поля, должно быть не менее 1 м.
Измерительные блоки (они устанавливаются в нижней
части корпуса как приборов РПИБ, так и КПИ) состоят из
измерительных устройств и фазочувствительных усили-
тельных каскадов. Измерительные устройства обеспечи-
вают суммирование и компенсацию сигналов первичных
приборов при помощи мостовых схем и задатчиков, подклю-
чаемых к зажимам измерительного блока. Некоторые из-
мерительные устройства содержат предварительные элек-
тронные или магнитные усилители. На вход фазочувстви-
тельного каскада подается сигнал переменного напря-
жения. Этот сигнал усиливается одним транзистором
и демодулируется схемой так, что на выходе блока
будет постоянный ток, полярность которого будет за-
висеть от направления отклонения сигнала (или суммы
сигналов) от задания. Для предотвращения частых
срабатываний регулятора при наличии пульсаций регули-
руемой величины на выходе измеритель-
ного блока включается демпфер, образо-
ванный конденсатором и регулируемым
резистором, ручка которого выведена на
переднюю панель блока. На эту же панель
выводятся ручки потенциометров «чувст-
вительность» (датчиков, задатчиков), «кор-
ректор» (изменение коэффициента усиле-
ния блока). Диапазон изменения постоян-
ной времени демпфера для регуляторов
РПИБ 0,5 4-13 с (кроме регуляторов, рабо-
тающих с температурными датчиками).
Электронные блоки (они устанавли-
ваются в верхней части корпуса) регу-
лирующих приборов РПИБ состоят из
суммирующего каскада, представляющего
собой фазочувствительный балансный лам-
повый усилитель постоянного тока; моду-
лятора, преобразующего сигнал постоян-
ного тока в прямоугольные импульсы;
триггера, обеспечивающего два устойчи-
вых состояния; выходного каскада; транс-
форматора обратной связи и устройства
обратной связи. Выходное (управляю-
щее) напряжение постоянного тока вели-
чиной 24 В снимается с соответствующих зажимов;
максимальная выходная (управляющая) мощность 8 Вт.
На лицевой панели размещены сигнальные лампочки
«меньше» и «больше», которые показывают напра-
вление управляющего сигнала регулятора. На панель
выведены ручки потенциометров и резисторы для ста-
тической («длительность импульса», «нечувствитель-
ность», «корректор») и динамической («время изодрома»,
«скорость обратной связи») настройки регулятора. Диапа-
зон изменения времени изодрома приборов РПИБ до 500 с.
Возможен диапазон до 1000 с по согласованию с заводом-
изготовителем. Максимальное значение скорости обратной
связи, приведенное ко входу усилителя прибора, 10 мВ/с
(у регуляторов РПИБ-Т и РПИБ-Т2 0,6 мВ/с). Параметры
динамической настройки регулятора взаимно независимы.
Кроме регуляторов, приведенных в табл. XI.4,
выпускается регулятор РПИБ-Ш-И, который предназна-
чен для применения в схемах автоматического управления
насосами-дозаторами реагентов хнмводоочнетительных
установок. Потребляемая мощность 45 В -А. Диапазон
изменения периода выходного сигнала при средней скваж-
ности 50—100 с. Диапазон изменения скважности при
100% -ном входном сигнале 0,7—0,9. Остальные характери-
стики идентичны регулятору РПИБ-1П.
Электронные блоки приборов КПИ состоят из сумми-
рующего каскада, представляющего собой фазочувстви-
тельный балансный ламповый усилитель постоянного тока;
ограничителей выходного напряжения (раздельно для
каждой полярности входного напряжения); второго лампо-
вого каскада усилителя мощности; выходного трансформа-
тора и устройства упругой обратной связи, которое
241
Таблица XI.4
Технические характеристики электронных регуляторов типа РПИБ и корректирующих приборов типа КПИ
Тип Регулируемые параметры и область применения Первичные приборы Тип измерительного блока, с которым комплектуется регу- лятор Мощ- ность, потреб- ляемая в В-А Входное сопротив- ление по каналу каждого из датчи- ков в Ом Минимальная зона нечувствительности в мВ
Макси- мальное количе- ство Основные виды РПИБ КПИ
РПИБ-П1 КПИ-Ш Уровень, давление, разрежение, расход в жидких и газообразных средах, солесодержание котловой воды 3 Индукционные, дифференциально- трансформаторные и реостатные датчики И-Ш-62 45 35 150 2
РПИБ-IV КПИ-IV 4 H-IV-62 50 40 150 2
РПИБ-1 УФ КПИ-1 УФ То же, без солемера 4 Ферродинамические датчики H-IV-Ф 40 30 25-103 4
РПИБ-МК-Н кпи-мк-н Содержание свобод- ного кислорода в про- дуктах сгорания топли- ва 1 Комплект магнит- ного кислородомера Ш-МК и-мк-н 45 35 150 2
РПИБ-М КПИ-М Электрическая актив- ная мощность в трех- фазных и однофазных цепях переменного то- ка 2 Датчик-трансфор- матор тока ДТТ-58; один первичный при- бор индукционный или дифференциаль- но-трансформаторный И-М-62 45 35 150 2
РПИБ-С КПИ-С Температура среды при условии измерения стандартными термо- метрами сопротивления 1 Электрические термометры сопро- тивления любых стан- дартных градуировок И-С-62 40 30 50 2
РПИБ-2С КПИ-2С Температура двух сред, измеряемая тер- мометрами сопротив- ления. Один пара- метр — регулируемый, второй — корректиру- ющий 2 И-2С-62 45 35 50 2
РПИБ-Т кпи-т Температура среды при условии ее измере- ния с помощью термо- электрического термо- метра 1 Т ер моэлектр и че- ские термометры лю- бых стандартных градуировок И-Т-62 40 30 50 0,12
РПИБ-Т2 КПИ-Т2 Регулируемый пара- метр-температура (тер- моэлектрический термо- метр); корректирующие параметр-уровень, дав- ление, расход (или на- оборот) 1+2 То же и дифферен- циально-трансформа- торные или индук- ционные датчики И-Т2-62 50 35 50 и 150* 0,12 и 0,15*
• Параметры соответствуют датчикам переменного тока.
242
Рис. X 1.8. Электрическая схема подключения электронных приборов типа РПИБ и КПИ: а — РПИБ—III; б — КПИ-М;
б —РПИБ (КПИ)-МК—Н; г —РПИБ (КПИ)—IV; д— РПИБ (КПИ)4У-Ф; г —РПИБ (КПИ)-2С; ж —РПИБ (КПИ)-Т2;
1 — стабилизированное питание переменным током 220 В, 50 Гц; 2 — выход к пусковому устройству исполнительного меха-
низма; 3 — колодка зажимов электронного блока; 4 — к задатчику; 5 — колодка зажимов измерительного блока; 6 — диффе-
ренциально-трансформаторный датчик первичного прибора; 7 — трансформатор напряжения; 8—датчик типа ДТТ-58; 9—к ука-
зателю выхода (миллиамперметру); 10 — к вспомогательным регуляторам; 11 — трансформатор тока; 12—к нагрузке; 13—к дат-
чику кислородомера; 14 — к рамкам ферродинамических датчиков; 15 — термометр сопротивления; 16 — коробка холодных
спаев; 17 — термоэлектрический термометр
243
предназначено для формирования прибором определенного
закона изменения выходного напряжения. Статический
коэффициент усиления приборов КПИ не менее 225 (для
прибора КПИ-1У-Ф не менее 125). Время изодрома 500 с.
Число выходных (управляющих) обмоток равно шести.
Выход аналоговый переменного тока. Номинальное сопро-
тивление нагрузки на каждую выходную обмотку 200 Ом.
Соединение регуляторов и корректирующих приборов
с другими элементами схемы регулирования должно
осуществляться медным кабелем, сечением не менее 1,5 мм2,
и производиться по нормам, отвечающим рабочему напря-
жению 250 В. Измерительные цепи от первичных приборов
и выносного задатчика могут быть объединены в общий
кабель. Силовая цепь выделяется в отдельный кабель.
Выходные цепи регуляторов и корректирующих приборов
не следует совмещать в общем кабеле с их входными це-
пями. Схемы подключения приборов изображены на
рис. XI.8, а—ж.
Схемы на рис. XI.8, в—ж изображены без колодки
зажимов электронного блока, поэтому при применении
регуляторов РПИБ необходимо пользоваться схемой под-
ключения электронного блока в соответствии с рис. XI.8, о,
для КПИ—рис. XI.8, б. Подключения (приборов
РПИБ(КПИ)-Т и РПИБ(КПИ)-С отличается от приведен-
ных на рис. XI.8, е—ж наличием одного термодатчика,
подключаемого к зажимам 37—38—39. Устройства должны
питаться стабилизированным напряжением 220 В. 50 Гц.
XI.2.3. Приборы электронные
функциональные
Электронные функциональные приборы встраиваются
в унифицированный корпус, представленный на
рис. XI.9, о, б. Все приборы питаются переменным током
(50 Гц) со стабилизированным напряжением 220 В. По-
требляемая мощность не превышает 15 В - А (приборы СП-63
и РП-63 потребляют по 10 В-А). Питание подключается
к зажимам 1 и 2.
ОООООООООО
123456769 10
11121314151617161920
ОООООООООО
Рис. XI.9. Электрон-
ный прибор функцио-
нальный: а — общий
вид; б — колодка зажи-
мов
'Дифференциаторы ламповые типа ДЛ-Т и ДЛ-П
в комплекте с регуляторами РПИБ (КПИ) обеспечивают
ПИД-закон регулирования. Приборы ДЛ-Т преобразовы-
вают значение температуры, измеряемой термоэлектриче-
ским термометром, в сигнал постоянного тока, пропорцио-
нальный скорости изменения температуры. У дифферен-
циатора ДЛ-П вместо термометра подключаются один или
два первичных прибора, снабженных дифференциально-
Таблица XI.5
Варианта включения дифференциатора типа ДЛ
№ ва- рианта Наименование варианта Характерные особенности Постоянная времени диффе- ренцирования в с Закороченные зажимы на выходной колодке
I 1 Нормальное включение диффе- ренциатора Выходное напряжение про- порционально скорости изме- нения входного сигнала 0—30 11—12, 11—17, 14—15
2 То же с удвоенным коэффи- циентом усиления То же 0—30 8—9—10, 14—15, 11—17
3 Нормальное включение диффе- ренциатора с введенным демпфе- ром Сглаживание пульсаций сигнала 0—30 11—12, 14—15, 17—18—19
4 То же с удвоенным коэффи- циентом усиления То же 0—30 8—9—10, 14—15, 17—18—19
5 Полная отрицательная обрат- ная связь в дифференциаторе * Использование в качестве внешней упругой обратной связи, охватывающей испол- нительный механизм 0—500 11—12, 14—15—17
6 То же с удвоенным коэффи- циентом усиления * То же 0—1000 8—9—10, 14—15—17
7 Частичная отрицательная связь в дифференциаторе при нормальном коэффициенте уси- ления ** » <500 или <1000 11—12, 14—17
8 Отрицательная обратная связь в усилителе *** Прибор используется как демпфер, если постоянная вре- мени демпфера регулятора не- достаточна — 11—12, 14—15, 16—17
* Прибор может служить в качестве интегратора (выход на зажимах 15—16): * * Дифференцированный сигнал снимается с зажимов 14—15; * ** Демпфированный сигнал снимается с зажимов 15—16.
244
трансформаторными либо реостатными датчиками, по-
требляющими ток не более 160—180 мА.
Входное сопротивление ДЛ-Т постоянному току 50 Ом,
входное сопротивление ДЛ-П переменному току по каналу
каждого датчика не менее 150 Ом.
Термоэлектрический термометр подключается через
коробку холодных спаев к зажимам 3,4 и 5. Датчики пере-
менного тока подсоединяются к зажимам 3,5 (питание либо
первичная обмотка); 4 и 6 (вторичная обмотка первого
датчика), 4 и 7 (вторичная обмотка второго датчика).
Рамки ферродинамических датчиков также подключаются
к зажимам 4—6 и 4—7.
Выходной дифференцированный сигнал снимается
с зажимов tl—14 и включается последовательно с выход-
ным сигналом от измерительного блока, т. е. на зажим 15
электронного блока и на зажим 25 измерительного блока.
Аналогичное последовательное подключение к регулирую-
щему прибору осуществляется при наличии двух и более
дифференциаторов. Переключение перемычек на зажимах
выходной панели прибора ДД позволяет иметь несколько
вариантов (табл. XI.5) включения дифференциатора,
отличающихся статическими и динамическими характе-
ристиками.
Переключатели ламповые с контактным выходом типа
ПЛК-Т и ПЛК-П применяются в схемах защиты и сигна-
лизации предельных значений .температуры, измеряемой
с помощью одного термоэлектрического термометра
(ПЛК-Т), или параметров, измеряемых первичными при-
борами (одним или двумя) с дифференциально-трансформа-
торными или реостатными датчиками (ПЛК-П). Переклю-
чатель ПЛК-П может использоваться также в схемах так
называемых шагающих следящих систем в качестве сле-
дящего прибора, воспринимающего сигналы по положению
выходного вала двух электрических исполнительных
механизмов.
Переключатель состоит из измерительного устройства,
промежуточного фазочувствительного усилителя, элек-
тронного усилителя мощности с выходным реле. Уставка
заданного значения осуществляется при помощи перемен-
ного сопротивления измерительного |устройства «коррек-
тор Т» для ПЛК-Т и «корректор И» для ПЛК-П.
Коробка холодных спаев подключается к зажимам
3—4—5, при этом зажимы б и 7 перемкнуты. Если переклю-
чатель ПЛК-Т используется в качестве индикатора малых
сигналов постоянного тока, например, для обнаружения
разности температур, измеряемых двумя термометрами
одинаковой градуировки, последние присоединяются
встречно в коробке холодных спаев, которая подключается
непосредственно на вход магнитного усилителя (зажимы
5—6), минуя измерительную схему.
Подключение дифференциально-трансформаторного
датчика к ПЛК-П осуществляется к зажимам 3—5 (первич-
ная обмотка) и 4—5. В случае двух датчиков первичные
обмотки обоих датчиков подключаются к зажимам 3—5;
вторичная обмотка первого датчика подсоединяется к зажи-
мам 4—7, а второго датчика — к зажимам 4—6.
Приборы могут работать в режиме одностороннего
ограничения (попарно соединены между собой зажимы
19—20 и 9—10), когда срабатывание выходного реле про-
исходит при изменении сигнала с измерительного устрой-
ства только в одном направлении. Имеется режим дву-
стороннего ограничения (зажимы 18—19,9—8закорочены),
при котором изменение входного сигнала в ту или иную
сторону приводит к срабатыванию выходного реле. Пере-
ключающие контакты реле выведены на зажимы 14—12
и 17—15 (контакты 12—13 и 15—16 размыкающие).
Разрывная мощность выходных контактов 12 Вт при
напряжении 60 В постоянного тока. Зажим 11 подсоеди-
няется к контуру заземления. Зона возврата, приведенная
ко входу ПЛК-Т, равна 0,2 мВ, а для ПЛК-П 6 мВ.
Блок сравнения с контактным выходом типа БСК-П
предназначен в качестве устройства, обеспечивающего
пропуск наибольшего из двух сигналов (от дифферен-
циально-трансформаторных датчиков), поступающи ня
вход измерительного блока РПИБ или КПИ.
Дифференциально-трансформаторные датчики под
ключаются к зажимам 3—6 (или 3—7). Причем вторичная
обмотка датчика подключается к зажимам 6, 4 (7, 4).
Если сигнал от второго датчика больше, чем сигнал от
первого, то сигнал второго датчика через размыкающие
контакты реле БСК-П проходит на вход (зажимы 27—38)
измерительного блока И-Ш-62. Когда сигнал от первого
датчика превысит сигнал второго, то происходит срабаты-
вание реле БСК-П и на вход измерительного блока через
замыкающие контакты подается сигнал первого датчика,
а второй отключается. На колодке зажимов прибора
БСК-П сигнал второго датчика выходит на зажимы 12—18,
а первого — на зажимы 17—18. Зажимы 9—10 и 19—20
попарно перемкнуты.
Входное сопротивление измерительной схемы прибора
переменному току по каналу каждого из датчиков должно
быть не менее 150 Ом. Зона возврата, приведенная ко
входу прибора, 6 мВ.
Сумматор сигналов переменного тока типа СП-63
применяется в схемах автоматического регулирования
в качестве устройства, осуществляющего суммирование
сигналов переменного тока от четырех первичных прибо-
ров, снабженных дифференциально-трансформаторными
либо реостатными датчиками, а также сигналов от элек-
тронных корректирующих приборов. Первый датчик
подключается к зажимам 3 и 5 (питание датчика), 4 и 6;
второй датчик — соответственно к 7 и 9, 8 и 10; третий —
11 и 13, 12 и 14, а четвертый— 15 и 17, 16 и 18.
Выходной сигнал один (зажимы 19 и 20); диапазон
изменения выходного сигнала — 1 В; выходное сопротивле-
ние усилителя не более 10 Ом. Коэффициент передачи
сигнала 1±0,2.
Размножитель сигналов переменного тока типа РП-63
предназначен для увеличения числа выходных цепей от
первичных приборов-датчиков переменного тока и элек-
тронного корректирующего прибора. Работает совместно
с дифференциально-трансформаторными или реостатными
датчиками, число которых не превышает двух. Первый
датчик подключается к зажимам 5 и 7 (питание датчика),
3 и 6, а второй—соответственно к зажимам 8 и 10, 4 и 9.
Количество выходных обмоток пять (зажимы от 11
до 20 попарно); диапазон изменения выходного сигнала
±1 В; выходное сопротивление не более 10 Ом, коэффи-
циент передачи сигнала 1±0,2.
XI.2.4. Вспомогательные устройства
Задатчик ручного управления типа ЗР предназначен
для установки (от руки) заданного значения параметра,
поддерживаемого автоматическим регулятором.
У задатчиков типа ЗР-1 номинальное значение сопро-
тивления потенциометра 25 Ом, у задатчиков типа ЗР-2
50 Ом (полное сопротивление 250 Ом). Задатчик ЗР-З
имеет спаренные потенциометры с сопротивлением 50 Ом
каждый. В комплект поставки электронных регуляторов
РПИБ-М (КПИ-М) входит задатчик ЗР-4 (номинальное
значение сопротивления потенциометра 22 Ом, полное
сопротивление задатчика 172 Ом). Для работы с электрон-
ным импульсатором РПИБ-Ш-И используется задатчик
ЗР-5 (номинальное сопротивление потенциометра 1500 Ом).
Все задатчики имеют 100%-иую шкалу с ценой деле-
ния 1 %. Г абаритные размеры приборов ЗР 35Х 60 X 209 мм.
Блоки управления типа БУ-116 (сопротивление потен-
циометра задатчика 25 Ом) и БУ-2/6, индикатор положе-
ния типа И ПУ, источник питания типа ИП и пост ди-
станционного управления ПДУ-64 рассмотрены в XIII.4.
Коробка холодных спаев термоэлектрических термо-
метров типа КХС обеспечивает автоматическую компен-
сацию т. э. д. с. холодных спаев при изменении темпера-
туры окружающего воздуха. Коробка рассчитана на
независимую работу с одним либо с двумя термоэлекгри-
,245
вескими термометрами градуировки ХК (по заказу гра-
дуировка может быть изменена иа любую стандартную).
Габаритные размеры 94X134X 51 мм.
Устройство динамической связи типа КДС-Б при-
меняется в схемах автоматического регулирования в каче-
стве вспомогательного элемента, обеспечивающего осуще-
ствление динамической связи между электронными регуля-
торами типа РПИБ. Величина входного сопротивления
постоянному току 50 кОм, номинальное значение управляю-
щего сигнала 24 В постоянного тока, диапазон изменения
постоянной времени динамической связи 0—300 с. Габа-
ритные размеры 145Х 138Х 138 мм.
XI.3. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ
ЧЕБОКСАРСКОГО ЗАВОДА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ
МЕХАНИЗМОВ
Питание аппаратуры осуществляется от сети 220 В,
50 Гц. В месте установки приборов допускаются внешние
магнитные поля постоянного или переменного тока про-
мышленной частоты напряженностью до 400 А/м. Частота
вибрации мест крепления приборов ие должна превышать
25 Гц при амплитуде до 0,1 мм.
XI. 3.1. Регулирующие приборы РП2
Релейный бесконтактный регулирующий прибор РП2
предназначен для преобразования входного электриче-
ского сигнала в последовательность импульсов, интегри-
рование которых обеспечивает получение ПИ-закона регу-
лирования. При подключении .внешнего дифференциатора
прибор может обеспечить ПИД-закон регулирования.
Приборы позволяют также формировать П- и ПД-законы
регулирования.
Функционально и конструктивно приборы типа РП2
разбиты иа два блока — электронный РП2 и измерительный.
Измерительный блок является устройством, служащим для
алгебраического суммирования входных сигналов датчи-
ков, сравнения их с сигналом задатчика, усиления и вы-
дачи сигнала рассогласования в виде напряжения постоян-
ного тока. Электронный блок служит для усиления и
преобразования сигнала, поступающего от измерительного
блока, с целью импульсного управления через магнитный
усилитель электрическим исполнительным механизмом.
Регулирующие приборы предназначены для работы с маг-
нитным усилителем УМД-Б, имеющим свой источник
управляющего напряжения и схему гашения тиристорных
ключей регулятора. В некоторых случаях как исключение
вместо магнитного усилителя может использоваться маг-
нитный реверсивный контактор. Регулирующий прибор
РП2 может выпускаться в экспортном исполнении.
Основные технические характеристики регулирую-
щих приборов РП2 приведены в табл. XI.6. Мощность,
потребляемая приборами с измерительным блоком, не
превышает 50 В-А, с электронным блоком — 40 В-А.
Минимальная и максимальная зоны нечувствительности
регулирующих приборов всех модификаций равны соответ-
ственно 0,2 и 1,2% от максимальной величины входного
сигнала; диапазон настройки времени интегрирования
2—500 с (по особому заказу 20—2000 с); скорость связи
изменяется в диапазоне 0,2—2,5%/с; выходное напряжение
постоянного тока на активной нагрузке 80 Ом равно 24 В;
выход прибора трехпроводный. В регулирующих приборах
предусмотрена возможность ввода дискретных (логиче-
ских) команд, запрещающих действие регулятора как
в одном, так и в обоих направлениях нли обеспечивающих
принудительное срабатывание в любом направлении.
Предусмотрена также возможность автоподстройки дина-
мических параметров — скорости связи и времени интегри-
рования. Все измерительные блоки комплектуются вынос-
ными задатчиками.
В приборе РП2-ПЗ для получения большего входного
сопротивления с целью уменьшения температурной погреш-
ности при использовании ферродинамических датчиков
следует применять внешнее суммирование сигналов датчи-
ков. В приборе может использоваться ферродинамический
задатчик, который включается аналогично датчику, что
позволяет значительно уменьшить влияние окружающей
температуры на величину задания.
Регулирующий прибор РП2-СЗ при работе с двумя
термометрами сопротивления поддерживает заданную
разность температур.
Регулирующий прибор РП2-ТЗ обеспечивает гаранти-
рованную чувствительность по э. д. с. при сопротивлении
Таблица XI.6
Основные технические характеристики регулирующих приборов РП2
Наименование параметра Тип прибора
РП2-ПЗ РП2-СЗ РП2-ТЗ РП2-УЗ
Тип измерительного блока Тип датчика И-ПЗ Дифференци- ально-трансфор- маторный и фер- родинамиче- ский * И-СЗ Термометры со- противления ТСМ, ТСП И-ТЗ Термопары ХК, ХА И-УЗ Датчики с то- ковым сигналом 0—5 мА постоян- ного тока **
Число входов 4 2 1 4
Тип задатчика ЗБ-5 ЗД-50 или ЗБ-5 ЗД-50 или ЗБ-5 ЗД-50, ЗД-1000 или ЗБ-5
Входное сопротивление 20 кОм — — 250 Ом
Величина 100% -кого входного сигнала Переменное на- пряжение 1 В Активное со- противление 20 Ом Напряжение постоянного тока 50 мВ Постоянный ток 5 мА
* На один из входов может быть подан сигнал от индуктивного или реостатного датчика. • • На каждый из входов может быть подан сигнал 0—20 мА.
246
линии связи с термопарой не более 50 Ом.' Уменьшение
чувствительности, вносимое сопротивлением линии связи,
может компенсироваться подбором величины сопротивле-
ния в измерительном блоке. Кроме термопар, прибор
может работать с радиационными пирометрами с макси-
мальной э. д. с. не более 50 мВ.
В приборах РП2-СЗ, РП2-ТЗ и РП2-УЗ предусмотрена
возможность подключения задатчика с унифицированным
токовым сигналом 0—5 мА. Измерительные блоки И-ПЗ
и И-УЗ обеспечивают алгебраическое суммирование до
четырех сигналов в нужной пропорции. В блоке И-ПЗ
имеется источник питания для датчиков с напряжением
12 В.
Электронный блок РП2 в частном случае может быть
использован и без измерительного блока. При этом сигнал
ошибки формируется непосредственно на входе РП2 как
результат сравнения унифицированных входных сигналов
регулируемого параметра и задания. Блок РП2 имеет два
входа для унифицированного сигнала постоянного тока
О—5 мА (входное сопротивление 500 Ом), один вход для
регулирующего прибора РП2 входит задатчик, предназна-
ченный для ручной установки регулируемого параметра.
Схема электрическая подключений прибора РП2-ПЗ
с четырьмя дифференциально-трансформаторными датчи-
ками приведена на рис. XI.11. В случае использования
одного датчика его следует питать от клемм 37, 38 или 38,
39. При использовании двух датчиков их обмотки питания
соединяются последовательно и подсоединяются к клеммам
37, 39 или 39, 40, при использовании трех датчиков после-
50 Гц, 220 В
2. п 1 1
Логина Логина
меньше” „больше'
При работе
с МКР-0-58
При работе
с УМД-В
Рис. XI.10. Общий вид приборов РП2 и КП2
11
Дистан-
ционное
управле-
ние ско-
ростью
РП2-ПЗ
Весмнтакт -
ный задатчик
Ji
___9_
5
1
2 3Б-5
Ui-J
связи 3|Г71 Г~7
31 32 33 39 353637 38 39 90
и-'~--~ОООо
1
1
2
> о
W <4^
Типы приборов Н в мм Вырез в щите в мм
РП2, КП2 120 112X152
РП2-ПЗ, РП2-СЗ, РП2-ТЗ. РП2-УЗ. КП2-ПЗ. КП2-СЗ, КП2-ТЗ, КП2-УЗ 160 152x152
сигнала постоянного тока 0—20 мА (входное сопротивление
125 Ом), один вход для сигнала постоянного напряжения
0—2500 мВ (входное сопротивление 50 мОм) и два высоко-
омных входа для подключения дифференциаторов. Прибор
имеет также входы для подключения блока динамической
связи, блока подстройки динамических параметров и для
ввода логических команд. Блок состоит из модуля усили-
теля с высокоомным входным сопротивлением, модуля
триггера стремя устойчивыми состояниями, модуля обрат-
ной связи, представляющего собой инерционное звено
с взаимно развязанными цепями заряда и разряда, модуля
питания.
Электронный блок РП2 и один из измерительных
блоков размещаются в общем кожухе. Электрическое
соединение между блоками и внешними устройствами
осуществляется через клеммиые колодки, расположенные
на задней стенке кожуха. Там же имеется штуцер для
подвода в кожух прибора сжатого воздуха с целью защиты
внутренних элементов при сильно загрязненном или агрес-
сивном воздухе в помещении. На передней панели блоков
размещены органы настройки и сигнальные лампы «больше»
и «меньше», указывающие направление работы регулятора.
Крепление прибора осуществляется с помощью установоч-
ного кронштейна, который входит в комплект поставки.
Общий вид прибора приведен на рис. XI. 10. В комплект
Рис. XI. 11. Схема электрическая подключений регули-
рующего прибора РП2-ПЗ с четырьмя дифференциально-
трансформаторными датчиками
довательно соединенные обмотки питания подсоединяются
к клеммам 38, 40 (при использовании четырех датчиков —
к клеммам 37, 40). В случае применения индуктивного
и реостатного датчика его следует подсоединять к клеммам
37, 35, 38, а обмотки питания остальных датчиков в зави-
симости от количества их — к клеммам 38, 39; 39, 40 или
38, 40 соответственно для одного, двух и трех дифтраисфор-
маторных и ферродинамических датчиков.
У прибора РП2-СЗ термометр сопротивления, измеряю-
щий регулируемую температуру, подключается к клеммам
31—33, а термометр, измеряющий корректирующую темпе-
ратуру, — к клеммам 34—36. При работе с одним термо-
метром (регулирование заданной температуры) между
клеммами 34 и 35 устанавливается манганиновое сопро-
тивление 49,6 Ом, а клеммы 35 и 36 соединяются перемыч-
кой. Реостатный задатчик ЗД-50 подключается к клеммам
26—28, при отсутствии]реостатного задатчика между этими
клеммами устанавливаются перемычки. Бесконтактный
задатчик подключается к клеммам 37—39.
247
Таблица XI.7
XI.3.2. Корректирующие приборы КП2
Основные технические характеристики
корректирующих приборов КП2
Тип прибора
Параметр ео Е ео О СО ео
КП2 КП2 КП2 КП2 КП2
Тип задатчика ЗД-50; ЗБ-5 ЗД-50; ЗД-1000; ДРУ-У; ЗБ-5; БДУ-3 ДРУ-У; БДУ-3
Время демп- фирования входного сиг- нала в с: минимальное максимальное 1,5 10 1,5 10 1,5 10 1,5 10 1 10
Потребляемая мощность в В-А 55 25 25 25 15
Корректирующий прибор КП2 предназначен для
алгебраического суммирования входных сигналов с сигна-
лом задатчика, демпфирования и преобразования суммар-
ного сигнала в изменяющийся по заданному закону регу-
лирования унифицированный выходной сигнал постоянного
тока 0—5 мА. Приборы позволяют формировать ПИ-,
ПИД-, П- и ПД-законы регулирования. ПИ-закон регули-
рования формируется с помощью действующей внутри при-
бора отрицательной обратной связи. П-закон регулирова-
ния формируется прибором КП2-УЗ. ПИД- и ПД-законы
регулирования формируются корректирующим прибором
при работе его с дифференциатором, выполненным в виде
отдельного блока. Приборы могут воздействовать на регу-
лирующие приборы типа РП2, РП2-УЗ, на электрические
следящие системы, а также через электропневматические
преобразователи с входным сигналом 0—5 мА постоянного
тока — на пневматические исполнительные механизмы.
Функционально и конструктивно приборы типа КП2
разбиты на два блока — электронный КП2 и измеритель-
ный. Измерительные блоки, применяемые в корректирую-
щих приборах КП2 и регулирующих приборах РП2,
идентичны.
Тип и назначение измерительного блока, тип датчика,
число входов, величина 100%-ного входного сигнала для
приборов КП2-ПЗ, КП2-СЗ, КП2-ТЗ, КП2-УЗ и электрон-
ного блока КП2 такие же, как для приборов РП2-ПЗ,
РП2-СЗ, РП2-ТЗ, РП2-УЗ и электронного блока РП2.
Диапазон настройки времени интегрирования у приборов
КП2 такой же, как у приборов РП2. Остальные технические
Регулирующий прибор и магнитный усилитель
УМД-Б необходимо питать от одной фазы сети.
Рис. XI. 12. Схема электрическая подключений корректирующего прибора КП-2
характеристики приборов КП2 при-
ведены в табл. XI.7.
Особенности работы приборов
КП2-ПЗ, КП2-СЗ, КП2-ТЗ анало-
гичны особенностям работы прибо-
ров РП2-ПЗ, РП2-СЗ и РП2-ТЗ
соответственно.
Электронный блок КП2 слу-
жит для суммирования сигналов,
поступающих от измерительного
блока и других устройств, преоб-
разования результирующего сиг-
нала в унифицированный 0—5 мА и
формирования необходимого закона
регулирования. Электронный блок
может применяться без измеритель-
ного блока как самостоятельный
корректирующий прибор. При
отключении обратной связи (ручка
«Время интегрирования» в положе-
нии 0) блок представляет собой
усилитель постоянного тока. Для
уменьшения дрейфа нуля усили-
тель выполнен с промежуточным
преобразованием постоянного тока
в переменный. Общий вид прибора
КП2 приведен на рис. XI.10.
В комплект поставки коррек-
тирующего прибора КП2 входят
задатчик ЗД-50, коробка холодных
спаев типа КХС кприбору КП2-ТЗ,
сопротивление манганиновое 49,60м
к прибору КП2-СЗ. По особому
заказу поставляется задатчик ЗБ-5
или задатчик ЗД-1000 (к прибору
КП2-УЗ). За отдельную плату по-
ставляется блок дистанционного
управления БДУ-3 и размножитель
выхода к приборам КП2 и КП2-УЗ.
Датчики и задатчики подключа-
ются к приборам КП2-ПЗ, КП2-СЗ,
КП2-ТЗ, КП2-УЗ так же, как к при-
248
борам РП2-ПЗ, РП2-СЗ, РП2-ТЗ, РП2-УЗ. Питание под-
водится у приборов КП2 к клеммам /, 2, сигнал по-
стоянного тока 0—5 мА снимается с клемм 7, 8. Схема
электрическая подключений корректирующего прибора
КП2 с блоком дистанционного управления БДУ-3 и про-
граммным задатчиком ПД-44УМ приведена на рис. XI.12.
XI. 3.3. Вспомогательные устройства
Дифференциаторы. Дифференциаторы предназначены
для осуществления совместно с регулирующими приборами
РП2 и корректирующими приборами КП2 пропорциональ-
но-интегрально-дифференциального закона регулирования.
Выпускаются Д-П-—для работы с дифтрансформаторными,
ферродинамическими, индуктивными и реостатными дат-
чиками; Д-У — для работы с датчиками с унифицирован-
ным токовым сигналом.
Входное сопротивление дифференциаторов и сопро-
тивление нагрузки не менее 100 Ом, постоянная времени
дифференцирования 1—300 с, постоянная времени демпфи-
рования от 0,3 до 13 с, потребляемая мощность 50 В -А.
Габаритные размеры дифференциатора 200Х 120X300 мм.
Ручные задатчики. Реостатные задатчики ЗД-50 и
ЗД-1000 представляют собой проволочный потенциометр,
диапазон их действия равен соответственно 10 и 100%, га-
баритные размеры 82X 82X 59 мм. Бесконтактный задат-
чик ЗБ-5 представляет собой однополупериодный двух-
тактный магнитный усилитель с внутренней положитель-
ной обратной связью, диапазон его действия равен 5%,
габаритные размеры 60x60x150 мм.
Механоэлектрический преобразователь типа Э-2Д1.
Преобразователь предназначен для встраивания в различ-
ные устройства и приборы с целью линейного преобразова-
ния углового перемещения в унифицированный сигнал
0—5 мА постоянного тока. Преобразователь состоит из
трех отдельных блоков: магнитоэлектрического гальвано-
метра Г-8, электронного генератора Э-2 и блока питания
П-8.
Основная погрешность преобразователя — 1%. Вход-
ной сигнал — угол поворота входной оси 0—30°. Потреб-
ляемая мощность не более 5 В -А. Сопротивление нагрузки
совместно с сопротивлением линии связи до 2,5 кОм.
Рабочее положение блока гальванометра — любое, при
котором входная ось расположена горизонтально, с допу-
стимым отклонением до 5° в любую сторону. Рабочее
положение остальных блоков — любое. Расстояние от
любой точки блока гальванометра до массивных ферро-
магнитных тел должно быть не менее 50 мм. Момент,
необходимый для поворота входной оси на полный рабочий
угол, не превышает 15 гс-см.
Габаритные размеры блока генератора 97X 77X 30 м,
гальванометра 92х 105X 63 мм, блока питания 155Х 127х
X 148,5 мм. Прибор может выпускаться в экспортном
исполнении.
Преобразователь нормирующий типа НП-Р1М * пред-
назначен для преобразования сопротивления реохорда
в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА.
Преобразователи рассчитаны на совместную работу с рео-
хордами 0—120,0—150,0—300 Ом, выходной сигнал пре-
образователя пропорционален изменению сопротивления
реохорда. Потребляемая мощность 15 Вт, сопротивление
нагрузки 2,5 кОм, основная погрешность —0,5%. Принцип
действия преобразователя описан в п. 1.5, а общий вид
приведен на рис. 1.7.
Программный задатчик типа ПД-44УМ1. Задатчик
предназначен для выдачи унифицированного сигнала
0—5 мА постоянного тока, изменяющегося во времени со-
гласно программе, заданной конфигурацией программного
диска. Основные узлы программного задатчика — програм-
* Нормирующие преобразователи НП-ТЛ1 и НП-СЛ1
описаны в п. 1.5.
миый механизм и механоэлектрический преобразователь
Э-2Д1. Класс прибора 1. Диапазон изменения радиуса
программного диска 15—65 мм. Скорость вращения
программного диска 1, 2 н 3 об/сут. Угол подъема
профиля диска не более 67°. Сопротивление нагрузки
совместно с сопротивлением линии связи до 2,5 кОм.
Потребляемая мощность не более 7 В-А. Габариты 175Х
X 200Х 300 мм. Может выпускаться в экспортном исполне-
нии. Схема электрическая подключений корректирующего
прибора КП2 с программным задатчиком ПД-44УМ1 и
блоком дистанционного управления БДУ-3 показана на
рис. XI. 12.
Блок дистаициоиного управления типа БДУ-3. Блок
предназначен для дистанционного управления исполнитель-
ным механизмом, переключения с дистанционного управле-
ния на автоматическое и обратно, ручной уставки задания,
переключения ручного задания на программное и обратно.
Дистанционный указатель положения типа ДУП-М
описан в XIII.4.
Коробка холодных спаев типа КХС. Подсоединение
термопар к измерительному блоку И-ТЗ осуществляется
через коробку холодных спаев типа КХС. Габаритные
размеры ее равны 154x 96x 58 мм.
XI.3.4. Сигнализирующее
устройство СУ-У
Сигнализирующее устройство СУ-У предназначено для
осуществления световой и звуковой сигнализации отклоне-
ний параметров, представленных унифицированным сигна-
лом постоянного тока 0—5 мА, а также для контроля этих
параметров по вызову и распределения входных сигналов
на ряд внешних приемников. Звуковая сигнализация
осуществляется с помощью общего внешнего источника
звука, световая — с помощью индивидуальных табло.
Входной сигнал может передаваться на несколько внешних
приемников с сопротивлением каждого от 0 до 250 Ом.
Возможно подключение нагрузки с сопротивлением более
250 Ом.
Сигнализирующее устройство состоит из распреде-
лителей сигнала РУ, сигнализаторов С2, блоков вызова
БВ1, блока контроля БК. Полный состав сигнализирую-
щего устройства может обеспечить однопредельную сигна-
лизацию до 100 входных параметров или двустороннюю
(по отклонению) сигнализацию до 50 параметров. При этом
комплект включает в себя 100 распределителей РУ, 50
сигнализаторов С2, 100 блоков БВ1, один блок БК. Для
контроля по вызову должен быть установлен один прибор
на 20 параметров.
Распределитель сигнала РУ и сигнализатор С2 могут
поставляться как самостоятельные изделия. В этом случае
распределитель РУ используется для передачи унифициро-
ванного токового сигнала 0—5 мА от одного датчика на
несколько (до семи) приемников, для преобразования этого
сигнала в сигнал напряжения 0—6 В и для дистанционного
включения в цепь унифицированного сигнала одного из
приемников. Сигнализатор С2 самостоятельно может
использоваться как простейший двух- или трехпозицион-
ный регулятор для бесконтактного управления электри-
ческим исполнительным устройством. Возможно также
сочетание двухпозиционного регулятора с однопредельным
сигнализатором.
Блок-схема сигнализирующего устройства приведена
на рис. XI.13. Входной сигнал 0—5 мА постоянного тока
поступает от источника информации (датчика, нормирую-
щего преобразователя) на соответствующий распредели-
тель сигнала. С распределителя сигнал направляется
к внешним приемникам системы (регулятор, УВМ, защита
и др-), а также на сигнализатор и (по вызову) через кон-
такты безъякорного реле на групповой контрольный при-
бор. Управление этим реле осуществляется с блока вызова.
Сигнализатор представляет собой релейное устройство,
срабатывающее при достижении сигналом заданного
249
значения уставки. Он имеет два независимых канала сиг-
нализации и может быть настроен для приема информа-
ции как от двух, так и от одного датчика. В случае приема
информации от двух датчиков (рис. XI. 13, вариант /) сиг-
нализатор по каждому входу осуществляет односторон-
нюю сигнализацию либо по максимуму (по верхнему пре-
делу), либо по минимуму (по нижнему пределу).
В случае приема информации от одного датчика
(рис. XI.13, варианты II и III) сигнализатор может осу-
ществлять двустороннюю сигнализацию (по максимуму
и минимуму) или одностороннюю сигнализацию с двумя
уставками. При этом сигнализатор может работать как
с двумя (вариант //), так и с одним блоком вызова (ва-
риант III). При работе сигнализатора с двумя блоками
вызова для каждого предела осуществляется своя световая
сигнализация.
При помощи тумблера В оператор может произвести
проверку исправности устройства. При включении тумблера
на все сигнализаторы (на оба канала) подается сигнал
контроля, вызывающий срабатывание всех исправных
сигнализаторов и мигающую световую сигнализацию всех
исправных табло блоков вызова.
Уставка срабатывания по каждому входному сигналу
может изменяться’в пределах от 0 до 5 мА, зона возврата по
каждому сигналу равна 1—3%, погрешность передачи
сигнала на любой токовый выход не превышает —0,3%,
погрешность преобразования входного сигнала в сигнал
постоянного напряжения на холостом ходу не более
±0,5%. Мощность, потребляемая сигнализатором С2,
не превышает 30 В-А. Мощность, потребляемая блоком
контроля БК, также не превышает 30 В-А. Габаритные
размеры распределителя сигналов равны 160Х48Х125 мм.
Рис. XI.13. Блок-схе-
ма сигнализирующего
устройства типа СУ-У:
Д — датчик; РУ — рас-
пределитель сигнала;
сигнализатор; БВ1—
блок вызова; БК—блок
контроля; ГП — группо-
вой контрольный при-
бор; В — тумблер; К —
кнопка съема звука;
КС — контроль исправ-
ности сигнализации;
КУ—контроль уставки;
ШМ — шина мигания;
ШЗ — шина запуска
звукового сигнала; Р1 —
шина -|-20 В; Р2—шина+
+ 80 В; ШС—шина сбро-
са; СП—световая пара-
метрическая сигнализа-
ция; СК—световая сиг-
нализация места вызова;
КВ — от кнопки вызова
группового контрольно-
го прибора
При достижении входным сигналом заданной уставки
происходит срабатывание триггерного устройства сигна-
лизатора С2, имеющего на выходе тиристор и безъякорное
реле, в результате чего прерывистое напряжение с шины
мигания IUM через тиристор поступает на блок вызова
БВ1. Лампочки накаливания, размещенные в корпусе
блока вызова, при этом осуществляют мигающую световую
сигнализацию. Одновременно один из контактов безъякор-
ного реле сигнализатора подготавливает цепь перевода
световой сигнализации блока вызова на ровное свечение
и включает устройство звуковой сигнализации блока кон-
троля. Звуковая сигнализация привлекает внимание
обслуживающего персонала, а мигающая световая сигнали-
зация определяет место отклонения параметра. Звуковой
сигнал может быть снят кнопкой К, при этом устройство
обеспечивает возможность включения звуковой сигнализа-
ции при срабатывании любого другого сигнализатора дан-
ного комплекта. Нажатием на кнопку вызова оператор
посылает управляющий сигнал на катушку безъякорного
реле распределителя сигнала РУ, осуществляя тем самым
подключение группового контрольного прибора ГП
к аварийному параметру (входному сигналу). Одновре-
менно в шину сброса ШС поступает электрический сигнал,
отключающий групповой контрольнй прибор от предше-
ствуюШей точки контроля. После вызова группового кон-
трольного прибора на аварийный параметр мигающая
световая сигнализация переходит в ровное свечение, кото-
рое прекращается после того, как контролируемый пара-
метр вернется в область нормальных значений.
250
Распределители могут устанавливаться рядами вплотную
друг к другу. Общий вид сигнализатора С2 идентичен
общему виду регулятора РП2; общий вид блока контроля
БК идентичен общему виду регулятора РП2-ПЗ (см.
рис. XI.10).
Блоки вызова устанавливаются в специальную кас-
сету, которая с помощью кронштейнов крепится на щите.
Кассеты выпускаются трех типоразмеров — с 1, с 5 и
с 10 блоками. Габаритные размеры кассеты 85X 41X195,
85X144X195, 85X 274X195 мм соответственно.
Сигнализирующее устройство СУ-У может выпу-
скаться в экспортном исполнении.
XI.4. ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ
ПРИБОРНЫЕ И АППАРАТНЫЕ
XI.4.1. Программные регуляторы
Программные регулирующие и задающие устройства
типа РУ5-01М и РУ5-02М. Автоматические электронные
программные регуляторы РУ5-01М предназначены для
позиционного регулирования технологических параметров
(температуры, давления, расхода и др.) по заданной
программе. Автоматические электронные программные
задающие устройства РУ5-02М предназначены для регули-
рования технологических параметров по заданной во
времени программе при совместной работе с регуляторами.
Программные устройства РУ5-01М и 'РУ5-02М ком-
плектуются с электронными измерительными приборами,
имеющими дополнительный реостатный датчик со 100%-ной
зоной пропорциональности. Принцип действия програм-
мных устройств заключается в постоянном автомати-
ческом слежении чувствительного элемента за гранью
программы, нанесенной в виде кривой на диаграммную
ленту. При этом заданное программой значение параметра
преобразуется в пропорциональный электрический сигнал,
который сравнивается с сигналом, пропорциональным
действительному значению регулируемого параметра. При
отклонении регулируемого параметра от заданного значе-
ния появляется сигнал разбаланса, и регулятор отрабаты-
вает управляющее воздействие, поступающее на исполни-
тельный механизм. Считывание программы осуществляется
фотоголовкой, которая состоит из фоторезистора, являю-
щегося чувствительным элементом, и лампочки подсвета.
Фоторезистор расположен с лицевой, а лампочка с внут-
ренней стороны диаграммной бумаги.
Погрешность программных устройств РУБ-01М и
РУ5-02М не более ±0,5% от длины шкалы; порог чувстви-
тельности следящей системы составляет 0,2% от длины
шкалы; зона нечувствительности позиционного регулирую-
щего устройства (только для РУ5-01М) не более 0,5% от
длины шкалы. Скорость продвижения диаграммной ленты
20, 40, 60, 80, 120, 240, 480, 720, 960 и 1440 мм/ч. Длина
одного рулона диаграммной ленты 10 м, ширина ленты —
160 мм. Время пробега кареткой шкалы программного
устройства не более 15 с. Градуировка шкалы 0—100%.
По специальному заказу программное устройство может
быть изготовлено с градуировкой, соответствующей гра-
дуировке шкалы измерительного прибора, совместно
с которым оно работает. Питание от сети 220 В, 50 Гц,
потребляемая мощность 60 В-А.
Так как рулон диаграммной ленты имеет длину 10 м,
то прибор может непрерывно работать от 7 ч (при скорости
продвижения ленты 1440 мм/ч) до 500 ч (при скорости
20 мм/ч). Эго позволяет во многих случаях нанести на
один рулон несколько следующих друг за другом циклов
программы. Для повторения программы ленту с приемного
барабана можно перемотать обратно на гильзу. В случае
частого повторения одного и того же цикла лучше при-
менять диаграммную ленту из полотняной кальки. Про-
грамму на бумажную диаграммную ленту можно наносить
карандашом или тушью, на ленту из полотняной кальки —
только тушью.
Габаритные размеры программного регулирующего
и задающего устройства типа РУ5-01М/02М равны
309X157X 420 мм.
Изготовитель: завод «Львовприбор», Львов.
Программные регуляторы температуры. Электронный
программный регулятор температуры ПРТЭ-2М, выпу-
скаемый Севастопольским приборостроительным заводом,
работает в комплекте с медными термометрами сопротивле-
ния градуировки 23 и может быть использован для регули-
рования в интервале температур 20—100° С и для измере-
ния в интервале 0—100° С. Измерительная часть схемы
прибора состоит из двух мостов: регулирующего и измери-
тельного, имеющих общее плечо-датчик температуры.
В диагональ измерительного моста включен микроампер-
метр, показывающий контролируемую температуру. Регу-
лирующий мост через схему усиления связан с выходным
реле, которое управляет исполнительным механизмом
(тяговой катушкой электромагнитного вентиля, подающего
пар или другой теплоноситель). В одно из плеч регулирую-
щего моста включен реостатный задатчик, положение
ползунка которого определяется профилем копира, соответ-
ствующего заданной программе. Программный механизм
приводится в действие синхронным двигателем и имеет
шкалу, указывающую время, прошедшее с начала цикла
регулирования. В схеме предусмотрены переключатели
для сигнализации и отключения регулятора от питающей
сети по окончании цикла регулирования, а также для
включения вспомогательной системы (например, венти-
ляции).
Зона нечувствительности регулятора ПРТЭ-2М 0,5%
от верхнего предела измерения (без учета влияния инер-
ционности датчика); погрешность измерения и регулирова-
ния прибора ±2,5% при скорости изменения температуры
не более 40° С/ч; максимальная продолжительность цикла
регулирования процесса 24 ч. Разрывная мощность контак-
тов выходной цепи не более 200 В • А; длительный ток через
контакты не более 2 А, питание прибора от сети 220 В,
50 Гц, потребляемая мощность 35 Вт. Регулятор предна-
значен для щитового монтажа; габаритные размеры регу-
лятора ПРТЭ-2М 370X 217x 233 мм.
Свердловский опытный завод треста «Уралмонтаж-
автоматика» выпускает электронный программный регули-
рующий прибор ЭРП-61, который может работать в ком-
плекте с термометром сопротивления или термодатчиком.
Регулятор ЭРП-61 можно сочетать с любым исполни-
тельным механизмом с постоянной скоростью переме-
щения.
Диапазон регулирования прибора по заданной про-
грамме:' для термометров сопротивления градуировок 23,
24 и термодатчиков типа ТРД-61 в пределах 0—100° С;
для термометров сопротивления градуировок 21, 22
в пределах 0—200° С. Максимальный цикл регулирования
— 24 ч. Возврат программы в начальное положение после
окончания рабочего цикла производится вручную, про-
грамма задается сменным профилированным диском. Мак-
симальная скорость подъема температуры по программе
на 1 ч — 35% от верхнего предела диапазона регулирова-
ния. Зона нечувствительности прибора 0,5% от верхнего
предела регулирования. Питание прибора от сети 220 В,
50 Гц, потребляемая мощность 50 Вт. Контакты выходных
реле допускают разрывный ток 5 А при напряжении 220 В.
Прибор имеет путевые выключатели, обеспечивающие
остановку регулятора в конце цикла регулирования и
подачу сигнала в любое время в период работы регулятора
по программе. Сопротивление внешней цепи 2,5 Ом.
Габаритные размеры 384x 298x 250 мм, прибор приспо-
соблен как для утопленного, так и для настенного монтажа.
По требованию заказчика в комплекте с ЭРП-61 может
поставляться паровой регулирующий клапан ПРК-61.
X 1.4.2. Регуляторы температуры
Терморегулятор ПТР-П. Терморегулятор предназначен
для регулирования температуры жидких и газообразных
сред, поставляется в комплекте с термосистемой наружного
или камерного типа. Модификации терморегулятора
ПТР-П:
Диапазон регулируемых
температур в °C
ПТР-П-02 .
ПТР-П-03 .
ПТР-П-04 .
ПТР-П-05 .
ПТР-П-06 .
(—30)—(—5)
(—10)—(+15)
(+5)-(+35)
(+30)—(+60)
(+50)—(+100)
Чувствительным элементом прибора является полу-
проводниковое термосопротивление, включенное в цепь
моста переменного тока. Напряжение с диагонали моста
подается на вход усилителя, причем фаза сигнала зависит
от знака изменения регулируемой температуры. Усилен-
ный сигнал поступает на фазочувствительные устройства,
управляющие выходными реле. Реостат обратной связи
исполнительного механизма введен в мост переменного
тока, вследствие чего регулятор является статическим
с жесткой обратной связью. Значение температуры на
шкале настройки соответствует среднему положению
ползунка реостата обратной связи.
251
Таблица XI.8
Термосистема прибора работает в средах с давлением
не более 5 кгс/см2. Зона пропорциональности регулируется
в пределах от 1,2 до 4° С, основная погрешность шкалы
настройки температуры не превышает ±ГС. Питание
от сети 220/127 В, 50 Гц, потребляемая мощность 10 В-А.
Разрывная мощность контактов выходных реле 50 Вт
при напряжении 220 В постоянного тока и 500 В-А при
напряжении 220 В переменного тока. Длина соединитель-
ных проводов прибора с термосистемой 3 м. Допускается
увеличение длины проводов до 300 м, при этом провода
должны быть экранированы, а нх общее сопротивление
не должно превышать 15 Ом. Габаритные размеры
106 X 167X114 мм, вырез в щите 101X162 мм.
Полупроводниковый пропорциональный регулятор тем-
пературы ПТРВ-ПТ. Прибор предназначен для регулиро-
вания температуры жидких и газообразных сред в усло-
виях влажного тропического климата. Технические харак-
теристики прибора приведены в табл. XI.8. Регулятор
работает в комплекте с медным термометром сопротивления
градуировки 23. Принцип действия регулятора ПТРВ-ПТ
аналогичен принципу действия регулятора ПТР-П.
Питание осуществляется от сети 220 В, 50 Гц, потреб-
ляемая мощность 15 В-А. Разрывная мощность контак-
тов и длина соединительной линии такие же, как у регу-
лятора ПТР-П. Габаритные размеры ПТРВ-ПТ равны
120Х160Х186 мм, прибор предназначен для щитового
монтажа.
Изготовитель регуляторов ПТР-П и ПТРВ-ПТ —
Завод приборов, Орел.
Основные технические характеристики
регулятора ПТРВ-ПТ
Модификация Диапазон регулируе- мых темпе- ратур в °C Предел регулиро- вания зоны пропорцио- нальности в °C Основная погрешность шкалы настройки в °C
ПТРВ-ПТ-01 (-40)- (-20) 1,5—6 ±0,6
ПТРВ-ПТ-02 (-30)- (-5) 1,5—6 ±0,6
ПТРВ-ПТ-03 (—10)— (+^5) 1,5—6 ±0,6
ПТРВ-ПТ-04 (+5)- (+35) 1,5—6 ±0,6
ПТРВ-ПТ-05 (+30)- (+60) 1,5—6 ±0,6
ПТРВ-ПТ-06 (+50)- (+Ю0) 1,5—12 ±1
Глава XII
ЧАСТОТНО- Ф ЕРРОДИ НАМИ Ч ЕСКИ Е РЕГУЛ Я ТОРЫ
XII. 1. ЧАСТОТНО-ФЕРРОДИНАМИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА ПРИБОРОВ
Специальным конструкторским бюро систем автомати-
ческого управления (СКВ САУ, Харьков) разработана
частотно-ферродннамическая система приборов контроля
и управления. Унифицированными сигналами системы
являются э. д. с. переменного тока (50 Гц) — (—1)—0—(+1)
и 0—2 В, а также частота в диапазоне 4—8 кГц. Особен-
ностью системы является бесконтактность измерительных
схем>(в результате чего приборы отличаются повышенной
надежностью); электрические контакты используются
только в схемах сигнализации, блокировки и ручного
управления регуляторами. Частотно-ферродинамическая
система приборов обеспечивает работу со стандартными
датчиками температуры (термометрами). Преобразователи
температуры описаны в 1.5, мосты и потенциометры си-
стемы см. в V.2. Для замера давления и расхода разра-
ботаны первичные приборы, приведенные в гл. II.
Плотномеры с ферродинамическими преобразователями
см. в VI 1.2. Вторичные приборы, работающие с частот-
ными и ферродинамическими преобразователями, пред-
ставлены в V.5.
Наличие в системе разнообразных преобразователей,
функциональных блоков и регуляторов обеспечивает реше-
ние различных задач автоматизации при помощи электри-
ческих и пневматических исполнительных механизмов.
Частотные датчики, встраиваемые в первичные или вто-
ричные приборы, обеспечивают связь с комплексами
централизованного контроля и управелния КТС ЛИУС
(см. XXII.2).
В основу системы положен блочно-модульный прин-
цип построения. Все изделия брызгозащищенные и пред-
назначены для установки в помещениях с нормальной
средой. Преобразователи, функциональные блоки и регу-
ляторы имеют унифицированные корпуса настенного
262
монтажа (см. рис. XII.4). Подключение электрических
цепей осуществляется при помощи штепсельных разъемов:
штепсельный разъем Шк (красный) является сетевым,
Шс (синий) — входным и Шж (желтый) — выходным.
Питание приборов системы обеспечивается переменным
током напряжением 220 В, 50 Гц.
Длина линии связи для ферродинамических приборов,
а также для дифманометров ДМИ (см. гл. II) составляет
не менее 1 км при использовании контрольных кабелей,
у которых емкость между любой парой проводов не пре-
вышает 0,125 мкФ и сопротивление каждого провода линии
связи не более 20 Ом. Не разрешается прокладывать
в одном кабеле силовые цепи приборов совместйо с измери-
тельными цепями и цепями обмоток возбуждения. Длина
линии связи от преобразователей с частотным выходом
до устройства преобразования информации составляет
1 км для телефонных кабелей ТГ, ТБ, ТРВКШ с диаме-
тром жилы 0,5 мм и до 3 км для кабелей ТГ и ТБ с диаме-
тром жилы 0,7 мм. Возможно применение контрольного
кабеля.
Модификации первичных приборов, преобразователей
и вторичных приборов отличаются в каждой группе друг
от друга количеством и номерами модификаций выходных
преобразователей ПФ, наличием выходного преобразо-
вателя ПГ (см. ниже XII.2.1), пневматическим преобразо-
вателем ПП (см. XIV.8), а также установкой сигнальных
устройств, характеристика которых приведена в Х.2.
Выходные преобразователи ПФ обозначаются буквой Ф,
которая при конкретном заказе заменяется цифрой 1—6
соответственно модификациям ПФ-1—ПФ-6. Выходной
преобразователь ПГ обозначается буквой Г *, а преобра-
• Наряду с частотными преобразователями генератор-
ного типа могут применяться частотные преобразователи
струнные типа ПС, обозначаемые буквой С.
зователь ПП — буквой П. Сигнальное устройство имеет
индекс Р. Наличие выходного сельсина отмечается бук-
вой Б. Отсутствие того или иного выходного устройства
индексируется буквой О. Преобразователи перемещений
(датчики) системы изготовляются заводом маркшейдер-
ских инструментов, Харьков; приборы частотно-ферроди-
намической системы — заводом КИП, Харьков.
XI 1.2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
X11.2.1. Преобразователи
перемещений типа ПФ и ПГ
Для преобразования угловых перемещений в пропор-
циональный унифицированный электрический сигнал пере-
менного тока используются преобразователи ПФ, которые
встраиваются в первичные и вторичные приборы, в регу-
ляторы и функциональные преобразователи. Преобразо-
ватель ПФ представляет собой ферродинамическую си-
стему (рис. XII. 1), магнитный поток которой созда-
Рис. XII. 1. Конструкция ферро-
динамического преобразователя
типа ПФ
ется переменным током, протекающим по обмотке воз-
буждения 8. Сердечник 3 механически связан с измери-
тельными или компенсирующими устройствами первич-
ных и вторичных приборов. Поворот сердечника в зазоре
между магнитопроводом 1 и башмаком 2 на угол а приво-
дит к наведению э. д. с. в рамке 5, укрепленной на сердеч-
нике. В рамке э. д. с. пропорциональна взаимной индук-
тивности между обмоткой возбуждения и рамкой при
практически неизменном токе в обмотке возбуждения.
В свою очередь, взаимоиндуктнвность изменяется от нуля
(при совпадении плоскости рамки с нейтралью NN) до
максимума при ±20°. Выходное напряжение регули-
руется изменением зазора 6 плунжером 7, а также пово-
ротом рамки в зазоре 4 в пределах 12° при неизменном
положении входной оси преобразователя.
Технические характеристики преобразователей све-
дены в табл. XII. 1. Модификации ПФ-1 и ПФ-2 исполь-
зуются в схемах умножения, деления и суммирования,
а преобразователи ПФ-5 и ПФ-6 применяются в схемах
соотношения. Характеристики последних четырех моди-
фикаций достигаются последовательным включением
с рамкой 5 обмотки смещения, намотанной поверх катушки
возбуждения 8. Максимальный момент, необходимый
Таблица XII.1
Технические характеристики преобразователей типа ПФ
Модификация Напряжение питания обмотки возбуждения в В (50 Гц) Пределы изменения величины комплексной взанмоин- дуктивности в мГ Пределы изменения ВЫХОДНОГО напряжения в В
ПФ-1 60 50—0—50 1—0—1
ПФ-2 12 10—0—10 1—0—1
ПФ-3 60 0—100 0—2
ПФ-4 12 0—20 0—2
ПФ-5 60 50—150 1—3
ПФ-6 12 10—30 1—3
для поворота входной оси преобразователя, равен
120 г-см. Номинальная потребляемая мощность 4 В-А.
Преобразователи частотные типа ПГ предназначены
для преобразования угловых или линейных перемещений
измерительных систем первичных и вторичных приборов
и преобразователей в пропорциональное изменение ча-
стоты сигнала переменного тока.
На рис. XII.2 показана функциональная схема изде-
лия с угловым перемещением. Преобразователь представ-
ляет собой генератор колебаний, частотозадающим эле-
ментом которого является квазирезонансная АТ-цепь.
Преобразователь ПГ работает следующим образом.
Изменение технологического параметра приводит
к угловому перемещению входной оси 1, которая через
ленточно-роликовую передачу 2 воздействует на плун-
жер индуктивного датчика 3. Изменение индуктивности
Рис. XII.2. Функциональная схема частот-
ного преобразователя типа ПГ
датчика приводит к изменению частоты автогенератора 4,
представляющего собой охваченный обратной связью
двухкаскадный усилитель переменного напряжения на
двух транзисторах. Сигнал с выхода автогенератора
подается на однотранзисторный буферный каскад 5, фор-
мирующий импульсы прямоугольной формы. Преобра-
зователь имеет два электрически изолированных выхода;
амплитуда выходного сигнала на каждом из выходов
в ненагруженном состоянии равна 1,2 В. Усилительные
каскады питаются от выпрямителя 6, который питается
от незаземленного источника 24 В, 50 Гц.
Потребляемая мощность 0,8 В-А. Рабочий угол пово-
рота входной оси преобразователя 40° (для модификаций
с линейным перемещением ход 2 мм). Пределы изменения
частоты выходных сигналов составляют 4—8 кГц для вто-
рого исполнения и 2—4 кГц — для первого исполнения.
Максимальный момент, необходимый для поворота вход-
ной оси, равен 150 г-см. Габаритные размеры преобра-
зователей ПФ и ПГ унифицированы и составляют
105X 67 X 77 мм.
253
XII.2.2. Преобразователи
ферродинамические токовые типа ПФТ
и напряжения типа ПФН
Прибор ПФТ предназначен для преобразования в по-
стоянный (пульсирующий) ток, а ПФН — в постоянное на-
пряжение сигналов ферродинамического преобразова-
теля ПФ-4. Преобразователь ПФТ может быть использо-
ван для преобразования напряжения, снимаемого с како-
го-либо стороннего источника, имеющего напряжение
синусоидальной формы величиной 0—2 В, 50 Гц, синфаз-
ное с напряжением питания ПФТ и не зависящее от коле-
баний напряжения сети, в пропорциональную величину
постоянного тока.
Преобразователи собраны по статической автокомпен-
сационной схеме с использованием электронного усили-
тельного блока. Выходной сигнал ПФТ: 0—1, 0—5 мА.
Сопротивление нагрузки соответственно 25 и 5 кОм,
включая сопротивление прибора и линии связи. Выходной
сигнал ПФН: 0—3 и 0—10 В. Сопротивление нагрузки
3 и 2 кОм. Сопротивление линии связи от выхода ПФН
до нагрузки не более 15 Ом. Пульсация напряжения на
выходе ПФН не более 0,2%. Основная погрешность пре-
образователей не превышает —2%. Для передачи пока-
заний комплектно с ПФТ могут поставляться индикатор
(миллиамперметр с габаритными размерами 160Х160Х
Х82 мм) и панель переключений (160x 34X 71 мм), уста-
навливаемые рядом на щите. Длина линии связи между
первичным прибором и преобразователем ПФТ (ПФН)
ограничена величиной сопротивления линии в 1 Ом.
Заземление проводов линии связи и преобразователе
ПФТ не допускается. Потребляемая мощность прибора
105 В-А.
При монтаже преобразователя ПФТ (ПФН) напря-
жение питания подключается к контактам 1—2 Шк,
входной сигнал— к контактам 3—4 Шк, обмотка возбужде-
ния ПФ-4 первичного прибора — к контактам 4—5 Шж.
Выходной сигнал измеряют на контактах 7—8 Шж (пред-
варительно подключив к ним сопротивление нагрузки).
XI 1.2.3. Преобразователи
электрические ферродинамические
типа ПЭФ
Преобразователи выпускаются двух видов: ПЭФ и
ПЭФ-К; второй оснащен ручным корректором для изме-
нения величины коэффициента обратной связи. Обе моди-
фикации преобразователей используются в схемах умно-
жения и деления.
На рис. ХП.З, б изображена схема преобразователя
ПЭФ-К, представляющего собой электронный усилитель 2,
^хваченный обратной связью, степень которой зависит
от угла поворота рамки преобразователя обратной связи 4.
От датчика 1 поступает на вход напряжение в диапазоне
С—2 В, 50 Гц. Выходное напряжение преобразователя
подается на 60-вольтную обмотку возбуждения ферроди-
намического преобразователя 3 (ПФ-3 или ПФ-5), устано-
вленного в других ферродинамических приборах, напри-
мер задатчиках или вторичных приборах и т. д.
Выходное напряжение преобразователя в схемах
умножения прямо пропорционально углам поворота рамок
датчика и преобразователя и обратно пропорционально
коэффициенту обратной связи.
В схемах деления преобразователь является вход-
ным преобразователем вторичного прибора, указываю-
щего частное (результат деления). Делимое задается в виде
сигнала от отдельного прибора (четвертого в рассматри-
ваемом комплекте), а делитель — сигнал, пропорциональ-
ный сигналу датчика 1 и обратно пропорциональный ко-
эффициенту обратной связи.
Преобразователь ПЭФ отличается от преобразователя
ПЭФ-К отсутствием рамки в преобразователе 4; таким
254
образом, влияние коэффициента обратной [связи ПЭФ
в рассмотренных арифметических операциях сводится
к единице.
Отношение пределов изменения коэффициента обрат-
ной связи находится в диапазоне от 1 до 3. Величина коэф-
фициента обратной связи изменяется вручную на шкале
ПЭФ-К. Имеется возможность ручного дистанционного и
автоматического изменений упомянутого коэффициента
(в этом случае элементом обратной связи является ферро-
динамический задатчик илн преобразователь с 60-вольт-
ной .обмоткой возбуждения, установленный вне прибора
ПЭФ-К).
Погрешность преобразования между выходным и
входным сигналами не превышает — 1% от максимальной
Рис. ХП.З. Функциональные схемы пре-
образователей типа ПФФК (о) и ПЭФ-К (б)
величины входного сигнала. Потребляемая мощность
40 В-А. Питание подводится к контактам 1—2 Шк; вход
от первичного прибора подключается к контактам 3—4 Шс;
выход осуществляется от контактов 12—14 Шж.
ХП.2.4. Преобразователи функциональные
ферродинамические типа ПФФ
Функциональные автоматические преобразователи
типа ПФФ обеспечивают измерение величины комплексной
взаимоиндуктивности ферродинамических преобразовате-
лей ПФ-2, ПФ-4, дифференциально-трансформаторных
датчиков (см. гл. II) и преобразование ее в пропорциональ-
ные унифицированные сигналы переменного тока, частоты,
пневматики, сельсинной передачи, а также осуществляют
сигнализацию или позиционное регулирование.
На рис. ХП.З, а представлена схема прибора ПФФК.
Работа прибора основана на принципе автокомпенсации.
Сигнал Ег от датчика 1 сравнивается с сигналом Е% от ком-
пенсирующего преобразователя 3 прибора. Разбаланс
через усилитель 7, двигатель 5, лекало 4 воздействует
на поворот рамки преобразователя 3 до наступления равно-
весия. Функциональная зависимость определяется про-
филем кулачка, который может быть, например, квадра-
тичным в случае измерения расхода или линейным при
необходимости размножения сигнала. Преобразователь
ПФФК отличается от преобразователя ПФФ автоматиче-
ским вводом коррекции по температуре при помощи тер-
мометра сопротивления 2 медного градуировки 23 или
платинового градуировки 21. Изменение величины сопро-
тивления термометра от температуры приводит к измене-
нию величины компенсирующего напряжения Е2, ибо
термометр включен в схему делителя на выходе компен-
сирующего преобразователя 3, и соответствующему пово-
роту выходной системы ПФФК.
Величина сопротивления каждого нз трех проводов,
соединяющих термометр сопротивления с преобразовате-
лем ПФФК, не должна превышать 1,5 Ом.
Преобразователь типа ПФФ-АКД предназначен для
автоматического корректирования дозы шихтоподачи до-
менной печи. Он вводит поправку на величину фактиче-
ского отвеса шихты и используется в схеме регистрации
и дозирования шихтоподачи; АКД не оснащен выходными
устройствами.
Преобразователи ПФФ и ПФФК выпускаются различ-
ных модификаций, отличающихся количеством и сочета-
ют
Рис. XII.4. Преобразователь типа ПФФ
нием выходных преобразователей 6. При этом количество
выходных ферродинамических преобразователей не может
превышать трех штук; остальные преобразователи уста-
навливаются по одной штуке, например: ПФФ-ФФФФР;
ПФФК-ФФГФР; ПФФ-ФПФФР; ПФФ-ФФГБР (рас-
шифровку индексов см. XII.1). При отсутствии того или
иного преобразователя вместо соответствующей буквы
ставится буква О.
При формулировании заказа после буквенного обозна-
чения типа преобразователя и тире вместо первого индекса
Ф проставляется номер модификации компенсирующего
ферродинамического преобразователя. Для системы дистан-
ционного измерения необходимо использовать компен-
сирующий преобразователь ПФ-2, для вычислительных
схем — ПФ-4, для работы с дифманометрами ДМИ — ПФ-1
и при работе ПФФК в составе измерительного комплекта
для измерения давления газа с коррекцией — ПФ-3.
Вместо остальных индексов Ф необходимо ставить номер
(1—6) требуемого выходного ферродинамического преобра-
зователя. Обозначение пневматического преобразователя
всегда размещается на втором месте, частотного — на
третьем, сельсина — на четвертом, а сигнальное устрой-
ство — на пятом месте. Для преобразователей ПФФК необ-
ходим еще и шестой знак, определяющий тип термометра
сопротивления: М — медный, П — платиновый.
Основная погрешность выходного сигнала ПФ и ПГ
равна ±1,0% и ПП— ±1,5%.
Внешний вид прибора приведен на рис. XII.4, при-
бор оснащен контрольной шкалой. Основная погрешность
показаний по контрольной шкале равна ±0,5%. По тре-
бованию заказчика основная погрешность одного из вы-
ходных сигналов может быть понижена до ±0,5% для
ПФ и ПГ и до ± 1,0 у ПП. Такой выходной сигнал оказы-
вается «основным». В этом случае погрешность показа-
ния других «неосновных» выходных сигналов возрастет
на 0,5%.
Преобразователь ПФФ потребляет 25 В-А. Питание
подводится к контактам 1—2 Шк; сигнальное устройство
подключено к контактам 3—5 и 6—8 Шк. Входной сигнал
от датчика подается на контакты 1—2 Шс, цепи питания
обмотки возбуждения датчика подключены к контактам
3—4 Шс. Первый выходной ПФ подключается к контак-
там 1—4 Шж, второй — к контактам 5—8 Шж и третий —
к контактам 9—12 Шж. Сельсин подключается к контак-
там 9—13 Шж. Генераторный датчик выводится на кон-
такты 5—8 Шж.
ХП.З. РЕГУЛЯТОРЫ ТИПА ГР
Регуляторы РФ-Ф предназначены для формирования
корректирующего воздействия в виде унифицированных
сигналов и для работы в схемах автоматизации дозирова-
ния. Регулятор осуществляет свои функции в комплекте
с преобразователем ПФФ (см. XII.2), который оснащается
соответствующим выходным преобразователем ПФ или
Рис. XI 1.5. Функциональная схема регулятора типа
РФ-Ф:
А —к разъему Шс преобразователя ПФФ. контакты /, 2; Б —
тоже, контакты 3. 4, В—к обмотке возбуждения преобразова-
телей ПФ задатчика и датчика; Г — к рамкам преобразователей
задатчика и датчика
сельсином (для схем дозирования). Входным сигналом
является ферродинамические преобразователи и диффе-
ренциально-трансформаторные датчики с диапазоном сиг-
налов 1—0—1 и 0—2 В. Регулятор обеспечивает П-,
И- и ПИ-законы регулирования, являясь гибридным
устройством аналогового (пропорциональный канал) и
дискретного (интегральный канал) типа.
На рис. XII.5 представлена функциональная схема
регулятора РФ-Ф. Сигнал ошибки, усиленный линейным
усилителем 3, снимается с делителя 5 (пропорциональный
канал) и подается на вход ПФФ, у которого выходная
система повернется (до момента компенсации) на угол,
пропорциональный сигналу ошибки. Дальнейшая компен-
сация ошибки производится интегральным каналом регу-
лятора. Через установленные Промежутки времени (пе-
риод интегрирования) генератор 7 запускает одновибра-
тор 6, который разрешает прохождение сигнала через
фазочувствительный выпрямитель 4 на время, пропор-
циональное величине ошибки. Двигатель 2 повернет рамку
ферродинамического преобразователя 1 на угол, пропор-
циональный величине сигнала ошибки. На входе ПФФ
255
появится дополнительное рассогласование, которое по-
движной системой ПФФ будет также скомпенсировано.
Выходной сигнал ПФФ будет использован для управле-
ния. Работа интегрального и пропорционального каналов
происходит одновременно.
Зона нечувствительности регулятора по интеграль-
ному каналу 0,4%. Пределы настроек периода интегри-
рования 0,5—200 с (3:20%). Пределы настроек коэффи-
циента усиления 0,5—50 (3:20%). Потребляемая мощность
30 В-А.
Регулятор РФ-ПИ является бесконтактным устрой-
ством, работающим в комплекте с приборами ферродина-
мической системы и электрическим исполнительным меха-
низмом типа МЭО или МЭК (см. параграф XIII.1). Регу-
лятор обеспечивает П,- И- или ПИ-закон регулирования.
ПИД-закон получается при помощи двух регуляторов
Рис. XII.6. Схема подключения регулятора типа РФ-ПИ
и блока управления типа БУС: I-РФ-ПИ; П-БУС-Т
РФ-ПИ, один из которых включается как дифференцирую-
щее устройство. Связь регулятора с исполнительным меха-
низмом осуществляется через силовой блок БУС. Испол-
нительные механизмы должны быть оснащены датчиком
положения вала с ферродинамическим преобразователем
ПФ-2 или индикатором угла поворота ИУФ. Задающие
устройства и датчики должны быть оснащены преобра-
зователями ПФ-4, обмотки возбуждения которых пита-
ются от автотрансформатора регулятора. Упомянутые
вспомогательные устройства описаны в ХП.4. В схемах
соотношения применяются ферродинамические преобра-
зователи ПФ-3 или ПФ-5, обмотка возбуждения которых
питается от преобразователя ПЭФ.
Функциональная схема и схема подключения регуля-
тора приведены на рис. XII.6. Сигнал разбаланса между
датчиком 1 и задатчиком 2 усиливается усилителем 3
и подается на следующие устройства: делитель напряже-
ния 9, с которого снимается сигнал для П-закона регу-
лирования; фазочувствительное устройство 6, управля-
ющее двигателем 8, который связан с рамкой прео-
бразователя 7, осуществляющей интегральное воздей-
ствие; схему пропорционирования 5, которая преобразует
входной сигнал в прямоугольные импульсы, длитель-
ность которых пропорциональна сигналу ошибки. Мо-
менты включения схемы1 задаются блоком 4. Таким обра-
зом, интегральное воздействие осуществляется путем
повторно-кратковременных включений двигателя 8. По-
грешность регулятора 3:1%. Пределы настройки коэф-
фициента усиления 0,4—40. Пределы настройки времени
интегрирования 0,5—2500 с. Потребляемая мощность
50 В-A. Входной сигнал 1—0—1 или 0—2 В переменного
тока, выходной сигнал регулятора 0—40 В переменного
тока в зависимости от выбранного коэффициента усиления.
256
ХП.4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
XI 1.4.1. Блок управления силовой
типа БУС
Блок управления силовой БУС преобразует сигнал
переменного тока в напряжение постоянного тока 24 В.
Поставляются две модификации блока. Блок БУС-Тн
используется в качестве нуль-органа для фиксации равен-
ства нулю выходного напряжения ферродинамических
преобразователей в схемах сравнения напряжения, на-
пример в схемах дозирования. Блок БУС-Т используется
в схемах регулирования в комплекте с регуляторами
РФ-ПИ для управления исполнительными механизмами.
Блок БУС-Тн работает на нагрузку 30 ± 5 Ом (выход-
ная мощность 20 Вт), БУС-Т выпускается для работы
на нагрузку 80 Зг 5 Ом, 160 3: 10 Ом (выходная мощность
8 Вт и 4 Вт). Зона нечувствительности не превышает
6 мВ. Потребляемая из сети мощность 25 В-А.
Блок управления состоит из предварительного усили-
теля, на вход которого подается разность сигналов ферро-
динамических преобразователей, фазочувствительного
каскада, полярность напряжения на выходе которого зави-
сит от фазы входного сигнала, триггера с релейной харак-
теристикой, управляющего выходными тиристорами.
Схема подключений БУС-1 с РФ-ПИ приведена на
рис. XII.6. Схема подключений прибора БУС-Тн отли-
чается следующим: на штепсельный разъем Шк, от встроен-
ного трансформатора, выводится напряжение для пита-
ния ферродинамических преобразователей (контакты 8—5
для напряжения 24 В, контакты 8—6 для 36 В и контакты
8—7 для 12 В); выходной сигнал постоянного тока сни-
мается с контактов 10—И Шк; выход корректирующего
сигнала осуществляется с контактов 7—8 Шж, а питание
ферродинамического трансформатора, встроенного в блок,
подводится к контактам 9—10 Шж (12 В, 50 Гц).
Габаритные размеры прибора соответствуют разме-
рам, приведенным на рис. XII.4, отличаясь глубиной
прибора, равной 160 мм.
XI 1.4.2. Задатчики дистанционные
типа ДЗФМ, ДЗЧМ, ДЗП и 2ДЗП
Дистанционные задатчики щитовые типа ДЗФМ,
ДЗЧМ и пультовые типа ДЗП и 2ДЗП предназначены для
преобразования углового перемещения указателя в про-
порциональное значение взаимоиндуктивности (э. д. с.
переменного тока), частотный сигнал, пневматический
сигнал или сигнал сельсина БД-404А.
Задатчики ДЗФМ выпускаются шести модификаций
(ЦЗФМ-1—ДЗФМ-6) в зависимости от модификации встраи-
ваемого преобразователя ПФ. Задатчик ДЗЧМ оснащен
частотным преобразователем. Задатчики ДЗП выпуска-
ются следующих модификаций: ДЗП-Ф, ДЗП-Г, ДЗП-П
и ДЗП-Б. Задатчики 2ДЗП имеют выходы ФФ и БФ.
Питание задатчика с ферродинамическим преобразовате-
лем осуществляется от комплектных приборов илн отдель-
ного трансформатора в зависимости от модификации пре-
образователя. Питание частотных преобразователей осу-
ществляется 24 В, 50 Гц. Питание задатчиков ДЗП-П
осуществляется сжатым воздухом 1,4 кгс/см2. Питание
задатчиков ДЗП-Б осуществляется от сети переменного
тока напряжением 110 В, 50 Гц (или.другим, согласно пас-
портным данным сельсина БД-404А), потребляемая мощ-
ность 55 В-А.
Задатчики всех типов предназначены для утоплен-
ного монтажа на щитах или пультах. Задатчики ДЗФМ и
ДЗЧМ имеют габаритные размеры диаметром 155Х105 мм;
габаритные размеры ДЗП 100X100X 271 мм, у 2ДЗП
размеры 100X100X381 мм. Схема включения одной
из модификаций задатчика приведена на рис. ХП.6.
XII.4.3. Делитель типа ДНВ
Делитель напряжения выносной типа ДНВ предна-
значен для снятия части напряжения с выходного ферро-
динамического преобразователя ПФ. Общее сопротивле-
ние делителя 5,26 5% кОм. Коэффициенты деления
от 0,05 до 1 через 0,05. Габаритные размеры делителя
145X92X63 мм; монтаж настенный.
XI 1.4.4. Индикатор угла поворота
типа 2ИУФ
Индикаторы 2ИУФ предназначены для преобразова-
ния угла поворота приводного вала исполнительного меха-
низма в электрический аналоговый (переменного тока) и
электрический частотный унифицированные сигналы. При-
бор может использоваться в схемах регулирования в каче-
стве датчика обратной связи по положению исполнитель-
ного механизма.
Пределы изменения угла поворота приводного вала:
0—90°, 0—120°, 0—240°, 0—360°, 0—720°, 0—1800° и
0—3600°. Погрешность преобразования угла поворота
в выходной сигнал 1,5%.
Индикатор выпускается с выходными устройствами
следующих обозначений: ФО, ФФ, ФГ и ОГ. Питание лю-
бых из шести преобразователей ПФ, устанавливаемых
в индикаторе, осуществляется от вторичных устройств,
работающих с ним в комплекте. Частотный преобразова-
тель питается от встраиваемого трансформатора (220 В,
50 Гц, 2 В-А). Питание подводится к контактам 1—2 разъ-
ема. Частотный преобразователь подключается к контак-
там 5—8; ферродинамический преобразователь подво-
дится к контактам 9—12. Второй ПФ подключается на
место ПГ.
Индикатор 2ИУФ соединяется с валом исполнитель-
ного механизма при помощи кулачковой муфты (соедине-
ние типа I) или с помощью четырехзвенника (соединение
типа II). Габаритные размеры индикатора 178Х 180Х 190 мм.
Глава XIII
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Электрические исполнительные механизмы * пред-
ставляют собой электроприводы, предназначенные для
перемещения регулирующих органов в системах дистан
ционного и автоматического управления. Механизмы изго-
товляются по ГОСТ 7192—62. К основным элементам элек-
трических исполнительных механизмов относятся: 1) элек-
тродвигатель; 2) редуктор, понижающий число оборотов;
3) выходное устройство для механического сочленения
с регулирующим органом; 4) дополнительные устройства,
обеспечивающие останов механизма в крайних положениях;
самоторможение при отключении электродвигателя; воз-
можность ручного привода на случай выхода из строя
• Подробные сведения о многооборотных приводах
типов А, Б, В, Г для управления вентилями и задвижками
см. в справочнике «Промышленная трубопроводная арма-
тура», ч. III. М., ГосИНТИ, 1963.
системы автоматики или для наладки; обратную связь
в системах автоматического регулирования; дистанцион-
ное указание и сигнализацию положения механизма.
Выходные устройства электрических исполнительных
механизмов выполняются так, чтобы осуществить враща-
тельное или прямолинейное движение. Механизмы с вра-
щающимися выходными устройствами подразделяются
на однооборотные, у которых угол поворота выходного
вала менее или равен 360°, и многооборотные, у которых
выходной вал совершает более одного оборота. Техниче-
ские характеристики однооборотных исполнительных ме-
ханизмов приведены в табл. XIII.1 и XII1.2.
Исполнительные механизмы рассчитаны для работы
при температуре окружающей среды от —30 до +60° С
и относительной влажности 30—80% (по договоренности
с заводом возможно исполнение на диапазон (—50)—
(+50)° Q. Механизмы имеют пылебрызгозащитное испол-
нение.
Таблица XIII.1
Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов
Московского завода тепловой автоматики
Тип исполнительного механизма Тип сервопривода Номинальный крутящий момент на вы- ходном валу в кгс-м Время поворота выходного вала на 90° в с Масса в кг
Бесконтактное управление Контактное управление
МЭОБ-25/ЮО-1 МЭОК-25/100-1 РМ 25 100 46
МЭОБ-25/40-1 МЭОК-25/40-1 РМБ 25 40 46
МЭОБ-63/ЮО-1 МЭОК-63/ЮО-1 РБ 63—100 100 123
МЭОБ-Л-63/100-1 МЭОК-Л-63/ЮОЛ РБЛ 63—100 100 123
Примечание. Кроме механизмов, имеющих в обозначении типа последнюю цифру 1, выпускаются механизмы с цифрами 2, 3 или числом 21. Цифры 1, 2 и 3 относятся к номеру блока сервомотора (БС-1, БС-2 или БОЗ); число 21 отно- сится к блоку с унифицированным токовым выходным сигналом положения выходного вала.
Б. Д. КошарскиЙ
9
257
Таблица ХП1.2
Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов
Тип Номи- нальный момент на выход- ном валу в КГС-М Время одного оборота выход- ного вала в с Максималь- ный рабочий угол поворота выходного вала в ... ° Напря- жение питания в В при ча- стоте 50 Гц Потреб- ляемая мощность в В-А Г абаритные размеры в мм Вид управления Масса в кг
ДР-М 1 * 10; 30; 60; 90; 120 180 ** 220 50 240X122X 285 Контактное 6
ДР-1М 240Х122Х 180 5
ПР-М Любой в пределах 180 ** 230X122X 285 6,5
ПР-1М 230X 122X 180 5
ИМ-2/120 2 120 120 30 243X 228X 210 8
ИМТМ-4/2,5 4 2,5 350 220/380 270 450X 200X 220 16
МЭК-10К/120 мэк-юк/збо 10 120 360 90; 270 127; 220 180 335X 320X 435 35
МЭО-25/40К-68 25 40 90; 24 J 220/380 430 490X 495X 465 95 155
МЭО-63/40К-68 63 510 635X575X535
МЭО-63/100К-68 100 430 490X495X465 95
МЭО-63/250К-68 250
МЭО-160/100К-68 160 100 510 635X 575 X 535 155
МЭО-160/40К-68 40 1100
МЭО-400/Ю0К 400 100 750 770X 640X 615 270
МЭО-400/250К 250 400
МЭО-Ю00/250К 1000 750 980X 670X 650 530
МЭО-0,25 0,25 100; 250 180 *** 220 1 116X120X164 Бесконтакт- ное или контактное 4,3
МЭО-0,63 0,63 180 1
МЭО-1,6/40 1,6 40 90; 240 23 234X 234X 213 11
МЭО-4/ЮО 4 100
МЭО-4/40-68 40 65 370X 300X 325 26
МЭО-10/40-68 10 117 370X360X325 30
МЭО-Ю/100-68 100 64 370X 300X 325 26
МЭК-ЮБ/120 120 110 160 335X320X435 35
Л1ЭО-10/250-68 250 220 86 370X 300X325 26
258
Продолжение табл. XII1.2
Тип Номи- нальный момент на выход- ном валу в кгс-м Время одного оборота выход- ного вала в с Максималь- ный рабочий угол поворота выходного вала в . . ♦ ° Напря- жение питания в В прн ча- стоте 50 Гц Потреб- ляемая мощность в В-А Габаритные размеры в мм Вид управления Масса в кг
МЭК-10Б/360 10 360 90; 140 вала на 180° Э-М составляв! 28 мм. по 160 335X 320X 435 Бесконтакт- ное или контактное 35
МЭО-25/40-68 25 40 220 за 30 с. 19 мм. а 320 490X 495X 465 95
МЭО-25/100 100 117 370X360X325 30
МЭО-25/250 250 64 370X300X325 26
МЭО-63/40-68 63 40 585 635X 575 X 535 180
МЭО-63/100-68 100 320 490X495X465 95
МЭО-63/250-68 250 120 90
МЭО-160/100-68 160 100 585 635X 575X 535 185
МЭО-160/250-68 250 270 170
МЭО-400/250 * Момент, соот ** Поступательн *** Полный ход 400 ветствующи ое движени прямоходнс 250 й повороту е штока Д эй пристав 450 ПР.М — 2( 855X 640X 615 мм. 285
X1I1.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ ОДНООБОРОТНЫЕ
XIII. 1.1. Исполнительные механизмы
типа МЭОБ и МЭОК
Механизмы типа МЭОБ и МЭОК применяются в схе-
мах релейного (трехпозиционного) регулирования, на-
пример, с электронными регуляторами (см. гл. XI).
МЭОБ управляются тиристорными усилителями У-101
(см. XIII.4.1), МЭОК — реверсивными пускателями (см.
XIII.4.4).
Технические характеристики механизмов см.
в табл. XIII. 1. Механизм МЭОБ, представленный на
рис. XIII.1, состоит из сервопривода, электромагнитного
тормоза 4 (ТЭМ), уменьшающего выбег выходного вала,
и блока сервомотора 6 (БС). Сервопривод комплектуется
трехфазным асинхронным электродвигателем 5, двухсту-
пенчатым червячным редуктором 1, маховиком ручного
управления 2 и выходным рычагом 3. Сервоприводы РМ,
РМБ и РБ имеют правосторонний выход вала, а РБЛ —
левосторонний.
Все типы блоков сервомоторов БС оснащены путевыми
выключателями для ограничения предельных положений
выходного вала при автоматическом управлении и кон-
цевыми выключателями для тех же целей при дистанцион-
Рис. XIII.1. Электрические исполнительные механизмы
МЭОБ и МЭОК
Тип сервопривода А Б в Г д
РМ, РМБ 461 315 675 110 517
РБ 680 440 700 240 676
Тип сервопривода Е ж К м Н
РМ. РМБ 140 176 145 15 14
РБ 17а 250 270 30 1Н
259
ном управлении. Блок БС-1 имеет также реостатный дат-
чик указателя положения выходного вала механизма.
Блоки БС-2, БС-3, кроме реостатных датчиков, оснащены
дифференциально-трансформаторными датчиками обратной
связи. У блока БС-3 дифференциально-трансформаторный
датчик допускает возможность установки «люфта» хода
его плунжера в пределах 20—100% от рабочего угла по-
ворота выходного вала механизма. Блок БС механизмов
МЭОК-21 и МЭОБ-21 вместо реостатных и дифференциаль-
но-трансформаторного датчиков оснащен датчиком поло-
жения с выходом 0—5 мА иа следующие диапазоны на-
грузок: 0—1, 1—2 и 2—3 кОм. К блоку необходимо под-
вести питание 220 В, 50 Гц, 10 В-А.
Механизм МЭОК отличается от механизма МЭОБ
отсутствием электромагнитного тормоза. Асинхронный
двигатель питается трехфазным переменным током напря-
жением 220/380 В, 50 Гц, номинальная мощность 0,27 кВт
(у механизмов с крутящим моментом 25 кгс-м) и 0,4 кВт
(у механизмов с крутящим моментом 63 кгс-м). Электро-
магнитный тормоз механизмов МЭОБ подключается парал-
лельно к одной из обмоток статора электродвигателя
на его колодке зажимов. Подключение исполнительного
механизма выполняется кабелем с медными жилами сече-
нием не менее 1,5 мм2.
Изготовитель: завод тепловой автоматики, Москва.
XIII. 1.2. Исполнительные механизмы
типов ДР-М, ДР-1М, ПР-М, ПР-1М,
ИМ-2/120 и ИМТМ-4/2,5
Электрические исполнительные механизмы ДР-М и
ДР-1М предназначены для перемещения регулирующего
органа в системе двухпозиционного регулирования,
Рис. XIII.2. Исполнительные механизмы
ДР-М, ДР-1М, ПР-М, ПР-1М: прин-
ципиальные электрические схемы вклю-
чения механизмов ДР-М и ДР-1М (о);
ПР-М и ПР-IM (б)
а также в схемах ручного дистанционного управления
при температуре окружающей среды 5—40° С. Принцип
работы механизмов ДР-М и ДР-1М в системе двухпози-
ционного регулирования показан на рис. ХШ.2, а. В ис-
260
ходном положении ползун 3 всегда находится на контак-
тах 4 или 6, выступающих над токонесущей пластиной 5.
Замыкание контакта датчика 1 приводит к перемещению
электродвигателя 2. Ползун 3, связанный с последним,
сойдет с контактов 4 или 6 на пластину 5, обеспечивая
цепь питания двигателя. Сделав пол-оборота, ползун
взойдет на контакт 6 или 4 и остановит привод. Двига-
тель вращается всегда в одном иаправлеиии, а изменение
положения регулирующего органа достигается сочлене-
нием его рычагов с диском исполнительного механизма.
Электрические исполнительные механизмы ПР-М и
ПР-1М предназначены для перемещения регулирующего
органа в системе пропорционального регулирования
в комплекте с балансным реле 7 типа БР-3 (см. гл.Х).
В механизмах ПР-М и ПР-1М использован двухфазный
реверсивный конденсаторный электродвигатель 5, изме-
нение направления вращения которого (рис. ХШ.2, б)
осуществляется переключением конденсатора из цепи
одной обмотки в цепь другой концевыми выключателями 10.
Механизмы ДР-М и ПР-М отличаются от механизмов
ДР-1М и ПР-1М возможностью сочленения с регулирую-
щим органом как при помощи диска, так и при помощи
штока, что обеспечивает поступательное движение. Ско-
рости вращения, указанные в табл. ХШ.2, достигаются
соответствующим комплектом шестерен редуктора. Ре-
остат обратной связи 8 имеет величину 180 Ом.
Поставщик: Союзглавприбор.
Исполнительный механизм типа ИМ-2/120 имеет
электрическую схему, аналогичную схеме механизмов ПР.
Реостат обратной связи имеет сопротивление 120 Ом.
Изготовитель: Завод электрических исполнитель-
ных механизмов, Чебоксары.
Механизм ИМТМ-4/2,5 предназначен для быстрого
перемещения регулирующего органа. В качестве привода
используется асинхронный электродвигатель с коротко-
замкнутым ротором. Управление осуществляется ревер-
сивным магнитным пускателем, в цепи которого вклю-
чены концевые выключатели.
Изготовитель: Севанский завод электрических испол-
нительных механизмов.
XIII. 1.3. Исполнительные механизмы
типовМЭО, МЭК-Б, МЭО-К и МЭК-К
Описываемые ниже однооборотные исполнительные
механизмытиповМЭО и МЭК-Б работают в системах бескон-
тактного управления прн помощи магнитных усилителей
(см. ХШ.4.1), а также допускают работу и в системах кон-
тактного управления при помощи магнитных пускателей.
Механизмы МЭО-0,25 и МЭО-0,63 оснащены двух-
фазными конденсаторными электродвигателями, схемы
управления которых подобны схеме механизма ПР-М
(см. рис. XIII.2, б). В качестве электрических ограничи-
телей применены микровыключателн; потенциометриче-
ские датчики обратной связи и датчик указателя положе-
ния имеют сопротивление по 160 Ом. Механизм МЭО-0,25
может снабжаться прямоходовой приставкой. Механизмы
могут управляться непосредственно от терморегулятора
типа ПТР-П (см. XI.4).
Изготовитель: Севанский завод электрических ис-
полнительных механизмов.
Электрическая схема подключения остальных меха-
низмов МЭО представлена на рис. XIII.3. Для привода
механизмов применяются двухфазные реверсивные элек-
тродвигатели типа ДАУ, которые благодаря малоинер-
ционному ротору обеспечивают хорошие динамические
качества и допускают длительную работу в стопорном
режиме при полном напряжении питания. Угол поворота
выходного вала ограничивается с помощью механических
упоров.
Концевые выключатели и индуктивные датчики для
обратной связи и дистанционного указателя положения
образуют блок датчиков типа БДИ-6 или БДИ-6Л. По-
следний отличается от БДИ-6 тем, что датчик ДИ-1 для
подключения обратной связи имеет настраиваемый люфт
в диапазоне 0—50%. Исполнительные механизмы
МЭО-1,6/40 и МЭО-4/100, изготовляемые Севанским заво-
саторного электродвигателя с полым ротором типа
АДП-362.
Исполнительные механизмы типа МЭО-К и МЭК-К
предназначены для использования в системах регулиро-
вания с контактным управлением посредством реверсив-
дом электрических исполнительных механизмов, датчиками
БДИ-6Л не оснащаются. Вместо блока БДИ-6 в механиз-
мах МЭО возможна установка блока БДР-1, где вместо
индуктивных датчиков имеются четыре реостата (сопротив-
ного пускателя МКР-0-58. Электрическая схема подклю-
чения механизмов МЭО-К изображена на рис. XIII.4, б.
Вращение механизма осуществляется при помощи трех-
фазного реверсивного электродвигателя типа АОЛ, об-
Рис. XIII.4. Исполнительный механизм МЭО-К: а—общий вид МЭО-25/40К-68; б—электрическая схема подклю-
чения:
I — штурвал; 2 — упоры; 3 — электродвигатель; 4 — штуцерный ввод; 5 — редуктор; 6 — рычаг; МЭО-К — исполнительный
механизм; Д — двигатель; ЭМ— электромагнитный тормоз; В1—В4— концевые выключатели; ДИ1, ДИ2 — индуктивные датчики;
ДУП — дистанционный указатель положения; МКР-0 — магнитный реверсивный пускатель; АВ — автоматический выключатель;
КФ — ключ типа КФШ/niVC перевода с автоматического (Д) управления на дистанционное (ДУ, КВ — ключ типа КВ-22/nvi
иа три положения (нейтральное, М — меньше, Б — больше)
леиие каждого 120 Ом, допустимое напряжение 12 В,
50 Гц). Конструкция позволяет одновременную работу
на двух реостатах в диапазоне углов 0—90° или на двух
других в диапазоне 0—240°.
Внешний вид механизмов МЭО-63/40-68,
МЭО-160/250-68 и МЭО-160/100-68 аналогичен приведен-
ному на рис. XIII.4, а. Механизм МЭК-ЮБ отличается
от механизмов МЭО применением асинхронного конден-
мотка которого соединена «звездой» при 380 В и пересоеди-
няется в «треугольник» при 220 В. Электромагнитный тор-
моз фи ксирует выходной вал в любом положении после сня-
тия управляющего сигнала. Для ограничения хода выход-
ного рычага, в случае отказа концевых выключателей
в крайних положениях, служатупоры. Механизмы МЭО-К
комплектуются блоками датчиков БДИ-6, БДИ-6Л, БДР-1,
аналогичными вышеописанным для механизмов МЭО.
261
Габаритный чертеж исполнительного механизма типа
МЭО-25/40К-68 представлен на рис. XIII.4, а. Такой же
внешний вид имеют механизмы МЭО-63/100К-68 и
МЭО-63/250К-68.
Механизмы МЭО и МЭО-К с крутящим моментом
на валу от 4 до 400 кгс-м включительно (имеющие механи-
ческие тормоза вместо электрических) имеют в наименова-
нии типа индекс 73 вместо 68. Эти механизмы допускают
установку, кроме БДИ и БДР, токовых датчиков БДТ;
максимальный угол регулирования с датчиком БДТ 110°.
Механизм МЭК-10К отличается от механизма МЭО-К
применением асинхронного конденсаторного электродви-
гателя с полым ротором типа АДП-362. Изменение направ-
ления вращения двигателя достигается за счет измене-
ния подключения фаз к обмотке управления.
Подключение механизмов осуществляется кабелем
с алюминиевыми или медными жилами сечением 1,5—
4 мм2.
Изготовитель: Чебоксарский завод электрических
исполнительных механизмов.
XII1.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ МНОГООБОРОТНЫЕ ТИПА МЭМ
Исполнительные электрические механизмы враща-
тельного действия МЭМ являются многооборотными с по-
стоянной скоростью и предназначены для привода регу-
лирующих органов в системах дистанционного и автомати-
ческого управления. Технические характеристики этих
механизмов приведены в табл. XIII.3. Механизмы МЭМ
Таблица Х1П.З
Технические характеристики механизмов МЭМ
Тип Номинальный момент в кгс-м Время одного оборота выход- ного вала в с Количество оборотов выход- ного вала Потребляемая мощность в В'А Габариты в мм Масса в кг
МЭМ-4/1 МЭМ-4/2,5 МЭМ-4/6,3 МЭМ-4/16 4 1 2,5 6,3 16 Ю; 25; 63; 160 400 120 120 120 320X 205X 440 31
МЭМ-1С/1 МЭМ-10/2,5 МЭМ-10/6,3 МЭМ-10/16 10 1 2,5 6,3 16 600 400 180 180 360X 215X 550 45
МЭМТ-10 (тепличный) 1 256 1700 270X 245X 675 38
Примечание. Полное обозначение меха- низма включает количество оборотов выходного вала, например МЭМ-4/16—63.
оснащены муфтой предельного момента, отключающей
электродвигатель при перегрузках, и концевыми выклю-
чателями, ограничивающими и сигнализирующими поло-
жение выходного органа. В механизмах МЭМ использу-
ются реостатные датчики положения и обратной связи
с полным сопротивлением 120 Ом (тип БДР-П). Возможно
применение индуктивных датчиков БДИ-6. Напряжение
262
питания датчиков обоих типов 12 В переменного или по-
стоянного тока.
Многооборотные механизмы питаются от трехфазной
сети переменного тока напряжением 220/380 В. 50 Гц:
управление осуществляется магнитным пускателем
МКР-0-58.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Севан.
XIII.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ ПРЯМОХОДНЫЕ ТИПА МЭП
Механизмы типа МЭП предназначены для управления
регулирующими и запорно-регулирующими органами
с прямолинейным перемещением. Движение осуществля-
ется с постоянной скоростью. Технические характеристики
устройств даны в табл. XIII.4. Встраиваемые элементы
Таблица XIII.4
Технические характеристики механизмов МЭП
аналогичны элементам механизмов МЭМ. Напряжение
питания 220 В, 50 Гц, а для МЭП-630 220/380 В.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Севан.
XIII.4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
XII 1.4 Л. Усилители
Для бесконтактного управления электрическими ис-
полнительными механизмами используются магнитные и
тиристорные усилители, технические характеристики ко-
торых приведены в табл. XIII.5.
Магнитные усилители собраны по дифференциальной
двухтактной схеме с внутренней обратной связью. Уси-
лшпели МУ-2, У МД работают в комплекте с регулирую-
щими приборами типа РПИБ (см. гл. XI), усилители типа
УМД-Б предназначены для регуляторов РП-2 (см. гл. XI).
Питание усилителей осуществляется от сети 220 В, 50 Гц.
Схему управления механизмом с магнитным усилителем
см. на рис. XIII.3.
Изготовитель: Чебоксарский завод электрических
исполнительных механизмов.
Тиристорные усилители используют свойство управ-
ляемого вентиля (тиристора) пропускать ток только при
подаче напряжения на его управляющий электрод, т. е.
работать в режиме ключа.
Таблица XIII.5
Технические характеристики усилителей, работающих с исполнительными механизмами
Тип усилителя Тип исполнительного механизма Входное сопротивле-; вне в Ом Потребляе- мая мощность в В«А Габаритные размеры в мм Масса в кг
Магнитные
МУ-2Б МУ-2Э МЭК-ЮБ 5000+ 200 160± 10 220 390X 203X171 20
УМД-10 УМД-10Б МЭО-4/40-68; МЭО-10/100-68; МЭО-25/250; МЭО-Ю/250-68 80±2 150 257X 255X175 16
УМД-25 УМД-25Б МЭО-25/Ю0; МЭО-63/250-68; МЭО-10/40-68 80+2 300 282X 280X 246 20
УМД-63 УМД-63Б МЭО-25/40-68; МЭО-63/100-68; МЭО-160/250-68 80+2 600 357X320X 270 40
УМД-160 УМД-160Б МЭО-63/40-68; МЭО-160/100-68; МЭО-400/250 80±2 1200 414X385X290 60
Т и р и стор иые
УИТБ-20 МЭО-1,6/40; МЭО-4/ЮО 150 25 170X162X 92 2.7
У-101 МЭОБ 450 20 220X 326X120 15
У-21 МЭОБ-21 500 30 220X326X 220 15
Усилитель исполнительный тиристорный бесконтакт-
ный типа УИТБ-20 состоит из двух полупроводниковых
ключей, обеспечивающих сдвиг фаз выходного напряже-
ния (220 В, 50 Гц) на 180°. Напряжение питания 220 В,
50 Гц; напряжение управления 24 В постоянного тока.
Усилитель монтируется на стене.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Севан.
Трехпозиционный усилитель типа У-101 предназна-
чен для преобразования управляющего сигнала постоян-
ного тока (24 В) в трехфазное силовое напряжение пере-
менного тока с црямой или обратной последовательностью
фаз, в зависимости от поступившего управляющего сиг-
нала. Вышеупомянутое достигается наличием двух пар
полупроводниковых ключей, обеспечивающих переброску
фаз А и В и изменяющих тем самым направление вра-
щения двигателя МЭОБ. Управление ключами осу-
ществляется импульсами блокинг-генератора, который
запускается при подаче сигналов регулятора на за-
жимы 7—8 или 8—9 усилителя. Блокинг-генератор пи-
тается от встроенного источника питания, который одно-
временно обеспечивает питание и для ручного дистанцион-
ного управления. При этом достаточно ключом дистан-
ционного управления замкнуть цепь 10—7 или 10—9.
Во избежание выхода из строя усилитель У-101
без нагрузки не включать. При эксплуатации прибора
необходимо иметь в виду, что при включенном напряже-
нии питания на его выходных зажимах, независимо от на-
личия управляющего сигнала, постоянно присутствует
силовое напряжение. Усилитель монтируется на вертикаль-
ной панели щита (выступающий монтаж).
Для работы в комплекте с регуляторами ГСП МЗТА
выпускаются тиристорные трехпозиционные усилители
У-21, управляющие трехфазными электродвигателями мощ-
ностью 0—1,1 кВт. Его технические характеристики иден-
тичны усилителю У-101. Усилитель У-22 предназначен
для двигателей мощностью 1,1—5,5 кВт.
Изготовитель: Завод тепловой автоматики, Москва.
XII 1-4.2. Дистанционные указатели
положения
Для дистанционного указания положения вала ис-
полнительного механизма, имеющего индуктивный или
реостатный датчик, выпускается указатель типа ДУП-М.
Дистанционные указатели положения питаются от сети
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 5 В-A. Габаритные
размеры прибора 80X120X 94 мм.
Изготовитель: Завод электрических исполнитель-
ных механизмов, Чебоксары.
Указатель типа ДУ П-1 работает в комплекте с реос-
татным датчиком. Предельный ток 1 мА. Габаритные раз-
меры 60X 60X 70 мм.
Изготовитель: Завод электрических исполнительных
механизмов, Севан.
Для работы с дифференциально-трансформаторными
датчиками выпускаются индикаторы положения унифици-
рованные типа И ПУ, которые могут также работать с ре-
остатными датчиками блока БС (см. XIII. 1.1). Напря-
жение для питания датчика 12 В (2Х 6 В). Напряжение
питания ИПУ 220 В, частота 50 Гц; потребляемая
мощность 6 В-А. Габаритные размеры ИПУ 60Х60Х
Х200 мм.
Указатель положения /пипа А14202.6 совместно с пере-
ключателем избирання может контролировать положение
нескольких исполнительных механизмов. Схема запи-
тывается от источника питания типа ИП, который
263
монтируется на щите (выступающий монтаж); габаритные
размеры 60x 60x 200 мм. Прибор питается 220 В, 50 Гц,
6 В-А, а выдает напряжение 14 В (2X7 В).
Блок указателей типа В-12 центральной электри-
ческой аналоговой ветви ГСП (см. гл. XI) предназначен
для визуального контроля тока нагрузки (аналогового
регулирующего блока или блока управления), тока дат-
чика положения исполнительного механизма, а также
для контроля сигнала рассогласования на входе регули-
рующих блоков. Для тока нагрузки шкала 0—100% (0—
5 мА), для рассогласования шкала (—20)—0—(+20)%
(0) — (± 20) мкА. Габаритные размеры прибора
60Х 80Х 125 мм.
Изготовитель: Завод тепловой автоматики, Москва.
XII 1.4.3. Блоки управления
Для управления исполнительными механизмами
МЭОБ и МЭОК с реостатными или дифференциально-
трансформаторными датчиками выпускаются блоки управ-
ления БУ-1/6, БУ-2/6. Блок БУ-2/6 отличается от
блока БУ-1/6 '^отсутствием задатчика. Габаритные раз-
меры блоков БУ-1/6 — 80 X 60 X 220 мм, БУ-2/6 —
60x 60x 220 мм.
Для дистанционного управления механизмами пред-
назначен пост дистанционного управления типа ПДУ-64,
оснащенный тумблером («больше», «меньше»); габариты
прибора 36Х 60х 200 мм. Блоки и пост обеспечивают уто-
пленный монтаж на щите.
Для управления комплектом аппаратуры регулиро-
вания электрической аналоговой ветви ГСП (см. гл. XI)
применяют следующие устройства оперативного упра-
вления.
Блок управления аналоговыми регуляторами типа
БУ12 используется в комплекте с регулирующим бло-
ком Р12. Он обеспечивает при помощи фиксирующих
кнопок переключение выходных токовых цепей с автома-
тического управления на ручное и обратно. При ручном
управлении ток нагрузки изменяется встроенным источ-
ником 0—5 мА. Габаритные размеры БУ12 60Х 60Х 210 мм.
Потребляемая мощность 10 В-А при напряжении 220 В,
50 Гц.
Блок управления релейным регулятором типа БУ21
обеспечивает ручное переключение выходных цепей регу-
лирующего блока Р21 с автоматического управления
на ручное и обратно (фиксирующиеся кнопки). Коммута-
ция цепей ручного управления производится кнопками
больше и меньше с самовозвратом и внутренними механи-
ческими и электрическими блокировками от одновремен-
ного включения. Блок имеет две сигнальные лампы (крас-
ную и зеленую) для световой индикации напряжений
до 35 В. Лампы подключаются кнопкой вызова, смонти-
рованной на лицевой стороне прибора. Габаритные раз-
меры блока БУ21 аналогичны блоку БУ12.
Изготовитель: Завод тепловой автоматики, Москва.
XII 1.4.4. Пускатели магнитные реверсивные
Пускатели магнитные реверсивные предназначены
для контактного управления электрическими исполни-
тельными механизмами, обеспечивая изменение направле-
ния вращения электропривода. Они коммутируют три
фазы сети переменного тока 220/380 В, 50 Гц с силой
тока 5 и 2,5 А. Катушка управления рассчитана на 24 В
постоянного или 220 В переменного тока. Имеется один
замыкающий и один размыкающий блок-контакты. Схема
включения пускателя представлена на рис. XIII.4, б.
Комплектно с исполнительными механизмами Чебок-
сарского завода электрических исполнительных механиз-
мов поставляются магнитные пускатели М.ДР-0-58. Пу-
скатели рассчитаны для работы в повторно-кратковре-
менном режиме с частотой включения не более 300 ревер-
сов в час при продолжительности включения ПВ—40%.
Исполнение пыленепроницаемое; габариты207Х 220Х 96 мм.
Изготовитель: завод «Ильмарине», Таллин.
Для управления механизмами МЭОК-25 использу-
ются пускатели ПМРТ-69-1, для МЭОК-63— пускатели
ПМРТ-69-2. Они выполнены в корпусе МКР-0-58 и отли-
чаются от него наличием конденсатора (60 мкФ для 1-й
модели и 120 мкФ для 2-й модели), обеспечивающего элек-
троторможение привода после снятия управляющего
сигнала с втягивающих катушек пускателя.
Изготовитель: Завод тепловой автоматики, Москва.
XIII .4.5. Пускатель бесконтактный
типа ПБР-2
Пускатель бесконтактный реверсивный типа ПБР-2
обеспечивает бесконтактное (тиристорное) управление
асинхронными однофазными конденсаторными электро-
двигателями серии ДАУ, мощность которых не превышает
1000 В - А. Напряжение питания 220 В, 50 Гц; напряжение
управления 24—32 В. Входное сопротивление пускателя
210 — 40 Ом. Устройство предназначено для настенного
монтажа. Габариты пускателя 340x 240X 90 мм. Пуска-
тель можно использовать вместо магнитных усилителей
типа МУ и УМД.
Изготовитель: Завод электрических исполнитель-
ных механизмов, Чебоксары.
Сочленение механизмов с регулирующими органами
осуществляется соединительными тягами, поставляемыми
Чебоксарским заводом электрических исполнительных
механизмов, и штангами Московского завода тепловой
автоматики (для МЭОБ-25 и МЭОБ-25 — штанга ШРМ,
для МЭОК-ЮО и МЭОБ-100штанга ШРБ).
РАЗДЕЛ Б
РЕГУЛЯТОРЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И РАБОТАЮЩИЕ
БЕЗ ПОСТОРОННЕГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ
Глава XIV
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
и вспомогательные устройства
XIV .1. УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ (УСЭППА)
Универсальная система промышленной пневмоавто-
матики состоит из набора унифицированных элементов
дискретного и непрерывного действия, каждый из которых
выполняет простейшую операцию. Питание приборов
осуществляется очищенным от пыли, масла и влаги воз-
духом давлением 1,4 — 0,14 кгс/см2 от общего коллек-
тора или через индивидуальные редуктор и фильтр от
сети сжатого воздуха. Рабочий диапазон изменения ди-
скретных пневматических сигналов от 0 до 1,4
0,14 кгс/см2, диапазон изменения непрерывных пнев-
матических сигналов от 0,2 до 1 кгс/см2. Приборы рассчи-
таны на работу в пожаро- и взрывоопасных условиях
эксплуатации (кроме приборов с электрическим сигналом)
и могут быть установлены в условиях агрессивных сред,
не воздействующих на конструкционные стали, цветные
металлы и их сплавы, защищенные хромоникелевыми и
кадмиевыми покрытиями или молотковой эмалью, а также
на анодированный алюминий.
Большинство элементов предназначено для монтажа
на платах, некоторые элементы монтируются на щитах.
Связь между элементами, монтируемыми на платах, можно
осуществить по каналам в платах или трубками из поли-
хлорвинилового пластиката с внутренним диаметром 4 мм.
Монтажные детали поставляются по спецификации заказа
комплектно с элементами.
Пневмоэлектропреобразователи и электропневмопре-
образователи системы УСЭППА описаны в гл. XV.
XIV. 1.1. Элементы непрерывной техники
Пневматические сопротивления. Постоянный дроссель
П2Д.4 представляет собой капилляр, изготавливаемый
из никелевой трубки. Внутренний диаметр капилляра
0,18; 0,3 или 0,5 мм (по спецификации заказа). Габарит-
ные размеры дросселя П2Д.4 равны 22X9X21 мм.
Основными элементами регулируемых дросселей П2Д.1
и П2Д.2 являются игла и втулка. В закрытом положе-
нии объемный расход воздуха через дроссель не более
5 л/ч при перепаде давления 1,4 кгс/см2. Габаритные раз-
меры дросселя П2Д.2 24X24X49 мм. Дроссель П2Д.1
имеет шкалу, его габаритные размеры 45X 36X 50 мм.
Повторители. Повторитель П2П.1 (табл. XIV.1) пред-
назначен для выдачи слабо усиленного по мощности пнев-
матического сигнала, равного по давлению входному
сигналу. Повторитель состоит из двух секций, отделенных
друг от друга гибкой мембраной, жесткий центр которой
служит заслонкой выпускного сопла, имеющего выход
в атмосферу. При изменении входного давления равно-
весие мембраны нарушается и она устанавливается в но-
вое положение равновесия, изменяя соответственно вели-
чину выходного давления. Наибольшая погрешность по-
вторения сигнала 25 мм вод. ст. Габаритные размеры
повторителя П2П.1 равны 30X 30X 22 мм.
Повторитель со сдвигом П2П.2 предназначен для
выдачи сигнала, отличающегося от входного иа постоян-
ную величину (до —0,15 кгс/см2). Это достигается с помо-
щью двух пружин, натяжение которых можно регулиро-
вать. Мембрана следящей камеры устанавливается в поло-
жение равновесия при выходном давлении, равном алге-
браической сумме входного давления и постоянной вели-
чины, задаваемой натяжением пружин. Класс точности
прибора 1 (при сдвиге ^=0,15 кгс/см2). Габаритные размеры
повторителя П2П.2 равны 30X 30X 53 мм.
Повторитель с мощным выходом П2П.З предназначен
для выдачи усиленного по мощности пневматического
сигнала, равного по давлению входному сигналу. Сжатый
воздух, поступающий на вход усилителя, действует иа
мембранный блок, управляющий шариковыми клапанами,
обеспечивая набор либо сброс давления в выходной камере.
Габаритные размеры повторителя П2П.З 40X 40X 22 мм.
Повторитель — усилитель мощности П2П.7
(табл. XIV. 1)—предназначен для усиления пневмати-
ческого сигнала по мощности с коэффициентом усиления
по давлению, равным единице. Входное давление Рвх
подается через штуцер 12 в камеру В, давление питания
через штуцер 11 проходит в камеру Ж и через постоянный
дроссель — в камеры Б и Д. При открытом клапане 6
давление питания, задросселированное клапаном, прохо-
дит в камеру Е, в камеры А и Г обратных связей и к шту-
церу 1 (выходное давление Рвых). Изменение входного
давления устанавливает мембрану 2 в новое положение
относительно сопла, при этом значительно изменяется
давление в камерах Б и Д. При увеличении входного дав-
ления мембрана 3 прогибается вниз и приоткрывает
клапан 6, при уменьшении этого давления прогибается
вниз мембрана 5 и приоткрывается клапан сброса выход-
ного давления 4. Наибольшая погрешность повторения
сигнала 50 мм вод. ст. Габаритные размеры повторителя
П2П.7 равны 33,5X 40X 40 мм.
265
Таблица XIV.1
Элементы УСЭППА
Задатчики. Задатчик маломощный П23Д.З
(табл. XIV. 1) предназначен для создания стабильного
давления сжатого воздуха, подаваемого обычно в глухие
камеры приборов пневмоавтоматики. Установка задания
производится с помощью настроечного винта, при враще-
нии которого изменяется натяжение пружины. Мембрана
устанавливается в положение равновесия при выходном
давлении, пропорциональном силе сжатия пружины.
Рабочий диапазон выходного давления 0,2—1 кгс/см2.
Габаритные размеры задатчика П23Д.З равны 30Х30Х
Х46 мм.
Задатчик управления типа П23Д.4 (табл. XIV. 1)
предназначен для получения стабильного пневмати-
ческого сигнала. Давление питания подается в ка-
меру Ж и через постоянный дроссель — в камеры Б
и Д. При открытом клапане 7 давление питания, задрос-
селированиое клапаном, проходит в камеру Е, на выход
задатчика и в камеры А к В обратных связей. Изменение
степени сжатия задающей цилиндрической пружины 2
(с помощью маховичка) устанавливает мембрану 3 в новое
положение относительно сопла 4, при этом изменяется
давление в камерах Б и Д.
При увеличении этого давления мембрана 5 проги-
бается вниз и приоткрывает клапан 7, при уменьшении
этого давления мембрана 3 прогибается вверх и приоткры-
266
вает клапан сброса 6. Задатчик предназначен для щито-
вого монтажа, по спецзаказу он может поставляться для
монтажа на плате, габаритные размеры его равны
40Х40Х НО мм.
Элементы сравнения. Элемент сравнения П2ЭС.1
(табл. XIV.1) предназначен для сравнения двух непре-
рывных пневматических сигналов и получения выходных
дискретных сигналов 0 или 1 при рассогласовании срав-
ниваемых давлений. Сравниваемые давления подаются
иа штуцера 2 и 12, давление питания подается на шту-
цер 11, штуцер 3 соединяется с атмосферой, выходное дав-
ление снимается со штуцера 13, соединенного со шту-
цером 1. При рассогласовании сравниваемых давлений
перемещается мембранный блок, состоящий из трех пло-
ских резинотканевых мембран, связанных между собой
жестким центром, и открывает или сопло, соединенное
со штуцером 11, или сопло, соединенное со штуцером 3.
Положение сопел вдоль оси элемента регулируется, что
обеспечивает высокую точность настройки элемента срав-
нения. Наибольшая разность между давлениями в момент
срабатывания элемента 50 мм вод. ст. Габаритные размеры
элемента сравнения П2ЭС. 1 равны 40X 40X 74 мм.
Элемент сравнения П2ЭС.З (табл. XIV. 1) предназна-
чен для сравнения двух или четырех непрерывных пнев-
матических сигналов и получения выходных дискретных
Сигналов 0 или 1 при неравенстве нулю алгебраической
суммы сравниваемых давлений, а также для алгебраиче-
ского суммирования трех пневматических сигналов:
двух со знаком плюс и одного со знаком минус. Сравни-
ваемые давления подаются на штуцера 2, 3, 12, 13, давле-
ние питания подается на штуцер 11, штуцер 4 соединяется
с атмосферой, выходное давление снимается со штуцера 14,
соединенного со штуцером 1. При работе П2ЭС.З в каче-
стве элемента сравнения открыт либо верхний, либо ниж-
ний пневматический контакт. При работе П2ЭС.З в каче-
стве сумматора на штуцер 2 или 3 подается выходное
давление, которое в данном случае равно алгебраической
сумме сравниваемых давлений. Наибольшая погрешность
П2ЭС.З не превышает 100 мм вод. ст. Габаритные размеры
элемента сравнения П2ЭС.З равны 40x 40x 84 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV. 1.2. Элементы дискретной техники
Реле. Реле универсальные трехмембранные П1Р.1
н П1Р.З (табл. XIV. 1) предназначены для выполнения
элементарных логических и счетных операций с дискрет-
ными сигналами в любых пневматических системах авто-
матического управления. Реле имеют две основные части:
мембранный блок, состоящий из резинотканевых мембран,
соединенных между собой жестким центром, и два пнев-
моконтакта «сопло—заслонка». Командные давления по-
даются на штуцера 12 и 2. Одно из командных давлений
поддерживается постоянным (давление «подпора»), другое
может принимать два дискретных значения: 0 нли 1, соот-
ветствующие 0 или 1,4 кгс/см2. Появляющееся при этом
суммарное усилие, действуя по оси жесткого центра, вызы-
вает перемещение его в ту сторону, куда направлено ре-
зультирующее усилие.
Мембранный блок реле П1Р.1 при отсутствии обоих
командных сигналов находится в неопределенном поло-
жении, мембранный блок реле П1Р.З при отсутствии ко-
мандных сигналов фиксируется в определенном положе-
нии с помощью цилиндрической пружины. Величина дав-
ления подпора выбирается в зависимости от условий
работы: если под действием давления подпора питающее
сопло должно быть закрыто, то подпор устанавливается
равным приблизительно 0,7 давления питания, в против-
ном случае достаточно 0,3 давления питания. Разность
между командными давлениями при размыкании и замы-
кании пневмоконтактов равна (0,33—0,14) Рпит. Габарит-
ные размеры реле П1Р.1 равны 30x 30X 35 мм, реле
П1Р.З — 30X 30X 41 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
В универсальном реле РУП-IM имеется один пнев-
матический контакт, образованный жестким центром
мембранного блока и подпружиненным клапаном. В зави-
симости от схемы подключения с помощью реле могут
быть реализованы следующие логические операции: повто-
рение ДА; отрицание НЕ; конъюнкция И; запрет НЕТ;
дизъюнкция ИЛИ. Давление срабатывания и отпускания не
более 1 кгс/см2 и не менее 0,2 кгс/см2. Габаритные размеры
реле 30X 30X 45 мм.
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск;
Экспериментальный завод «Союзгазавтоматика», Ка-
лининград.
Реле сравнения П2Р.1 и реле сигнализации РСР2-1
предназначены для формирования дискретного пневма-
тического сигнала на выходе при достижении входным
давлением установленного значения. Диапазон настройки
давления срабатывания от 0,2 до 1 кгс/см2.
Габаритные размеры в мм: 40X 40X 70 (П2Р.1),
40X 56X105 (РСР2-1).
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(П2Р.1); Экспериментальный завод «Союзгазавтоматика»,
Калининград (РСР2-1).
Включающее реле П-1108 предназначено для комму-
тации пневматических сигналов в схемах пневмоавтома-
тики. Командные сигналы дискретные. Габаритные размеры
30X 30 X 37 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
Ячейка памяти ЯПП1-1 предназначена для форми-
рования и запоминания дискретного пневматического
сигнала. Ячейка состоит из подвижного мембранного узла
и пневматического контакта в виде пары седло—клапан.
При подаче входного сигнала происходит срабатывание
ячейки и на выходе появляется давление, равное 1.
Запоминание выходного сигнала осуществляется за счет
действия положительной обратной связи. Отмена запоми-
нания выходного сигнала осуществляется независимо
от наличия сигнала на запоминание подачей входного
сигнала. Габаритные размеры 30x30x45 мм.
Изготовитель: Экспериментальный завод «Союзгаз-
автоматика», Калининград.
Клапаны. Клапан одноконтактный ПЗК-1
(табл. XIV. 1) предназначен для коммутации непрерывных
и дискретных пневматических сигналов в системах авто-
матического управления. Клапан состоит из трех камер,
разделенных двумя плоскими мембранами, жесткий центр
которых служит заслонкой выпускного сопла. Давление
подпора, равное 0,5 давления питания, подается на шту-
цер И (нормально закрытый клапан) или 1 (нормально
открытый клапан), входное давление — на штуцера 2
и 12. Командное давление, подаваемое на штуцера 11 и 1,
может принимать два дискретных значения: 0 или 1.
В зависимости от величины командного сигнала мембран-
ный блок занимает два положения, при которых пневмо-
контакт открыт или закрыт. Габаритные размеры клапана
ПЗК-1 равны 30X 30X 30 мм.
Клапан ПЗК.5 предназначен для выполнения логиче-
ской операции ИЛИ; на выходе клапана должен появиться
единичный сигнал, если подан сигнал хотя бы на один из
входов клапана. Клапан может также пропускать на выход
больший из двух подаваемых на вход непрерывных сиг-
налов. Клапан состоит из двух секций, между которыми
расположена свободно лежащая, не зажатая по периферии
мембрана. Входное давление подается на штуцера 11 и 12.
Габаритные размеры клапана ПЗК.5 равны 20Х 20Х 16 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
Перекидной клапан КП2-1 предназначен для выпол-
нения логической операции ИЛИ; габаритные размеры
его равны 30X 30X 30 мм.
Изготовитель: Экспериментальный завод «Союзгаз-
автоматика», Калининград.
Обратные клапаны ПЗОК.1 и ОК3.1 пропускают пнев-
матические сигналы только в одном направлении. Габа-
ритные размеры в мм: 30X 30X 25 (ПЗОК.1); 25 X 25 X 23
(ОК3.1).
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(ПЗОК-1); Экспериментальный завод «Союзгазавтома-
тика», Калининград.
Элемент П1Л1 предназначен для реализации логи-
ческой функции ИЛИ (дизъюнкция) двух переменных.
Входные и выходные сигналы дискретные (0 и 1). Габа-
ритные размеры 16X21X16 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV. 1.3. Элементы управления
Пневмокнопки. Пневмокнопка П1КН.З (табл. XIV. 1)
предназначена для кратковременной подачи давления
питания в схему; она монтируется на щите, но мо-
жет быть также закреплена на плате. Давление пита-
ния подается через штуцер 11 в камеру, закрытую пневмо-
койтактом типа сопло—заслонка. При нажатии кнопки
стержень открывает пневмоконтакт и пропускает давление
питания в схему через штуцер 12. При отпускании кнопки
контакт закрывается пружиной, стержень отходит вверх
И сжатый воздух из схемы по отверстиям внутри стержня
проходит в атмосферу. Габаритные размеры пневмокнопки
П1КН.З равны 24X 24X 45 мм.
267
‘Н&Ль. -
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
- Конструкции пневмокнопок КУП5-1 и КУП9 иден-
тичны конструкции кнопки П1КН.З. У кнопок КУП6-1
и КУП7-1 при отсутствии командного воздействия вход
сообщается с выходом, при нажатии на штифт пневмо-
контакт закрывается.
Кнопка КУП8 предназначена для формирования и
запоминания дискретного пневматического сигнала. При
нажатии на штифт на выходе формируется сигнал «1».
Кнопка снабжена устройством для отмены запоминания
с помощью пневматического сигнала и вручную. Отмена
запоминания с помощью пневматического сигнала про-
исходит независимо от наличия механического воздей-
ствия на кнопку.
Кнопки КУП8 и КУП9 выпускаются со штифтами
следующих цветов: черного (КУП8-1, КУП9-1), красного
(КУП8-3, КУП9-3), желтого (КУП8-5, КУП9-5), зеленого
(КУП8-7, КУП9-7), голубого (КУП8-9, КУП9-9). Габа-
ритные размеры кнопок КУП5, КУП6, КУП7, КУП9
равны 25X 25X 40 мм, кнопки КУП8 — 30X 30X 65 мм.
Изготовитель: Экспериментальный завод «Газприбор-
автоматика», Калининград.
Пневмотумблеры. Пневмотумблеры П1Т.2 и ТУП.З
(табл. XIV. 1) предназначены для ручной подачи команд-
ных сигналов, конструкции их идентичны. Тумблер мон-
тируется на щите, но может быть также закреплен на плате.
Давление питания подается через штуцер 11 в камеру,
закрытую пневмоконтактом типа сопло—заслонка. При
повороте рычага тумблера стержень открывает пневмо-
контакт и пропускает давление питания в схему через
штуцер 12. При обратном повороте рычага контакт закры-
вается пружиной, стержень отходит вверх и сжатый
воздух из схемы по отверстиям внутри стержня прохо-
дит в атмосферу. Габаритные размеры (в мм): 24 X 24X 60
(П1Т.2), 25X25X47 (ТУП.З).
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(П1Т.2), Экспериментальный завод «Газприборавтома-
тика», Калининград (ТУП.З).
Конечные выключатели и микровыключатели. Выклю-
чателями осуществляется коммутация каналов связи
дискретных и аналоговых сигналов при механическом
воздействии на шток. Типы и технические характеристики
выключателей приведены в табл. XIV.2. Усилие сраба-
Таблица XIV.2
Технические характеристики конечных
выключателей и мнкровыключателей
Тип Общий ХОД штока в мм (не более) Давление на выходе Габаритные размеры в мм
В ИСХОД- НОМ поло- жении при на- жатии и а шток
П1ВК.1 3,0 0 1 24X24x35
ВКПЗ-1 8,7 0 (1) * 1 (0) * 40X 40X110
ВКП6-1 2,5 0 1 25X25X30
ВКП7-1 2,5 1 0 25X25X34
ВКП8-1 8,7 0 1 25X25X75
ВКП9-1 8,7 1 0 25X25X70
В КП 10-1 2,0 0 1 25X25X38
МВ2-1 2,5 0 1 30X 30X 57
МВЗ-1 2,5 1 0 30X 30X 57
* Значение давления зависит от коммутации.
тывания микровыключателей МВ2-1 и МВЗ-1 не более
0,3 кгс, выключателя ВКП10-1 не более 0,8 кгс, осталь-
ных выключателей — не более 3,5 кгс.
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(П1ВК.1), Экспериментальный завод «Газприборавтома-
тика», Калининград (остальные выключатели).
Переключатели. По конструкции переключатели яв-
ляются малогабаритными командоаппаратами с ручным
приводом. Типы и технические характеристики переклю-
чателей приведены в табл. XIV.3.
Т а б л и ц a XIV..3
Технические характеристики переключателей
Тип переключа- теля Число кон- тактов Максималь- 1 ное число положений ручки Характеристика положен и я ручки Г абаритные размеры в мм
ПП4-1 6 8 Фиксирован- ное 70X 80X160
ПП5-1 6 3 С самовозвра- том 70X80X160
ПП6-1 2 3 Фиксирован- ное 64Х 55Х 100
Переключатели ПП4, ПП5 снабжены конечными
выключателями типа ВКП6-1, у переключателя ПП6
пневмоконтакты выполнены в виде пар седло—клапан.
У переключателей ПП4, ПП5 могут быть установлены
кулачки трех типов: с замыканием контактов в одном,
двух и трех положениях; у переключателя ПП6 контакты
замыкаются (на выходе появляется давление, равное 1)
в крайних положениях ручки, при повороте ручки в сред-
нее фиксированное положение давление на выходе стано-
вится равным 0.
Изготовитель: Экспериментальный завод «Газприбор-
автоматика», Калининград.
Усилители. Усилитель УП2-1 предназначен для управ-
ления потоком сжатого воздуха (газа) давлением до
64 кгс/см2 с помощью пневматического командного сиг-
нала давлением 1,4 кгс/см2. При отсутствии командного
давления выход усилителя сообщается с атмосферой,
подача давления в глухую камеру вызывает перемещение
мембраны и двух клапанов, один из которых закрывает
выход в атмосферу, а другой соединяет вход усилителя
с выходом. Диаметр условного прохода усилителя равен
6 мм, габариты диаметр 95x 95 мм.
Усилитель УПЗ-1 отличается от усилителя УП2-1
наличием ручного дублера, его габаритные размеры равны
125Х 123X89 мм.
Изготовитель: Экспериментальный завод «Газприбор-
автоматика», Калининград.
Вентиль ПОВ.1. Вентиль предназначен для откры-
вания и закрывания вручную пневматической линии связи
н является элементом щитового монтажа. Вентиль состоит
из двух секций, разделенных мембраной, жесткий центр
которой прикрывает сопло при повороте маховичка; при
открытом вентиле мембрана отжимается давлением про-
ходящего воздуха. Габаритные размеры вентиля равны
24 x 42 x 58 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV. 1.4. Элементы сигнализации
Реле указательное следящее РУС1-1 используется
в качестве указателя положения исполнительного ме-
ханизма или индикатора наличия давления. При подаче
268
давления на вход реле перемещается мембрана и с помощью
кинематической системы поворачивает на 90° указатель-
ный флажок, находящийся на лицевой части реле. Возврат
указателя в исходное положение после снятия входного
давления происходит под действием возвратной пружины.
Габаритные размеры диаметр 42X46 мм. Реле предназна-
чено для щитового монтажа.
Реле указательное РУ31-1 предназначено для сигна-
лизации наличия пневматического сигнала с последую-
щим запоминанием. Давление, подводимое в глухую
камеру, вызывает перемещение мембранного узла, при
этом на лицевой части реле появляются чередующиеся
белые и черные полосы, свидетельствующие о наличии
давления. После исчезновения давления состояние реле
не меняется до нажатия на кнопку возврата. Габаритные
размеры диаметр 42X44 мм. Реле предназначено для
щитового монтажа.
Сигнализатор П1С.1 обеспечивает визуальный кон-
троль за наличием давления с помощью указателя, кото-
рый поворачивается на 90°. Габаритные размеры 45Х
X 45X 52 мм. Сигнализатор предназначен для щитового
монтажа.
Индикатор пневматический ИП1 предназначен для
сигнализации наличия пневматического сигнала. При
подаче давления мембрана растягивается и прижимается
с внутренней стороны к сферическому стеклу. В этом
случае экран индикатора принимает окраску мембраны:
красную (ИП1-1, ИП1-5) или желтую (ИП1-3, ИП1-7).
При исчезновении давления мембрана возвращается в ис-
ходное положение и экран становится черным.
Индикатор предназначен для установки на плате
(ИП1-1, ИП1-3) и для щитового монтажа (ИП1-5, ИП1-7).
Габаритные размеры диаметр 23x 27 мм.
Индикатор пневматический с запоминанием ИПЗ-1
предназначен для сигнализации наличия пневматического
сигнала с последующим его запоминанием; прибор состоит
из индикатора ИП1-1 (ИП31-1) или ИП1-3 (ИП31-3) и
обратного клапана. Съем сигнала осуществляется при
помощи кнопки. Время запоминания индикации 2 ч.
Габаритные размеры 30X65x62 мм.
Индикатор ИП2 предназначен для визуальной,
на расстоянии 50—80 м, сигнализации наличия давления
в пневматической линии. Он состоит из поршневого при-
вода и шарнирно-укрепленного индекса. При подаче
входного сигнала происходит поворот индекса, при сня-
тии входного сигнала индекс возвращается в исходное
положение. Габаритные размеры (при выдвинутом ин-
дексе) 420X 68X 232 мм.
Реле указательное РУС2-1 предназначено для сигна-
лизации двух неодновременно поступающих пневмати-
ческих сигналов. При подаче давления на один из входов
реле мембрана перемещает палец, который поворачивает
на 45° валик в одну или в другую сторону. С валиком
жестко связан указатель. После снятия давления указа-
тель под действием пружины возвращается в нейтраль-
ное положение. Габаритные размеры диаметр 39X 45 мм.
Табло сигнализации пневматическое ТСП1 предназна-
чено для сигнализации наличия пневматического сиг-
нала. При появлении давления мембрана перемещает
шток, открывается шторка и на экране табло появляется
соответствующая надпись. Цвет экрана может быть белым
(ТСП1-1), желтым (ТСП1-3) или красным (ТСП1-5). После
исчезновения давления под действием пружины шторка
возвращается в исходное положение.
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(П1С.1), Экспериментальный завод «Газприборавтоматика»,
Калининград (остальные приборы).
XIV. 1.5. Прочие элементы
Пневматическая емкость ПОЕ.50 применяется в схе-
мах для регулировки постоянных времени в дифферен-
цирующих и интегрирующих приставках, инерционных
звеньях и т. п. Вместимость ее равна 50 см®, габаритные
размеры диаметр 41X60 мм.
Фильтр ПОФ.2 предназначен для местной очистки
подаваемого в приборы воздуха. Фильтр состоит из кор-
пуса, в котором находятся несколько сменных войлочных
дисков, поджатых винтом, габаритные размеры его равны
22X24X30 мм.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV.2. СИСТЕМА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
УНИФИЦИРОВАННЫХ МОДУЛЕЙ
РЕЛЕЙНОЙ ТЕХНИКИ (ПЭРА)
Система ПЭРА предназначена для построения при-
боров, систем контроля и управления в различных отрас-
лях промышленности. Система состоит из модулей, пред-
ставляющих собой набор унифицированных коммуника-
ционных плат, на которых в различных сочетаниях в за-
висимости от выполняемой функции устанавливаются
пневматические логические элементы со свободнолежа-
щимн мембранами. Типы, наименования и структурные
схемы элементов приведены в табл. XIV.4. Установка
мембран в рабочее положение осуществляется давлением
питания, а в пассивных элементах — давлением входного
сигнала. Элементы П1Л.1 и П1Л.2 являются пассивными.
Т а б л и п a XIV.4
Типы, наименования и структурные схемы
элементов системы ПЭРА
269
Таблица XIV.5
Типы, наименования и структурные схемы модулей системы ПЭРА
Тип Наименование Структурная схема Тип Наименование Структурная схема
П1М1 Модуль триг- гера со счетным входом X,—< ГР НН П1М3.5 Модуль памяти x<_ * r — L
Уг
1 А
П1М2.1 Модуль триг- гера с раздельны- ми входами П1М3.6 Модуль памяти -L.y
^29-94 ГР 4 cx>-
1 1
П1М2.2 Модуль триг- гера с раздельны- ми входами П1М4.1 Модуль деши- фратора
Лг** ТР —У -—у x2»w- 0 —Уз —Уг !/♦
1
П1М4.2 Модуль деши- фратора 1 ~Уг
П1М3.1 Модуль много- входовых ИЛИ t»i *2
X, *zz + У“
1 П1М5 Модуль группы элементов НЕ х,хгх3з ЯН
П1М3.2 Модуль много- входовых и У' Уг Уз lb.
—У
ж*»-» A
П1М5 Модуль группы элементов ДА *,х2хр»
П1МЗ.З Модуль равно- значности
-—у —У< —Уз —Уз
1 —У,
П1М3.4 Модуль нерав- нозначности —У П1М5 Модуль группы элементов ИЛИ 4- ИИ
Элемент типа П1Л.З в активном режиме предназначен для
реализации логической функции НЕ, а в пассивном ре-
жиме — для реализации логической функции «Запрет».
Элемент типа П1Л.4 в активном режиме предназначен
для реализации логической функции ДА, а в пассивном —
логической функции И. Давление питания равно
1,4 кгс/см2, габаритные размеры элемента 16X16X20 мм.
Типы, наименования и структурные схемы модулей
системы ПЭРА приведены в табл. XIV.6. Габаритные раз-
меры модуля типа П1М1 равны 108X 36X33 мм, осталь-
ных модулей — 45X 36X 33 мм.
Модуль триггера со счетным входом П1М1 предна-
значен для реализации функции памяти в устройствах
дискретной пневмоавтоматики, а также для деления ча-
стоты входного сигнала на два. У модуля П1М1 выходы
270
ylt уг взанмоинверсные и переключаются при измене-
нии Xi от 0 до 1, выходы у2, у2 также взанмоинверсные
и переключаются при изменении xt от 1 до 0. Вход хх —
сигнал установки триггера в исходное состояние, когда
71 = И У1 = 0; ух = 0; ~у2 = 1.
Модуль триггера с раздельными входами П1М2.1
запоминает один из двух входных сигналов, сброс памяти
осуществляется другим входным сигналом. На первом
выходе реализуется функция триггера с предпочтением
по запуску yt = xt -f- x2yt (если xr = 1, то yt — 1 неза-
висимо от наличия сигнала х2 = 1). На втором выходе
реализуется функция триггера с предпочтением по сбросу
у2 ~ (*i “Ь у2) х2 (если ха — 1, то у2 = 0 независимо
от наличия сигнала хх = 1).
Модуль триггера с раздельными входами П1М2.2
запоминает любой из двух входных сигналов, сброс па-
мяти осуществляется другим входным сигналом. Модуль
имеет два взаимоинверсных выхода у, у к два управляю-
щих входа х}, х2. При подаче на_вход х{ сигнала 1 на выходе
у формируется сигнал 1, а у = 0. При х2 = 1 у = 0;
1. При подаче сигнала 1 на оба входа на выходах
у = 1 и у = 1.
Модуль многовходовых ИЛИ П1М3.1 предназначен
для реализации логической функции ИЛИ (дизъюнкция)
четырех переменных. Сигнал 1 на выходе появляется
тогда, когда имеется сигнал 1 на одном из его входов или
имеются сигналы на нескольких или на всех входах.
Модуль многовходовых И П1М3.2 предназначен для
реализации логической функции И (конъюнкция) четырех
переменных. Сигнал 1 на выходе появляется тогда, когда
имеется сигнал 1 на всех его входах одновременно.
Модуль П1МЗ.З предназначен для реализации логи-
ческой функции двух переменных «Равнозначность».
Выходной сигнал равен I тогда, когда одновременно оба
входных сигнала имеют одинаковые значения: 0 или 1.
Модуль П1М3.4 предназначен для реализации логической
функции двух переменных «Неравнозначность». Выходной
сигнал равен 1 тогда, когда только один из входных сигна-
лов равен 1.
А1одуль П1М3.5 запоминает один (любой) из двух
входных сигналов только при наличии другого, сброс
памяти осуществляется третьим входным сигналом. Мо-
дуль П1М3.6 запоминает один входной сигнал при отсут-
ствии второго, сброс памяти осуществляется третьим
сигналом.
Модули П1М4.1 и П1М4.2 преобразуют двухразряд-
иый двоичный код в последовательность управляющих
сигналов 0 и 1 соответственно. Модули — пассивные.
Модули П1М5 содержат по четыре элемента НЕ или
ДА, или ИЛИ. Каждый элемент коммутируется незави-
симо друг от друга. Если вместо питания подать допол-
нительные входные сигналы, то модуль группы элемен-
тов НЕ будет выполнять четыре независимые функции
«Запрет», а модуль группы элементов ДА — четыре неза-
висимые функции И на два входа. При этом модули —
пассивные. По спецификации заказа модуль типа П1М5
может иметь четыре элемента ПЭРА в любой комбинации.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV.3. СИСТЕМА СТАРТ
Приборы системы СТАРТ (система автоматических
регуляторов завода «Тизприбор») построены на универ-
сальных элементах промышленной пневмоавтоматики
(УСЭППА) и могут применяться в различных отраслях
промышленности. В целях получения наибольшей ста-
бильности регулирования, минимального времени пере-
ходного процесса и уменьшения величины запаздывания
расстояния от измерительного блока (датчика) до регу-
лятора и от регулятора до исполнительного механизма
должны быть минимальными (5—10 м). Вторичные само-
пишущие или показывающие приборы с встроенными
в них задатчиками могут устанавливаться на расстоянии
до 250—300 м от регулятора. В случае регулирования
процессов, для которых запаздывание в линиях связи
не имеет существенного значения по сравнению с весьма
большими запаздываниями в самих процессах, регуляторы
могут устанавливаться на значительных расстояниях
от измерительных приборов и механизмов (до 300 м),
при этом целесообразно установить регулятор на корпусе
прибора контроля, для чего предусмотрен штекерный
разъем. В случае установки регулятора непосредственно
на процессе у датчиков или у исполнительного механизма
для монтажа используют дополнительную деталь «гнездо»,
с помощью которой к регулятору подводят линии связи.
Крепление регулятора к штекерному разъему и гнезду,
а также гнезда к стене производят болтами Мб. Линии
связи и линии питания регулятора, подводимые к гнезду,
должны прокладываться медными, латунными, пласти-
катовыми или алюминиевыми трубками (в тропическом
климате медными и латунными) с диаметром 8Х1 или
6Х 1 мм. Линии связи должны быть смонтированы весьма
тщательно, утечка воздуха не допускается. Перед вклю-
чением линии связи необходимо продуть сухим сжатым
воздухом для удаления пыли и влаги. Регуляторы не могут
быть установлены в условиях агрессивных сред, воздей-
ствующих на резину, оргстекло, полистирол, мембранное
полотно и на защищенные хромоникелевыми и кадмиевыми
покрытиями конструкционные стали, цветные металлы и
их сплавы.
Питание приборов осуществляется сухим, очищен-
ным от пыли и масла воздухом давлением 1,4 ±
— 0,14 кгс/см2 через фильтр и редуктор от сети сжатого
воздуха давлением (до редуктора) от 2,5 до 10 кгс/см2.
Рабочий диапазон изменения аналоговых сигналов
от 0,2 до 1 кгс/см2. Дискретные сигналы 0 и 1 соответст-
вуют давлению от 0 до 0,1 кгс/см2 (0) и от 1,1 до величины
давления питания (1). Основная погрешность приборов
системы СТАРТ 1%, объемный расход воздуха на опти-
мизатор АРС-1-ОН равен 15 л/мин, на множительно-
делительное устройство ПФ 1.18 и регуляторы ПР3.26
и ПР3.29 12 л/мин, на приборы ПР3.24, ПР3.25, ПР3.34,
ПР3.35, АРС-2-ОИ, ПФ1.9 10 л/мин, на приборы ПФ2.1,
ПФ3.1, ПФ2.5, ПП1.5 3 л/мин, на остальные приборы
от 5 до 8 л/мин.
Принцип действия отдельных элементов приборов
системы СТАРТ описан в параграфе XIV. 1. Вторичные
приборы системы СТАРТ описаны в гл. V. Приборы си-
стемы СТАРТ входят в Государственйую систему при-
боров ГСП.
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск
(ПР3.26 и ПР3.29); завод «Тизприбор», Москва (осталь-
ные приборы).
XIV. 3.1. Регуляторы
Позиционные регуляторы. Регулятор ПР1.5 пред-
назначен для двухпозиционного регулировании и обеспе-
чивает получение дискретных пневматических сигналов
0 и 1 при повышении или понижении поступающего на
вход регулятора давления сжатого воздуха, пропорцио-
нального величине регулируемого или измеряемого пара-
метра, когда последний отклоняется от заданного значе-
ния. Прибор может быть настроен на получение пневма-
тического сигнала при превышении измеряемым пара-
метром заданного значения (сигнал «на максимум») или
при уменьшении величины параметра ниже заданного
значения (сигнал «на минимум»).
При настройке на минимум (рис. XIV. 1, а) входной
сигнал от измерительного блока поступает в камеру 'Б
элемента сравнения 2, давление задания от задатчика 1
подводится к камере В. Если входной сигнал больше вели-
чины давления задания, то сопло С2 закрыто и сигнал
на выходе элемента сравнения равен 0. Как только вход-
ной сигнал станет меньше заданного, сопло С2 откроется
и на выходе сформируется сигнал 1, который поступает
на усилитель мощности 3 и далее на выход регулятора.
При настройке на максимум давление задания подается
в камеру Б, а давление от измерительного блока — в ка-
меру В, перенастройка регулятора производится пово-
ротом диска, который переключает входные каналы регу-
лятора. Общий вид регулятора приведен на рис. XIV. 1, б.
Регулятор с настраиваемой зоной возврата ПР1.6
предназначен для получения дискретных пневматических
сигналов 0 и 1 при выходе параметра за пределы устано-
вленной зоны возврата. Прибор может быть настроен «на
максимум» и «на минимум».
Основным элементом регулятора (рис. XIV.2) явля-
ется пятимембранный элемент сравнения 1, на который
поступают давления от измерительного прибора Рп.
271
от дистанционного задатчика Р3 и давление, равное поло-
вине величины зоны возврата 1/2Д. Последняя настраи-
вается задатчиком 9 и проходит на элемент 1 через одно
из сопел трехмембранного реле 8. Задатчик 5 служит
для настройки выходного давления 1 кгс/см8, которое
повышается элементом усиления 6 и подается на узел
выходных выключающих реле 3 и 4.
Трехмембранное реле 2, включенное по схеме НЕ,
в зависимости от сигнала, поступающего с элемента срав-
нения 1, управляет выходными реле 3 и 4 и трехмембран-
ными реле 7 и 8, выполняющими функции клапана вели-
чины 1/2Д.
Рис. XIV. 1. Позиционный регулятор ПР 1.5: а — прин-
ципиальная схема; б — общий вид
При настройке регулятора на максимум сигнал от
измерительного блока поступает в камеру Д, а задание —
в камеру Б элемента 1. Пока параметр Рп меньше верх-
него значения зоны возврата, сопло С2 закрыто, сопло С1,
сообщающееся с атмосферой, открыто, сигнал на выходе
элементов 1, 3 и 4 равен 0. Как только параметр превысит
верхнюю границу зоны возврата, сигнал на выходе эле-
мента 1 станет равным 1, а давление от задатчика 5 прой-
дет на выход регулятора. В момент смены сигнала давле-
ние, соответствующее величине 1/2Д, переключается из
камеры Г в камеру В элемента /, при этом результирую-
щая величина задании принимает значение нижней гра-
ницы зоны возврата. Если регулятор настроен на минимум,
давления от измерительного блока и от внешнего задат-
чика меняются местами.
Зона возврата может быть настроена на любое зна-
чение в пределах от 0,1 до 0,8 кгс/см2, при этом нижняя
граница зоны должна быть не менее 0,2 кгс/см2, верхняя —
не более 1 кгс/см2. Общий вид и габаритные размеры регу-
лятора приведены на рис. XIV.2, б; глубина 137 мм.
Маркировка и назначение штуцеров на задней стенке
корпуса регулятора: 1 — выход; 2 — переменная; 3 —
выключающее реле; 4 — питание; 5 — задание; 1—1—
контроль выхода; 5—1 — заданная зона.
Пропорциональные регуляторы. Регулятор ПР2.5
предназначен для получения непрерывного регулирую-
щего воздействия на исполнительный механизм с целью
поддержания заданной величины регулируемого пара-
метра. Прибор представляет собой регулятор с дистан-
ционным заданием, получаемым от ручного задатчика
вторичного прибора или от любого другого устройства
со стандартным пневматическим сигналом.
Сигналы, поступающие от задатчика Р3 (рис. XIV.3)
и от измерительного прибора Рп, действуют на мембраны
элемента сравнения 1 и уравновешиваются силами, раз-
виваемыми действием давления воздуха на мембраны отри-
цательной (камера Б) и положительной (камера Д) обрат-
ных связей. Выходное давление элемента 1 через регули-
руемый дроссель 3 поступает в камеру Б элемента сравне-
ния 4, в эту же камеру через постоянный дроссель ПДЗ
поступает выходное давление Рвых. В камеру положитель-
ной обратной связи Д элемента 4 поступает давление от за-
датчика 2, с помощью которого выходное давление регу-
лятора настраивается на оптимальную для данного про-
цесса величину. Выходное давление элемента 4 поступает
на усилитель мощности 5 и через сопло С1 выключающего
реле 6 — на выход прибора. Выключающее реле 6 служит
для отключения регулнтора при переходе на ручное управ-
ление. Для гашения автоколебании, возникающих в си-
стеме, в элемент сравнения 4 вводятся две обратные связи:
положительная в камеру В и отрицательная в камеру Г.
Автоколебания, возникающие в случаях нарушения равно-
весия системы, затормаживаются с помощью постоянного
дросселя ПД2, включенного в линию положительной
обратной связи.
По требованию заказчика регулятор может быть
настроен на один из следующих пределов пропорциональ-
ности: 5—100; 10—300; 40—500; 100—1000; 150—1500;
500—3000%. Если пределы пропорциональности не ука-
заны, регулятор поставляют со шкалой 10—300%. Габа-
ритные размеры регулятора соответствуют приведенным
на рис. XIV.2, б (штуцера 1—1 и 5—1 отсутствуют), глу-
бина 137 мм.
В регуляторе с линейными статическими характери-
стиками ПР2.8 предусмотрено два дроссельных сумматора
в прямом канале и в линии обратной связи элемента срав-
нения, что значительно повышает плавность настройки
предела пропорциональности в диапазоне от 2 до 3000%.
Нелинейность статических характеристик, выраженная
в процентах от рабочего диапазона изменения входного
сигнала (от 0,8 кгс/см2), не превышает ±1% для предела
пропорциональности 100% и =ьЗ% для всех значений
предела пропорциональности на отметках шкал от 2 до
3000% (кроме 100%). Габаритные размеры регулятора
соответствуют приведенным на рис. XIV.2, б (штуцера
1—1 и 5—1 отсутствуют), глубина 137 мм.
Пропорциоиальио-иитегральные регуляторы. Назна-
чение регулятора ПР3.21 идентично назначению регуля-
тора ПР2.5. Пропорциональное звено регулятора
(рис. XIV.4) состоит из элемента сравнения 5 и сумма-
тора 6, интегральное звено — из элемента сравнения 1,
дросселя 2, емкости 3 и выключающего реле 4. Измеряе-
мое давление Рп подводится к камерам Д элемента 1 и Г
элемента 5, давление от задатчика Р3 — к камерам Б
элемента 1 и В элемента 5. Суммарное действие на выход-
ное давление пропорциональной и интегральной состав-
ляющих отрабатывается элементом сравнения 7. Про-
порциональная составляющая регулятора вводится путем
воздействия на отрицательную обратную связь, степень
ее воздействия настраивается регулируемым дросселем
сумматора. Интегральная составляющая вводится путем
воздействия на положительную обратную связь, степень
ее воздействия настраивается дросселем 2 в пределах
от 3 с до 100 мин. Давление, отрабатываемое элементом 7,
поступает на вход усилителя мощности 8, а затем через
выключающее реле 9 — на выход прибора. Назначение
последних двух элементов идентично назначению этих
272
Рис. XIV.2. Позиционный регулятор с настраиваемой зоной возврата ПР1.6:
а — принципиальная схема; б — общий вид (размер А приведен в тексте):
I — элемент сравнения; 2 — трехмембранное реле; 3. 4— выходные реле; 5, 9— задатчики;
6— элемент усиления; 7, 8— трехмембраииые реле
273
элементов регулятора ПР2.5. Выключающее реле 4 пред-
назначено для предохранения линнн исполнительного
механизма от скачка давления в промежуточном положе-
нии переключателя, когда изменение задания вызывает
резкое изменение выходного давления элемента 1. Регу-
лятор может быть настроен на те же пределы пропорцио-
нальности, что и регулятор ПР2.5. Габаритные размеры
регулятора приведены на рис. XIV.2, б (штуцера 1—1
и 1—5 отсутствуют), глубина 137 мм.
нейность статических характеристик, выраженная в про-
центах от нормирующего значения входного сигнала, не
превышает — 1% для предела пропорциональности 100
и =ьЗ% для всех значений предела пропорциональности
на отметках шкал от 2 до 3000% (кроме 100%). Это дости-
гается за счет введения двух сумматоров в прямой канал
и в линию обратной связи операционного усилителя.
Время интегрирования может настраиваться в пределах
от 3 с до 100 мин. Регулятор ПР3.32 отличается от регу-
Рис. XIV.3. Принципиальная схема
пропорционального регулятора ПР2.5
Регулятор с местным задатчиком ПР3.22 отличается
от регулятора ПР3.21 наличием ручного задатчика в линии
задания на входе прибора. Габаритные размеры регуля-
тора ПР3.22 приведены на рис. XIV.2, б (штуцера 1—1
и 1—5 отсутствуют), глубина 137 мм.
Регуляторы ПР3.26 и ПР3.29 снабжены переключа-
телем, с помощью которого устанавливается необходимый
лятора ПР3.31 наличием ручного задатчика в линии зада-
ния на входе прибора. Габаритные размеры регуляторов
приведены на рис. X1V.2, б (штуцера 1—1 и 5—1 отсут-
ствуют), глубина 137 мм.
Регуляторы соотношения ПР3.23 и ПРЗ.ЗЗ предназна-
чены для получения непрерывного регулирующего воз-
действия на исполнительный механизм с целью поддержа-
Рис. XIV.4. Принципиальная схема пропорционально-интегрального регулятора ПР3.21
диапазон предела пропорциональности. Переключатель
имеет три фиксированных положения. Первому положе-
нию соответствует предел пропорциональности от 2 до
50%, второму — от 50 до 200% и третьему' — от 200 до
800%. Диапазон настройки времени изодрома от 0,025 мин
до со. Регулятор ПР3.29 отличается от регулятора ПР3.26
тем, что не имеет местного задатчика, тогда как на регу-
ляторе ПР3.26 имеется задатчик для установки задания
непосредственно на месте. Габаритные размеры регу-
ляторов равны 120X117X220 мм.
У регуляторов с линейными статическими характг-
ристикАми ПР3.31 и ПР3.32 предел пропорциональности
может быть установлен в диапазоне от 2 до 3000%. Нели-
ния постоянства величины соотношения двух параме-
тров. В регуляторах предусмотрено звено соотношении,
в которое входят постоянные дроссели, регулируемые
дроссели н задатчик. Установка величины соотношения
достигается настройкой регулируемых дросселей. Пре-
делы настройки соотношения: от 1 : 1 до 5 : 1 или от 1 : 1
до 10 : 1. Если пределы настройки соотношения не ука-
заны, то прибор поставляют со шкалами соотношения
от 1 : 1 до 5 : 1. В остальном регуляторы ПР3.23 и ПРЗ.ЗЗ
идентичны регуляторам ПР3.21 н ПР3.31 соответственно.
Габаритные размеры регуляторов ПР3.23 н ПРЗ.ЗЗ при-
ведены на рис. XIV.2, б (штуцер 5—1 отсутствует), глу-
бина 182 мм.
274
Регуляторы соотношения ПР3.24 и ПР3.34 предназна-
чены для получения непрерывного регулирующего воз-
действия на исполнительный механизм с целью поддер-
жания постоянства величины соотношения двух параме-
тров с коррекцией по третьему параметру. В регуляторах
предусмотрен элемент автоматической коррекции соот-
ношения, который выполнен в виде двойного сопла с за-
слонкой, причем управление положением заслонки про-
изводится от третьего параметра, величина которого может
быть взята, в свою очередь, с помощью регулируемого
дросселя в определенном соотношении. В остальном регу-
ляторы ПР3.24 и ПР3.34 идентичны регуляторам ПР3.23
и ПРЗ.ЗЗ соответственно. Габаритные размеры регуляторов
ПР3.24 и ПР3.34 приведены на рис. XIV.2, б, глубина
182 мм.
Пропорциоиальио-нитегрально-диффереициальные ре-
гуляторы. Регулятор ПР3.25 предназначен для получе-
ния непрерывного регулирующего воздействия на испол-
нительный механизм с целью поддержания заданной вели-
чины регулируемого параметра. ПР3.25 состоит из тех же
элементов, что и регулятор ПР3.21. Входной сигнал от дат-
чика регулируемого параметра непосредственно проходит
на интегральное звено, а перед поступлением в пропор-
циональное звено он дифференцируется. Дифференциаль-
ное звено включает в себя элемент сравнении, регулируе-
мый дроссель и емкость. Если скорость изменения пара-
метра равна нулю или близка к нулю, то выходной сигнал
дифференциального звена меняется пропорционально вход-
ному и регулятор работает как пропорционально-инте-
гральный. Если давление на входе регулятора начнет
изменяться, то на выходе дифференциального звена будет
отрабатываться сигнал, опережающий давление, подавае-
мое на вход. Величина опережения будет тем больше, чем
больше скорость изменения давления иа входе прибора
и чем меньше проходное сечение дросселя предварения.
Настройка времени предварения производится в пределах
от 3 с до 10 мин. Остальные технические характеристики
регулятора ПР3.25 идентичны характеристикам регуля-
тора ПР3.21. Для исключения действия дифференциаль-
ного звена в переходных режимах в схеме регулятора
предусмотрено дополнительно выключающее реле. Габа-
ритные размеры регулятора ПР3.25 приведены на
рис. XIV.2, б (штуцера 1—1 и 5—1 отсутствуют), глубина
182 мм.
У регулятора с линейными статическими характери-
стиками ПРЗ.ЗЗ время предварения может настраиваться
в пределах от 3 с до 10 мин, остальные характеристики ре-
гулятора совпадают с приведенными для регулятора
ПР3.31. Габаритные размеры регулятора указаны на
рис. XIV.2, б (штуцера 1—1 и 5—1 отсутствуют), глубина
182 мм.
XIV. 3.2. Оптимизаторы
Автоматический самонастраивающийся регулятор
АРС-2-0. Регулятор работает по принципу «запоминания»
экстремума (максимума или минимума) и предназначен
для поддержания оптимального режима работы малоинер-
ционного технологического процесса. Поиск экстремума
осуществляется непрерывно путем принудительного
изменения регулятором входного параметра процесса.
Давление Рх (рис. XIV.5) на выходе регулятора, возра-
стая или убывая с постоянной скоростью, воздействует
на исполнительный механизм. Это вызывает перемещение
регулирующего органа и изменение входного параметра
процесса х, пропорциональное выходному давлению регу-
лятора Рх. При изменении входного параметра х (измене-
нии положения регулирующего органа) меняется выход-
ной параметр у, который измеряется и преобразуется
пневмодатчиком в пропорциональное ему давление воз-
духа Ру, поступающее на вход экстремального регулятора.
Диапазон настройки зоны нечувствительности состав-
ляет 0,015—0,06 кгс/см2, точность настройки —4 мм рт. ст.
Диапазон настройки времени задержки 2 с—30 мин. Диа-
пазон настройки скорости поиска составляет 0,002—
0,6 кгс/см2 в минуту.
Автоматический самонастраивающийся шаговый ре-
гулятор АРС-2-ОИ. Регулятор предназначен для поддер.
жания оптимального режима работы технологического
процесса, обладающего значительной инерционностью.
Он работает по принципу шагового поиска максимума или
минимума регулируемого параметра в зависимости от
характера процесса. Поиск экстремума осуществляется
скачками путем принудительного изменения регулятором
входного параметра технологического процесса.
Диапазон настройки зоны нечувствительности со-
ставляет 0,015—0,6 кгс/см2, диапазон настройки шага
импульсов 1—60 мни, диапазон настройки длительности
периода сравнения 5—60 с, диапазон настройки прира-
щения выходного давления за один шаг 0,02—0,15 кгс/см2.
Автоматический самонастраивающийся регулятор с не-
Доходом до максимума АРС-1-ОН. Регулятор работает по
принципу шагового поиска максимума регулируемого
параметра и предназначен для поддержания оптимального
режима работы инерционных технологических процессов,
которые имеют характеристику со слабо выраженным
максимумом или в виде монотонной кривой с убывающим
темпом возрастания.
Автоматические самонастраивающиеся регуляторы
учитывают возможные непредвиденные изменения свойств
объекта регулирования и, анализируя их, автоматически
перестраивают свою работу, поддерживая наивыгодней-
ший режим технологического процесса. Предусмотрена
возможность переключения процесса с экстремального
регулирования на ручное управление, а также выдача
импульса при достижении какими-либо параметрами про-
цесса значений выше или ниже допустимой величины.
Последнее бывает необходимо в тех случаях, когда по пути
следования регулируемого параметра к экстремуму
некоторые другие параметры процесса могут достигнуть
нежелательной величины. Габаритные размеры автомати-
ческого самонастраивающегося регулятора равны 354Х
X 240X 478 мм. Регуляторы предназначены для щитового
монтажа.
XIV. 3.3. Функциональные
и вычислительные устройства
Приборы прямого и обратного предварения. Устрой-
ство прямого предварения ПФ2.1 предназначено для вве-
дения в цепь регулирования воздействия по скорости
отклонения параметра от заданной величины.
Входной сигнал в виде давления сжатого воздуха (от
регулятора или датчика) поступает непосредственно в ка-
меры В и Г элемента сравнения 4 (рис. XIV.6) и уравно-
вешивается давлением воздуха питания, подаваемого
через инерционное звено (регулируемый дроссель 2 и
275
емкость 3) в камеру Б того же элемента. Выходная камера А
включена по схеме следящей системы. В том случае, когда
скорость отклонения параметра равна нулю или близка
к нулю, иа выходе элемента сравнения 4 отслеживается
входной сигнал Рвх. Если давление начинает изменяться,
например увеличиваться с постоянной скоростью, то сум-
марное усилие на мембранах в камерах Ви Г окажется
больше, чем усилие на мембранах в камерах Б и А, так
как перед камерой Б стоит сопротивление — дроссель 2.
Вследствие этого сопло С1 закроется и в камере А давле-
ние резко увеличится. На выходе получится сигнал, опе-
режающий давление, подаваемое на вход. Величина опе-
режения будет тем больше, чем больше скорость изме-
нения давлении на входе блока и чем меньше открыт дрос-
сель предварения 2. С выхода элемента сравнения 4 сигнал
поступает иа вход усилителя, который состоит из эле-
мента 5 и усилителя мощности 6. Элемент сравнения 5
предназначен для снятия погрешности усилителя.
Выключающее реле 1 предназна-
чено для исключения действия Дрос-
селя предварения. При давлении коман-
ды Рк = О сопло С2 закрыто, и воз-
дух в камеру Б поступает через дрос- -
сель предварения. Чтобы отключить к
прибор, подается командное давле-
ние Рк, сопло С2 при этом открывается,
и входной сигнал РЕХ непосредственно
поступает в камеру Б. В этом случае
все три входных сигнала, поступаю-
щие на элемент сравнения 4, равны
между собой, и на выходе будет отсле-
живаться давление, равное входному.
Настройка времени предварения
может производиться в пределах от
0,05 до 10 мнн. Габаритные размеры
прибора ПФ2.1 соответствуют приве-
денным на рис. XIV. 1,6. Устройство
прямого предварения должно устанав-
ливаться рядом с регулятором.
Устройство обратного предваре- р
ния ПФ3.1 предназначено для замед- с’
ления ответного воздействия регуля-
тора, вызванного изменением регули-
руемого параметра, на объект. Прибор применяется при
регулировании малоинерционных объектов. Настройка
времени предварения может производиться в пределах
от 0,05 до 10 мин. Габаритные размеры прибора соот-
ветствуют приведенным на рис. XIV. 1,6. Устройство
обратного предварения устанавливается рядом с регу-
лятором.
Прибор алгебраического суммирования ПФ1.1. Прибор
предназначен для осуществления алгебраического сложе-
ния трех пневматических сигналов, два из которых со
знаком плюс и один со знаком минус, прибор может
быть использован для умножения на два одного сигнала
и делеления на два одного или суммы двух сигналов.
Функции алгебраического сложения пневматических
сигналов выполняет элемент 3, в камеры В, Г, Д которого
поступают входные давления Рр, Ръ, Ps от измеритель-
ных приборов, а в камеры Е и Ж — давления Pci и Рсг
от задатчиков 1 и 2 (рис. XIV.7). Развиваемые при этом
усилия в зависимости от направления результирующей
силы перемещают мембранный узел элемента 3 в сторону
либо сопла питания, либо сопла, сообщенного с атмосфе-
рой. В результате этого выходное давление элемента 3
меняется. Это давление усиливается по мощности элемен-
том 4 и поступает на выход прибора в в камеру обратной
связи Б.
Еслв используются не все камеры элемента 3, нерабо-
чие штуцера закрываются заглушками. С помощью за-
датчика 1 можно из суммы подаваемых давлений вычесть
давление от 0,2 до 1 кгс/см2, задатчиком 2 можно прибавить
такую же величину. Давления Pci и Рс& подаваемые от
задатчиков, являются постоянными.
С помощью прибора ПФ 1.1 можно осуществлять сло-
жение, алгебраическое сложение, вычитание, изменение
знака сигнала, деление и умножение на два.
Габаритные размеры прибора соответствуют приведен-
ным иа рис. XIV. 1,6.
Прибор извлечения квадратного корня ПФ1.17. При-
бор (рис. XIV .8) служит для извлечения квадратного корня
из сигнала, поступающего на его вход. Принцип действия
прибора основан на реализации параболической зави-
симости вида Рвы, — V0,8 (Рвд — 0,2) + 0,2 между
входным и выходным сигналами путем аппроксимации
кривой тремя отрезками прямых линий, что для рабочего
диапазона входных давлений 0,3—1 кгс/см2 обеспечивает
необходимую точность работы прибора —1%. В соответ-
ствии с этим в прибор включено три сдвигающих элемента
ч два дроссельных узла. С помощью сдвигающих элемен-
XIV.7. Принципиальная схема прибора алгебраического суммирова-
ния ПФ 1.1
тов определяются границы расположения каждого из трех
отрезков прямых; регулируемые дроссели служат для уста-
новки угла наклона прямых. Дроссельный узел для первого
отрезка прямой не ставится, так как первый отрезок имеет
угол наклона, близкий к 45°, что обеспечивает достаточно
точную аппроксимацию начального участка параболы.
Повторитель со сдвигом 1 работает при входных давле-
ниях от 0,3 до 0,45 кгс/см2. Повторитель 2 с дросселями 4
и 5 обеспечивает операцию извлечения при входных дав-
лениях Рвх=0,4-=-0,7 кгс/см2. Элементы 3, 6 и 7 настраи-
ваются на давление свыше 0,6 кгс/см2. Чтобы обеспечить
надежную работу прибора по всему диапазону, крайние
входные давления по участкам перекрывают друг друга.
276
Задатчиком 8 поддерживается постоянное давление
после регулируемых дросселей, что необходимо для полу-
чения линейной зависимости между изменением давлений
перед дросселями 4 и 6 (Pra) и давлениями в соответствую-
щих междроссельных линиях (давления в камерах повто-
рителей 2 и 3). Выходное давление Рвых усиливается
по мощности с помощью усилителя 10 и следящего эле-
мента 9.
Рабочий диапазон выходных сигналов 0,48—1 кгс/см2.
Давление от задатчика обычно устанавливается равным
0,6 кгс/см2. Габаритные размеры прибора соответствуют
приведенным на рис. XIV. 1,6.
Миожительио-делительное устройство ПФ 1.18. Устрой-
ство предназначено для перемножения двух параметров и
деления их произведения на третий параметр. В частном
случае прибор может быть настроен
на
перемножение
?вых
Рис. XIV.8. Принципиальная схема
прибора извлечения квадратного
корня ПФ 1.17
двух параметров, деление меньшего параметра на боль-
ший, возведение параметра в квадрат. Выходное давле-
ние прибора (в кгс/см2) равно
[р _______по т
(Рэ-0,2) ~2—£4+ 0,2 .
Рабочий диапазон входных сигналов Р2 и Р3 соот-
ветственно: 0,4—1 кгс/см2, 0,3—0,9 кгс/см2, 0,3—1 кгс/см2.
Рабочий диапазон выходных сигналов 0,3—0,9 кгс/см2.
Основная погрешность при умножении, делении, возведе-
нии в квадрат не превышает ±1%, при решении общей
операции —1,5% - На передней панели в крышке прибора
расположено табло индикаторов-манометров. Габарит-
ные размеры прибора равны 240X150X440 мм, вырез
в щите 223Х142 мм.
Прибор умножения на постоянный коэффициент
ПФ1.9. Прибор предназначен для умножения пара-
метра Рвх на постоянный коэффициент К по формуле
Рвых = К (Рвх — 0,2) + 0,2. В зависимости от настройки
прибора К может быть больше или меньше 1 и принимать
любые значения в пределах от 0,2 до 0,9 и от 1,1 до 5.
В случае, если значение коэффициента не оговаривается,
настройка производится на /<> 1.
Рабочий диапазон входных и выходных сигналов
0,3—0,9 кгс/см2. Габаритные размеры прибора равны
182x 85X 205 мм. Для уменьшения величины запаздыва-
ния расстояние от прибора до других пневматических
устройств не должно превышать 10 м.
Ускоритель пневматического телесигнала ПФ2.5. При-
бор предназначен для ускорения передачи дискретных
пневматических сигналов 1 и 0 от устройства, формирую-
щего данный сигнал, до устройства, воспринимающего
его. Действие прибора основано на принципе создания
перепаДа давления иа мембранах элемента предварения
путем установки в линию входного сигнала пневмати-
ческого сопротивления — регулируемого дросселя. Когда
входной сигнал начинает изменяться с достаточной ско-
ростью, мембранный узел под действием перепада давле-
ния на мембранах, перемещаясь, либо открывает сопло
питания, при этом на выход поступает сигнал 1, либо
закрывает его, тогда на выход поступает сигнал 0.
Расстояние от ускорителя пневматического телесиг-
нала до устройства, исполняющего передаваемую команду,
не должно превышать 3 м, длина трассы от командного
устройства до прибора ПФ2.5 от 30 до 300 м. Если расстоя-
ние между командным устройством и прибором меньше
30 м, необходимо скомпенсировать емкость недостающей
трассы.
Прибор может быть настроен для работы с прямым
и обратным клапаном. Настройка на прямой клапаи
обеспечивает соответствие выходного сигнала входному,
т. е. при входном сигнале 1 на выходе также формируется
сигнал 1. При настройке на обратный клапан входному
сигналу 1 соответствует сигнал 0 иа выходе.
Время передачи (набор и сброс) дискретного пневмати-
ческого сигнала для различных по
длине трасс, имеющих внутренний диа-
метр 6 мм, указано в табл. XIV. 6.
Габаритные размеры соответствуют
приведенным на рис. XIV. 1,6.
Прибор селектироваиия большего
или меньшего сигнала ПФ4/5.1. При-
бор предназначен для сравнения двух
пневматических сигналов и выдачи
сигнала, равного большему или мейь-
шему из них в зависимости от наст-
ройки прибора. Для этого два сравни-
ваемых аналоговых пневматических си-
гнала поступают одновременно к двум
соплам выключающего реле и иа эле-
мент сравнения, который управляет
выключающим реле таким образом,
что на выход прибора проходит либо больший, либо
меньший из входных сигналов в зависимости от настройки
прибора. Перед поступлением на выход выбранный сиг-
нал усиливается по мощности. Габаритные размеры при-
бора соответствуют приведенным на рис. XIV. 1,6.
Таблица XIV.6
Время передачи дискретного пневматического сигнала
Длина трассы в м Набор для прямого клапана, сброс для обратного клапана в с Сброс для прямого клапана, набор для обратного клапана в с
30 0,5—1 0,3-0,5
60 0,8—1,6 0,5—0,8
100 1,3—2,2 0,6—1,1
200 3—6 1,5—2,3
300 6—10 3—5
Усилитель мощности ПП1.5. Усилитель предназначен
для повторения аналогового сигнала с усилением. его
по мощности. Обший вид прибора приведен на рис. XIV.9.
Реле переключения ПП2.5. Реле предназначено для
коммутации пневматических каналов и состоит из трех
камер, разделенных мембранами, жесткие центры которых
являются заслонками сопел С1 и С2 (рис. XIV. 10). Мем-
браны 1 и 4 жестко соединены между собой штоком 2.
При давлении команды Рк ~ 0 сопло С1 открыто в ка-
меру Б, а сопло С2 закрыто под действием пружины 3.
Чтобы переместить шток с мембранами, Р камеру » по-
дается давление команды Рк = 1, что вызывает закрытие
сопла С1 и открытие сопла С2.
Входные и выходные сигналы реле могут быть как
Дискретными (0 и 1), так и аналоговыми — Давлением
до 1,4 кгс/см2. Габаритные размеры прибора соответ-
ствуют приведенным на рис. XIV.9.
Прибор ограничения сигналов ПП11.1. Прибор пред-
назначен для ограничения пневматических сигналов по
максимуму или минимуму.
Рис. XIV.9. Усилитель мощности ПП1.5
В случае настройки на ограничение максимума
(рис. XIV. 11) соединяются каналы переключателя /—3
и 2—4. Входной сигнал Рвх поступает в камеру В эле-
мента сравнения 2 и одновременно к соплу С2 реле 3.
В камеру В этого реле заводится давление подпора, уста-
навливаемое задатчиком 4. Если входное давление меньше
давления задания Рзд, устанавливаемого задатчиком /,
то мембранный блок элемента сравнения 2 закрывает
превысит давление задания, на выход пройдет сигнал,
равный входному. С выхода элемента 3 сигнал поступает
в каскад усиления, состоящий из элемента сравнения 5
и усилителя мощности 6.
Настройка величины ограничения сигнала изменяется
в диапазоне: по максимуму от 0,5 до 1 кгс/см2, по мини-
муму от 0,7 до 0,2 кгс/см2. Давление подпора составляет
0,6 кгс/см2. Габаритные размеры прибора соответствуют
приведенным на рис. XIV.1, б.
Вычислительное устройство к хроматографу УВХ-8.
Устройство предназначено для обработки хроматограмм
и преобразования их в непрерывные пневматические сиг-
налы, по величине пропорциональные процентному со-
держанию ключевых компонентов анализируемого про-
дукта. Вычислительное устройство выполнено в виде
пневматической приставки к хроматографу. Приставкой
УВХ-8 обрабатываются хроматограммы не более чем
8-компонентной смеси, из которой может быть выбрано
не более 3-х любых ключевых компонентов. Приставку
можно использовать и в том случае, когда концентрация
одного или двух (как ключевых, так и неключевых) компо-
нентов равна нулю или настолько мала, что соответствую-
щее им давление меньше величины уровня отсчета. Макси-
мальное число компонентов с малыми пиками (ниже ну-
левого уровня) 2. Основная погрешность прибора, выра-
женная в процентах от максимальной величины входного
сигнала, не превышает ±1,5%. Зона нечувствительности
не превышает 10 мм рт. ст. Время цикла работы вычисли-
тельного устройства до 30 мин. В течение одного цикла
работы окружающая температура должна поддерживаться
постоянной с точностью до ±1°С.
Габаритные размеры вычислительного устройства
УВХ-8 равны 354X 240X 535 мм.
Устройства многоточечные обегающие. Устройство
обегающее УМО-8 предназначено для управления блоком
клапанов путем выдачи через равные промежутки вре-
мени дискретных пневматических сигналов по заданному
числу каналов в пределах восьми. Блок клапанов может
быть включен в линию датчики — вторичный прибор,
Рис. XIV. 11. Принципиальная схема прибора
ограничения сигналов ПП11.1
Рис. XIV. 10. Принципиальная
схема реле переключения ПП2.5
сопло С2, камера Б элемента 3 сообщается с атмосферой
и входное давление Рвх проходит на выход прибора.
При превышении входным давлением давления задания
на выходе элемента сравнения 2 и в камере Б элемента 3
появится давление питания, под действием которого
мембранный блок элемента 3 закроет сопло С2 и «отсечет»
входное давление. На выходе элемента 3 отрабатывается
Максимальное значение сигнала, равное давлению задания.
При настройке прибора на минимум соединены ка-
налы переключателя 2—3 и /—4, и давление подпора
подается в камеру Б реле 3. Если входное давление
остается меньше давления задания, то выходной сигнал
равен давлению задания. Как только входное давление
278
когда необходим многократный контроль параметров
с использованием одного вторичного прибора, а также
может быть применен в других случаях, где требуется
поочередное подключение до восьми приборов к какому-
либо одному пневматическому устройству. Обегающее
устройство комплектуется с блоком предварения БП-8,
который предотвращает запаздывание на трассе УМО-8 —
клапан и исключает возможность совмещения командных
сигналов.
Время шага импульса настраивается в пределах от
30 с до 5 мин. Время задержки, т. е. время, необходимое
для гарантированной установки триггера в исходное поло-
жение, настраивается в пределах 60—70% от величины
времени шага импульса. Длина пневматической трассы
от УМО-8 до БП-8 не более 300 м, от БП-8 до блока клапа-
нов не более 3 м. Расход воздуха на УМО-8 равен 35 л/мин,
на БП-8 — 2 л/мин.
Габаритные размеры обегающего устройства УМО-8
равны 354X 240X 535 мм.
Устройство обегающее УМО-16 предназначено для
управления блоком клапанов или для многократного
контроля параметров при числе каналов от 10 до 16.
В остальном назначение, а также принцип действия и тех-
нические характеристики устройств УМО-16 н УМО-8
идентичны.
Устройство УМО-16 работает в комплекте с двумя
блоками предварения БП-8. Габаритные размеры устрой-
ства УМО-16 равны 354X240X535 мм.
XIV.4. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ
АГРЕГАТНО-МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА СРЕДСТВ
ЦИКЛИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ «ЦИКЛ»
Система «Цикл» представляет собой набор из следую-
щих восьми типовых функциональных блоков, которые
обеспечивают выполнение логических функций, функций
памяти, некоторых счетных операций, а также позволяют
реализовать циклическое программное управление.
1. Блок командно-циклический. Предназначен для
реализации циклических последовательностей, содержа-
щих до восьми тактов. При большем числе тактов устрой-
ство комплектуется из нескольких блоков.
2. Блок обегания. Предназначен для преобразова-
ния последовательности импульсов в восьмиразрядное
число в унитарном коде. Увеличение разрядности осуще-
ствляется за счет последовательного или каскадного со-
единения нескольких блоков.
3. Блок «Матрица». Предназначен для записи, хра-
нения и выдачи восьми чисел, каждое из которых содер-
жит восемь двоичных разрядов.
4. Блок отсчета времени. Предназначен для реали-
зации четырех временных задержек.
5. Блок «Дешифратор». Предназначен для преобра-
зования четырехразрядного числа в двоичном коде в уни-
тарный код.
6. Блок универсальной логики. Предназначен для
реализации 8-ми логических функций различной слож-
ности; комплектуется 8 типовыми струйными модулями
в любом сочетании.
7. Блок усилителей функциональных. Предназначен
для реализации 16 двухвходных логических функций
(Да, Не, И, «Запрет»).
8. Блок усилителей вспомогательного назначения.
Предназначен для усиления пневматических сигналов
по мощности в 16 каналах. Возможно инвертирование
сигнала по любому каналу.
Аппаратура, на базе которой комплектуютси блоки
системы «Цикл», состоит из логических струйных модулей,
работающих в пассивном режиме, и из активных мембран-
ных элементов (усилителей). Струйные модули и усили-
тели имеют одинаковые габаритные размеры (в плане)
26X26 мм и стандартные цоколи. Струйные модули со-
бираются из унифицированных деталей. Необходимые
связи между струйными элементами в модуле реализуются
базовыми отверстиями в функциональных пластинах.
В состав струйного модуля может входить до трех функ-
циональных пластин. Наличие в основании местных
фильтров обеспечивает дополнительную защиту струйных
модулей от частиц, ие отфильтрованных узлом подготовки
воздуха.
Помимо унифицированных струйных модулей в аппа-
ратурную базу входит также 4 наименования мембранных
усилителей: двухкаскадные усилители, работающие в ре-
жиме повторения и отрицания (усилители давления и мощ-
ности) и одиокаскадные усилители, работающие в режиме
повторения и отрицания (усилители мощности). Все уси-
лители построены на базе трех основных узлов: узел уси-
ления давления, узел усиления мощности, узел усиления
мощности с инвертированием.
Блоки системы «Цикл» конструктивно выполнены
в виде «печатных» плат с габаритными размерами 160Х
X 160 мм. На одной из торцевых поверхностей блока рас-
полагается быстросъемный разъем. Это позволяет де-
монтировать блоки без нарушения межблочных коммуни-
каций. На противоположной торцевой поверхности блока
размещены органы местной индикации, что дает возмож-
ность визуально контролировать правильность работы
устройства и оперативно определять место неисправности.
Аппаратура системы «Цикл» работает в стандартном для
пневмоавтоматики диапазоне давлений 0—14 кгс/см2.
В соответствии с нормативами ГСП УТ К блоки си-
стемы «Цикл» устанавливаются в каркасы (изделия 2-го
порядка) по направляющим. В свою очередь каркасы мон-
тируются в изделиях 3-го порядка (шкафах, пультах,
стойках, контейнерах) на поворотных рамах. В этих
изделиях пневморазъемы образуют штуцерное поле (в од-
ной плоскости), на котором и осуществляется монтаж
трубками.
XIV.5. АГРЕГАТНАЯ УНИФИЦИРОВАННАЯ
СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ
ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ (АУСЭДД)
Агрегатная унифицированная система элементов
дискретного действия предназначена для построения
релейных схем управления двухпозиционными пневмати-
ческими исполнительными механизмами в периодических
процессах.
Элементы системы могут применяться также при авто-
матизации операций пуска, останова и резервирования
в непрерывных процессах. Унифицированные значения
входных сигналов элементов системы позволяют исполь-
зовать ее совместно с системой «Старт».
Величина давления переключаемого сжатого воздуха
до 6 кгс/см2 ± 10%, расход сжатого воздуха через каждый
аппарат не менее 12 м®/ч при перепаде 1,4 кгс/см2. Вход-
ной пневматический дискретный сигнал равен 0 (от 0
до 0,1 кгс/см2) или 1 (от 1,1 до 6 кгс/см2). Внутренний диа-
метр трубопровода 6 мм. Пневмоэлектрические и электро-
пневматические элементы системы описаны в гл. XV.
Изготовитель: ОКБА, Северодонецк.
Переключатели пневматические. В переключателе
пневматическом нормально закрытом Р-10А при исчезно-
вении командного сигнала мембранно-клапанный меха-
низм под влиянием возвратной пружины и потока сжатого
воздуха отсекает линию питания и сообщает выход реле
с атмосферой. Габаритные размеры переключателя
равны 65X 45X 80 мм.
В переключателе пневматическом нормально открытом
Р-20А при исчезновении командного сигнала клапанный
механизм под действием потока сжатого воздуха и возврат-
ной пружины сообщает выход реле с линией питания.
Габаритные размеры переключателя равны 70X45X82 мм.
Переключатель пневматический без самовозврата
Р-40А предназначен для переключения пневматической
цепи с помощью командных сигналов. Одно из устойчи-
вых состояний цепи обеспечивается до подачи противо-
положного командного сигнала. Габаритные размеры
переключателя равны 110Х 83Х 45 мм.
Переключатель механо-пневматический сдвоенный
Р-90 А (рис. XIV-12) предназначен для переключения
пневматической цепи при механическом воздействии на
него. При нажатии на одну из кнопок линия питания
сообщается с соответствующим выходом, при исчезнове-
нии механического воздействия шток возвращается
в исходное положение, сообщая выход переключатели
с атмосферой, а клапан под действием пружины закрывает
279
линию , питания. Переключатель срабатывает при усилии
на штоке 5± 3 кгс, отпускание происходит при усилии
не менее 0,3 кгс, ход штока не более 8 мм. Габаритные
размеры переключателя равны 45Х 82Х105 мм.
Сигнализаторы пневматические двухпозициоиные
У-10А и У-ЗОА. Сигнализаторы предназначены для ви-
Рис. XIV. 12. Переключатель механо-
пневматический сдвоенный Р-90А
зуального контроля и сигнализации крайних положений
пневматических исполнительных механизмов. Сжатый
воздух, подаваемый в одну из двух полостей мембранного
устройства, заставляет перемещаться шток, который
| ВшЦнехонический)
t Питание
Рис. XIV. 13. Переключатель руч-
ной одинарный с фиксацией К-ЮА
с помощью кинематической передачи поворачивает пла-
стинку с символом (табл. XIV.7). Сигнализатор У-10А
встраивается в мнемосхему, сигнализатор У-ЗОА предна-
значен для монтажа в цехе с целью визуального контроля
на большом расстоянии.
Переключатели ручиые'пневматические К-10А, К-20А,
К-ЗОА, К-40А. Переключатели предназначены для руч-
ного переключения потоков сжатого воздуха, их типы
приведены в табл. XIV.8.
На рис. XIV. 13 приведена конструкция переключа-
теля К-ЮА.
280
Таблица XIV.7
Технические характеристики сигнализаторов
пневматических двухпозициоиных
Тип Символы Диаметр смотрового окна в мм Габаритные размерь) в мм
Давление на первом входном штуцере Давление на втором входном штуцере
У-10А а D 40 060X75
У-ЗОА 130 0144X88
Таблица XIV.8
Переключатели ручные пневматические
Тип Наименование Габаритные размеры в мм
К-ЮА Переключатель ручной одинарный с фиксацией 30X 70X103
К-20А Переключатель ручной сдвоенный с фиксацией и блокировкой 70X 70X120
К-ЗОА Переключатель руч- ной одинарный без фик- сации 30X 70X 88
К-40А Переключатель руч- ной сдвоенный без фикса- ции и блокировки 50X 72X 88
XIV.6. РЕГУЛЯТОРЫ ПРИБОРНЫЕ И АППАРАТНЫЕ
XIV. 6.1. Приборы самопишущие
с пневматическим изодромным
регулирующим устройством
Пневматические приборные и аппаратные регуляторы
применяются большей частью для автоматизации отдель-
ных, не связанных между собой параметров.
Самопишущие приборы с пневматическим изодромным
регулирующим устройством, построенным на принципе
компенсации перемещений, предназначены для измерении,
записи и автоматического поддержания на заданном зна-
чении или в заданных пределах температуры, давления,
разрежения, перепада давлений, уровня или расхода
среды в системах контроля и управления производствен-
ными процессами. Приборы с регулирующим устройством
выпускаются на базе самопишущих приборов и отличаются
один от другого лишь типом датчика. Описания датчиков
приводятся в соответствующих разделах справочника.
Кроме датчика, на плате механизма прибора закреп-
лены передающий механизм с пером и стрелкой задания,
регулирующее устройство, пневмоусилитель, привод
диаграммы (часовой или электрический), манометр двух-
стрелочный; в сборку механизма с электрическим приво-
дом диаграммы входят также выключатель и штепсель-
ный разъем. Пневматическое изодромное регулирующее
устройство приборов состоит из регулирующего и инте-
грального функциональных блоков и пневматического
реле модели 08.972.069.
Типы, наименования и технические характеристики
приборов приведены в табл. XIV.9.
Давление питания 1,4 кгс/см2, давление на выходе
0,2—1 кгс/см2. Класс точности регулирующего устрой-
ства 1,5, пределы пропорциональности 10—250%, время
изодрома от 0,1 до 20 мин (предельное время изодрома оо).
Привод диаграммы у приборов с индексом 1Р от электро-
двигателя, у приборов с индексом 2Р — от часового меха-
низма. Питание синхронного микродвигателя электри-
ческого привода от сети напряжением 220 В, 50 Гц. Время
одного оборота диаграммного диска 12 и 24 ч, форма диа-
граммы дисковая. Приборы с приводом диаграммы от ча-
сового механизма могут эксплуатироваться в пожаро-
и взрывоопасных помещениях.
Приборы выпускаются в прямоугольном унифициро-
ванном корпусе. Габаритные и присоединительные раз-
меры приборов ДСС-711Р-1 и ДСС-712Р-1 приведены на
рис. XIV.14 (в приборах типа ДСС-712Р-1 штепсельный
разъем Ш1 отсутствует). Габаритные размеры остальных
Таблица XIV.9
Типы и технические характеристики самопишущих приборов
с пневматическим изодромным регулирующим устройством
Тип Наименование Пределы измерения
ТГ-711Р ТГ-712Р Термометры манометрические самопишущие газовые с пневматическим изодромным регу- лирующим устройством 0—100; 0—150; 0—200; 0—300; 0—400; 0—600; 50—150; 100—300;; 100—500; 200—500; 200—600; (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150) °C
ТГ-711РЗ ТГ-712РЗ Термометры манометрические самопишущие газовые с пневматическим изодромным регули- рующим устройством и программной установ- кой задания
ТЖ-711Р ТЖ-712Р Термометр манометрический самопишущий жидкостный с пневматическим изодромным регулирующим устройством 0—50; 0—100; 0—150; 0—200; 50—150; 100—300; (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150)° С
ТЖ-7ИРЗ ТЖ-712РЗ Термометр манометрический самопишущий жидкостный с пневматическим изодромным регулирующим устройством и программной установкой задания
МТ-711Р МТ-712Р Манометры с трубчатой пружиной самопи- шущие с пневматическим изодромным регу- лирующим устройством 0—0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000; 1600 кгс/см2
МВТ-711Р МВТ-712Р Мановакуумметры с трубчатой пружиной са- мопишущие с пневматическим изодромным регулирующим устройством (— 1)—0—(+0,6); (—1)—0-(+1,5); (-1)-0-(+3); (—1)—0—(+5); (-1)-0-(+9); (—1)—0—(+15) кгс/см2
ВТ-711Р ВТ-712Р Вакуумметры с трубчатой пружиной само- пишущие с пневматическим изодромным регу- лирующим устройством (—0,6)—(0); (—1)—(0) кгс/см2
ДС-711Р-1 ДС-712Р-1 Дифманометры сильфонные самопишущие с пневматическим изодромным регулирующим устройством Рабочее давление 160 кгс/см2. Перепады дав- лений расходомеров и пределы измерений пере- падомеров 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63 кгс/см2. Пределы измерений уровнемеров с односторон- ней шкалой 63, 100, 160, 250, 400, 630 см; сумма абсолютных значений пределов измерений с двусторонней симметричной шкалой 630, 1000 см
ДС-711Р-2 ДС-712Р-2 Дифманометры сильфонные самопишущие с пневматическим изодромным регулирующим устройством Рабочее давление 320 кгс/см2. Перепады дав- лений расходомеров и пределы измерений пере- падомеров 0,4; 0,63; 1,0; 1,6 кгс/см2. Пределы измерений уровнемеров с односторонней шка- лой 400, 630, 1000, 1600 см
281
с
приборов равны 284 X 340X126 мм. В конструкции
корпуса приборов предусмотрена возможность как на-
стенного, так и утопленного монтажа.
Расстояния от точки замера до прибора и от прибора
до исполнительного механизма должны быть минималь-
ными. Максимально допустимое расстояние от точки за-
мера до прибора зависит от примененной измерительной
системы и указано в описании соответствующих измери-
тельных приборов. Расстояние от прибора до исполни-
тельного механизма по трассе рекомендуется принимать
РТБП-0 — уменьшается. Давление воздуха на выходе
прибора меняется от 0,1 до 0,95 кгс/см2. Основная по-
грешность измерения ^0,5° С. Прибор предназначен для
настенного монтажа, габаритные размеры его равны
127x67x62 мм. Прибор изготовляется в экспортном и
тропическом исполнении.
Рис. XIV. 15. Принципиальная схема регулятора темпера-
туры биметаллического пневматического РТБП
Рис. XIV. 14. Общий вид приборов ДСС-711Р-1 и
ДСС-712Р-1
в пределах 20—40 м, однако для объектов с большой инер-
ционностью оно может достигать 300 м. Прибор может
эксплуатироваться совместно с унифицированной панелью
дистанционного управления, монтируемой на щите от-
дельно от прибора и соединяемой с ним пневмокоммуни-
кациями.
Изготовитель: завод «Теплоконтроль», Казань.
XIV. 6.2. Регуляторы температуры
и давления
Регулятор температуры биметаллический пневмати-
ческий типа РТБП. Прибор предназначен для регулиро-
вания температуры в помещении, принципиальная схема
его приведена на рис. XIV. 15. Воздух под давлением
1 кгс/см2 подается в канал 1 и, пройдя дроссельное суже-
ние, проходное сечение которого регулируется иглой 3
через канал 7 поступает в линию исполнительного меха-
низма. Давление воздуха на выходе прибора зависит от
степени открытия сопла 4, отверстие которого перекры-
вается клапаном 6. Последний укреплен на плоской пру-
жине 5 н прижимается к соплу биметаллическим элемен-
том 8. При изменении температуры среды, окружающей
прибор, биметаллическая пластинка деформируется,
в результате чего изменяется зазор между клапаном и соп-
лом и меняется давление воздуха на выходе прибора, кон-
тролируемое по манометру 2. Настройка прибора на тре-
буемую температуру осуществляется вращением шпин-
деля 10, который перемещает конец рычага 9 и связанную
с ним термобиметаллическую пластинку 8.
Прибор рассчитан на диапазоны измерения: 5—15;
10—20; 15—25; 20—30;° С и может работать как прибор
прямого (РТБП-П) и обратного (РТБП-О) действия.
В регуляторе РТБП-П при повышении температуры
давление воздуха на выходе возрастает, в регуляторе
Изготовитель: Завод приборов, Орел.
Терморегулятор манометрический пневматический типа
ТРП. Терморегуляторы манометрические пневматические
предназначены для регулирования температуры в помеще-
Рис. XIV. 16. Принципиальная схема терморегуля-
тора ТРП
ниях (камерные), в воздушных каналах, трубопроводах
и т. д. (дистанционные). Принципиальная схема термо-
регулятора дистанционного действия приведена на
рис. XIV. 16, у камерного прибора термобаллон 12 и ка-
пилляр 7 отсутствуют.
При изменении температуры контролируемой среды
изменяется давление в термосистеме, которое через силь-
фон 6, преодолевая сопротивление пружины диапазона 4,
воздействует на главный рычаг 5. Последний через пол-
282
зуиок узла неравномерности 9 и рычаг 8 передает усилие
на шток 10 пневмореле 13 и мембрану 11. При совпадении
заданной температуры с действительной система нахо-
дится в равновесии и клапаны 15 и 16 закрыты. При изме-
нении давления на шток 10 открывается клапан 16, к ко-
торому подведено давление питания, или клапан 15, страв-
ливающий воздух в атмосферу. Это вызывает изменение
давления в камере пневмореле, а следовательно, и в ли-
нии исполнительного механизма 14. Настройка диапа-
зона регулирования осуществляется по шкале 2 с помощью
винта 1 и гайки 3.
Модификации терморегулятора ТРП и диапазоны ре-
гулируемых температур приведены в табл. XIV.10. Кон-
Таблица XIV-10
Терморегуляторы типа ТРП
Модификация Диапазон температур в СС Допустимая максимальная температура контролируе- 1 мой среды в °C 1 Модификация Диапазон температур в °С Допустимая максимальная температура контролируе- мой среды в °C
Ка мерные ТРП-ДОЗ ТРП-ДО4 15—35 25—45 65 75
ТРП-КО1 5—35 50 ТРП-ДО5 30—60 85
Дистанцион н ы е ТРП-ДО6 45—75 105
ТРП-ДО1 (-5)- (15) 50 ТРП-ДО7 ТРП-ДО8 65—85 70—100 125 135
ТРП-ДО2 5—25 55 ТРП-ДО9 90—120 150
струкция прибора обеспечивает возможность настройки
на прямое действие, когда при повышении температуры
контролируемой среды давление на выходе прибора повы-
шается, и на обратное регулирование, при котором по-
вышение температуры контролируемой среды вызывает
уменьшение давления на выходе прибора. Переход с пря-
мого на обратное действие осуществляется перестановкой
узла неравномерности. При настройке прибора на прямое
действие неравномерность находится в пределах от 1,4
до 8° С, при настройке на обратное действие — от 1,3
до 1,6° С. Давление на выходе терморегулятора меняется
от 0,2 до 1 кгс/см2. Габаритные размеры прибора равны
140Х106Х108 мм, диаметр термобаллона без защитной
гильзы 12 мм, в защитной гильзе — 16 мм, длина соответ-
ственно 229 и 232 мм. Длина соединительного капилляра
от термобаллона до корпуса прибора может быть 2,5 и
6 м.
Изготовитель; Завод приборов, Орел.
Терморегулирующее устройство дилатометрическое
пневматическое ТУДП. Терморегулирующее устройство
с дилатометрическим чувствительным элементом и пнев-
матическим выходом предназначено для автоматизации
тепловых процессов в различных отраслях промышлен-
ности. Основные технические характеристики приборов
приведены в табл. XIV. 11.
Приборы ТУДП-М с соответствующим защитным ко-
жухом могут применяться для регулирования температуры
среды любой агрессивности. В этом случае для улучшения
динамических характеристик устройства рекомендуется
пространство между кожухом и чувствительным элемен-
том заливать жидкостью. Максимальное давление среды,
в которую помещается чувствительная трубка, 64 кгс/см2
при температуре до 300° С, при температуре регулируемой
среды выше 300° С давление должно быть равно атмосфер-
ному. Давление питания 1,4 кгс/см2, давление воздуха
на выходе от 0,2 до 1 кгс/см2. Постоянная времени на воде
не превышает 30 с, если чувствительный элемент выполнен
из латуни, и 45 с, если чувствительный элемент выполнен
из стали.. Для ТУДП-М, у которых дилатометрическая
трубка помещается в защитный металлический кожух
с жидкой теплопроводящей средой, постоянная времени
составляет не более 1,5 мин, без жидкой теплопроводя-
щей среды — 3 мин.
Терморегулирующее устройство ТУДП состоит из дила-
тометрического чувствительного элемента со шкалой зада-
ния и усилителя, построенного на элементах УСЭППА. При
изменении температуры регулируемой среды чувствитель-
ный элемент воздействует на шарик, заставляя его прибли-
зиться к соплу или отдалиться от него. Сопло соединено
Таблица XIV.11
Основные технические характеристики терморегулирующих устройств ТУДП
Тип Диапазон регулируемых температур в *С Неравно- мерность регули- рования в °C Основная погреш- ность» ±% Материал деталей, соприкасающихся с контролируемой средой Габаритные и установочные размеры в мм (см. рис. XIV.17)
1 ь max (толщина стенки)
ТУДП-1М 0—40 2—5 1,6 Латунь Л62, припой ПСр-25 475 625 60
ТУДП-1АМ 0—40 2—5 1,6 Сталь Х17Н13М2Т 585 735 60
ТУДП-2М (—30)—(4-20) 2—5 1.6 Латунь Л62, припой ПСр-25 515 665 100
ТУДП-ЗМ 30—100 2—5 1,6 Латунь Л62, припой ПСр-25 525 675 по
ТУДП-ЗАМ 30—100 2—5 1,6 Сталь Х17Н13М2Т 645 795 по
ТУДП-4М 30—160 4—10 2,5 Латунь Л62, припой ПСр-25 355 505 150
ТУДП-5М 100—250 0—15 1,6 Латунь Л62, припой ПСр-25 345 540 200
ТУДП-6М 200—500 10—25 2,5 Сталь Х17Н13М2Т 380 575 280
ТУДП-7М 400—1100 8—20 1,6 Сталь QX23H18 630 825 510
ТУДП-8АМ 0—250 4—10 2,5 Сталь Х17Н13М2Т 430 580 200
283
Рис. XIV. 17. Чувстви-
тельный элемент тер-
морегулирующего
устройства ТУДП
со входом усилителя. Необходимая неравномерность ре-
гулирования, которая соответствует колебанию темпера-
туры регулируемой среды, вызывающей изменение вы-
ходного сигнала от 0,2 до 1 кгс/см2, устанавливается пе-
ременным дросселем. ТУДП прямого действия обеспечи-
вает увеличение выходного давления при повышении тем-
пературы среды. С помощью пе-
реключателя прибор может быть
настроен на обратное действие,
при котором увеличение выход-
ного давления соответствует по-
нижению температуры среды.
Дилатометрический элемент
может быть установлен как в тру-
бопроводе, так и на аппарате
при условии, что он интенсивно
омывается регулируемой сре-
дой. С усилителем дилатометри-
ческий элемент соединяется по-
лиэтиленовой или полихлорви-
ниловой трубкой длиной до 2 м
и внутренним диаметром 4 мм.
Общий вид чувствительного эле-
мента прибора приведен иа
рис. XIV.17. Габаритные разме-
ры усилителя равны 168Х140Х
X 74 мм.
Изготовитель: Завод при-
боров, Усть-Каменогорск.
Регулятор давления типа
РД. Регулятор РД предназна-
чен для поддержания заданного давления неагрессив-
ных газов, паров и жидкостей.
Регулируемое давление (рис. XIV. 18) подводится к ма-
нометрической пружине 4. К свободному концу пружины
присоединена заслонка 6, которая опирается на подвиж-
Рис. XIV. 18. Принципиальная схема регулятора давле-
ния РД
ный упор 3 и под действием пружины 2 стремится прикрыть
сопло 7. К последнему из линии питания через постоян-
ный дроссель 1 подводится сжатый воздух. Проходное
сечение дросселя 1 меньше проходного сечения сопла,
поэтому перемещение заслонки относительно сопла при
изменении регулируемого давления вызывает изменение
давления в командной линии регулятора. Настройка ре-
гулятора на заданное значение параметра производится
284. <
S-.;
задатчиком 5, при помощи которого можно проворачи-
вать плату 9 с заслонкой 6 вокруг оси 8. Настройка сте-
пени неравномерности в диапазоне от 5 до 50% осуще-
ствляется передвижением упора 3.
Регулятор может быть настроен на прямое или обрат-
ное действие. В первом случае при повышении регули-
руемого давления возрастает давление командного воз-
духа в пределах от 0 до 1 кгс/см2; при установке на обрат-
ное действие увеличение регулируемого давления вызы-
вает понижение давления в командной линии воздуха
от 1 кгс/см2 до 0. Типы регуляторов приведены
в табл. XIV. 12.
Таблица XIV.12
Регуляторы давления РД
Тип Пределы регулирова- ния в кгс/см₽ Тип Пределы регулировв- ния в кгс/см8
РД-6 РД-8 РД-16 1—5 2—6 3—12 РД-25 РД-30 5—20 6—24
Давление сжатого воздуха, подводимого к регулятору,
должно быть в пределах 1,3—1,5 кгс/см2. Расстояние до
регулирующего клапана не должно превышать 10 м. Ре-
гулятор предназначен! для настенного монтажа и выпу-
скается в пыле- и брызгонепроницаемом корпусе. Габа-
риты регулятора равны 280X 240X100 мм. При установке
регулятора на открытом воздухе он должен быть защищен
от непосредственного попадания влаги и обледенения.
В комплект поставки регулятора входят редуктор
давления воздуха и фильтр.
Изготовитель: Завод «Староруссприбор», Старая
Русса.
XIV.6.3. Регуляторы уровня
Регулятор уровня буйковый РУБ. Регулятор уровня
буйковый с двумя пневматическими выходными сигналами
предназначен для автоматического регулирования и опе-
ративного контроля уровня жидкости, находящейся под
атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давле-
нием. Обозначение модификации регулятора содержит
буквенный индекс РУБ, вид монтажа (1 — на вертикаль-
ном патрубке, расположенном на верху объекта измерения,
буек расположен внутри объекта; 2 — на горизонтальном
патрубке, буек расположен внутри объекта; 3 — на вы-
носной камере, входящей в состав регулятора уровня,
буек расположен внутри камеры), характеристику изме-
ряемой среды (О — однородная, Н — неагрессивная,
Т — невязкая), температуру в объекте измерения (3 —
температура от —40 до +200° С; 4 — температура от
—200 до —40° С; 5 — температура от +100 до +400° С),
давление в объекте измерения (3 — условное давление
до 40 кгс/см2, 4 — условное давление до 64 кгс/см2).
Шифр типоразмера регулятора составляется из индекса
модификации и цифрового индекса, обозначающего диа-
пазон измерения и регулирования. Регуляторы уровня
выпускаются на следующие диапазоны измерения и ре-
гулирования: РУБ-1, РУБ-3 от 0 до 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 м;
РУБ-2 от 0 до 0,4; 0,6; 0,8 м.
Например, индекс РУБ-З-ОНТ-34-0,8 обозначает:
регулятор уровня буйковый с выносной камерой для одно-
родных неагрессивных и невязких сред при температуре
от —40 до +200° С и давлении Ру — 64 кгс/см2, имеющий
диапазон измерения и регулирования от 0 до 0,8 м.
Модификации регулятора и их основные технические
характеристики приведены в табл. XIV. 13.
Таблица XIV.13
Технические характеристики модификаций‘регулятора РУБ
Модификация Условия эксплуатации Материал деталей регулятора, соприкасающихся с измеряемой средой
Диапазон температур в °C Давление в кгс/см* Среда
РУБ-1-ОНТ-33 (-40)-(+200) 40 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-1-ОТ-33 (—40)—(+200) 40 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-1-ОТ-44 (—200)—(—40) 64 » !j Сталь Х18Н10Т
РУБ-1-ОНТ-54 (+100)—(+400) 64 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-1-ОТ-54 (+100)—(+400) 64 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-2-ОНТ-33 (—40)—(+200) 40 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-2-ОТ-33 (—40)—(+200) 40 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-2-ОНТ-34 (—40)—(+200) 64 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-2-ОТ-34 (—40)—(+200) 64 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-З-ОНТ-ЗЗ (—40)—(+200) 40 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-З-ОТ-ЗЗ (—40)—(+200) 40 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-3-ОНТ-34 (—40)—(+200) 64 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-3-ОТ-34 (—40)—(+200) 64 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
РУБ-З-ОТ-44 (—200)—(—40) 64 » Сталь Х18Н10Т
РУБ-З-ОНТ-54 (+100)—(+400) 64 Неагрессивная Сталь углеродистая
РУБ-З-ОТ-54 (+100)—(+400) 64 Агрессивная Сталь Х18Н10Т или 0Х17Н16МЗТ
По характеру регулирующего воздействия регуляторы
уровня относятся к пропорциональному типу с пределамй
пропорциональности от 5 до 100%. Места соединений дета-
лей и узлов уплотняются при помощи прокладок из паро-
нита или фторопласта-4. Необходимая марка материала
оговаривается в вопросном листе.
Регуляторы имеют четыре диапазона измерения и ре-
гулирования уровня по плотности контролируемой жид-
кости (в г/см3): I — от 0,35 до 0,60; II — от 0,5 до 0,85;
Ш—от 0,7 до 1,2; IV — от 1,05 до 1,8.
Регуляторы могут поставляться с полированными буй-
ками для измерения уровня вязких сред.
Питание регулятора осуществляется сжатым возду-
хом давлением 1,4 it 0,14 кгс/см2. Рабочий диапазон изме-
нения выходных пневматических сигналов от 0,2 до
1,0 кгс/см2. Максимальный объемный расход воздуха при
установившемся режиме не более 16 л/мин. Регуляторы
обеспечивают местное измерение уровня жидкости, а
также передачу двух пневматических выходных сигналов
на вторичный прибор и исполнительный механизм иа рас-
стояние до 300 м по пневматической трассе. Класс точ-
ности 2,5.
Измерение и регулирование уровня жидкости с по-
мощью РУБ основаны на ареометрическом принципе.
Измеряемым параметром является выталкивающая сила,
действующая на тонущий буек. Изменение выталкиваю-
щей силы вызывает пропорциональное изменение угла
закручивания торсионной трубки, которое передается
заслонкам пневматического преобразователя. Последний
преобразует угловое перемещение заслонок в пропорцио-
нальное изменение пневматических выходных сигналов.
Регулятор сиабжеи механизмом контроля, обеспечиваю-
щим возможность первичной настройки прибора в соот-
ветствии с плотностью жидкости, а также периодической
проверки показаний в процессе эксплуатации.
Габаритные и монтажные размеры регулятора приве-
дены на рис. XIV. 19. Габаритные размеры РУБ-1-33 и
РУБ-1-44 не отличаются от указанных на рис. XIV. 19, а,
габаритные размеры РУБ-3-33, РУБ-3-34, РУБ-3-44 — от
указанных на рис. XIV. 19, б. Величины Hlt Н2, Н9 для
этих регуляторов приведены в табл. XIV. 14, размеры
буйка — в табл. XIV. 15.
Таблица XIV. 14
Основные размеры регулятора РУБ-3
Модификация Диапазон регули- рован ня в м в мм н8 в мм Н, в мм
РУБ-3-33; РУБ-3-34 0,4; 0,6 900 1340 280
, 1 - 0,8; 1,0 1300 1740
РУБ-3-44; РУБ-3-54 0,4; 0,6 0,8; 1,0 900 1300 1725 2125 690
285’
Регуляторы типа РУБ могут эксплуатироваться в по-
мещении и на открытом воздухе. Температура окружаю-
щего воздуха в месте установки регулятора от —40 до
+50° С. Для присоединения пневматических линий пита-
Рис. XIV.19. Общий вид регуляторов РУБ: а—РУБ-1-54;
б — РУБ-3-54
ния, вторичного прибора и исполнительного механизма
предусмотрены отверстия с резьбой К 1/4". В комплект
поставки входят редуктор давления и фильтр воздуха.
Таблица XIV.15
Размеры поплавка регулятора РУБ
Тип регулятора Длина буйка 1 в мм Диаметр буйка d в мм при плотности контроли- руемой жидкости в г/смэ
0,35— 0,6 0,5— 0.85 0.7—1,2 1,05- 1,8
РУБ-1; РУБ-3 400 85 75 60 50
600 70 60 50 45
800 60 50 45 38
1000 56 45 38 32
РУБ-2 400 56 45 38 32
600 45 38 32 30
800 38 32 30 25
рования,сигнализации и дистанционного измерения уровня
неагрессивных и слабоагрессивных жидкостей в различных
емкостях и технологических аппаратах. Приборы раз-
личаются по виду монтажа и пределам измерения уровня:
РУПК — приборы наружного монтажа (камерные)
с пределами измерения 0—250 мм; РУПШ — приборы
внутреннего монтажа штуцерные с пределами измерения
0—365 мм; РУПФ — приборы инутреннего монтажа флан-
цевые с пределами измерения 0—365 мм. Каждый тип
включает в себя несколько модификаций, которые разли-
чаются назначением прибора (регулятор, регулятор и
сигнализатор, регулятор и измеритель) и условным дав-
лением. Устройство механизма передачи движения по-
плавка и принцип действия одинаковы для всех типов и
модификаций этих приборов.
Рис. XIV.20. Камерный регулятор уровня РУПК-16
Изготовитель: Завод «Староруссприбор», Старая Русса.
Регуляторы, измерители н сигнализаторы уровня
жидкости с шаровым поплавком. Регуляторы, измерители
и сигнализаторы уровня жидкости с шаровым поплавком
типов РУПК, РУПШ и РУПФ предназначены для регули-
2^6
Чувствительным элементом регуляторов (рис. XIV.20)
является шаровой поплавок 1, который посажен на сво-
бодный конец штанги 2, закрепленной на оси 3. На втором
конце осн закреплены серьга-поводок и рычаг 4 с грузом 5,
уравновешивающим массы подвижных частей. Сочленение
рычага 4 с осью 3 осуществляется при помощи зубчатой
муфты, позволяющей установить рычаг с грузом в нужное
положение; Серьга-поводок является звеном рычажной
системы, соединяющей ось 3 со штоком пневматического
реле 6 типа ПР-7М. Движение поплавка при изменении
уровня жидкости вызывает поворот оси 3 и перемещение
штока пневмореле 6, что приводит к пропорциональному
изменению давления сжатого воздуха на выходе регуля-
тора. Степень неравномерности настраивается путем
изменения соотношения плеч рычажной системы, связы-
вающей ось 3 с пневмореле ПР-7М. Замена прямого направ-
ления действия, при котором повышение уровня вызывает
увеличение давления сжатого воздуха на выходе, обрат-
ным, когда повышению уровня соответствует уменьшение
давления на выходе, осуществляется путем изменения
расположения звеньев рычажной системы.
Регулятор-сигнализатор уровня снабжен пневмореле
ПР-7М и сигнальным устройством СУ4-ВЗГ. Это дает
возможность одновременно регулировать уровень жид-
кости и сигнализировать определенные его значения.
Регулятор-измеритель уровня снабжен двумя пневмореле
ПР-7М с раздельной настройкой рычажных систем. Одно
из реле—ПР-7М—используется для получения командного
импульса на регулирующий клапан, а второе — для ди-
станционного измерения уровня; оно настраивается в соот-
ветствии со шкалой вторичного прибора. Выпускаются
также регуляторы, предназначенные для работы в усло-
виях высоких температур (до 450° С). В конструкции этих
регуляторов предусмотрена ребристая рубашка, предохра-
няющая сальник от перегрева и высыхания.
Основное назначение, технические данные и шифры
выпускаемых регуляторов, измерителей и сигнализа-
торов уровня жидкости с шаровым поплавком даны
в табл. XIV. 16.
Пневматическое реле регуляторов питается сжатым
воздухом давлением 2—10 кгс/см2; максимальное расстоя-
ние от регулятора до пневматического регулирующего
клапана или вторичного прибора 300 м; нечувствитель-
ность приборов 10 мм. Максимальный ток размыкания
ртутных контактов сигнального устройства СУ4-ВЗГ
при напряжении переменного тока 220 В и безындукцион-
ной нагрузке 1 А. В комплект поставки регуляторов вхо-
дит фильтр для воздуха. Конструкция регуляторов и
сигнализаторов с шаровыми поплавками допускает их
установку как в закрытом помещении, так и на открытом
воздухе. В последнем случае приборы должны быть за-
щищены от непосредственного попадания влаги и обледе-
нения.
Изготовитель: Завод «Староруссприбор», Старая
Русса.
Регулятор пневматический позиционный Р-1. Регу-
лятор предназначен для двухпозиционного регулирования
различных технологических параметров, контролируе-
мых датчиками с пневматическим выходным сигналом.
При достижении регулируемым параметром заданного
значения на выходе регулятора появляется дискретный
пневматический сигнал, равный 1,1—1,4 кгс/см2. При
уменьшении значения параметра на величину, определяе-
мую зоной срабатывания, давление на выходе регулятора
уменьшается до 0,1 кгс/см2. С помощью дросселя со шка-
лой обеспечивается регулируемая задержка выходного
сигнала после исчезновения входного на время от 5 до
80 с. Питание регулятора осуществляется осушенным и
очищенным воздухом давлением 1,4—0,14 кгс/см2.
Наименьшее значение входного сигнала, соответствующее
наличию сигнала на выходе,—1 кгс/см2, наибольшее зна-
чение входного сигнала, соответствующее отсутствию
сигнала на выходе,—0,1 кгс/см2. В регулятор встроен
счетчик, фиксирующий количество срабатываний. В ком-
плект поставки входит фильтр-редуктор. Общий вид ре-
гулятора приведен на рис. XIV.21.
Регулятор пневматический позиционный Р-2. Назначе-
ние регулятора Р-2 идентично назначению регулятора Р-1.
да
>
><
СО
Ef
1 Фланцевые приборы 1 /’раб = 49 кгс/си’ | з „os* ч- рот ° 2 | э О<оог+) (ое—) = д РУПФ-365-40 РУПФ-ДГ,6-40-47,0 РУПФ-365-40-СУ4-ВЗГ РУПФ-365-40-450-СУ4-ВЗГ П\7ГТЛ\ ОСС ЛЛ ОПП’7 <ЧМ П\ГГТЛ> АГ\ ЛЕП пи £ L > j 3 u ч > 3 * * ц
। Штуцерные приборы «Я S й м S II ’g Си си Э oOSl-e 001 = 1 | РУП-365-64-450 РУП-365-64-450-СУ4-ВЗГ 1 « 5 X
т ~ (-30)4-(+200)° С 3 1? с; Е й 1 РУПШ-365-64-СУ4-ВЗГ РУПШ-365-64-2ПР7-2М
Камерные приборы: рраб = 16 кгс''см’; Т = 1—30) Ч- (4-200) ’С с > а РУПК-16-СУ4-ВЗГ § — С <х
Наименование и назначение 1 Регулятор уров- ня Регулятор и сигнализатор уровня взрывобез- опасный г ег ул я гор уров- ня с пневмореле для дистанцион- ного измерения уровня
287
Регулятор Р-2 работает в комплекте с двумя пневмати-
ческими датчиками, контролирующими верхний и нижний
уровни, и обеспечивает появление иа выходе дискретных
сигналов при достижении регулируемым параметром пре-
дельных значений. Величина давления питания, вход-
ных и выходных сигналов, а также комплектность поставки
идентичны соответствующим данным регулятора Р-1.
Габаритные и установочные размеры регулятора Р-2
соответствуют приведенным на рис. XIV.21.
Изготовитель: Завод «Староруссприбор», Старая
Русса.
Рис. XIV.21. Общий вид регулятора Р-1
XIV.7. исполнительные механизмы
В качестве исполнительных механизмов в системах
пневматической автоматики применяются мембранные и
поршневые пневмоприводы. Наибольшее распространение
получили мембранные пневмоприводы с возвратно-посту-
пательным движением штока, конструктивно объединен-
ные с регулирующими органами — клапанами.
Поршневые пневмоприводы отличаются от мембран-
ных большей величиной перемещения рабочего органа и
большим развиваемым усилием. Конструктивно поршне-
вые пневмоприводы выполняются с цилиндром односто-
роннего или двустороннего действия.
X1V.7.1. Клапаны с мембранным
пневмоприводом
Регулирующие клапаны для неагрессивных сред.
Типы и основные характеристики регулирующих клапа-
нов с пневмоприводом для неагрессивных сред приведены
в табл. XIV.17. Корпуса этих клапанов изготавливаются
из чугуна или углеродистой стали. Клапаны выпускаются
типов НО (нормально открыт) и НЗ (нормально закрыт).
В клапанах типа НО при отсутствии командного давле-
ния воздуха проходное сечение полностью открыто; в кла-
панах типа НЗ — закрыто. Полный ход клапана проис-
ходит при изменении командного давления воздуха от 0,2
до 1 кгс/см2.
Общий вид клапанов типа 25ч30нж и 25ч32нж при-
веден на рис. XIV.22, основные размеры — в табл. XIV. 18
(п — число отверстий во фланцах.)
Клапан состоит из следующих основных узлов: кор-
пуса 2 с седлами 10, плунжера 9, крышек верхней 7 и
нижией 1, направляющего диска 8 со втулкой, штока 6,
сальника 5, мембранного исполнительного механизма 4
и позиционера 3 (в случае поставки с ним). Увеличение
давления сжатого воздуха на мембрану вызывает переме-
щение штока с плунжером вниз и изменение проходного
сечения клапана. В обратную сторону шток с плунжером
перемещается под действием пружины.
При отсутствии указаний в заказе клапаны постав-
ляются для регулирования расхода жидких сред с пневма-
тическими мембранными исполнительными механизмами
без позиционера и ручного дублера, собранными для ра-
боты по схеме НО, с линейной характеристикой, со 100-
процентными максимальными коэффициентами пропуск-
Рис. X1V.22. Регулирующие клапаны для неагрессивных
сред: а — клапан 25ч30нж (НО); б — дроссельная часть
клапана 25ч32нж (НЗ)
ной способности. По особому заказу клапаны могут по-
ставляться для газообразных сред собранными по схеме
НЗ, с равнопроцентной характеристикой, с пневмати-
ческими мембранными исполнительными механизмами,
имеющими позиционер и ручной центральный дублер,
без пневматических мембранных исполнительных меха-
низмов и их комплектующих изделий (регулирующие
органы), с 60-процентным максимальным коэффициентом
пропускной способности. Возможные исполнения клапа-
нов приведены в табл. XIV. 19. В клапанах с Dy = 300 мм
исполнений А-1, А-3, А-5, А-7 внутренняя расходная ха-
рактеристика не устанавливается.
Перепад давления на клапанах для жидких сред при
Dy 80 мм не должен превышать 15 кгс/см2, при Dy >
>80 мм — 7 кгс/см2, для газообразных сред соответ-
ственно 16 и 12 кгс/см2. Клапан может устанавливаться
на трубопроводе в любом положении.
- 288
Таблица XIV.17
Технические характеристики регулирующих клапанов с пневмоприводом для неагрессивных сред
Тип Условное давление в кгс/см2 Предельная температура в °C Диаметр условного «прохода в мм Изготовитель
25ч30нж (НО); 25ч32нж (НЗ) 16 300 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300 Завод «Красный профинтерн». Гусь-Хрустальиый (только Dy = = 15^50); объединение «Киеварма- тура»
СИУ ряда 363 16 150 25; 50; 80 Завод «Теплоприбор» им. 50-летия СССР, Улан-Удэ
25с36нж (НО); 25с38нж (НЗ) 40 450 65; 80; 100; 150 Котельниковский арматурный завод
25с40нж (НО); 25с42нж (НЗ) 40 300 15; 20; 25; 40; 50; 80; 100; 150; 200; 250; 300 Завод «Красный профинтерн», Гусь- Хрустальный
25с48нж (НО); 25с50нж (НЗ) 64 15; 20; 25; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300 Завод «Красный профинтерн», Г усь-Хрустальный
25с52нж (НО); 25с54иж (НЗ) 64 450 15; 20; 25; 65; 80; 100; 150; 200 Завод «Красный профинтерн», Гусь- Хрустальный (Dy — 15 -т- 25); Ко- тельниковский арматурный завод (Пу =65 ^-200)
К 40; 64 300 15; 20; 25; 40; 50 Завод «Прибордеталь», Орехово- Зуево
КР 450
мкс 40; 64 200 25; 50; 80; 100; 150 Завод гидроаппаратуры, с. Ново- покровка Киргизской ССР
МКРС 450
КРВД1 320 200 40; 60; 70; 90; 125 ОКБА, Северодонецк
КСС 10; 15; 25; 32
774-39-ООБ 6 200 25 Завод «Димитровградхиммаш», Димитровград
774-44-ООБ 32
УФ65010-02-40 10 200 40
Таблица XIV.18
Основные размеры в мм клапанов 25ч30нж и 25ч32иж
Dy L Lg Н Dr D Dt f b d n Ход плунжера
15 130 140 510 90 250 95 65 45 2 14 14 4 10
20 150 140 520 100 250 105 75 58 2 16 14 4 16
25 160 140 530 120 250 115 85 68 2 16 14 4 16
32 180 175 640 120 310 135 100 78 2 18 18 4 25
40 200 175 650 140 310 145 110 88 3 18 18 4 25
50 230 175 660 160 310 160 125 102 3 20 18 4 25
65 290 325 750 190 380 180 145 122 3 20 18 4 40
80 310 325 760 210 380 195 160 138 3 22 18 4 40
100 350 325 970 280 470 215 180 158 3 24 18 8 60
125 400 325 1000 320 470 245 210 188 3 26 18 8 60
150 480 325 1040 360 470 280 240 212 3 28 23 8 60
200 600 330 1320 460 570 335 295 268 3 30 23 12 100
250 730 330 1370 530 570 405 355 320 3 32 27 12 100
300 850 330 1450 610 570 460 410 378 4 34 27 12 100
Ю Б. Д. Кошарский
289
Т а б л и ц a XIV.19
Характеристики клапанов 25ч30иж и 25ч32иж
Исполнение Обозначение по ГОСТ 12892-67* Способ действия Внутренняя рас- ходная харак- теристика Максимальный коэффициент про- пускной способ- ности в %
25ч30нж 1 м А-1 Линейная 100
25ч30нж 2 м А-2 60
25ч30иж 3 м А-3 НО Показатель- 100
25ч30нж 4 м А-4 иая (рав- нопроцент- ная) 60
25ч32нж 5 м А-5 Линейная 100
25ч32нж 6 м А-6 60
25ч32нж 7 м А-7 НЗ Показа- 100
25ч32нж 8 м А-8 тельная (равнопро- центная) 60
Клапаны унифицированной системы исполнительных
устройств (СИУ) ряда 363 являются запорно-регулирую-
щими. Плунжер клапана имеет мягкое фторопластовое
уплотнение для плотного перекрытия прохода. Основные
технические характеристики клапанов приведены
в табл. XIV.20.
Таблица XIV.20
Основные технические характеристики
клапанов СИУ ряда 363
Допустимый перепад давлений в кгс/см2 Обозначение клапана
Расходная Характери- стика линейная Расходная характеристика равнопроцентная
25 16 36 301 36 322
25 16 36 302 36 323
25 16 36 303 36 324
50 16 36 304 36 325
50 16 36 305 36 326
50 10 36 306 36 327
80 16 36 307 36 328
80 8 36 308 36 329
80 6 36 309 36 330
Рабочий диапазон изменения входного пневматиче-
ского сигнала настройкой позиционера может быть уста-
новлен в пределах 0,2—1,0 кгс/см2 (исполнение 4) или
0,2—0,6 и 0,6—1,0 кгс/см2 (исполнение Б), что позволяет
обеспечить последовательную работу двух исполнитель-
ных устройств от одного регулятора со стандартным вы-
ходным сигналом. Класс точности клапана 2. Порог
чувствительности не превышает 0,5%. Клапаны могут
поставляться с позиционером (обозначение в шифре 02),
290
с позиционером и боковым ручным дублером (обозначе-
ние 05), с позиционером и верхним ручным дублером
обозначение 05В). В шифре запорно-регулирующего
клапана указывается обозначение регулирующего органа,
комплектность, вид действия (НО или НЗ), исполнение.
Например, 3630605ВНОАДу50. Строительная длина, при-
соединительные размеры и ход плунжера клапанов ряда
363 не отличаются от приведенных в табл. XIV. 18. Высота
клапана незначительно отличается от указанной в этой
таблице.
По конструкции и технической характеристике кла-
паны 25с36нж, 25с38нж, 25с40нж, 25с42нж, 25с48нж,
25с50нж, 25с52нж и 25с54нж в основном идентичны кла-
панам 25ч30нж и 25ч32нж. По требованию заказчика кла-
паны могут поставляться собранными по схеме НЗ, с саль-
никовым уплотнением из асбестового шнура, фторопласта-4
или фторопластового шнура марки ФУМ-В, с лубрикато-
ром, с ручным дублером, с позиционным реле, с плунже-
ром, имеющим показательную характеристику. Габарит-
ные размеры клапанов 25с40нж и 25с42нж в основном
совпадают с размерами, указанными в табл. XIV. 18.
Габаритные и присоединительные размеры клапанов
25с48нж и 25с50нж приведены в табл. XIV.21 (условные
обозначения соответствуют рис. XIV.22, а). Клапаны
25с36иж, 25с38иж, 25с52зж и 25с54нж имеют между кор-
пусом и сальником ребристую рубашку, габаритные раз-
меры клапанов 25с36нж, 25с38нж в основном идентичны
приведенным в табл. XIV. 18, а клапанов 25с52нж,
25с54нж—приведенным в табл. XIV.21.
Таблица XIV.21
Основные размеры в мм клапанов
25с48нж и 25с50нж
S L Н Hi °г D / Ь d п
15 180 510 90 250 105 75 2 18 14 4
20 190 520 100 250 125 90 2 20 18 4
25 210 530 120 250 135 100 2 22 18 4
40 260 650 140 310 165 125 3 24 23 4
50 300 660 160 310 175 135 3 26 23 4
65 340 840 195 380 200 160 3 28 23 8
80 380 860 210 380 210 170 3 30 23 8
100 430 1110 280 460 250 200 3 32 27 8
125 500 1150 350 460 295 240 3 36 30 8
150 550 1170 360 460 340 280 3 38 33 8
200 650 1480 460 570 405 345 3 44 33 12
Полный шифр клапанов К, КР включает в себя мате-
риал корпуса (К — корпус и крышка ковано-сварные),
допустимую температуру (Р — имеется ребристая ру-
башка), диаметр условного прохода, условное давление
и направление действия. Например, клапан с ребристой
рубашкой, с диаметром условного прохода 50 мм, на давле-
ние 64 кгс/см2, НО обозначается: КР-50-54-НО. Основные
размеры клапанов приведены в табл. XIV.22 (условные
обозначения соответствуют рис. XIV.22, а). Характе-
ристика клапанов линейная.
Полный шифр клапанов МКС и МКРС включает в себя
материал корпуса (С — углеродистая сталь), предельную
температуру (Р — имеется ребристая рубашка), условное
давление в кгс/см2, условный проход в мм, максималь-
ную удельную пропускную способность в т/ч, направле-
Таблица XIV.22
Основные размеры в мм клапанов К, КР
Dy L н Я,
к КР
15 200 590 740 120 285
20 210 595 745 120 285
25 250 605 745 140 285
40 295 745 905 190 360
50 320 760 915 190 360
нне действия, комплектность (цифра 02 обозначает нали-
чие позиционера). Например, клапан с ребристой рубаш-
кой, из углеродистой стали, на условное давление
40 кгс/см2, с диаметром условного прохода 25 мм, с коэф-
фициентом пропускной способности 4, НО, с позиционе-
ром обозначается: МКРС-40-25-4-НО-02. Характеристика
клапанов линейная, основные размеры приведены
в табл. XIV.23 (условные обозначения соответствуют
рис. XVI.22, с).
Таблица XIV.23
Основные размеры в мм клапанов МКС и МКРС
Dy £ Н Dr
мкс МКРС
25 160 495 650 118 250
50 230 635 795 155 310
80 310 825 1025 208 380
100 350 1085 1400 283 460
150 480 1120 1400 310 460
Клапан КРВД1 поставляется с позиционным реле,
габаритные размеры приведены в табл. XIV.24, ход штока
равен 60 мм. Максимально допустимый перепад давлений
на клапане 320 кгс/см2, при этом расход не превышает
0,5 л/ч по воде. Изменение вида действия клапана дости-
гается заменой мембранного исполнительного механизма.
Расходная характеристика близка к линейной.
В клапане КСС для обеспечения долговечности работы
и уменьшения износа седла и плунжера предусмотрено
дросселирование регулируемой среды двумя ступенями.
На первой ступени дросселирования жидкость нлн газ
проходит через узкие щели в плунжер. Выйдя нз плунжера,
регулируемая среда попадает на вторую ступень дроссели-
рования, которая представляет собой кольцевой зазор
между седлом и конусом плунжера. Плунжер имеет конус,
которым он может отсекать поток среды давлением до
320 кгс/см2. Исполнение клапана — НЗ, поставляется
он с позиционным реле. Габаритные размеры клапана
КСС приведены в табл. XIV.25.
Клапаны типа 774-39-ООБ н 774-44-ООБ применяются
в схемах управления вулканизаторами-форматорами на
трубопроводах воды и пара. Строительная длина их равна
соответственно 120 и 140 мм, высота 412 и 428 мм, наруж-
ный диаметр мембранного исполнительного механизма
245 мм. Клапан УФ65010-02-40 применяется для регули-
рования расхода пара, строительная длина его равна
145 мм, высота 430 мм, наружный диаметр мембраны
300 мм.
Таблица XIV.24
Габаритные размеры
клапанов КРВД1 в мм
Таблица XIV.25
Габаритные размеры
клапанов КСС в мм
Dy Габаритные размеры
10 315X310X690
15 315X310X700
25 380X410X900
32 380X 410X 900
Dy Габаритные размеры
40 555Х 460Х 1070
60 555Х460Х 1084
70 555Х460Х 1278
90 555X 460X1315
125 555Х460Х 1440
Регулирующие клапаны для агрессивных сред. Типы
и основные характернстикн регулирующих клапанов
с пневмоприводом для агрессивных сред приведены
в табл. XIV.26. Клапаны выпускаются типов НО и НЗ.
По конструктивному выполнению и техническим ха-
рактеристикам клапаны 25нж36нж, 25нж38нж, 25нж40нж,
25нж42нж, 25нж48нж, 25нж50нж, 25нж52нж, 25нж54нж
идентичны соответственно клапанам 25с36нж, 25с38нж,
25с40нж, 25с42нж, 25с48нж, 25с50нж, 25с52нж, 25с54нж.
У регулирующих сильфонных клапанов типа 25нж14нж
и 25нж16нж уплотнение штока выполнено с помощью
сильфона. Внутренняя расходная характеристика линей-
ная нли показательная. Строительная длина клапанов
совпадает с указанной в табл. XIV. 18, остальвые размеры
незначительно отличаются от приведенных в этой таблице.
Клапаны поставляются с позиционным реле.
Диафрагмовые футерованные клапаны 25ч5п; 25ч7п~,
25ч35эм; 25ч36эм предназначены для регулирования рас-
хода минеральных и органических кислот и солей, орга-
нических растворителей, ароматических веществ, нефте-
продуктов, пищевых продуктов и пр. Конструкция кла-
пана приведена иа рис. XIV.23, а. У клапанов 25ч5п1 и
25ч7п1 диафрагма выполняется из полиэтилена, у клапа-
нов 25ч5п2, 25ч7п2 — из фторопласта-4, у клапанов
25ч35эм и 25ч36эм — из фторопласта или резины, что
определяет допустимую температуру рабочей среды (120°—
фторопласт, 90° — резина). В комплект поставки клапанв
входит позиционер. Без позиционера клапан может быть
использован в качестве запорного органа. Основные раз-
меры клапанов 25ч5п н 25ч7п приведены в табл. XIV.27.
Основные размеры клапанов 25ч35эм н 25ч36эм незначи-
тельно отличаются от указанных в этой таблице.
По конструктивному выполнению н техническим ха-
рактеристикам клапаны КЯ, КРЯ идентичны соответ-
ственно клапанам К, КР. Буква Я обозначает, что корпус
клапана изготовлен из хромоникелевой стали.
Клапаны КРПТ на £>у= 15, 25 и 40 мм выпускаются
проходными, на £>у=50, 80, 100мм —угловыми. Конструк-
ция клапанов показана на рнс. XIV.23, б, габаритные
размеры — в табл. XIV.28. Клапаны выпускаются в обыч-
ном и тропическом нсполненнн.
Полный шифр устройства исполнительного пневма-
тического односеоельного малых расходов типа ПОУ706
включает в себя обозначения условного прохода (53
соответствует £)у=6, 57 — £>у=15), наличия позицио-
нера (02), направления действия (только для клапанов НЗ),
номер группы по устойчивости к воздействию температуры
и влажности окружающего воздуха при эксплуатации (II),
номер ГОСТа. Устройство выпускается в 4-х модифика-
циях: ПОУ7065302 II ГОСТ 14237—69, ПОУ7065302НЗ
II ГОСТ 14237—69, ПОУ7065702 II ГОСТ 14237—69,
ПОУ7065702 НЗ II ГОСТ 14237—69. Высота устройства
равна соответственно 382, 538, 415 и 568 мм, диаметр
мембраны для всех модификаций 200 мм. Пропускная
характеристика ПОУ706 линейная, минимально допусти-
291
Т а б-л и-ц a XIV.26
Типы и основные характеристики регулирующих клапанов с пневмоприводом
для агрессивных сред
Тип Материал корпуса Условное давление в кгс/см2 Предельная температура в °C Диаметр условного прохода в мм Изготовитель
25нж36нж (НО); 25нж38нж (НЗ) 10Х18Н9ТЛ 40 450 65; 80; 100; 150 Котельниковский ар- матурный завод
25нж40нж (НО); 25нж42нж (НЗ) 10Х18Н9ТЛ; 10Х18Н12МЗТЛ 40 300 15; 20; 25; 40; 80; 100; 150 Завод «Красный проф- интерн», Гусь-Хрусталь- ный (Dy = 15 -=- 40); Ко- тельниковский арматур- ный завод (Dy = 80-=-150)
25нж48нж (НО); 25нж50нж (НЗ) 10Х18Н9ТЛ 64 15; 20; 25; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200 Завод «Красный проф- интерн», Гусь-Хрусталь- ный (Dy = 15 -£- 40), Ко- тельниковский арматур- ный завод (Dy == 50-5-200)
25нж52нж (НО); 25нж54нж (НЗ) 450 65; 80; 100; 150; 200 Котельниковский ар- матурный завод
25нж14нж (НО); 25нж16нж (НЗ) 40 250 15; 20; 25; 40; 50; 80; 100; 150 Завод «Красный проф- интерн», Гусь-Хрусталь- ный (Dy = 15 -=- 40); Ко- тельниковский арматур- ный завод (Dy = 50-=-150)
25ч5п1 (НО); 25ч7п1 (НЗ) Чугун, футеро- ванный полиэти- леном 10; 6; 4; 3 60 10; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 80; 100 Завод «Ригахиммаш», Рига
25ч5п2 (НО); 25ч7п2 (НЗ) Чугун, футеро- ванный фторопла- стом 42П 110
25ч5эм1 (НО); 25ч7эм1 (НЗ) Чугун, футеро- ванный кислото- стойкой эмалью 10 6 4 3 120; 90 10; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100 Кролевецкий арма- турный завод, Кролевец
КЯ КРЯ 1Х18Н9Т 40; 64 300 450 15; 20; 25; 40; 50 Завод «Прнборде- таль», Орехово-Зуево
КРПТ 0Х23Н28МЗДЗТ Ю; 6; 1,6; 1 Определяется стойкостью стали 0Х23Н28МЗДЗТ в данной среде 15; 25; 40; 50; 80; 100 Филиал ОКБА, Севе- родонецк
ПОУ706 Х18Н9 64 225 6; 15 Завод «Старорусспри- бор», Старая Русса
КРШ Чугун. Регули- рующий орган из резиноткане- вого рукава 4 10 50 25; 32 50 Завод «Старорусспри- бор», Старая Русса
292
Рис. XIV.23. Регулирующие клапаны для агрессивных сред: а — диафрагмовый клапан 25ч7п; б — клапан КРПТ на Dy — 15,25, 40 мм типа НО;
в — шланговый клапан КРШ
Таблица XIV.27
Основные размеры в мм клапанов 25ч5п и 25ч7п
°У L Н ЬхЬ D D, d
25ч5п 25ч7п
10 90 430 515 200 60X60 60 28 7
15 ПО 455 540 200 75X75 65 35 14
20 130 572 705 250 82X82 75 45 14
25 150 586 716 250 90X90 85 53 14
32 170 695 825 310 105Х 105 100 62 18
40 190 705 835 310 110X110 ПО 70 18
50 200 800 855 380 122Х 122 125 86 18
80 240 850 900 380 140Х 140 150 116 18
100 300 1040 1095 470 155Х 155 170 136 18
Таблица XIV.28
Основные размеры в мм клапанов КРПТ
Dy L н Н, Dr d
но НЗ
15 100 572 578 40 282 10
25 100 578 582 40 282 10
40 130 695 730 60 342 12
50 105 755 795 105 342 14
80 140 890 935 110 412 18
100 150 915 960 117 412 18
Таблица XIV.29
Основные размеры в мм клапанов КРШ
Dy L H, н D
25 160 90 515 310 230
32 180 98 755 310 230
50 230 116 800 310 260
мая температура рабочей среды минус 40° С. Не рекомен-
дуется использовать исполнительное устройство на тру-
бопроводах, в которых давление среды меньше 0,5 кгс/см2.
Мембранные регулирующие шланговые клапаны типа
КРШ (рис. XIV.23, е) предназначены для регулирования
расхода химически агрессивных и вязких сред, шламов,
пульп, суспензий, а также сыпучих материалов, транс-
портируемых с помощью воздуха. Регулирующим орга-
ном является резинотканевый рукав 4, расположенный
внутри чугунного корпуса 3. Пережим рукава осуще-
ствляется одновременно сверху и снизу верхним 5 и ниж-
ним 6 валиками, которые связаны между собой двумя
294
втулочно-роликовыми цепями, находящимися в зацепле-
нии со звездочками (на чертеже не показаны). Клапан
поставляется с позиционером 1 и (по требованию заказ-
чика) с боковым штурвалом 2 для местного ручного управ-
ления. Основные размеры клапанов КРШ приведены
в табл. XFV.29. Клапаны нельзя устанавливать на тех-
нологических трубопроводах с давлением среды ниже
0,5 кгс/см2.
Коэффициенты пропускной способности регулирую-
щих клапанов приведены в табл. XIV.30.
Трехходовые клапаны. Типы и основные технические
характеристики трехходовых смесительных клапанов
с пневмоприводом приведены в табл. XIV.31, они пред-
назначены для смешивания газов илн жидкостей, которые
поступают по двум подводящим трубопроводам и отходят
по третьему трубопроводу, а также для переключения
направлений потоков. Корпуса их изготавливаются из
чугуна, давление воздуха в мембранном исполнитель-
ном механизме 2 кгс/см2.
Клапаны 27ч5нж выпускаются с плунжерами, имею-
щими либо равновеликие, либо неравновеликие окна.
В первом случае давление в двух подводящих трубопрово-
дах для сохранения постоянства расхода через клапан при
любом положении плунжера должно быть одинаковым,
во втором случае — различным.
Клапаны типа 774 и УФ применяются в системах
управления вулканизаторами-форматорами на трубопро-
водах воды, воздуха и пара.
Запорные клапаны. Типы и основные технические
характеристики запорных клапанов с пневмоприводом
приведены в табл. XIV.32. Давление воздуха в мембран-
ном исполнительном механизме 2 кгс/см2. Клапаны
22нж10п, ПФ96001, ПФ96004, ПФ96006 снабжены пневмо-
сигнализаторами крайних положений.
Рабочей средой клапанов угловых поворотных из
коррозионной стали с пневмоприводом по чертежам
ПТ96431 являются воздух, сероводород, сероуглерод, пары
ацетона и воды. Пневмоприводом клапана является ци-
линдр двойного действия. Клапан открывается при дав-
лении воздуха на поршень 2 кгс/см2, закрывается при
давлении воздуха 6 кгс/см2. Для сигнализации крайних
положений затвора клапана предусмотрены трехходовые
пневматические клапаны (исполнение ПТ96431-400 и
ПТ96431-800) илн выключатели конечные взрывобез-
опасные типа ВЗГ (исполнение ПТ96431-400-01 и
ПТ96431-800-01). Габаритные размеры клапана с условным
проходом 400 мм равны 668Х 536Х1070 мм, клапана
с условным проходом 800 мм— 1138X 950XJ660 мм.
Присоединительные размеры фланцев выполняются по
ГОСТ 1255—67 на Ру = 6 кгс/см2.
XIV. 7.2. Позиционеры
Позиционеры (позиционные реле) предназначены
для повышения чувствительности и быстродействия,
увеличения перестановочного усилия и уменьшения ги-
стерезиса пневматического исполнительного механизма.
Позиционеры применяются при работе клапанов в усло-
виях вязких сред, высоких давлений регулируемой среды,
в случае установки клапанов в нерекомендуемых положе-
ниях, на клапанах большого диаметра, при значительном
расстоянии между регулирующим устройством и испол-
нительным механизмом и в других случаях, когда воз-
можно затирание штока и плунжера. Принцип работы по-
зиционного реле основан на преобразовании импульса,
поступающего от командного (регулирующего) прибора,
в давление воздуха, необходимое для обеспечения задан-
ного хода дроссельного органа. С этой целью в мембран-
ный пневмопривод подается сжатый воздух от независи-
мой линии питания. Позиционное реле монтируется не-
посредственно на регулирующем клапане. Типы и тех-
нические характеристики позиционеров приведены
в табл. XIV.33.
Таблица XIV.30
Коэффициенты пропускной способности регулирующих клапанов
Dy в мм 25ч30нж, 25ч32нж, 25с36нж, 25с38нж, 25с40нж, 25с42нж, 2бс48нж, 25с50нж, 25с52нж, 25с54нж, 25нж36нж, 25нж38нж, 25нж40нж, 25нж42нж,- 25нж48нжт 25нж50нж, 25нж52нж, 25нж54нж, 25нж14нж, 25нж16нж СИУ ряда 363 К, КР, кя, КРЯ МКС, МКРС КРВД1 25ч 5. 25ч7 ПОУ706
6 — — — — — — 0,25
10 — — •— — — 1,3 1,5
15 4; 6,3 — 5 — — 3,2 —
20 6,3; 10 — 8 — — 5 —
25 10; 16 3,2; 5; 8 14 4; 6,3; 10 — 8 —
32 16; 25 — — — — 13 —
40 25; 40 — 32 — 23,5 20 —
50 40; 63 12; 20; 32 50 25; 40 — 32 —
60 — — — — 50 —• —
65 63; 100 — —- — — 50 —
70 — — — — 60 — —
80 100; 160 32; 50; 80 — 60; 100 — 80 —
90 — — — — 108 — —
100 160; 250 — — 160 — 130 —
125 250; 400 — — — 168 — —
150 400; 630 — — 400 — — *—
200 630; 1000 — — — — — —
250 1000; 1600 — — — — — —
300 1600; 2500 — — — — —
Таблица XIV.31
Типы и основные характеристики трехходовых клапанов с пневмоприводом
Тип Условное давление в кгс/см2 Предель- ная темпера- тура в °C Диаметр условного прохода в мм Строи- тельная длина в мм Высота в мм Наруж- ный диаметр мембраны в мм 3 ввод-изготовитель
27ч5нж 6 150 50 80 100 230 310 350 650 776 808 230 295 295 «Красный профинтерн», Гусь-Хрустальный
774-3-ООБ 2 30 8 60 145 100 «Димитровградхим- маш», Димитровград
774-29-ООБ 25 200 15 75 180 175
774-34-ООБ 100 265 185
774-36-ООБ 20
774-40-ООБ 25 130 344 210
774-41-000 32 145 375 245
774-42-ООБ 115 259 210
УФ96003-02-032 30 200 (вода) 225(пар) 32 145 430 300
УФ96003-02-040 40
295
Т а б л и-ца XIV.31
Типы и основные характеристики запорных клапанов с пневмоприводом
Тип Условное дав- ление в кгс/см2 Предельная тем- пература в °C Диаметр услов- 1 ного прохода в мм Строительная длина в мм Высота в мм Наружный диа- метр мембраны в мм Материал корпуса Изготовитель
22ч4р (НЗ) 8 80 65 250 296 230 Чугун Завод «Крас- ный профинтерн», Гусь-Хрусталь- ный
22нж10п (НЗ) 25 120 25 32 40 50 80 160 180 200 230 310 650 650 660 665 700 340 Сталь 1Х18Н9ТЛ
ПФ96001 (НО и НЗ) 40 100 50 80 230 310 845 1150 480 600 Сталь 1Х18Н9ТЛ Котельников- ский арматурный завод
ПФ96004 (НО и НЗ) ПФ96006 (НО и НЗ) 16 16 100 100 100 200 250 300 530 600 730 850 1040 1270 1375 1680 480 480 480 600 Сталь 25Л Завод гидро- аппаратуры, . с. Новопокровка Киргизской ССР
ПТ96431-400 ПТ96431-400-01 ПТ96431-800 ПТ96431-800-01 0,6 0,6 0,6 0,6 150 ПО 150 ПО 400 400 800 800 — 1070 1070 1660 1660 — Сталь X17H13M3T Сталь Х18Н9Т Сталь X17H13M3T Сталь Х18Н9Т Объединение «Т яжпромармату- ра», Пенза
774-9-ООБ (НЗ) 10 200 15 75 160 150 Чугун Завод «Дими- тровградхиммаш», Димитровград
774-ЗО-ООБ (НО) 6 170
774-31-ООБ (НО) 25 8 65 165
774-32-ООБ (НО) 25 10
774-37-ООБ (НЗ) 10 20 90 178 165
774-38-ООБ (НО) 25 25 115 264 210
774-43-ООБ (НО) 25 32 125 277 265
774-46-ООБ (НЗ) 4 40 140 242 245
УФ96002-02-025 (НО) 30 200 (вода) 225 (пар) 25 115 284 245
296
Таблица XIV.33
Технические характеристики позиционеров
Тип Пределы настройки условного хода выходного звена в мм Габаритные размеры в мм
П4-10-П 4—10 175X 68X 68
П10-25-П 10—25 250Х 140Х 100
П10-75-ПА 10—75 250X170Х 140
П10-75-ПБ 10—75 250Х 140Х 130
П10-100-ПА 10—100 250X170X140
П10-100-ПБ 10—100 250Х 140Х 130
ПО25-Ю0-ПА 25—100 250Х 170Х 140
ПО25-Ю0-ПБ 25—100 250Х 140Х 130
Все позиционеры, кроме П4-10-Г1, имеют встроенный
редуктор. Давление воздуха, подводимого к редуктору, от
3 до 6 кгс/см2, давление воздуха после редуктора —
2,5 кгс/см2. Диапазон изменения входного сигнала от 0,2
до 1 кгс/см2. Расход воздуха в установившемся режиме
не- более 1,6 м3/ч. Приборы могут эксплуатироваться
Ф 70
Рис. XIV.24. Позиционер П4-10-П
при температуре окружающего воздуха от —30 до +50° С.
Класс точности позиционеров с непосредственным устрой-
ством обратной связи 1,5, рычажных — 2,5. Позицио-
неры П4-10-11 и П10-25-П устанавливаются на мембран-
ных исполнительных механизмах (МИМ) прямого и обрат-
ного действия, позиционеры П025-100 — на МИМах
обратного действия, остальные позиционеры применяются
для исполнительных механизмов прямого действия.
На рис. XIV.24 приведена конструкция позиционера
П4-10-П. Прибор имеет три основных части: чувствитель-
ный элемент (две мембраны 3 и 4 с толкателем 2), пневмо-
усилитель и устройство обратной связи, состоящее из
пружины 5, штока 6 и гайки 7. Пневмоусилитель представ-
ляет собой камеру А с шариковым клапаном /. К камере
подводится давление питания (на рисунке не показано).
В состоянии равновесия сила, развиваемая чувствитель-
ным элементом, компенсируется силой натяжения пру-
жины обратной связи. При увеличении давления команд-
ного воздуха усилие, развиваемое чувствительным эле-
ментом, возрастает, мембранная сборка прогибается вниз,
шариковый клапан под действием пружины прикрывает
выход из камеры А в атмосферу, и давление в камере, а
следовательно, и в полости исполнительного механизма
увеличивается. Исполнительный механизм начинает пе-
ремещаться и с помощью штока 6 сжимает пружину обрат-
ной связи 5. Перемещение исполнительного механизма
продолжается до наступления нового состояния равнове-
сия. Величина рабочего хода позиционера настраивается
с помощью гайки 7.
В пневматическую головку позиционера П10-25-П
над пиевмоусилителем встроен редуктор давления воз-
духа. В остальном его конструкция аналогична приведен-
ной на рис. XIV.24.
У позиционеров П10-75, П10-100 и П025-100 обратная
связь осуществляется не непосредственным воздействием
диска мембраны на шток позиционера, а с помощью ры-
чажной передачи. В остальном конструкция этих пози-
ционеров идентична конструкции позиционера П10-25-П.
Позиционеры с индексом А крепятся на МИМах по
ГОСТ 13373—67* с помощью специального кронштейна,
позиционеры с индексом Б устанавливаются на МИМах
других типов с помощью соединительной планки.
В комплект поставки позиционера входит фильтр
для воздуха, манометр, а в комплект позиционера П4-10-П,
кроме того, — редуктор. Примеры установки позицио-
неров показаны на рис. XIV.22, a; XIV.23, а, в.
Изготовитель: Завод исполнительных механизмов,
Петропавловск.
XIV.7.3. Мембранные и поршневые
исполнительные механизмы
Мембранно-пружинные исполнительные механизмы
(МИМ) имеют одну рабочую полость, образуемую мембра-
ной и крышкой (верхней или нижней), их конструкция
приведена на рис. XIV.22 и XIV.23. Перестановочное
усилие в одном направлении создается за счет давления
сжатого воздуха в рабочей полости на мембрану, в проти-
воположном — за счет усилия сжатой пружины. В за-
висимости от направления движения выходного звена вы-
пускаются исполнительные механизмы прямого (ППХ)
и обратного (ОПХ) действия. У первых при повышении
давления воздуха в рабочей полости присоединительный
элемент выходного звена отдаляется от плоскости заделки
мембраны, у вторых — присоединительный элемент
приближается к плоскости заделки мембраны. Мембранно-
пружинные исполнительные механизмы могут работать
при температуре окружающего воздуха от —50 до +50° С
(группа I) и от—30 до +50° С (группа II). Диаметр за
делки мембраны и полный ход плунжера МИМ приведены
в табл. XIV.34.
Таблица XIV.34
Технические характеристики МИМ
Диаметр заделки мембраны в мм 160 200 250 320 400 500
Полный 4 6 10 16 25 40
ход плун- 6 10 16 25 40 60
жера в мм 10 16 25 40 60 100
297
Таблица XIV.35
Габаритные размеры мембранно-пружинных
исполнительных механизмов в мм
С X Диаметр заделки мембраны Наружный диа- метр мембранной головки Высота (без верх- него дублера) Тип Диаметр задел- ки мембраны Наружный диа- метр мембранной головки Высота (без верх- него дублера)
ппх опх 160 200 280 310 ППХ опх 320 380 600 630
ппх опх 200 250 370 400 ппх опх 400 470 780 810
ппх опх 250 310 470 500 ппх опх 500 570 970 1000
Исполнительные механизмы могут поставляться с до-
полнительными блоками, которые в шифре прибора обо-
значаются следующим образом: позиционер — 02, боковой
ручной дублер—01, верхний ручной дублер—01В,
позиционер и боковой ручной дублер — 05, позиционер и
верхний ручной дублер — 05В. Исполнительные меха-
низмы без дополнительных блоков обозначаются цифрой 10.
Габаритные размеры МИМ приведены в табл. XIV.35.
.Дублер предназначен для управления вручную регули-
рующим органом и может применяться для ограничения
перемещения штока.
В условное обозначение МИМ входят тип механизма,
диаметр заделки мембраны, полный ход выходного звена,
комплектация дополнительными блоками, группа меха-
низма в зависимости от параметров окружающей среды,
номер стандарта. Например, МИМ прямого действия
с диаметром заделки мембраны 320 мм, полным ходом
выходного звена 25 мм, без дополнительных блоков, пред-
назначенный для работы в пределах температуры окру-
жающей среды от —30 до +50° С обозначается:
МИМППХ-320-25-10-П ГОСТ 13373—67.
Полное перемещение выходного звена МИМ осуще-
ствляется при изменении входного пневматического сиг-
нала от 0,2 до 1 кгс/см2. Максимальное допустимое давле-
ние сжатого воздуха в рабочей полости механизмов
2,5 кгс/см2. Присоединение пневматических линий осуще-
ствляется при помощи резьбовых отверстий К 1/4".
Таблица XIV. 35
Перестановочные усилия, развиваемые мембранными исполнительными механизмами МИМ и МИМП
Тип механизма Направление хода выходного звена Диаметр заделки мембраны в мм
160 200 250 320 400 500
МИМ ППХ; МИМ ОПХ Прямое: в начале хода в конце » 355 236 560 375 900 600 1400 950 2240 1500 3550 2360
Обратное: предварительное сжатие пружины при сжатии пружины на рабочий ход 32 160 50 250 80 400 125 630 200 1000 315 1600
МИМП ППХ Прямое: в начале хода в конце » 375 335 600 530 950 850 1500 1320 2360 2120 3750 3350
Обратное: предварительное сжатие пружины при сжатии пружины иа рабочий ход 20 60 32 95 50 150 80 236 125 375 200 600
МИМП опх Прямое: в начале хода в конце » 200 80 315 125 500 200 800 315 1250 500 2000 800
Обратное: предварительное сжатие пружины при сжатии пружины на рабочий ход 200 400 300 500 450 800 750 1250 1180 2000 1800 3150
298
Мембранные исполнительные механизмы повышенной
мощности МИ МП отличаются от механизмов типа МИМ
только величиной жесткости пружины. В механизмах
прямого действия МИМП ППХ пружина менее жесткая,
чем в механизмах МИМ, поэтому они обеспечивают боль-
шее перестановочное усилие в конце прямого хода. В ме-
ханизмах обратного действия МИМП ОПХ установлена
более жесткая пружина, благодаря чему они развивают
большее перестановочное усилие в конце обратного хода.
В табл. XIV.36 приведены сравнительные данные по ве-
личинам максимальных перестановочных усилий, разви-
ваемых мембранно-пружинными исполнительными меха-
низмами типа МИМ и МИМП при работе с позиционером
(давление питания 2,5 кгс/см2). Полный ход выходного
элемента механизма МИМП без позиционера осуще-
ствляется при изменении давления от 1—1,3 до 2—
2,3 кгс/см2.
Мембранные исполнительные механизмы колебатель-
ного действия МИМ-К отличаются от механизмов типа
МИМ тем, что выходным звеном у них является рычаг,
который крепится к штоку и специальной тяге. Изгото-
вители: Приборостроительный завод, Могилев-Подольск
(диаметры заделки мембран 160 , 200 и 250 мм) и завод
«Теплоприбор» им. 50-летия СССР, Улан-Удэ (диаметры
заделки мембран 320, 400 и 500 мм).
Поршневой пневмопривод типа ПСП-1 имеет встроен-
ный позиционер, ход поршня 320 мм, при давлении пи-
тания 6 кгс/см2 пневмопривод развивает усилие 620 кге,
габаритные размеры 725X 230X 200 мм. Пневмопривод
ПСП-Т-1 отличается от пневмопривода ПСП-1 наличием
тормозного устройства. Последнее срабатывает при паде-
нии давления воздуха до 1,2 кгс/см2 и фиксирует поршень
в положении, в котором он находился в момент падения
давления.
Изготовитель: Опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Пневмопривод крановый двухпозиционный ПКД
предназначен для переключения пробковых кранов по
ГОСТ 2423—65 на £>у = 25, 32, 40, 50, 70, 80 и 100 мм,
установленных на соответствующих трубопроводах.
Пневмопривод может быть применен и для других кранов,
установленных на трубопроводах вышеуказанных услов-
ных проходов, при условии, что они имеют высоту пробки
от оси трубопровода в пределах от 107 до 324 мм и размеры
под ключ 17X17, 19X19, 22X 22, 27X 27, 32X 32, 36X 36,
41X41 мм.
Таблица X1 V.37
Технические характеристики пневмопривода
кранового двухпозициоииого ПКД
Модифи- кация пневмо- привода Условный проход Dy в мм Давление питания в кгс/см2 Диаметр по- ршня в мм Габаритные размеры в мм
1,4 2,5 4 6,3
пкд-оо ПКД-01 П КД-02 пкд-оз 25 32 40 50 60 120 250 400 100 700X 300X150
П КД-04 П кд-05 ПКД-06 70 80 100 150 350 650 1100 160 700X 430X 250
Угол поворота пробки крана, обеспечиваемый пневмо-
приводом, 90°, ход поршня 200 мм, время хода штока на-
груженного пневмопривода не более 15 с. Технические
характеристики пневмопривода приведены в табл. XJV.37.
Пневмопривод может работать при температуре окру-
жающего воздуха от —30 до +50° С.
Изготовитель: ОКБА, Северодонецк.
XIV.8. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
XIV. 8.1. Аппаратура
дистанционного управления
Панель дистанционного управления ПДУ-А предназна-
чена для дистанционного управления регулирующими
клапанами или для питания пневматических приборов и
регуляторов и состоит из редуктора давления воздуха
РДВ-5М и манометра. Питание панели осуществляется
очищенным и осушенным воздухом давлением 2—10 кгс/см’.
Расход воздуха до 1000 л/ч. Панель предназначена для
щитового монтажа, габаритные размеры ее равны 138Х
X 78X120 мм.
Байпасная панель . дистанционного управления
БПДУ-А предназначена для питания пневматических ре-
гуляторов сжатым воздухом заданного давления, для
переключения исполнительного механизма с автомати-
ческого на ручное дистанционное управление, а также для
отключения исполнительного механизма от регулятора.
Байпасные панели дистанционного управления состоят
из собранных на общей панели редуктора давления воз-
духа РДВ-5М, манометра и крана-переключателя. Пита-
ние панели осуществляется очищенным и осушенным воз-
духом давлением 2—10 кгс/см2. Расход воздуха до 1000 л/ч.
Рукоятка крана-переключателя может быть установ-
лена в трех положениях: «автомат», «среднее» и «ручное».
Положение «автомат» соответствует управлению пневмати-
ческим клапаном от регулятора, прн этом байпасная па-
нель выполняет роль редуктора давления воздуха в ли-
нии питания регулирующего прибора. Положение «сред-
нее» соответствует перекрытию краном-переключателем
воздуха в линии к исполнительному механизму, дроссель-
ный орган при этом остается в положении, в котором он
находился в момент переключения крана. Положение
«ручное» соответствует ручному дистанционному управле-
нию пневматическим клапаном с помощью редуктора.
Панель предназначена для щитового монтажа, габарит-
ные размеры равны 202Х 78Х120 мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Баку.
Дистанционная пневматическая панель управления
типа ДПУ-1 в комплекте со вторичными приборами и
регуляторами предназначена для реализации однокон-
турных схем регулирования и управления. С помощью
панели осуществляется дистанционное ручное управление
исполнительным механизмом, автоматическое регулиро-
вание с постоянным заданием, автоматическое регулиро-
вание с программным заданием, а также плавный переход
с ручного управления на автоматическое регулирование
и обратно. Пневматическая схема панели выполнена на
базе универсальной системы элементов промышленной
пневмоавтоматики и двухстрелочного манометра. Панель
выпускается в двух модификациях: ДПУ-1М для местного
подсоединения регулятора (габаритные размеры 160Х
Х60Х300 мм) и ДПУ-1Д для дистанционного подключе-
ния регулятора (габаритные размеры 160X 60X275 мм).
Питание панели осуществляется сжатым воздухом
давлением 1,4 кгс/см2; рабочий диапазон изменения вход-
ных и выходных сигналов 0,2—1 кгс/см2; класс точности
встроенного манометра 1,5; стабильность поддержания
выходного давления 0,5%; объемный расход воздуха
8 л/мин. Панель предназначена для щитового монтажа,
вырез в щите 152X 52 мм.
Изготовитель: Саранский приборостроительный завод.
299
Панель управления пневматическая П12.2 исполь-
зуется с пневматическими регуляторами, встраиваемыми
в приборы КС-3, КС-4, 71 IP, 712Р, и предназначена для
осуществления перехода с автоматического регулирования
на ручное управление исполнительным механизмом и
обратно. Питание панели осуществляется сжатым воз-
духом давлением 1,4 кгс/см2; рабочий диапазон измене-
ния аналоговых сигналов, поступающих на панель от
регулятора, и сигналов задатчика 0,2—1 кгс/см2; класс
точности встроенного манометра 1,5. Панель предназна-
чена для щитового монтажа, габаритные размеры ее равны
160х . 60X168 мм, вырез в щите 152x 52 мм.
Панель рекомендуется устанавливать непосредственно
под прибором, с которым она работает, максимальное рас-
стояние до исполнительного механизма 300 м.
Изготовитель: Саранский приборостроительный завод.
Таблица XIV.38
Технические характеристики преобразователей ПТПД
Тип Диапазон измеряемых температур в °C Размеры в мм Макси- мальная толщина ИЗОЛЯЦИИ в мм
1 L
ПТПД-1-1 0—100 354 492 по
ПТПД-2-1 (—30)—(4-170) 429 567 290
ПТПД-2-2 100—300 429 567 290
ПТПД-2-3 200—400 429 567 290
ПТПД-2-4 300—500 429 567 290
XIV. 8.2. Задатчики и преобразователи
Пневматический программный задатчик по параметру
ПФ6.2 предназначен для реализации по заданной про-
грамме функциональной зависимости между входными н
выходными сигналами, изменяющимися в диапазоне 0,2—
1,0 кгс/см2. Задатчик обеспечивает контроль входного
и выходного сигналов по двухстрелочному манометру
ческим сервоприводом, выполненным по схеме силовой ком-
пенсации. Сигнализация двух любых точек программы
Рис. XIV.25. Принципиальная схема пневматиче-
ского преобразователя ПП
класса 2,5, пневматическую сигнализацию двух любых
точек программы, возврат программного диска в началь-
ное положение из любого промежуточного от местной и
дистанционной команд, контроль по шкале величины сиг-
нала с погрешностью ±1%. Пневматическая схема за-
датчика выполнена на базе универсальной системы про-
мышленной пневмоавтоматики.
Принцип действия прибора основан на преобразова-
нии линейных перемещений ролика по ребру вращающе-
гося программного диска в пропорциональный пневма-
тический сигнал. Преобразование осуществляется бла-
годаря изменению натяжения задающей пружины, кото-
рая связана с подвижным рычагом. Последний прибли-
жается к соплу или удаляется от него, изменяя давление
воздуха в линии сопла. Это давление усиливается по мощ-
ности и поступает на выход прибора, на двухстрелочный
манометр и в сильфон обратной связи, который развивает
на рычаге уравновешивающий момент. Вращение про-
граммного диска задатчика осуществляется пневмати-
осуществляется формированием
ческих реле единичных команд
давлением 1,4 кгс/см2 при по-
мощи элементов сопла-заслонки
и двух кулачков, закрепленных
на выходном валу сервоприво-
да. Кулачки устанавливаются по
шкале на нужных отметках зна-
чений входного сигнала.
Угол подъема поверхности
программного диска не должен
превышать 70°. Расход воздуха
10 л/мин. Задатчик предназна-
чен для щитового монтажа, его
габаритные размеры равны 80Х
X 160X 500 мм.
Изготовитель: Приборостро-
ительный завод, Саранск.
Пневматический преобразо-
ватель ПП предназначен для
преобразования угловых пере-
мещений в пропорциональный
аналоговый пневматический сиг-
нал 0,2—1 кгс/см2. Принци-
пиальная схема преобразователя
приведена на рис. XIV.25. Угло-
вое перемещение сектора 1 по-
средством оси 2, барабана 3, гиб-
кой ленты 4 преобразуется в про-
порциональное усилие пружи-
ны 5. Усилие, развиваемое пру-
жиной, через рычаг 6 воздейст-
вует на заслонку 10, которая
приближается к соплу 9 или
отдаляется от него. Это вызывает
изменение давления в камере II
и перемещение мембранной сбор-
ки 8, что приводит к увеличе-
нию или уменьшению давления
в камере /. Изменение давле-
ния в камере / будет продол-
жаться до наступления нового
состояния равновесия. Давление
в камере I, являющееся выход-
на выходах пневмати-
45
\М18*2
Рис. XIV.26. Преобра-
зователь температуры
пневматический дила-
тометрический ПТПД
ным давлением, подается в ка-
меру III, где воздействует на мембрану 7, связанную
с заслонкой 10 (отрицательная обратная связь).
Давление питающего воздуха 1,4 кгс/см2, погрешность
преобразования не более — 1% от диапазона изменения
выходного сигнала, длина трассы выходного сигнала при
диаметре трубопровода 6 мм—до 300 мм, расход воздуха
не более 2 л/мин. Преобразователь может выпускаться
300
Таблица XIV.39
Аппаратура распределения и регулирования потоков воздуха
Наименование Тип Назначение Присоеди- нительная резьба по ГОСТ 6111-52 Условный проход в мм Рабочее давление в кгс/см2 Г абаритные размеры в мм
Клапан трехходовой с управ- В76-21 К1/8" 4 84X 36X 49
лением от ролика В76-22 К1/4" 8 105X48X52
То же с фланцевым крепле- БВ76-21 Управление воз- К1/8" 4 63X 36X 62
нием с кнопочным управ ле- ГВ76-21 духораспределите- К1/8" 4 До 6,3 81X36X63
нием ГВ76-22 лями или испол- нительными меха- К1/4" 8 115X48X70
низмамв
То же с двумя фиксирован- ДВ76-21 К1/8" 4 36Х36Х 120
ными положениями с пневмо- ДВ76-22 К1/4" 8 175X 48X 60
управлением МВ76-21 К1/8" 4 36X36X83
Воздухораспределитель с двусторонним пневмоуправ ле- В63-11 100X 46X 50
нием
То же с путевым односто- ронним управлением и пру- жинным возвратом В79-11 К1/8" 4 105X 74X 50
То же с путевым односто- ронним управлением и возвра- том давлением В74-21 Управление ис- полнительными 2,5—6,3 102X46X50
В63-13 КЗ/8" 10
механизмами
То же с двусторонним 150X 75X 91
пневмоуправлением В63-14 К1/2" 16 150X 82X107
В63-15 КЗ/4" 20 196Х95Х 129
То же с односторонним В67-21 К1/8" 4 75X50X40
пиевмоуправлением В63-23 КЗ/8" 10 152X 83X 96
В63-24 К1/2" 16 152X 82X112
В 63-25 КЗ/4" 20 196Х95Х 129
Клапан обратный В51-12 Обеспечение К1/4" 8 0 25X64
В51-13 прохода сжатого КЗ/8" 10 1—6,3 0 31X74
В51-14 воздуха только в К1/2" 16 0 41X98
В51-15 одном направле- нии КЗ/4" 20 0 41X98
Дроссель с обратным кла- В77-12 Регулирование К1/4" 8 0 40X104
паном В77-13 расхода воздуха КЗ/8" 10 0 40X104
В77-14 в одном направле- К1/2" 16 0 46X116
В77-15 нии и обеспечение КЗ/4" 20 0 52X130
В77-26 свободного прохо- да в обратном на- К1" 25 140X 68X184
правлении 2.5—6,3
Тормозной золотник В77-33 Торможение ис- КЗ/8" 10 80X 78X130
В77-34 полните л ьного К1/2" 16 90X 80X154
В77-36 механизма на тре- буемом участке пути К1" 25 140X110X 225
301
с правым и левым направлением вращения барабана.
Габаритные размеры прибора равны 66X 76X105 мм.
Изготовитель: Опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Преобразователи температуры пневматические ди-
латометрические типа ПТПД предназначены для преоб-
разования температуры измеряемой среды в унифициро-
ванный пневматический сигнал 0,2—1 кгс/см2. Типы и
основные технические характеристики преобразователей
приведены в табл. XIV.38, общий вид — на рис. XIV.26.
Преобразователи ПТПД-1-1 применяются для изме-
рения температуры сред, не вызывающих коррозии латуни
Л62 и припоя ПСр40, остальные преобразователи — для
измерения температуры сред, не вызывающих коррозии
стали Х17Н13М2Т. Приборы могут работать в любой среде,
но для этого дилатометрический элемент должен быть
помещен в защитный кожух, стойкий в условиях агрессив-
ной среды. Класс точности прибора 1,5. Наибольшее дав-
ление контролируемой среды 64 кгс/см2.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
XIV. 8.3. Воздухораспределительная
аппаратура
Московским опытным заводом пневмоаппаратов и
пневмоавтоматики выпускаются трехходовые клапаны,
воздухораспределители, обратные клапаны, дроссели
с обратным клапаном, тормозные золотники. Перечень
и основные технические данные этой аппаратуры приве-
дены в табл. XIV.39.
XIV.8.4. Аппаратура регулирования
и контроля расхода воздуха
Регулятор расхода воздуха РРВ-1 предназначен для
поддержания заданного значения расхода воздуха, пода-
ваемого в пьезометрические системы измерения. Регуля-
тор обеспечивает постоянство расхода воздуха в пределах
от 10 до 50 л/ч. Давление на входе от 1 до 3,5 кгс/см2,
на выходе — до 3 кгс/см2. Действие регулятора основано
на автоматическом поддержании постоянства перепада дав-
ления на встроенном в прибор дросселе, что и обеспечивает
постоянство расхода воздуха. Для визуального контроля
за расходом в регулятор встроен ротаметр. Регулятор мо-
жет монтироваться на щите или по месту на кронштейне,
габаритные размеры его равны 145X 65X160 мм.
Изготовитель: завод «Староруссприбор», Старая
Русса.
Блок питания воздухом БПВЩ-А предназначен для
визуального контроля и регулирования расхода воздуха
в линиях питания пьезометрических измерителей при
условии, что избыточное давление воздуха в этих линиях
не превышает 0,6 кгс/см2. Работа прибора основана на
контроле и автоматическом поддержании установленного
вручную количества пузырьков воздуха, барботирующих
через жидкость, находящуюся в одном или нескольких
прозрачных сосудах (контрольных стаканчиках блока
питания).
Блок питания состоит из редуктора давления воздуха
РДВ-5М, манометра, ловушек и контрольных стаканчи-
ков. Блок питания типа БПВЩ-1А выпускается с одним
контрольным стаканчиком, блок питания типа БПВЩ-2А—
с двумя контрольными стаканчиками, блок питания типа
БПВЩ-ЗА — с тремя контрольными стаканчиками (для
питания соответственно одного, двух или трех пьезо-
метрических измерителей).
Сжатый воздух под давлением 2—10 кгс/см2 после
очистки и осушки подводится к входному штуцеру и ре-
дуктором блока редуцируется до давления 0,8—1,0 кгс/см3,
обеспечивающего надежную работу подключенного пьезо-
метрического устройства. Назначение ловушки — за-
держать жидкость, выходящую из сосуда контрольного
стаканчика при падении давления сжатого воздуха до
2Q2
атмосферного. Интенсивность потока воздуха через кон-
трольные стаканчики регулируется с помощью игольча-
того вентиля, имеющегося в контрольном стаканчике.
Игольчатый иентиль дает возможность плавно изменять
расход воздуха в пределах 0—20 л/ч, а в случае необхо-
димости обеспечивает полную отсечку потока.
Все модификации блока питания воздухом рассчи-
таны на щитовой монтаж. Длина блока БПВЩ-1А равна
140 мм, блока БПВЩ-2А — 190 мм, блока БПВЩ-ЗА —
250 мм; ширина всех модификаций блока равна 136 мм,
глубина — 135 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
Контрольный стаканчик КС-6 предназначен для
визуального контроля воздушного потока в линии пита-
ния пьезометрических измерителей. Работа стаканчика
основана на контроле наличия пузырьков воздуха, барбо-
тирующих через жидкость. Давление воздуха, проходя-
щего через контрольный стаканчик, должно быть не выше
6 кгс/см2, габариты его равны 128X 55X 50 мм.
Изготовитель: ОКБА, Харьков.
XIV.9. АППАРАТУРА ВОЗДУХОПОДГОТОВКИ
Сжатый воздух, подаваемый в пневматическую си-
стему контроля и регулирования, должен содержать ми-
нимальное количество масла, влаги и пыли. Во избежание
образования конденсата или обледенения осушку воздуха
слеДУет производить до такой влажности, чтобы точка
росы его была ниже температуры среды, окружающей лю-
бой аппарат системы.
XIV. 9.1. Автоматические
и автоматизированные установки
воздухоподготовки
Автоматические установки осушки воздуха типа УОВ.
Установки представляют собой систему аппаратов, свя-
занных по технологической схеме и обеспечивающих очи-
стку и осушку воздуха до точки росы минус 40° С. Типы
и основные технические характеристики установок УОВ
приведены в табл. XIV.40.
Таблица XIV.40
Технические характеристики установок для очистки
воздуха УОВ
Тип установки Производительность в м3/мнн Количество силикагеля для загрузки 2-х башен в кг Объемный расход воздуха иа регенерацию в м3/мин Объемный расход воды че- рез теплообменник в м3/мин Максимальное давление сжатого воздуха в кгс/см2 Напряжение питания в В Потребляемая мощность в кВт
УОВБ-0.5М 0,5 50 0,09 0,2 8 220 0.5
УОВБ-2М 2 100 0,6 1,2 10 220 0.5
УОВБ-5М 5 150 1 2 10 220 0,5
УОВ-ЮМ1 10 350 1.7 3 8 380 12
УОВ-20М1 20 700 3,4 6 8 380 24
УОВ-ЗОМ1 30 1050 5 9 8 380 34
УОВ-ЮО 100 3700 12,5 31,2 16 380 120
На рис. XIV.27 приведена принципиальная схема
безнагревной установки осушки воздуха УОВБ-М. Сжатый
воздух из компрессора 1 через воздухосборник 2 поступает
в теплообменник 3, где охлаждается водой со 150 до 30° С.
Сконденсированные влага и масло сбрасываются через
конденсатоотводчик 4. От взвешенных частиц воды и
масла воздух очищается в центробежном водомаслоотде-
осушки воздух проходит через него снизу вверх, и влага
поглощается, в основном, в нижней части слоя адсорбента.
Выделяющееся при этом тепло в результате теплообмена
аккумулируется в вышележащих слоях адсорбента. Часть
осушенного воздуха через дроссельную шайбу 14, сни-
жающую давление воздуха до 0,2 кгс/см2, и индикатор
влажности 15 отбирается для продувки второго адсор-
Рис. XIV.27. Принципиальная схема установки осушки воздуха УОВБ-М
лителе 5. Несконденсированные пары масла удаляются
из сжатого воздуха в маслофильтре 7, заполненном погло-
тителем — активированным углем. Из маслофильтра
сжатый воздух поступает в блок осушки, в котором при-
меняется адсорбционный метод поглощения водяных па-
ров с безнагревной (холодной) регенерацией увлажнен-
ного адсорбента.
Работа блока осушки происходит следующим образом.
Командный прибор 10 типа КЭП-12у с помощью клапанов 8
производит циклическое переключение потоков влажного
и продувочного воздуха. Удаление влаги из сжатого воз-
духа происходит поочередно в адсорберах 6 и 11, запол-
ненных силикагелем. При работе адсорбера в режиме
бера, работающего в режиме регенерации. Проходя через
этот адсорбер сверху вниз, воздух в результате теплооб-
мена подогревается, и из адсорбента испаряется поглощен^
ная в предыдущей операции влага. Продувочный воздух
через вентили 8 и глушитель 9 сбрасывается в атмосферу.
Осушенный воздух через обратный клапан 13 поступает
в воздухосборник 12. Полный рабочий цикл блока осушки
равен 10 мин. В установке имеются термометры и мано-
метры, контролирующие температуру и давление воз-
духа и охлаждающей воды. Типы и габаритные размеры
аппаратов, входящих в установки УОВБ-М, приведены
в табл. XIV.41, производительность установок в зави-
симости от рабочего давления — в табл. XIV.42.
Таблица XIV.41
Типы и габаритные размеры аппаратов, входящих в установки УОВБ-М, в мм
Наименование аппарата Тип аппарата Тип установки
УОВБ-0.5М УОВБ-2М УОВБ-5М
ТС-06 0 400Х 1430 — —
Теплообменник ТС-12 — 0 400X2430 —
ТС-16 — — 0 400X2930
БОВ-0,5М 850X 500X1380 —
Блок очистки и осушки БОВ-2М — 1470X 800X 2050 —
БОВ-5М — — 1470X 800X 2190
В-0,5 0 600X2570
Воздухосборник В-1 0 800X2670 0 800X2670
303
Таблица XIV.42
Производительность блоков осушки воздуха БОВ (в м8/мин)
Тип блока Характеристика воздуха Рабочее давление в кгс/см®
4 5 6 7 8 9 10
БОВ-0,5М Влажный 0,41 0,5 0,58 0,66 0,73 — —
Осушенный 0,32 0,41 0,48 0,56 0,64 — —
БОВ-2М Влажный 1,92 2,29 2,7 3,09 3,46 3,74 4,24
Осушенный 1,42 1,79 2,2 2,59 2,96 3,24 3,74
БОВ-5М Влажный 4,1 5,0 5,8 6,6 7,3 8,1 8,9
Осушенный 3,2 4,1 4,8 5,6 6,4 7,2 8,0
Таблица XIV.43
Типы и габаритные размеры аппаратов, входящих в установки У0В-М1 и УОВ-ЮО, в мм
Наименование аппарата Тип аппарата Тип установки
УОВ-10М1 УОВ-20М1 УОВ-ЗОМ1 УОВ-ЮО
Воздухо- сборник В6,3 вю 0 1400X4405 0 1600X5635 —
Теплообмен- ник 400ТНГ-1-10-М1 25Г2-2 400ТНГ-1-10-М1 25ГЗ-2 400ТНГ-1-10-М1 25Г4-2 800ТНГ-1-16-М1 25Г4-2 0 535X2720 0 535X3720 0 535X4720 5110Х 800Х 1270
Маслоотде- литель МО-ЗО МОА-100 810X 600X1730 1600X 840X3425
Блок масля- ных фильтров БМФ БМФ-100 1930X 720X1635 3280X1750X2530
Автоматиче- ский блок осушки воздуха А10М1 А20М1 А30М1 БОВ-100 1800X1600X1920 1740Х1660Х 1920 2080X 2050X 2080 2720Х 1740X 3445
Фильтр пыли БФА 1690Х 1090X2710 1572X1300X 4530
304
Компрессор, термометры, конденсатоотводчик в ком-
плект поставки не входят.
В остальных типах установок УОВ сжатый воздух
нагнетается компрессором в воздухосборник и затем после-
довательно проходит теплообменник, маслоотделитель,
блок масляных фильтров, автоматический блок осушки
воздуха и фильтр пыли. Типы и габаритные размеры аппа-
ратов, входящих в установки УОВ-Ml и УОВ-100, при-
ведены в табл. XIV.43. Габаритные размеры воздухо-
сборника для УОВ-100 2350X 2070X 9695 мм.
Автоматический блок осушки воздуха представляет
собой двухбашенный адсорбер с автоматической системой
управления и контроля. Воздух подается в одну из ба-
шен и, пройдя через слой адсорбента, осушается. Адсор-
бирующие свойства силикагеля после восьмичасовой ра-
боты ослабевают и не обеспечивают полной осушки воз-
духа, поэтому процесс осушки ведется во второй башне,
в которой силикагель восстановлен, а первая башня пе-
реключается на регенерацию. Регенерация отработанного
силикагеля производится воздухом, который нагревается
в воздухоподогревателе до температуры 200—230° С и
пропускается через башню с отработанным силикагелем.
Горячий воздух испаряет влагу из силикагеля и удаляет
ее из башни, процесс регенерации силикагеля нагретым
воздухом длится около 2 ч. После окончания процесса
восстановления силикагеля прекращается электрический
нагрев воздуха, и башня охлаждается сухим воздухом.
Таким образом, в течение каждого периода, равного 8 ч,
в одной башне протекает процесс регенерации, а в дру-
гой — процесс осушки.
В установке УОВ-100 осушенный и очищенный воз-
дух поступает в резервный воздухосборник, откуда по-
дается потребителям. Контроль за качеством осушки воз-
духа осуществляется постоянно при помощи кулонометри-
ческого сигнализатора влажности газов, установленного
на щите управления блоком осушки.
Изготовитель: Завод химического машиностроения,
Курган.
Дегидратор автоматический МАД 127/220. Дегидратор
предназначен для очистки и осушки воздуха до точки
росы — 40° С. Производительность его на 5-часовом
цикле равна 15 л/мин при давлении 2 кгс/см2 и 28 л/мин
при давлении 0,4 кгс/см2.
Работает дегидратор следующим образом. Атмосфер-
ный воздух засасывается через пылезащитный фильтр
компрессором и в течение 12 ч нагнетается через обратный
клапан и холодильник в две осушительные камеры, на-
ходящиеся в активном состоянии. В этих камерах воздух
отдает влагу частицам силикагеля и проходит через
обратный клапан, регулятор расхода и регулятор давле-
ния в линию потребления. Относительная влажность осу-
шенного воздуха определяется по индикатору влажности.
Часть воздуха, нагнетаемого компрессором, проходит
в течение 7 ч через вторую пару осушительных камер, на-
ходящихся в состоянии регенерации, и уносит пар, вы-
делившийся из силикагеля за счет тепла нагревательных
элементов. Затем в течение 5 ч эти камеры охлаждаются
до температуры окружающей среды. Переключение каж-
дой пары камер с цикла осушки воздуха на цикл восста-
новления осушающей способности силикагеля и обратно
осуществляется автоматически регулятором циклов че-
рез каждые 12 ч. Применение компрессора мембранного
типа обеспечивает получение сухого воздуха без примеси
масла.
Дегидратор может работать при температуре окру-
жающей среды от —10 до +50° С, его электрическая схема
питается от сети переменного тока напряжением 127
или 220 В, потребляемая мощность 1,2 кВт. Габаритные
размеры дегидратора равны 640X 456X 562 мм.
Изготовитель: завод «Киевприбор».
Автоматизированная станция подготовки воздуха.
Станция состоит из компрессорной установки и установки
очистки воздуха; обеспечивает очистку воздуха от масла,
пыли и частично от влаги, автоматическое и дистанцион-
ное управление компрессором по поддержанию заданного
давления воздуха; остановку компрессора в случае повы-
шения температуры сжатого воздуха, отсутствия воды для
охлаждения, изменения оптимального давления масла
в системе смазки. Производительность станции равна
180 м3/ч.
Автоматизированная станция подготовки воздуха
представляет собой систему аппаратов, связанных по тех-
нологической схеме. Атмосферный воздух, сжатый в ком-
прессоре до давления 6—8 кгс/см2, проходит последова-
тельно в водомаслоотделитель, воздухосборник и фильтр.
После фильтрации воздух направляется в коллектор, пред-
назначенный для питания пневматических систем возду-
хом давлением до 6 кгс/см2, и через регулятор давления
во второй коллектор, в котором поддерживается давление
1,4 кгс/см2.
Водомаслоотделитель представляет собой металли-
ческий корпус, заполненный коксовым орешком, при
прохождении через который имеющиеся в воздухе капли
воды и масла укрупняются, стекают вниз и периодически
удаляются через кран. Для дополнительной очистки
служат войлок и стекловата. Габаритные размеры сдвоен-
ного водомаслоотделителя равны 900X 700X 400 мм.
В фильтре воздух проходит через керамический элемент
и войлок и очищается от пыли и твердых частиц. Габарит-
ные размеры сдвоенного фильтра равны 900 X 600x 400 мм.
Резервные водомаслоотделитель и фильтр включаются при
очистке или ремонте основных.
Станция подготовки воздуха может поставляться с од-
ним или двумя компрессорами (второй компрессор яв-
ляется резервным). С помощью электроконтактного ма-
нометра электродвигатель компрессора отключается при
наибольшем заданном давлении в воздухосборнике и
включается при падении давления до минимально за-
данного. Габаритные размеры компрессора равны 1600Х
X 1200X1250 мм.
Для контроля температуры сжатого воздуха и давле-
ния масла предусмотрены манометрический термометр
и электроконтактный манометр. Контроль наличия воды
для охлаждения головки цилиндров осуществляется
при помощи реле протока.
Схема предусматривает дистанционное управление
компрессором со щита при помощи кнопочной станции,
а также сигнализацию работы и остановки компрессора.
Габаритные размеры щита управления равны 600Х
X400X 250 мм.
Изготовитель: Опытный завод «Сахавтомат», Киев
(Министерство пищевой промышленности).
XIV.9.2. Фильтры и редукторы
давления воздуха
Фильтры предназначены для окончательной очистки
воздуха, поступающего для питания контрольно-измери-
тельных приборов и регуляторов, от масла, влаги и меха-
нических примесей. Типы и технические характеристики
фильтров приведены в табл. XIV.44.
Воздух, поступая во внутреннюю полость корпуса
фильтра, снижает свою скорость, вследствие чего круп-
ные частицы пыли, влаги и масла оседают на дно корпуса.
Тонкая очистка воздуха осуществляется фильтрующими
элементами. Запорный кран позволяет периодически про-
дувать фильтр и выпускать скопившийся конденсат.
Редукторы и стабилизаторы давления воздуха пред-
назначены для преобразования высокого переменного дав-
ления в низкое стабилизированное. Редуктор представляет
собой мембранный регулятор прямого действия с ручным
пружинным задатчиком. Типы и технические характерис-
тики приведены в табл. XIV.45.
Редуктор давления с фильтром РДФ-3 и блоки
фильтра со стабилизатором ФСБ предназначены для
преобразования высокого переменного давления воздуха
305
Таблица X1V.44
Основные технические характеристики
фильтров очистки Воздуха
С X Пропускяа j способность в м’/ч Давление на входе в кгс/см* Г абарнтные размеры в мм Изготовитель
ФВ-1,6 1,6 3-6 0 80X140 Завод «Камо- прибор», Камо Армянской ССР
ФВ-6 6 3,5—8 0 72X118 Каменец-По- дольский прибо- ростроительный завод
3—6 0 52X114 Московский ин- струментальный завод «Калибр»
ФВ-25 25 3,5—8 0 90X135 Каменец-По- дольский прибо- ростроительный завод
в низкое стабилизированное с одновременной фильтра-
цией для очистки от пыли, масла и влаги. Технические
характеристики этих приборов приведены в табл. XIV.46.
Прибор типа РДФ-3 выпускается с манометром (испол-
нение РДФ-З-I) и без манометра (исполнение РДФ-З-П).
Таблица XIV.46
Основные технические характеристики редуктора
давления с фильтром и блоком фильтра
со стабилизатором
с я Пропускная способность в м’/ч Давление на на входе в кгс/см* Давление на выходе в кгс/см5 Габаритные размеры в мм Завод- изготовитель
РДФ-3 1,6 2,5—6 0,2—2 140X115X98 Каменец- Подольский приборо- строитель- ный завод
ФСВ6 6 3,2—6 0,2—2 0 52X188 Московский инструмен- тальный завод «Калибр»
Таблица XIV.45
Основные технические характеристики редукторов и стабилизаторов
Тип Пропускная способность в м3/ч Давление на входе в кгс/см* Давление на выходе в кгс/см* Габаритные размеры в мм 3 авод- изготовитель
РДВ-5М 1 2—10 0—1,5 •58X 58X 95 Бакинский приборострои- тельный завод
СДВ-1,6 1,6 3—6 0,2—2 0 80X90 «Староруссприбор»
СДВ-6 6 3,5—8 0,2—3 0 90X155 Каменец-Подольский прибо- ростроительный завод
СВ-6 6 3—6 0,2—2 0 58X125 Московский инструменталь- ный завод «Калибр»
СДВ-25 25 3,5—8 0,2—3 0 90Х 155 Каменец-Подольский при- боростроительный завод
БВ57-13 24 До 6,3 1—6,3 86Х 160Х 150
БВ57-14 48 До 6,3 1—6,3 86Х 160Х 150
В57-16 150 До 6,3 1—6,3 115X190X 200 Московский опытный завод
БВ57-28 390 2—6 1—6 185Х185Х 195 пневмоаппаратов и пневмоавто-
БВ57-33 24 До 10 1—10 86x160x215 матики
БВ57-34 48 До 10 1—10 86X160X 215
БВ57-36 150 До 10 1—10 120X180X338
306
Глава XV
ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, РЕГУЛЯТОРЫ И УСТРОЙСТВА
XV. 1. СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ КОТЕЛЬНЫХ
Система «Сигнал» (АГОК-66). Система включает
в себя автоматику безопасности (общекотельную и котло-
вую), автоматику регулирования процесса горения и
теплопроизводительности котельной, устройство подпитки
системы отопления и предназначена для автоматизации
котлов, работающих на газе с горелками низкого давления.
газа и стабилизирует разрежение в дымоходе. Устройство
подпитки предназначено для автоматической подпитки
водой отопительной системы при наличии расширительного
бака.
Принципиальная схема системы «Сигнал» приведена
на рис. XV. 1. Регулятор расхода газа 14 осуществляет
регулирование тепловой нагрузки котельной в зависи-
мости от изменения метеорологических условий. Измери-
- Расширительный Ван
В цепь
световой или
звуковой сиг-
нализации
Продувка
в систему отопления
Топка
котла
Городскои
&13
]олок автоматики
овщекотельный
Блок автоматики
котловой
Блок
Г подпитки
|_ Воздух
Рис. XV. 1. Принципиальная схема системы «Сигнал» (АГОК-66)
Автоматика безопасности обеспечивает отключение
подачи газа к горелкам всех котлов при отсутствии цирку-
ляции в системе отопления и снижении уровня воды в рас-
ширительном баке ниже допустимого. При погасании
пламени, перегреве воды в котле свыше 95°, падении тяги
в топке до 1 мм вод. ст., снижении давления газа перед
горелками до 20 мм вод. ст. прекращается подача газа
к тому котлу, где имеется отклонение от нормального
технологического процесса.
Система автоматического регулирования теплопро-
изводительности котельной осуществляет плавное измене-
ние расхода газа на рабочих горелках в зависимости от
изменения наружной температуры и обеспечивает постоян-
ство заданной температуры в отапливаемом здании. При
изменении температуры наружного воздуха от +10 до
—25° С температура горячей воды на выходе котельной
меняется от 30 до 90 1 С.
Автоматика регулирования процесса горения изме-
няет подачу воздуха в топку в зависимости от расхода
тельное устройство регулятора представляет собой мост
переменного тока, в плечи которого включены датчик
температуры наружного воздуха 1 и датчик температуры
горячей воды 5. При изменении температуры наружного
воздуха реверсивный двигатель перемещает заслонку
в нужном направлении до тех пор, пока не восстановится
баланс моста. Добавочное регулируемое сопротивление,
включенное в одно из плеч мостовой схемы последова-
тельно с датчиком температуры теплоносителя, позволяет
смещать отопительный график. С помощью встроенных
в регулятор расхода газа концевых выключателей по-
дается сигнал о необходимости включения или выключе-
ния одного из котлов. Регулятор расхода газа (РРГА)
выбирается по условному проходу и наибольшему расходу
газа. Модификации регулятора приведены в табл. XV. 1.
В соответствии с требованием Госгортехнадзора
СССР подача газа в рабочие горелки при ручном управле-
нии осуществляется через два последовательно-включенных
запорных устройства — контрольный клапан 15 и. рабо-
307
чий 16. При закрытом положении клапанов участок газо-
провода между ними связан через трехходовой запально-
продувочный клапан 8 с атмосферой. Нижний предел
устойчивой работы горелок контролируется сигнализа-
тором падения давления 17.
Таблицах V.1 Контроль перегрева воды
Модификации
регулятора РРГА
в котле осуществляется сигнали-
затором 6, датчик которого вре-
зается в выходной патрубок го-
Услов- ный проход в мм Максималь- ный расход газа в м8/ч
40 91
50 143
60 206
70 280
80 365
90 463
100 570
ПО 680
125 890
рячей воды. Для контроля за
циркуляцией воды в системе
отопления в коллекторе обрат-
ной воды устанавливается сиг-
нализатор 11, минимально допус-
тимое разрежение в топке котла
контролируется сигнализатором
тяги 7. Кроме перечисленных
датчиков безопасности, в поме-
щении котельной может быть
установлен сигнализатор зага-
зованности 2.
Для автоматического регу-
лирования процесса горения на
каждом котле устанавливается
регулятор воздуха 18 и на всю
котельную—регулятор тяги 13.
Дистанционный розжиг котла и
автоматический контроль за на-
личием пламени осуществляются
с помощью запально-контроль-
ного устройства 10 и катушки
зажигания?. Запально-контрольное устройство выпускает-
ся в трех исполнениях — для котлов «Универсал» (испол-
нение I), «Тула-1», «Энергия-3», «Энергия-6», МГ-ЗТ, МГ-2
(исполнение II) и «Универсал-4» (исполнение III).
Подпитка системы отопления про-
изводится с помощью электромагнит-
ного клапана 12 и сигнализатора уров-
ня в расширительном баке 4. В рас-
ширительном баке предусмотрен также
сигнализатор минимального уровня
воды 3. В зависимости от давления
воды в городском водопроводе автома-
тика подпитки может работать без
использования насоса подпитки или
с использованием этого насоса, под-
питка системы может осуществляться
также вручную. Габаритные размеры
блока автоматики подпитки 275Х
X165X135 мм, напряжение питания
220 В, потребляемая мощность 20 В - А.
Электрическая релейная схема
общекотельной автоматики безопас-
ности, а также схема безопасности кот-
лов смонтированы в отдельных съем-
ных блоках, которые устанавливают-
ся в щите управления и сигнализации.
Габаритные размеры каждого блока
460X290X 150 мм, напряжение пита-
ния 220 В, мощность, потребляемая
общекотельным блоком, 30 В - А, котло-
вым блоком —130 В-А.
Конструкция щита позволяет об-
орудовать автоматикой котельные с чис-
лом котлов от 1 до 8. При наличии в котельной более
восьми котлов в комплект АГОК-66 необходимо вклю-
чать два блока общекотельной автоматики.
Изготовитель: Газоремонтный завод, Ленинград.
Система автоматики АГК 2У. Система предназначена
для управления отопительными водогрейными котлами,
работающими на природном газе низкого давления с инжек-
ционными или подовыми горелками. Она поддерживает
постоянное давление газа перед котлом, постоянное раз-
режение в борове за котлом, постоянный коэффициент
избытка воздуха и обеспечивает изменение температуры
подогрева воды в зависимости от температуры внешнего
воздуха; при аварийных режимах газ автоматически отклю-
чается от горелок. Принципиальная схема системы АГК 2У
приведена на рис. XV.2.
Газ для питания системы автоматики отбирается
перед регулятором расхода 17 и через дроссель 7 настрой-
ки электромагнитного клапана 8 поступает под мембраны
регулятора 17 и сигнального реле 4, а также к клапанам
реле тяги 6, электромагнитного клапана и регулятора
соотношения температур 5. При подаче давления под
мембраны регулятор 17 открывает проход газа к горелкам,
а сигнальное реле, замыкая свои контакты, сигнализирует
о включении котла. При аварийном режиме открываются
клапаны реле тяги, электромагнитного клапана или регу-
лятора соотношения, это вызывает падение давления
в системе регулирования и как следствие закрытие регу-
лятора расхода газа. Одновременно размыкаются кон-
такты сигнального реле и подается сигнал об отключении
котла. Назначение и техническая характеристика отдель-
ных узлов системы приведены ниже.
Регулятор давления газа 16 поддерживает давление
в пределах 80—100 мм вод. ст. при давлении на входе
85—200 мм вод. ст. Пропускная способность его равна
50 м3/ч (I типоразмер) или 250 м3/ч (II типоразмер).
Регулирование тяги (регулятор тяги 14) осуществ-
ляется путем изменения количества поступающего в ды-
моход холодного воздуха, настройка в пределах 1,5—
3 мм вод. ст. производится грузом.
Регулятор расхода воздуха 18 служит для подачи
воздуха в топку котла пропорционально расходу газа.
Пропускная способность при тяге 2 мм вод. ст. равна
220 м3/ч (I типоразмер) или 1200 м3/ч (И типораз-
мер).
Рис. XV.2. Принципиальная схема системы АГК 2У
Регулятор расхода газа 17 регулирует подачу газа
к горелкам 13 по команде регулятора соотношения тем-
ператур и прекращает подачу газа при падении тяги ниже
0,8 мм вод. ст., при падении давления в газовой маги-
страли ниже 20 мм вод. ст., при потухании запальника,
при повышении температуры воды в котле до 95—98° С,
при неисправности узлов автоматики. Пропускная способ-
ность клапана в зависимости от профиля юбки может
изменяться от 10 до 120 м3/ч.
308
• Регулятор соотношения температур 5 устанавливает
температуру воды на выходе из котла 45—95° С с расче-
том на поддержание постоянства (18—22° С) температуры
в отапливаемых помещениях при изменении внешней
температуры от +10 до —20° С путем изменения давле-
ния газа под мембраной регулятора 17. Чувствительными
элементами регулятора 5 являются два манометрических
термометра, один из которых (2) измеряет температуру
воды, выходящей из котла, а второй (/) — внешнего
воздуха.
Запальник 11 с термопарой 10 и огневой дорожкой 12
служит для розжига газа, выходящего из горелок, кон-
троля горения и выхода газа из линии сброса. Розжиг
котла и включение его на автоматическую работу осуще-
ствляются с помощью электромагнитного клапана 8,
который выполняет также функции реле защиты в случае
прекращения горения запальника или выхода из строя
термопары, контролирующей наличие горения.
Для переключения автоматики на разные режимы
работы предусмотрен кран рода работы 9. Контрольно-
измерительная аппаратура (дифманометры 15 и микро-
манометр контроля тяги 3) устанавливаются на щите.
Вся система монтируется на фронте котла. В диспетчер-
ский пункт выносится сигнальный щиток, на котором
размещаются звонок и три сигнальных лампочки для
сигнализации о работе трех котлов, имеющих общий цир-
куляционный насос.
Изготовитель: завод «Газприбор», Киев.
Система автоматики АГК2П. Система предназначена
для управления паровыми котлами низкого давления
(до 0,7 кгс/см2), работающими на природном газе низкого
давления. В системе применен ряд тех же узлов, что
и в системе АГК 2У, в том числе регулятор расхода газа,
реле тяги, электромагнитный клапан, сигнальное реле,
регулятор давления газа, запальник с термопарой, регу-
лятор тяги, регулятор воздуха, кран рода работы. Для под-
держания заданного давления пара в котле и отключения
подачи газа к горелкам в случае превышения допусти-
мого давления применен стабилизатор давления пара.
Стабилизатор позволяет поддерживать давление в пре-
делах 0,15—0,7 кгс/см2. Включение насоса при достиже-
нии нижнего уровня и выключение насоса при достиже-
нии верхнего уровня воды в котле, а также отключение
подачи газа к горелкам при отклонении уровня воды в ба-
рабане котла за допустимые пределы осуществляются
с помощью регулятора и реле уровня.
Изготовитель: завод «Газприбор», Киев.
Пневмомеханическая автоматика ПМА. Пневмомеха-
ническая автоматика включает в себя общекотельную и
котловую системы. Общекотельная система осуществляет
регулирование температуры и давления воды и отключает
подачу газа к котлам при прекращении циркуляции воды
в системах отопления и горячего водоснабжения, при
понижении давления газа перед котлами на 25% от ниж-
него предела и повышении давления газа на 20% от верх-
него предела, при взрыве газов в топках или газоходах.
Прибор контроля циркуляции воды рассчитан на перепад
давления на циркуляционном насосе не менее 0,05—
0,07 кгс/см2 при давлении перед насосом 1—5 кгс/см2.
Модификации общекотельных систем ПМА приве-
дены в табл. XV-2. Модификации ПМА-ООСР и ПМА-ОГСР
имеют регулятор соотношения газ—воздух.
В отопительных котельных устанавливается один
комплект приборов общекотельной системы независимо
от числа котлов. В котельных, в которых имеются отопи-
тельные котлы и котлы горячего водоснабжения, уста-
навливаются два комплекта приборов общекотельной
системы: один для котлов системы отопления, другой
для котлов горячего водоснабжения.
Котловая система предназначена для регулирования
процесса горения и отключения подачи газа к горелкам
при понижении давления газа перед горелками на 15%
от нижнего предела, при уменьшении разрежения в топке
Таблица XV.2
Модификации общекотельных систем ПМА
Назначе- ние котельной £>у регу- лятора подачи газа в мм Давление газа на вводе в котельную в кгс/см2
0,05—3 до 0,05
Отопи- тельная 50 ПМА-ООС-50 ПМА-ООСР-50 —
100 ПМА-ООС-ЮО ПМА-ООСР-100 ПМА-ООН-100
Горяче- го водо- снабже- ния 50 ПМА-ОГС-50 ПМА-ОГСР-50 —
100 ПМА-ОГС-ЮО ПМА-ОГСР-100 • ПМА-ОГН-100
до 0,5—0,4 мм вод. ст., '.'при повышении температуры
воды в котле до 95—100° С, после погасания пламени
в топке. Пропускная способность регулятора подачи
газа среднего давления при перепаде 1 кгс/см2 равна
900 м3/ч для Dy = 50 мм и 2800 м3/ч для Dy = 100 мм,
регулятора подачи газа низкого давления — 354 м3/ч
(ДР = 100 мм вод. ст., Dy— 100 мм). Пропускная спо-
собность котлового блока безопасности при перепаде
давления 300 мм вод. ст. равна 280 м3/ч для Dy — 50 мм
и 1100 м3/ч. для Dy = 100 мм. При разрежении в топке
котла I мм вод. ст. пропускная способность одинарного
дроссельного устройства регулятора соотношения газ—
воздух равна 680 м3/ч, сдвоенного — 1360 м3/ч.
Модификации котловых систем ПМА приведены
в табл. XV.3.
Изготовитель: завод «Староруссприбор», Старая Русса
и завод «Строймеханизация», Москва.
Система автоматизации отопительных котельных типа
АМКО. Система предназначена для автоматизации котель-
ных, оборудованных паровыми и водогрейными чугунно-
секционными котлами, работающими иа жидком топливе
и газе низкого и среднего давления, и обеспечивает полу-
автоматический пуск котлоагрегата, поддержание давле-
ния пара в пределах 0,7 ± 0,08 кгс/см2, температуры
горячей воды с точностью ±3° С при номинальном зна-
чении 95—115° С, а также регулирование тяги и подачи
воздуха. Напряжение питания 220 В, мощность, потреб-
ляемая системой, 500 В-А.
Диапазон настройки датчика защиты по температуре
воды равен 30—160° С, по повышению давления воды
за котлом от 2 до 8 кгс/см2, по понижению давления воды
от 0 до 3 кгс/см2, по давлению пара от 0 до 3 кгс/см2,
по давлению воздуха от 0 до 100 мм вод. ст., по разре-
жению от 0 до —10 мм вод. ст., по повышению и пони-
жению уровня воды от среднего значения от ±30 до
±130 мм. Кроме того, предусмотрены защиты, срабаты-
вающие при погасании пламени, исчезновении напряже-
ния и повышении температуры мазута.
Последовательность срабатывания элементов схемы
при пуске и останове котлоагрегата обеспечивается блоком
управления, розжига и сигнализации типа БУРС-1;
габаритные размеры блока равны 423 X 333 X 533 мм.
Поддержание в заданных пределах соотношения темпе-
309
Т а бл'и ца XV.3
Модификации котловых систем ПМА
Назначение системы блока без- опас- ности F ММ Обозначение модификации
Для котлов с инжекцион- ными горелками среднего давления 50 100 ПМА-КС-50 ПМА-КС-100
Для котлов с горелками среднего давления с регу- лированием подачи воздуха с одинарным дроссельным устройством 50 100 ПМА-КСР1-50 ПМА-КСР1-100
Для котлов с горелками среднего давления с регу- лированием подачи воздуха со сдвоенным дроссельным устройством 50 100 ПМА-КСР2-50 ПМА-КСР2-100
Для котлов с горелками низкого давления с регули- рованием подачи воздуха с одинарным дроссельным ус- тройством 50 100 ПМА-КНР 1-50 ПМА-КНР1-100
Для котлов с горелками низкого давления с регули- рованием подачи воздуха со сдвоенным дроссельным ус- тройством 50 100 ПМА-КНР2-50 ПМА-КНР2-100
ратуры горячей воды на выходе из котельной и темпера-
туры наружного воздуха (или только температуры горя-
чей воды при работе котельной на горячее водоснабжение,
или давления в общей паровой магистрали при параллель-
ной работе паровых котлов) осуществляется с помощью
общекотельного регулятора — позиционного регулиру-
ющего прибора ПРП, шесть микропереключателей кото-
рого управляют позиционным изменением подачи топлива
в котлы. При снижении нагрузки сначала уменьшается
на 60% подача топлива на первый котел, затем последо-
вательно снижается на 60% подача топлива на второй
котел, отключается первый котел, снижается на 60%
подача топлива на третий котел, отключается второй
котел и, наконец, отключается третий котел. Четвертый
котел находится в базовом режиме и работает без глав-
ного регулятора. При увеличении нагрузки котельной
любой котел автоматически включается на полную мощ-
ность, если перед этим он работал на сниженной нагрузке.
Регулирование питания паровых котлов, а также
чугунно-секционных котлов с паросборниками осуществ-
ляется с помощью двухпозициоиного регулятора, чув-
ствительными элементами которого являются два элек-
трода, закрепленные в уровнемерной колонке. Точность
поддержания уровня воды от ±20 до ±60 мм.
Регулирование температуры мазута осуществляется
двухпозиционным регулятором, который управляет рабо-
той- электроподогревателя. Температура мазута поддер-
живается с точностью ±5° С при номинальном значении
от 100 до 110° С.
Модификации системы АМКО приведены в табл. ХУЛ.
Поддержание соотношения топливо—воздух и регу-
лирование разрежения обеспечивается с помощью электро-
310
магнитных исполнительных механизмов, которые откры-
вают заслонки первичного и (если необходимо) вторич-
ного воздуха, а также заслонку дымососа таким образом,
что максимальному расходу топлива соответствуют ма-
ксимальные расход воздуха и тяга. Положение максималь-
ного и минимального открытия заслонок устанавливается
регулировочными винтами. При отсутствии дымососа для
поддержания постоянного разрежения в топке преду-
сматривается саморегулирующаяся заслонка, устанавли-
ваемая на линии подсоса воздуха в дымоход. В этом слу-
чае и в случае отсутствия вентилятора соответствующие
электромагнитные исполнительные механизмы не уста-
навливаются.
Изготовитель: завод «Староруссприбор», Старая
Русса.
Таблица XV.4
Модификации системы АМКО
Назначение системы Модификация
Общекотельные приборы и устройства для котельных с во- догрейными котлами, работаю- щими на газе или жидком топ- ливе AMKO-OK-I
То же для котельных с паро- выми котлами АМКО-ОК-П
Приборы и устройства котло- вые для водогрейных котлов, ра- ботающих на газе низкого дав- ления АМКО-К-1
То же для водогрейных кот- лов, работающих на газе сред- него давления АМКО-К-П
То же для водогрейных кот- лов, работающих иа жидком топливе АМКО-К-П1
То же для паровых котлов, работающих иа газе низкого давления AMKO-K-IV
То же для паровых котлов, работающих на газе среднего давления AMKO-K-V
То же для паровых котлов, ра- ботающих на жидком топливе AMKO-K-V1
XV.2. АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
И П НЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Электропневматический преобразователь типа ЭП П-63.
Преобразователь ЭП11-63 предназначен для преобразова-
ния сигнала постоянного тока 0—5 мА в пропорциональ-
ный унифицированный пневматический сигнал 0,2—
1 кгс/см2. Принципиальная схема прибора приведена
на рис. XV.3.
При установившемся режиме постоянный ток, про-
ходя по катушке 1, укрепленной на основном рычаге 5,
создает усилие втягивания катушки в зазор постоянного
магнита 2, которое уравновешивается на рычажной
системе при определенном давлении в сильфоне обратной
связи 6.
При изменении тока нарушается равновесие рычажной
системы и рычаги 5 и 7, соединенные гибкой тягой 8,
поворачиваются вокруг шарниров, изменяя зазор между
соплом 3 и укрепленной на основном рычаге заслонкой 4.
Это вызывает изменение давления в междроссельной
камере А. вследствие чего нарушается равновесие диффе-
ренциальной мембраны 9, и шток, жестко связанный
с мембраной, изменяет степень открытия клапана 11.
При этом начинает изменяться давление в камере выхода Б
и в сильфоне обратной связи. Равновесие рычажной
системы восстановится при определенном соотношении
между выходным давлением и входным током при новом
соотношении давлений в выходной и междроссельной
камерах, что соответствует новым значениям перепадов
давлений на постоянных дросселях 10 и 12.
>0
Рис. XV.3. Принципиальная схема электропневматиче-
ского преобразователя ЭПП-63
Основная допустимая погрешность выходного сигнала
не превышает —1% от диапазона его изменения. Пневма-
тическая часть прибора питается сухим и чистым воздухом
давлением 1,4 кгс/см2, длина трассы передачи пневмати-
ческих импульсов до 300 м, расход воздуха 2 л/мин.
Габаритные размеры прибора 194X166X375 мм.
Изготовитель: Опытный завод «Энергоприбор»,
Москва.
Кодовый электропневмаъический преобразователь
КЭПП-2М. Прибор предназначен для преобразования
электрического параллельного восьмиразрядного двоич-
ного кода в пневматический аналоговый сигнал 0,2—-
1 кгс/см2. Управление преобразователем осуществляется
от вычислительной машины. Принцип действия прибора
основан на суммировании расходов воздуха, проходящего
через параллельно включенные дроссели с различными
условными проходными сечениями при постоянном пере-
паде давления на них, при этом предусматривается авто-
матический сдвиг начальной точки диапазона преобра-
зования. Преобразователь состоит из семи регулируемых
разрядных дросселей, настроенных так, что их условные
проходные сечения относятся, как 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 :
: 64, электропневмопреобразователей, отключающих или
подключающих разрядные дроссели, следящей системы
нулевого опорного давления и схемы автоматического
сдвига начала преобразования. Пневматическая схема
задатчика выполнена на базе универсальной системы
элементов промышленной пневмоавтоматики.
Напряжение питания 27 В постоянного тока, номи-
нальный ток управления не более 150 мА. Давление пита-
ния 1,4 кгс/см2, объемный расход воздуха не более 8 л/мин.
Основная погрешность ±1,5%.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
В качестве электропневматического аналогового пре-
образователя может быть использован также преобразо-
ватель ферродинамический функциональный ПФФ (см.
XII.2), работающий е выходным пневматическим преоб-
разователем ПП (см. XIV.8).
Пневмоэлектрическнй преобразователь типа ПЭ-55М.
Прибор предназначен для преобразования унифицирован-
ного пневматического сигнала (0,2—1 кгс/см2) в унифи-
цированный электрический сигнал постоянного тока
(0—5 мА).
Измерительным элементом преобразователя является
манометрическая трубчатая одновнтковая пружина 1
(рнс. XV.4). Преобразование перемещения ее конца
в усилие осуществляется с помощью спиральной пру-
жины 2, которая укреплена на рычаге 3, вращающемся
вокруг оси 4. На рычаге 3 укреплен также медный диск 7,
который находится в высокочастотном поле плоской
катушки б, входящей в базовый контур генератора 9.
Генератор выполнен двухконтурным по схеме с общим
коллектором. При перемещении коромысла изменяются
параметры базового контура, что приводит к изменению
режима генератора. Изменение режима генератора вызы-
вает изменение постоянной составляющей коллекторного
тока и тока базы, а следовательно, и выходного тока.
В цепь коллектора включена катушка обратной связи 5,
укрепленная на рычаге 3 в поле постоянного магнита 3.
Выходной ток, обтекая катушку 5, создает момент обрат-
ной связи, противоположный моменту, создаваемому
пружиной 2, вследствие чего коромысло будет переме-
щаться до наступления нового состояния равновесия.
В блоке / собраны электрические элементы, обеспе-
чивающие питание генератора, фильтрацию выходного
тока и стабилитроны для смещения нуля. На соединитель-
ной колодке II, кроме зажимов для подключения питания
и нагрузки, имеются клеммы, предназначенные для про-
верки исправности преобразователя.
Класс точности преобразователя 1. Пневматическая
часть прибора питается сухим и чистым воздухом давле-
нием 1,4 кгс/см2, электрическая часть — переменным
током напряжением 220 В, потребляемая мощность 5 В - А.
Суммарное сопротивление проводов и нагрузки не должно
I g^ZZIZ о
д-0-»-Л" нагрузке
Рис. XV.4. Принципиальная схема пневмоэлектрического
преобразователя ПЭ-55М
превышать 2,5 кОм. Преобразователь выпускается в пьие-
защищенном и брызгонепроницаемом исполнении. Габа-
ритные размеры 314 X 220X132 мм.
Изготовитель: Чебоксарский завод электрических
исполнительных механизмов.
XV.3. ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ
Пневмоэлектрические преобразователи дискретного
действия предназначены для управления электрическими
цепями с помощью пневматического командного сигнала.
Типы, основные характеристики и изготовители этих
преобразователей приведены в табл. XV.5.
ЗН
Пневмоэлектрические преобразователи дискретного действия
В преобразователях СМ-1, Р-70А, П1ПР.4 входной
сигнал в виде давления сжатого воздуха действует на
мембрану узла чувствительного элемента и через шток —
на кнопку микропереключателя, в котором происходит
замыкание н размыкание контактов.
В пневмоэлектрическом сигнальном устройстве
ПЭСУ-4 (рис. XV.5) сжатый воздух поступает в полость
над сильфоном 1. При сжатии сильфона перемещается
шток 4 и связанная с ним рейка 5, которая находится
в зацеплении с шестерней 6. При вращении шестерни
вращается барабан 7 и установленные на нем с помощью
пружинных фиксирующих устройств держатели 9 ртутных
контактов 8. В зависимости от положения ртутных кон-
тактов происходит поочередное их замыкание. Настройка
Рис. XV.5. Пневмоэлектрическое сигнальное устройство
ПЭСУ-4
ртутных контактов производится вручную путем пере-
становки их держателей 9 по накатке барабана. Шаг
накатки соответствует угловому перемещению ртутных
контактов на 4°. Каждый из четырех ртутных контактов
настраивается отдельно. Внутри сильфона 1 установлена
пружина 2, предварительное натяжение которой регули-
руется гайкой 3.
Максимальный угол поворота барабана при полном
перемещении сильфонного механизма равен 40°; поворот
барабана на 4° соответствует изменению давления кон-
тролируемой среды на 0,1 кгс/см2.
В качестве пневмоэлектрических преобразователей
дискретного действия могут применяться также электро-
контактные манометры (см. гл. П.1).
XV.4. ВЕНТИЛИ, КЛАПАНЫ,
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛ ИТЕЛ И
И ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ
Типы, основные технические характеристики, габа-
ритные размеры и заводы-изготовители вентилей, клапа-
нов, воздухораспределителей и электропневматических
преобразователей дискретного действия приведены
в табл. XV.6. Принцип 1их действия заключается в том,
что золотник или заслонка, перемещаясь под действием
электромагнита или пружины (или под действием электро-
двигателя), перекрывает или переключает каналы связи.
Рабочим агентом, кроме аппаратов, для которых это
812
Таблица XV.6
Клапаны, вентили, воздухораспределители и электропневматнческие
преобразователи дискретного действия
Тип Наименование Конструктив- ное исполне- ние Диаметр ус- ловного про- хода в мм Максималь- ное давление в кгс/см2 Род тока и напряжение в В Габаритные размеры в мм Изготовитель
13с803 Вентиль запор- ный мембранный с электромагнит- ным приводом Про- ход- ной 15 16 Постоянный, 12; 24; ПО; 220 159X67X170 Объединение «Тяжпром- арматура», Пенза
13с804СВМ12Г Переменный, 220
15кч888СВМ 25 40 50 65 Постоянный, 110; 220; переменный, 127; 220; 380 160Х 118X260 170Х 130X 277 230X138X 288 290X148X 385 Арматурный завод, Семенов
15кч883СВМГ 25 40 50 1 160X75X275 170X100X 290 230Х 140X302
Б26145 25 8 Постоянный, ПО 160X115X315 Объединение «Знамя труда», Ленинград
15кч877бСВВ Вентиль запор- ный с электрома- гнитным приводом и электромагнит- ной защелкой 25 50 16 Постоянный, ПО; 220; переменный, 220; 380 160X110X 480 230Х 160Х 510
65 6 290Х 180X 522
15кч892 25 50 16 160X 90 X 520 230Х 128Х 565 Арматурный завод, Семенов
65 6 290X 222X 605
15Б831СВФ Вентиль бес- сальниковый с электромагнитным приводом 10 13 Постоянный, НО; 220; переменный, 127; 220; 380 118X65X165 Объединение «Киеварма- тура»
15с831СВА 10 15 Постоянный, ПО; 220; переменный, 220; 380 118Х89Х 165 118Х99Х 190 Львовский арматурный завод
В66-42 Клапан электро- пневматический 2,5 6,3 Постоянный, 12; 24; 48; 110; 105X 64X 92 Московский опытный за- вод пневмоап- паратов и пнев- моавтоматики
В66-52 3,2 Переменный, 12; 36; 127; 220; 380 118Х73Х 115
КДП-4 Клапан электро- магнитный 100 3 Постоянный, 24 300X 215X 552 Бугульмин- ский завод «Нефтеавто- матика»
РКЭТ-6 25 6 Переменный, 220 160X130X 448 Завод «Тепло- прибор» им. 50- летия СССР»; Улан-Удэ
313
Продолжение табл. XV.6
Тип Наименование Конструктив- ное исполне- ние Диаметр ус- ловного про- хода в мм Максималь- ное давление в кгс/см’ Род тока и напряжение в В Г абаритные размеры в мм Изготовитель
П326291-01.010 Т26291-01.015 П326291-01.025 Вентиль проход- ной с электрома- гнитным приводом Про- ход- ной 10 15 25 От 1,5 до 8 Переменный, 220 80Х68Х 143 S0X68X 150 120Х68Х 175 Арматурный завод, Семенов
14с830 Вентиль запор- ный сильфонный вакуумный 25 50 5-10'6 мм рт. ст. Переменный, 220 140X 70X 346 240Х 110X424 Объединение «Тяжпромарма- тура», Пенза
15нж956бк Вентиль запор- ный с патрубками под приварку 15 200 Переменный, 220; 380 140X 326X 509
зек Клапан запор- но-соленоидный 15 25 32 25 Переменный, 127; 220;' 380 105X 380X 406 135X 402X 420 150X 413X 425 Каменец- Подольский электромеха- нический завод
15кч922бр Вентиль запор- ный с электро- приводом 50 40 Переменный, 220; 380 230Х 380Х 628 Объединение «Знамя труда», Ленинград
573-20-Э 588-20-Э 589-20-Э 20 100; 140 184, 230,360 255 Переменный, 220; 380 160X 370X 572 Венюковский арматурный завод
840-50-Э 838-65-Э 50 65 380 230 250X 530X 820
15с979нж Угло- вой 10 15 25 32 320 Переменный, 220; 380 85Х365Х 650 95X 365X 650 110X365X840 120Х 365Х 880 Объединение «Тяжпром- арматура», Пенза
15с997нж Вентиль регули- рующий с элек- троприводом 10 15 25 32 85X 365Х 650 95X365X650 110X 365X 840 120X 423X 876
КМУ Клапан вакуум- ный с электрома- гнитным приводом 10 20 32 50 80 760— 1•10'8 мм рт. ст. Постоянный, 24 145Х 85X180 155Х 103X 201 180Х 125X 300 195Х 156X 300 248X 215X 464 Механический завод, Казань
П1ПР.5 Электропневма- тический преобра- зователь Трех- ходо- вой 4 1,4 Постоянный, 24 40X 40X 55 Усть-Каме- ногорский за- вод приборов
Р-50А Электро пневма- тическое реле 6 6 Переменный, 220; постоянный, 6; 12; 24 45X 90X 96 ОКБА, Севе- родонецк
314
Продолжение табл. XV.6
Тип Наименование Конструктив- ное исполне- ние Диаметр ус- ловного про- хода в мм Максималь- ное давле- ние в кгс/см2 Род тока и напряжение в В Габаритные размеры в мм Изготовитель
ЭПК-1/4" Клапан электро- пневматический Трех- ходо- вой 6 2 Переменный, 127; 220 235X158X116 Бакинский за- вод телеаппа- ратуры и при- боров автома- тики им. М. И. Калинина
КЭТ-16 Клапан электро- магнитный 8 8 120X120X 330 Завод «Тепло- прибор» им. 50- летия СССР, Улаи-Удэ
22кч801бк 6 6 Переменный, 127; 220; 380 66X 90X 220 Арматурный завод, Семенов
КЭ-2 2 Постоянный, 12, 24, 36 220X150X 55 ОКБА, Харьков
кэ-з Переменный, 127 230X150 X 96
КЭВТ-1 3,5 Переменный, 220 225X159X92
В64-23М В64-24М В64-25М Воздухораспре- делитель с одно- сторонним элек- тропневмоуправле- нием 10 16 20 6,3 • Переменный, ПО; 127; 220; 380 229X 75X 98 229X85X114 290X 95X130 Московский опытный завод пневмоаппа- ратов и пнев- моавтоматики
У7122 У7124 У7126 Клапан сдвоен- ный сблокирован- ный с электро- пневмоуправлением 16 25 40 6,3 Постоянный, 24 220X175X 270 260X185X 300 335X 205X 382
ЭПКД-ВЗГ Клапан электро- пневматический двойной Четы- рех- ходо- вой 3 8 Переменный, 127; 220 224X155X116 Бакинский завод теле- аппаратуры и приборов авто- матики им. М. И. Кали- нина
КПЭ-1 Клапан электро- пневматический 6 8 Переменный, 220 345X108X110 Опытный завод ОКБ «Теплоав- ;томат», Харь- ков
КЭК-16 Клапан электро- магнитный 8 8 Переменный, 127; 220 120X120X 330 Завод «Тепло- прибор» им. 50- летия СССР. Улан-Удэ
КСП-4 Клапан солено- идный пилотный 6 15 Постоянный, 36 55X55X194 Бугульмин- ский завод «Нефтеавто- матика»
315
Продолжение табл. XV.6
Тип Наименование Конструктив- ное исполне- ние Диаметр ус- ловного про- ’хода в мм Максималь- ное давление в кгс/см® Род тока и напряжение в В Габаритные размеры в мм Изготовитель
23кч801 Распределитель пневматический электромагнитный Четы- рех- ходо- вой 6 10 Постоянный, ПО; 220 111X111X284 Арматурный завод, Семенов
23кч802 Переменный, 36; 127; 220; 380
БВ64-13М БВ64-14М БВ64-15М Воздухораспре- делитель с дву- сторонним Элек- тр опневмоуправ ле- нием 10 16 20 6,3 Переменный, 110; 127; 220; 380 316X79X95 316Х82Х 108 355X 95X130 Московский опытный за- вод пневмо- аппаратов и пневмоавто- матики
пэкдд Пневмоэлектро- клапан двойного действия 4 40—54 Постоянный, 27 215X140X95 Каменец-По- дольский при- борострои- тельный завод
оговорено особо, является воздух или неагрессивная
взрывобезопасная среда.
Вентили типа 13с803 и 15кч888 СВМ предназначены
для работы в качестве запорных механизмов на трубо-
проводах для воздуха, воды, фреона и аммиака при тем-
пературе от —40 до +45° С. Вентиль 13с804 СВМ12Г
устанавливается на трубопроводах газообразного фреона
с температурой 10—100° С, вентиль 15кч883 СВМГ —
на трубопроводах природного харючего газа с темпера-
турой от —15 до J-40° С. ВентильБ2БТ4+устанавливается
на паропроводах с температурой рабочей среды до 150° С.
Вентиль запорный с электромагнитным приводом и
электромагнитной защелкой 15кч877бр СВВ может при-
меняться на трубопроводах воды, пара, нейтральных
газов с температурой среды до + 150° С. При подаче
тока в катушку главного электромагнита якорь втяги-
вается, поднимает золотник и открывает проход вентиля.
В верхнем положении якорь удерживается электромеха-
нической защелкой. При подаче тока в катушку электро-
магнита защелки последняя освобождает якорь, и при
помощи пружины золотник возвращается в исходное
положение, перекрывая проход вентиля. Вентиль имеет
путевые выключатели для сигнализации крайних поло-
жений якоря.
Вентиль 15кч892 может применяться на трубопро-
водах пара и воды с температурой среды от 5 до 150° С
(15кч892п) и на трубопроводах воды и воздуха с темпе-
ратурой среды от 5 до 70° С (15кч892р). Электромагнитный
привод состоит из тягового электромагнита и электро-
магнита защелки, включаются они в моменты перехода
вентиля из одного положения в другое, в крайних поло-
жениях золотника ток автоматически выключается. В вен-
тиле применен разгрузочный золотник, что позволило
уменьшить мощность тягового электромагнита. Преду-
смотрена возможность местного управления. Имеющиеся
контакты могут быть использованы для целей сигнализа-
ции и блокировки. Температура окружающего воздуха
может быть в пределах от —10 до +40° С, для вентилей
в тропическом исполнении от —10 до +55° С.
Бессальниковый вентиль с электромагнитным приво-
дом 15Б831р СВФ предназначен для работы в качестве
316
запорного органа на трубопроводных магистралях с фрео-
ном, он может быть использован также на трубопроводах
с водой или нейтральным газом. Температура рабочей
среды от —40 до +35° С, окружающего воздуха от —20
до +35° С.
Вентиль 15с831р СВА устанавливается на трубопро-
водах для жидкого и газообразного аммиака при темпе-
ратуре от —40 до +35° С.
Электропневматические клапаны В66-42 и В66-52
применяются для переключения аппаратов, управляемых
сжатым воздухом.
। Клапан КДП-4 предназначен для автоматического
|перекрытия газопровода в случае аварийного состояния
! котельной установки? При аварийном состоянии котель-
ной обмотка электромагнита обесточивается, и клапан
под действием груза закрывается. Открытие клапана
производится вручную.
Клапан электромагнитный регулирующий РКЭТ-6
предназначен для двухпознционпого автоматического ре-
гулирования температуры и запорным устройством слу-
жить не может. Регулируемая среда — пар с температурой
до 180° С. Температура окружающего воздуха от —15
до +35° С.
Вентили поршневые с электромагнитным приводом
по чертежам П326291 -01.01О,Т26291 -01.015, П326291-01.025
предназначены для работы в качестве запорных устройств
в системах подачи пара. В закрытом положении герме-
тичность достигается за счет давления среды и пружины.
Температура пара может быть до 175° С, окружающей
среды (воздух) от 15 до 35° С. Вентиль сохраняет работо-
способность при вибрации с частотой до 30 Гц и ампли-
тудой до 0,6 мм.
Вентиль запорный сильфонный вакуумный 14с830р
применяется на трубопроводах для воздуха с температу-
рой до 50° С и на вакуумных установках. Управление
вентилем осуществляется от электромагнитного привода
во взрывозащищенном исполнении. Для местного управ-
ления предусмотрен ручной дублер.
Вентили запорные с патрубками под приварку из
кислотостойкой стали применяются на трубопроводах
для жидких и газообразных сред с температурой до 350° С
(15иж956бк) и до 200° С (15нж956бк-3). Управление вен-
тилем осуществляется от электропривода с электродвига-
телем мощностью 0,12 кВт.
Запорно-соленоидные клапаны ЗСК предназначены
для установки на паро- и водопроводах.
Вентиль запорный фланцевый с электроприводом
15кч922бр устанавливается на трубопроводах воды и пара
с температурой рабочего агента до 225° С. Время откры-
вания или закрывания вентиля электроприводом 25 с,
мощность электропривода 0,18 кВт. Для местного управ-
ления вентилем предусмотрен ручной дублер.
Вентиль 573-20-Э устанавливается на паропроводах
с температурой рабочего агента 540° С (для Риом —
— 100 кгс/см2) или 570° С (для РНом = 140 кгс/см2).
Рис. XV.6. Принципиальная схема реле Р-50А
Вентиль 588-20-Э предназначен для установки на трубо-
проводах воды с температурой 250° С (Риом = 184 кгс/см2),
230° С (Риом = 230 кгс/см2) и 280° С (Рном = 360 кгс/см2).
Вентиль 589-20-Э устанавливается на паропроводах (РНом=
— 255 кгс/см2) с температурой пара 565° С. Вентили
840-50-Э (РНОм = 380 кгс/см2) и 838-65-Э (Рном=
= 230 кгс/см2) устанавливаются на водопроводах, у ко-
торых температура рабочего агента 280 и 230° С соответ-
ственно. У каждого из вентилей этой группы предусмо-
трена возможность ручного управления.
Вентили запорные угловые и вентили регулирующие
угловые применяются на трубопроводах для жидких
и газообразных сред с рабочей температурой от —30 до
+200° С (15с979нжМ и 15с997нжМ) и от —50 до +200° С
(15с979нжУ и 15с997нжУ). Управление вентилем от элек-
тропривода и при помощи ручного дублера. У вентиля
15с997нж имеется указатель крайних положений затвора.
Клапаны вакуумные угловые из коррозиониостойкой
стали с электромагнитным приводом типа КМУ приме-
няются для герметичного перекрытия вакуумных комму-
никаций при температуре окружающего воздуха и рабочей
среды от +8 до +40° С.
В электропневматическом преобразователе П1ПР.5
якорь электромагнита связан с двусторонней подпру-
жиненной заслонкой, которая перемещается между двумя
соплами, закрывая поочередно каждое из них и сообщая
выход прибора с атмосферой или с напорной магистралью.
Прибор входит в систему УСЭППА.
Электропневматическое реле Р-50А входит в систему
АУСЭДД. Его принципиальная схема приведена на
рис. XV.6. Сжатый воздух из линии питания поступает
в камеру А и через управляющий клапан, расположенный
в камере Д, подается в камеру Г. Камера Б соединена
с атмосферой через камеру В. При исчезновении команд-
ного электрического сигнала управляющий клапан под
действием возвратной пружины прекращает подачу сжа-
того воздуха в камеру Г, сообщая ее через камеру Д
с атмосферой. Освобожденный мембранно-клапанный ме-
ханизм возвратной пружиной и потоком сжатого воздуха
разъединяет камеры А и Б и одновременно открывает
проход воздуха из камеры Б в камеру В, соединенную
с атмосферой.
Клапан ЭПК-1/4" выпускается в двух модификациях:
НЗ и НО. Клапан НЗ осуществляет подачу сжатого воз-
духа из линии питания к прибору при включении напря-
жения на катушку клапана, а при выключении сбрасы-
вает воздух из прибора в атмосферу. Действие клапана
НО — обратное: подача сжатого воздуха к прибору про-
исходит при выключении клапана, а сброс в атмосферу —
при его включении. Корпус клапана имеет пылебрызго-
непроницаемое исполнение. Клапан может работать при
температуре окружающего воздуха от —40 до +40° С.
Клапаны КЭТ-16, 22кч801бк, У7122, У7124, У7126
и воздухораспределители В64-2 применяются для управ-
ления пневматическими исполнительными механизмами.
Клапан КЭ-3 является ударостойким, вибростойким и
водозащищенным. Он может работать при температуре
окружающего воздуха от —40 до +60° С. В обесточенном
состоянии якорь под действием пружины закрывает сопло
одного штуцера и сообщает другой штуцер с воздушной
линией. При включении электромагнита якорь, пере-
мещаясь, сообщает с воздушной линией сопло первого
штуцера и закрывает второй штуцер. Схемы работы кла-
панов КЭ-2 и КЭВТ-1 идентичны.
Клапан ЭПКД-ВЗГ выпускается во взрывобезопасном
исполнении. Он состоит из двух золотниковых переклю-
чателей, приводимых в действие двумя электромагни-
тами и заключенных в общий корпус. Каждый из электро-
магнитов снабжен электрическим контактом, который
замыкается при включении электромагнита и используется
в схеме дистанционного управления или сигнализации.
Температура окружающего воздуха может быть в диапа-
зоне от —40 до +40° С.
Электропневматический клапан КПЭ-1 устанавли-
вается на пневмоприводе ППЭ-1 н предназначен для упра-
вления последним.
Клапан КЭК-16 может работать при температуре
окружающей среды от —15 до +35° С.
Клапан КСП-4 выпускается во взрывобезопасном
исполнении ВЗГ и может работать при температуре окру-
жающей среды от —30 до +50° С.
Управление воздухораспределителями БВ64-1,
23кч801р, 23кч802р осуществляется при помощи двух
электромагнитов. При включении одного из электромагни-
тов управляющий клапан перемещается и соединяет
с атмосферой левую или правую полость воздухораспре-
делителя, в результате чего давление в ней резко падает
и поршень под действием давления в другой полости возду-
хораспределителя перемещается в крайнее положение.
Сжатый воздух из магистрали через среднюю полость
поступает в одну из полостей пневматического исполни-
тельного механизма, другая полость последнего соеди-
няется с атмосферой.
В преобразователе с электромагнитным приводом
ПЭКДД (рис. XV.7) при отсутствии напряжения входного
сигнала сжатый воздух из магистрали питания поступает
через клапан Б в полость 3 и через клапан Е в полость 7.
Усилие, развиваемое мембраной 4 под действием давле-
ния в камере 3, отжимает шток 5, благодаря чему клапан Г
открывается, а клапан В закрывается. При этом камера 7
сообщается с атмосферой, и воздух из камеры 6 поступает
317
к исполнительному механизму. Подача напряжения иа
обмотку электромагнита 1 вызывает перемещение штока 2,
который закрывает клапан Б и открывает клапан А, вслед-
ствие чего камера 3 сообщается с атмосферой, Давление
Рис. XV.7. Принпипиальная схема пневмоэлектро-
клапана двойного действия ПЭКДД
воздуха поднимает шток 5, клапан Г закрывается, а кла-
пан В открывается. При открытом клапане В прогибается
вниз мембрана, управляющая клапанами Д и Е, сжатый
XV.5. ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ, КОМАНДНЫЕ
И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
XV.5.1. Исполнительные механизмы
Привод пневматический с электрическим управлением
типа ППЭ-1. Конструкция пневматического привода
с электрическим управлением ППЭ-1 приведена на
рис. XV.8. Сухой и очищенный воздух под давлением
8 кгс/см2 через пневмоэлектрический клапан 4 типа КПЭ-1,
установленный на приводе, поступает в одну из полостей
цилиндра 8 и заставляет перемещаться поршень 3 со
штоком 9. Вместе с поршнем по реохорду потенциометра 7
перемещается контактный ролик 5, плавно изменяя
сопротивление реохорда. При этом стрелка вторичного
прибора (применяется вольтметр, шкала которого гра-
дуирована в процентах или в линейных величинах) пока-
зывает положение поршня. В крайнем положении поршень
воздействует на пластины, связанные с контактами микро-
переключателей 2. Одна пара микропереключателей
используется обычно для обесточивания электромагнитов
электропневмоклапана при достижении поршнем крайних
положений, вторая пара — для сигнализации или тех-
нологической блокировки.
В зависимости от величины хода поршня и каталож-
ного номера установленного на нем электропневмоклапана
пневмоприводы ППЭ-1 выпускаются в трех модификациях.
Полный ход штока пневмопривода может регулироваться
путем подрезки (или полного удаления) укрепленной на
штоке упорной втулки 6. В пневмоприводе с каталожным
номером 3 указатель положения и упорная втулка отсут-
ствуют. Питание реохорда потенциометра дистанционного
указателя осуществляется через добавочное сопротив-
ление 1.
Ф!8
Рис. XV.8. Пневмопривод поршневой ППЭ-1
воздух из одной полости пневмопривода через открытый
клапан Д вытекает в атмосферу, а другая полость через
клапан В сообщается с магистралью сжатого воздуха.
Преобразователь работает при давлении сжатого воздуха
от 40 до 54 кгс/см2 и в интервале температур от —50
до +50° С.
318
При давлении воздуха 8 кгс/см2 пневмопривод разви-
вает усилие 550 кгс. Питание микропереключателей осу-
ществляется переменным током напряжением 220 или
380 В, нагрузка на контактах до 2 А. Датчик дистанцион-
ного указателя положения питается постоянным током
напряжением 48 В. Остальные технические данные и
Таблица XV.7
Технические характеристики пневмоприводов ППЭ-1
Каталожный номер Ход штока в мм Габаритные размеры в мм
№ 1 500 (400) 810X 287X 212
№ 2 300 (200) 610X 287X 212
Kg 3 100 410X 290X 212
При мечаине. В скобках указан ход штока
с втулкой 6.
габаритные размеры пневмоприводов ППЭ-1 приведены
в табл. XV.7.
Изготовитель: Опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Проходные краны с пневмоприводом 11с722бк,
11с723бк, КСП, КЦОП. Проходные краны с пневмопри-
водом устанавливаются на трубопроводах и применяются
в качестве запорных органов с дистанционным управле-
нием. Пневмоприводом кранов является цилиндр двойного
действия, поршень которого с помощью редуктора сочле-
няется с пробкой крана. Типы н основные технические
характеристики проходных кранов с пневмоприводом
Таблица XV.8
Технические характеристики проходных
кранов с пневмоприводом
Тип крана с пневмо- приводом Условный диаметр в мм Условное давление в кгс/см2 Габаритные размеры в мм
11с722бк 50 80 100 150 200 300 64 250X 520X 525 350X560X555 400X 640X 756 500X 760X 2000 600 X 825X 2700 800X 825X 2850
11с723бк 150 200 300 400 500 64 500X 840X 2000 600Х 1200X2700 800X1225X 2850 1200X1225X 2885 1300Х 1225X 2980
КСП 50 80 100 150 16 540 X 370X 400 540X 370X 460 615X 570X 530 1355X 495X 730
КЦОП 50 80 100 150 16 540X 370X 400 540X 370X 448 615X570X580 615 X 570X 660
приведены в табл. XV.8. Температура рабочей среды
от —40 до +70° С. В конструкции каждого крана преду-
смотрена возможность ручного местного управления.
На рис. XV.9 приведена схема крана с пневмоприводом
типа 11с722бк (11с723бк). В качестве рабочего агента
в пневмоприводе 4 используется газ, протекающий по
трубопроводу, на котором установлен кран 1. Газ, отби-
раемый в систему управления, предварительно очищается
и осушается в фильтре-осушителе 6. Управление пневмо-
цилиндром осуществляется с помощью узла дистанцион-
ного управления 5 типа ЭППУ-2, два крайних клапана
которого служат для управления краном 1. Через
средний клапан газ поступает к мультипликатору 3,
Рис. XV.9. Проходной кран с пневмоприводом 11с722бк
обеспечивающему подачу смазки под давлением 100—
ПО кгс/см2 в полость верхней крышки крана, благодаря
чему облегчается поворот пробки крана и достигается
ее герметичность. На верхнем конце шпинделя пробки
имеется поводок, который в крайних положениях пробки
поворачивает рычаг конечного выключателя 2, вследствие
чего электропневматический клапан обесточивается и
подача газа в пневмопривод прекращается.
Кран 11с722бк является фланцевым и предназначен
для наземной установки. Кран 11с723бк выпускается
с концами под приварку и предназначен для подземной
колодезной установки; он имеет обвод для снижения
усилий при открытии крана путем выравнивания давле-
ния по обе стороны затвора.
Кран КСП устанавливается на трубопроводах для
жидких и газообразных нефтяных сред с температурой от
—40 до +100° С. Конструкция крана допускает как ди-
станционное, так и ручное управление посредством рычага
или штурвала. В кран встраивается конечный взрыво-
защищенный выключатель типа ВК-ВЗГ, который сраба-
тывает при крайних положениях пробки. Рабочим
агентом пневмопривода крана является сжатый воздух
давлением 5—8 кгс/см2. Смазка подается к пробке путем
поворота нажимного болта.
319
Кран КЦОП отличается от крана КСП наличием
паровой рубашки, он применяется для застывающих
нефтепродуктов с температурой до 4-300® С.
Изготовители: алексинский завод «Тяжпромарма-
тура» (краны 11с722бк, 11с723бк); Юго-Камский машино-
строительный завод им. Лепсе (краны КСП и КЦОП).
XV.5.2. Командные и вспомогательные
устройства
Командный электропневматический прибор типа
КЭП-12у предназначен для регулирования во времени
последовательности и продолжительности различных опе-
раций по заданному графику посредством быстродейству-
ющего включения или выключения до 12 электрических
или пневматических цепей. Прибор может выпускаться
Рис. XV. 10. Командный электропневматический прибор КЭП-12у:
а — электрическая схема; б — кинематическая схема
с соленоидом, обеспечивающим возможность дистанцион-
ного пуска, и без соленоида для работы в непрерывно
повторяющемся режиме. В варианте с соленоидом отклю-
чение прибора осуществляется автоматически в конце
цикла, для начала нового цикла должна быть подана
команда извне.
На рис. XV. 10 приведены электрическая и кинема-
тическая схемы прибора. Прибор включается тумбле-
ром 15, при этом зажигается сигнальная лампочка. Воз-
можен также дистанционный пуск прибора с помощью
кнопки, замыкающей цепь электромагнита 14, который
воздействует на блокировочные контакты пуска К2-
Синхронный двигатель 12 через редуктор с постоян-
ным передаточным числом, храповой расцепляющий меха-
низм и четырехступенчатую коробку скоростей 13 (8 —
скользящая шестерня) приводит во вращение распредели-
тельный вал 9. Кулачки, расположенные на распредели-
тельному валу, сбрасывают и взводят защелки 3 быстро-
действующих путевых выключателей, укрепленных на
колодках 1, причем левый кулачок 5 сбрасывает защелку,
а правый 6 взводит ее с помощью пластины 4. Путевые
выключатели воздействуют в зависимости от типа прибора
(пневматический, электрический или комбинированный)
на электрические контакты 2 или на поршни пневматиче-
ских золотников. Число цепей управления выбирается
по табл. XV.9. Прибор с соленоидом выпускается в испол-
нениях А—Е, исполнения Ж—Н соответствуют прибору
без соленоида.
Общее число различных рабочих циклов (скоростей
вала) равно 163, продолжительность одного цикла может
изменяться от 3 мин до 18 ч. Продолжительность времени
цикла выбирается по таблице, приложенной к монтажно-
эксплуатационной инструкции на прибор, с помощью
колокола 11 и скользящей шестерни 8. Настройка времени
срабатывания производится путем перестановки
кулачков в пазах вала при определенном положе-
нии шкалы 7, которое соответствует времени осу-
ществления этой операции и устанавливается с по-
мощью указателя 10. Количество кулачков в каж-
дом пазе распределительного вала не должно пре-
вышать четырех. При перестановке скользящей
шестерни в крайнее левое положение время одного
оборота вала равно 30 с. Максимальное число
команд за цикл 96, минимальное время команды 10%
от длительности цикла. Максимально допустимое
число одновременных команд на включение 6,
на выключение 4.
Прибор питается переменным током напряже-
нием 127 В, мощность электрических контактов
при активной нагрузке 500 В • А переменного тока
при напряжении до 220 В н силе тока 5 А, потреб-
ляемая мощность не более 40 Вт. Пневматическое
питание прибора осуществляется сжатым воздухом
давлением 1,5 кгс/см2. Точность времени цикла
±2,5%. Габаритные размеры прибора 309X 271 X
X 127 мм.
Изготовитель: завод «Гидрометприбор», Сафо-
ново.
Командный электропневматический прибор типа
КЭП-16 имеет 4 внутренних и 12 внешних электрических
или пневматических цепей. Варианты исполнения внеш-
них цепей соответствуют вариантам Ж—М прибора
КЭП-12у. Коммутация внешних цепей осуществляется
дисками, расположенными на распределительном валу.
Синхронный электродвигатель, вращающий распредели-
тельный вал, получает питание через микровыключатель,
который замыкается и размыкается с помощью программ-
ного устройства. Последнее состоит из синхронного элек-
тродвигателя, часового редуктора и программного диска
с цапфами. В схеме прибора предусмотрены цепи сигна-
лизации начала и окончания цикла, а также цепь, которая
обеспечивает возможность управления процессом, опре-
деляемым не временем, а каким-либо параметром. Прибор
может работать в непрерывно повторяющемся режиме.
Максимальная продолжительность цикла прибора 1,
2, 3 и 6 ч, минимальная продолжительность цикла 90 с.
Таблица XV.9
Число цепей управления прибора КЭП-12у
Цепи управления Варианты исполнения
А Б В г Д Е ж 3 И К л м н
Электрические 11 9 7 5 3 1 12 10 8 6 4 2 0
Пневматические 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 12
320
Максимальное количество команд по каждому каналу
внешней коммутации 21, минимальное время между
командами при i родолжительности цикла 1 ч равно
30 с, максимально допустимое число одновременных ко-
манд на включение 4, на выключение 2. Электрическое
питание прибора осуществляется переменным током на-
пряжением 127 В, потребляемая мощность не более 40 Вт,
ток нагрузки по каждой коммутационной цепи не более 2 А.
Пневматическое питание прибора осуществляется сжатым
воздухом давлением до 2,5 кгс/см2. Точность времени
цикла ±1%- Габаритные размеры 520X585X290 мм.
Изготовитель: Севанский завод электрических испол-
нительных механизмов.
Узел дистанционного управления ЭПУУ-2 предназна-
чен для дистанционного управления запорными газовыми
кранами с пневмоприводом. В аппарате имеются три элек-
тропневмоклапана, с помощью которых обеспечивается
управление краном по заданной программе. При подаче
сигнала на открытие крана одновременно срабатывают
два электропневмоклапана: клапан для подачи газа
в пневмоцилиндр привода и клапан для подачи газа
в пневмоцилиндр мультипликатора для подбивки смазки
с целью отжатия пробки крана и облегчения ее поворота.
В начале поворота пробки крана подача газа в пневмо-
цилиндр мультипликатора прекращается. Аналогично
работает узел управления при подаче сигнала на закры-
тие, в этом случае по окончании поворота пробки для
герметизации крана включается клапан подачи газа
в цилиндр мультипликатора.
Узел управления выпускается во взрывозащищенном
исполнении и может работать при давлении газа до
64 кгс/см2 и температуре окружающей среды от —40
до +40s С. Напряжение питания НО В постоянного тока,
габаритные размеры 500X 270X170 мм.
Узел управления кранами электропневматический
с организованным отводом газа ЭПУУ-3 предназначен для
перепуска газа от источника давления в полости пневмо-
цилиндра и мультипликатора проходного газового крана,
устанавливаемого на магистральных газопроводах и
в обвязке компрессорных станций. Узел управления
выпускается во взрывозащищениом исполнении и может
работать при давлении газа от 8 до 64 кгс/см2 и темпе-
ратуре окружающей среды от —60 до +50® С. Напряже-
ние питания 24 и 220 В постоянного тока, габаритные
размеры 455X340X280 мм.
Изготовитель: Экспериментальный калининградский
завод «Союзгазавтоматика» (узлы управления ЭПУУ-2
и ЭПУУ-3).
Коммутатор пневматических сигналов с памятью
ПКП-2М предназначен для совместной работы с кодовым
электропневматическим преобразователем и обеспечивает
коммутацию выходного сигнала преобразователя по раз-
личным каналам, а также запоминание выходного давле-
ния в период между вызовом каждого канала.
Коммутация входного сигнала по восьми выходным
каналам осуществляется при помощи восьми электро-
пневмопреобразователей, электрический сигнал управле-
ния на которые подается от управляющей машины. Прн по-
даче сигнала управления клапан электропневмопреобра-
зователя открывается и сообщает соответствующий усили-
тель мощности со входным каналом. По окончании опроса
этого канала напряжение с клемм электропневмопреобра-
зователя снимается, клапан закрывается и запирает
камеру усилителя мощности. При этом на выходе появ-
ляется пневматический сигнал, равный входному по ве-
личине, но больший по мощности. Сигнал сохраняется до
следующего обращения к этому каналу. Пневматическая
схема коммутатора выполнена на базе универсальной
системы элементов промышленной пневмоавтоматики.
Давление питания 1,4 кгс/см2, напряжение питания
27 В постоянного тока. Время хранения пневмосигнала 2 ч,
время коммутации одного входного сигнала при длине
линии 60 м и внутреннем диаметре трубки 6 мм не более
7 с. Основная погрешность не превышает ± 1 %, объемный
расход воздуха не более 8 л/мин. Габаритные размеры
прибора 280X 350X132 мм.
Коммутатор пневматических сигналов ПК-3 пред-
назначен для коммутации (без запоминания) восьми
пневматических входных сигналов с помощью электриче-
ских сигналов, подаваемых от вычислительной машины.
При подаче напряжения на клеммы одного из восьми
электропневмопреобразователей на выход коммутатора
поступает пневматический сигнал от соответствующего
усилителя мощности. Основная погрешность не превышает
±0,6%, остальные технические характеристики комму-
татора ПК-3 не отличаются от характеристик коммутатора
ПКП-2М.
Изготовитель: Усть-Каменогорский завод приборов
(коммутаторы ПКП-2М и ПК-3).
Пневматический программный задатчик по времени
типа П31.2ЭА предназначен для автоматического изме-
нения по заданной программе номинального значения
выходного сигнала в диапазоне 0,2—1,0 кгс/см2. Задатчик
обеспечивает пневматическую сигнализацию двух любых
точек программы, а также ручной и дистанционный пуск
и останов программного диска. Пневматическая схема
задатчика выполнена на базе универсальной системы
элементов промышленной пневмоавтоматики.
Принцип действия прибора основан на преобразова-
нии линейных перемещений ролика по ребру вращающегося
с определенной скоростью программного диска в пропор-
циональный пневматический сигнал. Преобразование осу-
ществляется благодаря изменению натяжения задающей
пружины, которая связана с подвижным рычагом. Послед-
ний приближается к соплу или отдаляется от него, изменяя
давление воздуха в линии сопла. Это давление усили-
вается по мощности и поступает на выход прибора и
в сильфон обратной связи, который развивает на рычаге
уравновешивающий момент. Привод программного диска
задатчика осуществляется от синхронного электродвига-
теля через многоступенчатый редуктор.
Сигнализация двух любых точек программы осуще-
ствляется формированием на выходах пневматических реле
единичных команд давлением 1,4 кгс/см2 при помощи
двух элементов «сопло— заслонка» и двух планок со штиф-
тами, устанавливаемых на нужных отметках шкалы диска
времени.
Погрешность отработки выходного сигнала не пре-
вышает ±1%. Пневматическое питание прибора осуще-
ствляется очищенным воздухом давлением 1,4 кгс/см2,
электрическое питание — переменным током напряже-
нием 220 В. Расход воздуха не более 8 л/мин; потребляе-
мая мощность 4 В-А. Скорость вращения программного
диска 1, 2, 3, 4, 6, 12, 24 и 95 об/сут. Габаритные размеры
задатчика 80X160X 510 мм.
Изготовитель: Саранский приборостроительный завод.
П Б. Д. Кошарский
Глава XVI
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
Гидравлические струйные регуляторы,, изготавли-
ваемые Опытным заводом ОКБ «Теплоавтомат», Харьков,
состоят из следующих основных унифицированных узлов:
1) чувствительные элементы; 2) усилители однокаскадные
и двухкаскадные; 3) задающие устройства и устройства
обратной связи; 4) исполнительные механизмы и др.
Регуляторы применяются для регулирования как
отдельных параметров, так и соотношения двух или не-
скольких параметров. В зависимости от необходимого
закона регулирования могут комплектоваться астатиче-
ские, статические и изодромные регуляторы. Вышепере-
численные унифицированные узлы предназначены для
агрегатного комплектования регуляторов автоматических
гидравлических струйных РАГС и регуляторов для
воздуходувных установок КИР. Для снабжения регуля-
торов трансформаторным, веретенным и турбинным мас-
лом применяются маслонасосные установки MCA завода
«Теплоавтомат» и маслостанции елецкого и гомельского
заводов «Гидропривод» 12АГ-48-22Н, 8Г-48-22Н, Г-48-75.
Объемный расход масла для регуляторов с однокаскадным
усилителем составляет 370 л/ч, с двухкаскадным усили-
телем до 1200 л/ч. Снабжение маслом происходит по замк-
нутому циклу, т. е. масло, поступающее к усилителю и ис-
полнительному механизму, Возвращается в маслостанцию.
XVI. 1. ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ,
УСИЛИТЕЛИ, ЗАДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Чувствительные элементы (табл. XVI.1) предназна-
чены для восприятия импульсов по давлению, разрежению
или перепаду давления и преобразования их в усилия,
передаваемые через систему рычагов на струйную трубку
гидравлического усилителя. Последние воспринимают
малые усилия, развиваемые чувствительными элементами
или задающими устройствами, и преобразуют их в боль-
шие перестановочные усилия исполнительных механиз-
мов. Уставка регуляторам осуществляться задающими
устройствами.
Гидравлические усилители со струйной трубкой вос-
принимают малые усилия, развиваемые чувствительными
элементами или задающими устройствами, и превращают
их в большие перестановочные усилия исполнительных
механизмов. Принцип действия гидравлического усили-
теля основан на преобразовании кинетической энергии
движущейся массы жидкости в потенциальную энергию
давления, которая воспринимается гидравлическим ис-
полнительным механизмом. Струйная трубка усилителя
под воздействием усилий от чувствительного элемента или
задающего устройства поворачивается. При этом из вы-
ходного сопла со скоростью 30—40 м/с вытекает масло.
Это давление через приемные сопла и соединительные
линии передается исполнительному механизму. При от-
клонении струйной трубки от среднего положения в одном
из приемных сопел давление возрастает, а в другом падает
и исполнительный механизм приходит в движение. Ве-
личина отклонения струйной трубки от нейтрали, давле-
ние подаваемого масла и нагрузка на исполнительный
механизм определяют скорость его перемещения. Приме-
нение однокаскадного усилителя УОКГ-4 или двухкаскад-
ного усилителя УДКГ-4 зависит от величины требуемых
перестановочных усилий и требуемой скорости переме-
щения исполнительного механизма. Соответственно зона
нечувствительности для этих усилителей составляет
±0,007 и ±0,01 кгс.
Двухкаскадные усилители применяют в тех случаях,
когда требуется быстрое действие исполнительного меха-
322
низма или большое перестановочное усилие. Первый каскад
усилителя работает по принципу струйного усилителя,
второй каскад — по принципу золотникового усилителя.
Задающие устройства и устройства обратной связи
применяются для настройки регуляторов и обеспечения
упругой обратной связи. Механизм ручной настройки
МРН-1 предназначен для настройки регулятора путем
изменения натяжения импульсной пружины. МРН-1
устанавливается иа корпусе гидравлического усилителя.
Упругая обратная связь осуществляется гидравлическим
изодромом ИГ-1. Импульс обратной связи от изодрома на
струйную трубку усилителя передается при помощи меха-
низма настройки МНПИ-1. Изодром имеет следующие
характеристики: время изодрома 6—60 с; зона нечувстви-
тельности ±0,22 кгс/см2; ход поршня от среднего поло-
жения 24 ± 1 мм; габаритные размеры 260Х 180Х 130 мм.
Исполнительные механизмы предназначены для пере-
мещения регулирующего органа в соответствии с импуль-
сами, поступающими от управляющего устройства регу-
лятора. Исполнительные механизмы СИГИ имеют пря-
молинейное перемещение штока, который сочленяется
с регулирующим органом. Ход штока 200 мм. Исполни-
тельные механизмы СПГК для этих целей на выходе имеют
кривошип. Угол поворота кривошипа 90 ± 1°. Механизмы
типа МГП предназначены для управ 1ения рабочими орга-
нами поворотного (с углом поворота не более 90°) или
возвратно-поступательного движения. Ход поршня зави-
сит от модификации и может составлять от 25 до 400 мм.
Технические характеристики исполнительных механизмов
приведены в табл. XVI.2 и XVI.3.
XVI.2. РЕГУЛЯТОРЫ АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СТРУЙНЫЕ РАГС И КИР
Струйные регуляторы. РАГС предназначены для авто-
матического поддержания: постоянного давления (разре-
жения) жидкости или газа; постоянной величины расхода
жидкости или газа; постоянного соотношения давлений
или расхода двух жидкостей или газов, неагрессивных
относительно резины, алюминия, меди, стали и чугуна.
Регуляторы работают на сухом трансформаторном масле
по ГОСТ 982—68. Регуляторы устанавливаются в ко-
лонке с автономным маслосиабженпем и изготавливаются
в различных модификациях в зависимости от вида регули-
руемой среды, диапазона настройки, допустимого ста-
тического давления и применяемого чувствительного эле-
мента. Характеристики чувствительных элементов, усили-
телей, задающих устройств и устройств обратной связи,
исполнительных механизмов и Др. приведены в п. XVI. 1.
Давление рабочей жидкости, подводимой к однокаскадиым
гидравлическим регуляторам, 8 кгс/см2, к двухкаскадным:
перед первым каскадом усиления 8 кгс/см2 и перед вто-
рым каскадом 12,5 кгс/см2. Габаритные размеры колонки
с регулятором 675X 812X1196 мм.
Регуляторы давления и противопомпажные для воз-
духодувных установок КИР-1 представляют собой гидрав-
лические струйные регуляторы, работающие по принципу
струйно-золотникового усиления импульса, и приме-
няются в общей схеме регулирования воздуходувных уста-
новок для автоматической защиты их от помпажа и по-
стоянства давления в нагнетательном трубопроводе.
Регуляторы работают иа масле Турбинное 22 или Турбин-
ное 22п ГОСТ 32—53 при давлении 5 кгс/см2. Регулируе-
мая среда — газ, неагрессивный относительно меди, алю-
миния, стали и чугуна. В качестве чувствительных эле-
ментов для противопомпажных регуляторов применяются
УИС-3, УИРС-1, УИМС-3 или УИМВ-2. На импульсных
Технические характеристики чувствительных элементов
Пли меной «нпе Т ип Статиче- ское давление в кгс/см8 Диапазон настройки Единица измерения Зона чувст- вительности Габаритные размеры в мм
Устройство импульс- ное с уравновешенным сильфоном УИС-1 16 6,3—16 кгс/см2 ±0,005 489Х 190Х145
25 16—25 ±0,01 489Х 190Х 145
32 25—32 ±0,01 489Х 190Х145
64 32—64 ±0,02 465Х 190Х135
100 64—100 ±0,05 480Х 190Х 135
10 1,6—10 ±0,005 489Х 190Х 135
Устройство импульс- ное рычажное сильфон- ное УИРС-1 10 0—10 ±0,25 302X136X 200
4 0—4 ±0,01 317X136X200
45 0—45 ±0,15 315X130X200
Устройство импульс- ное сильфонное УИС-3 0,5 0,04—0,4 ±0,05 150X105X 85
2 0,25—1,6 ±0,02
Устройство импульс- ное сильфонное с мем- браной низкого давле- ния УИМН-1 0,01 0,4—10 Мм вод. ст. ±0,01 550X 550X 256
0—1,25 ±0,2
Устройство импульс- ное с мембраной средне- го давления УИМС-1 0,1 4—100 ±0,7 250X25.0X130
6,3 6,3—160 ±1
16—400 ±2
УИМС-3 0,063 1,6—40 ±0,3 350 X350X 220
±0,4
Устройство импульс- ное с мембраной высо- кого давления УИМВ-2 25 54—540 ±2 270X 260X 250
136—1360 ±6 270 X 260X 250
Технические характеристики исполнительных механизмов СПГП и СПГК Таблица XVI.2
Наименование Тнп Диаметр поршня в мм Развиваемое усилие в кгс Крутящий момент в кгс-м Зона нечувстви- тельности кгс/см2 Г абаритные размеры в мм
при выд- вигающем- ся штоке при вдви- гающемся штоке
Механизм исполнитель- СПГП-2 80 580 520 570X160X185
пый гидравлический порш- СПГП-4 120 1300 1200 — ±0,36 650X251X210
невой прямоходовой СПГП-5 150 2050 1950 — 665X 240X 295
Механизм исполнитель- СПГК-1 80 — —— 56—78 ±0,24 665X 352X 273
ный гидравлический порш- невой кривошипный СПГК-4 150 — 200—275 745X475X338
Примечания: 1. Развиваемые усилия и крутящий момент приведены при разности давлений на поршне 12 кгс/см2. 2. Модификация СПГП-4 имеет габаритные размеры 650X230X274 мм.
323
Таблица XVI.3
Технические характеристики исполнительных механизмов поршневых интегральных МГП
устройствах (за исключением УИС-3 и УИМВ-2) могут
устанавливаться механизмы ручной настройки МРН-1.
На корпусе гидравлического усилителя в зависимости от
значений соответствующих регулируемых параметров
Таблица XVI.4
Технические характеристики регуляторов
давления КИР-1
Номер спецификации, тип Пределы настройки при нулевом положении корректора в кгс/см2 Зона нечувст- вительности при нулевом положении корректора в кгс/см2 Временная не равномерность при нулевом положении корректора в кгс/см2
СП6-ДУ 0,07—0,3 ±0,004 ±(0,004—0,12)
СП7-ДУ 0,25—0,5 ±0,005 ±(0,005—0,18)
СП8-ДУ 0,5—1,8 ±0,02 ± (0,2-0,8)
СП9-ДУ 1,6—10 ±0,015 ± (0,1—0,3)
СП13-ДУ 6,3—16 ±0,01 ± (0,13—0,75)
СП14-ДУ 16—25 ±0,015 ± (0,13—0,75)
СП 15-ДУ 25—32 ±0,015 ± (0,13—0,75)
СП16-ДН 0,07—0,3 ±0,004 ± (0,004—0,12)
СП17-ДН 0,25—0,5 ±0,005 ± (0,005—0,18)
СП18-ДН 0,5—1,8 ±0,02 ± (0,2-0,8)
СП19-ДН 1,6—10 ±0,015 ± (0,1—0,3)
СП20-ДН 6,3—16 ±0,015 ± (0,13-0,75)
СП21-ДН 16—25 ±0,015 ± (0,13—0,75)
СП22-ДН 25—32 ±0,015 ± (0,13—0,75)
СП41-ДУ 32—64 ±0,02 ± (0,35—2,86)
СП42-ДН 32—64 ±0,02 ± (0,35—2,86)
СП43-ДУ 64—100 ±0,05 ± (0,35—2,86)
СП43-ДН 64—100 ±0,05 ± (0,035—2,86)
Примечание. Буквы после номера специ-
фикации обозначают тип регулятора (Д — давления)
и мощность (У — усиленный; Н — нормальный).
с одной стороны устанавливается УИС-3 или УИРС-1,
на другой стороне корпуса — УИМС-3, УИМС-1 или
УИМВ-2. Для регуляторов давления применяются чув-
ствительные элементы УИС-1 или УИС-3 и изодром ИГ-1
совместно с механизмом обратной связи МНПИ-1. Изде-
лия, из которых агрегатируются регуляторы, устанав-
ливаются на индивидуальные колонки КИР-1. Основные
технические характеристики регуляторов приведены
в табл. XVI.4 и XVI.5.
Таблица XVI.5
Технические характеристики противопомпажных
регуляторов КИР-1
Верхний предел регу- лирования Нижинй предел регу- лирования Зона нечувстви- тельности
Номер специфика- ции, тип Давление на сильфоне в кгс/см® Перепад на мембране в мм вод. ст, Давление на сильфоне в кгс/см2 Перепад на мембране в мм вод. ст. со стороны сильфона в кгс/см2 со стороны мембраны в мм вод, ст.
СП45-ПУ СП46-ПН 10 110+2 4,0 40±2 ±0,12 ±1.5
СП47-ПУ СП 48-ПН 4 110±2 0,5 15±2 ±0,06 ±1,5
СП49-ПУ СП50-ПН 45 110±2 10,0 40±2 ±0,15 ±1,5
СП51-ПУ СП52-ПН 0,5 100±2 0,05 40±2 ±0,006 ±0,8
СП53-ПУ СП54-ПН 45 550±5 10,0 55±5 ±0,15 ±4,0
СП55-ПУ СП56-ПН 45 1360± ±10 10,0 135± + 10 ±0,15 ±12,8
Примечания: I. Буквы после номера специ-
фикации обозначают тип регулятора (П — противопом-
пажный) и мощность (У — усиленный; Н — нормаль-
ный).
2. Пределы регулирования приведены при нулевом
положении корректора.
324
Глава XVII
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
XVII. 1. ЭЛЕКТРОННО-ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
«КРИСТАЛЛ»
Электронно-гидравлическая система автоматического
регулирования «Кристалл» представляет собой комплекс
приборов и устройств, с помощью которых могут быть
осуществлены регуляторы различной структуры. Система
выпускается Московским заводом тепловой автоматики
(МЗТА) и предназначена для автоматизации теплотехни-
ческих процессов котельных малой и средней мощности.
Рис. XVII. 1. Структурная схема
электронно-гидравлического регуля-
тора
Принцип работы электронно-гидравлического регу-
лятора показан на структурной схеме (рис. XVII. 1).
Первичные приборы 1 (не более трех) измеряют параметр
и преобразуют его в сигнал переменного тока. В транзи-
сторном усилителе 2 эти сигналы суммируются между
собой и с сигналом от задатчика 3, усиливаются и подаются
на обмотки электрогидравлического реле 5, управляющего
гидравлическим исполнительным механизмом 6. Устрой-
ство обратной связи 7 преобразует перемещение вала
исполнительного механизма в электрический сигнал,
который заводится на вход усилителя. Дистанционное
управление осуществляется кнопкой 4.
В комплекте с электронно-гидравлическим регуля-
тором применяются первичные приборы: дифференциаль-
ные тягомеры ДТ-2 Московского завода тепловой авто-
матики (см. гл. II), дифференциальные манометры ДМ
модели 3564 и манометры электрические дистанционные
МЭД модели 2364 завода «Манометр», Москва (см.
гл. II), а также термометры сопротивления, транзистор-
ные усилители УТ и УТ-ТС, гидравлические исполни-
тельные механизмы. ГИМ, ГИМ-1И, ГИМ-Д2И, отли-
чающиеся встроенными в них устройствами обратной
связи.
Система «Кристалл» предусматривает возможность
выполнения одно- и двухимпульсных регуляторов: аста-
тических (И-регуляторы), статических (П-регуляторы),
с упругой обратной связью (ПИ-регуляторы), а также
осуществление жесткой обратной связи между регулято-
рами и введение динамической связи между ними.
Перечень приборов и устройств, входящих в регу-
ляторы, которые могут быть укомплектованы с помощью
системы «Кристалл», дан в табл. XVII.1.
XVII. 1.1. Транзисторные усилители
типа УТ и УТ-ТС
Транзисторные усилители УТ и УТ-ТС системы
«Кристалл» предназначены для применения в схемах авто-
матического регулирования теплотехнических процессов
в котельных малой и средней мощности, а также на дру-
Таблица XVII.1
Приборы и устройства, входящие в регуляторы
Наименование регулятора * Первичные приборы Транзистор- ный усилитель Гидравлический исполнительный , механизм
Тип Число
Регулятор давления ДТ-2; ДМ (модель 3564); МЭД (модель 2364) 1 УТ ГИМ-Д2И
Регулятор воздуха (схема «пар—воздух») ДМ (модели 3564); ДТ-2 1 УТ ГИМ
Регулятор воздуха (схема «газ—воздух») ДТ-2 2 УТ ГИМ
Регулятор соотношения расходов ДТ-2; ДМ (модели 3564) 2 УТ ГИМ или ГИМ-Д2И
Регулятор расхода ДМ (модель 3564); ДТ-2 1 УТ ГИМ-Д2И
Регулятор разрежения ДТ2 1 УТ ГИМ
Регулятор уровня ДМ (модель 3564) 1—2 УТ ГИМ-1И
Регулятор температуры ТСМ-Х 1 УТ-ТС ГИМ-1И или ГИМ-Д2И
Регулятор соотношения температур ТСМ-Х 2 УТ-ТС ГИМ-1И или ГИМ-Д2И
Примечание: Комплектно с регуляторами поставляются: устройство для поддержания в заданных пределах дав-
ления воды, используемой для питания гидравлических исполнительных механизмов РК-2, обеспечивающее нормальную ра-
боту четырех регуляторов, и штанга ШРМ для сочленения исполнительного механизма с регулирующим органом.
* В состав всех регуляторов входит по одному транзисторному усилителю и гидравлическому исполнительному меха-
низму.
325
гих промышленных предприятиях. Принципиальная схема
усилителя типа УТ приведена на рис. XVI 1.2.
Усилитель, кроме основного своего назначения —
усиления сигнала рассогласования, — выполняет также
функцию суммирования сигналов от нескольких первич-
ных приборов и сигнала обратной связи. Схема суммиро-
вания включает в себя цепи питания первичных обмоток
дифференциально-трансформаторных датчиков ДТ (об-
мотка // Тр1), мост задатчика и реостаты чувствитель-
Рис. XVII.2. Принципиальная схема усилителя типа УТ
ности по каналу каждого датчика (R12—R14). Для полу-
чения минимального фазового небаланса первичные об-
мотки датчиков соединяются последовательно, для чего
обмотка II Тр1 имеет несколько отводов. Узел задатчика
образуется нз сопротивлений R15, R18, R20, R21, емко-
сти СЮ, а также сменного сопротивления R0, подклю-
чаемого к клеммам В и Г. Фазовые характеристики моста
совпадают с характеристиками дифференциально-транс-
форматорных датчиков, поэтому сигнал от последних
суммируется с сигналом от задатчика с небольшим фазо-
вым небалансом. Нуль задатчика можно менять измене-
нием сопротивления R0. Диапазон действия задатчика
регулируется сменным сопротивлением Рш, подключаемым
к клеммам Б и В.
Фазочастотноизбирательные свойства усилителя обес-
печиваются демодулятором (триод Т1), фильтром (R16,
R17, С8, С9) и модулятором (триод Т2). Демодулятор
и модулятор построены по схеме перевернутого транзи-
стора, работающего в ключевом режиме. Демодулятор
питается напряжением, получаемым на сопротивле-
нии R2I. Коммутирующий ток задается сопротивлением
RI9. Модулятор питается от обмотки II Тр2 через сопро-
тивление RI1. Собственно усилитель выполнен на тран-
зисторах ТЗ—Тб. Все триоды его включены по схеме
с общим эмиттером, за счет чего достигается максимальный
коэффициент усиления. Предварительный усилитель ТЗ—-
Т4 стабилизируется за счет параллельной обратной связи,
для чего используются два источника питания — обмотка
III Тр1 и диоды Д9—Д12.
Коэффициент усиления регулятора можно изменять
переменным сопротивлением R4, вынесенным на перед-
нюю панель. Связь между модулятором и первым каска-
дом — реостатно-емкостная, а между вторым и оконеч-
ным каскадом—трансформаторная (ТрЗ).
Оконечный каскад собран на двух триодах типа
П203, специально предназначенных для работы в двух-
тактных схемах. Каскад питается от отдельных обмоток
III и IV Тр2 и выпрямителей ДЗ—Дб. Нагрузкой око-
нечного каскада могут быть
обмотки электрогидравлического
реле или оконечного магнитного
усилителя, которые подключа-
ются к клеммам 16—18 и
17—18; параллельно нагрузке
включены лампочки накалива-
ния Л1 и Л2, сигнализирую-
щие об отклонении параметра
от заданного значения, а также
диоды Д13 и Д14, предохра-
няющие транзисторы Т5 и Тб
от перенапряжения.
При необходимости напря-
жение на нагрузку можно
подавать от отдельного выпря-
мителя (Д7, Д8) через КБ
(Кнопка Больше») или КМ
(Кнопка «Меньше»). Питание
всего усилителя осуществляется
от двух силовых трансформа-
торов Тр1 и Тр2. Емкости С4
и С5 сглаживают напряжение,
полученное от двух идентичных
выпрямителей. Опорные диоды
Д1 и Д2 вместе с сопротивле-
нием R6 и R9 обеспечивают
развязку цепей питания.
Габаритные размеры уси-
лителей равны 250 X 120 X
X 345 мм. Приборы рассчи-
таны на утопленный монтаж
в вертикальной плоскости. Пи-
тание осуществляется от сети
220 В, 50 Гц, потребляемая
мощность 25 В-А.
XVII. 1.2. Гидравлические
исполнительные механизмы
типов ГИМ, ГИМ-1И, ГИМ-Д2И
Гидравлические исполнительные механизмы приме-
няются в схемах автоматического регулирования в каче-
стве устройств, перемещающих регулирующие органы
и формирующих сигналы обратной связи по положению
сервомотора.
Гидравлический исполнительный механизм
(рис. XVII.3, а) состоит из: гидравлического сервомотора 1,
блока управления и обратной связи 2, включающего
электрогидравлическое реле 3.
Схема управления исполнительным механизмом по-
казана на рис. XVII.3, б. Когда катушки электромагни-
тов Э1 и Э2 обесточены, клапаны К1 и К2 находятся
в нижнем положении и закрывают слив; при этом вода
из магистрали под рабочим давлением поступает в обе
полости цилиндра сервомотора. При отклонении регули-
руемой величины от заданного значения на одной из
обмоток Э1 и Э2 появляется напряжение, которое уве-
личивается по мере увеличения отклонения. При дости-
жении напряжения срабатывания соответствующий кла-
пан переместится из одного положения в другое. При этом
подвод воды из магистрали перекроется и откроется слив
из соответствующей полости цилиндра сервомотора.
326
Поршень сервомотора перемещает регулирующий орган
до тех пор, пока напряжение на обмотке электромагнита
не уменьшится до величины напряжения отпускания;
клапан перейдет в нижнее положение, слив воды прекра-
тится и сервомотор остановится.
Электрогидрореле выполнено сборным из трех ди-
сков. Для стабилизации положения сервомотора в реле
предусмотрены обратные клапаны, разобщающие полости
сервомотора между собой при нижнем положении обоих
распределительных клапанов.
Поступательное движение штока с помощью криво-
шипной передачи преобразовывается во вращательное
перемещение вала и рычага, соединяемого с регулирующим
органом.
Гидравлические исполнительные механизмы изготав-
ливаются трех модификаций, отличающиеся устройством
блока управления и обратной связи.
В модификации ГИМ исполнительный механизм не
снабжается устройствами обратной связи.
Модификация ГИМ-1И имеет пневматическое устрой-
ство упругой обратной связи (изодромное устройство),
позволяющее получить пропорционально-интегральный
закон регулирования. При помощи этого устройства пере-
мещение сервомотора преобразуется в сигнал перепада
давления воздуха, а перепад затем преобразуется в элек-
трический сигнал. Перепад давления получается за счет
изменения объема двух камер, образованных двумя парами
сильфонов, которые сообщаются между собой через пере-
менный дроссель. При закрытом дросселе получается
электрический сигнал жесткой обратной связи по положе-
нию сервомотора, при открытии дросселя — электриче-
ский сигнал упругой обратной связи с постоянной вре-
мени изодрома, определяемой степенью открытия дрос-
селя.
Модификация ГИМ-Д2И имеет два датчика устройства
изодромной обратной связи и датчик жесткой обратной
связи. При этсм постоянная времени изодрома всегда
одинакова для обоих датчиков.
Давление годы (1,1—1,6 кгс/см2) перед электроги-
дравлическим реле обеспечивается при помощи редукцион-
ного клапана Ti.ua РК, который устанавливается на 3—4
сервомотора. Для этой же цели можно использовать на-
порный бачок, расположенный на высоте 10—15 м от
уровня установки исполнительного механизма. Максималь-
ный момент на валу сервомотора при давлении перед
реле 1,3 kfc/cmj составляет 700 кгс-см, а время полного
хода при том я.е давлении и моменте на выходном валу
400 кгс см — '.О с. Время изодрома может регулиро-
ваться в предел IX от 5 до 1500 с.
XVII. 1.3. Комплект аппаратуры
автоматического регулирования
«Кристалл» в щите
Для автоматизации и контроля котлов ДКВР произ-
водительностью от 2,5 до 20 т/ч МЗТА изготавливает
комплекты аппаратуры автоматического регулирования
«Кристалл», смонтированные в щите ЩШ-ЗД размерами
220X 600X-600, ГОСТ 3244—68. Выпускаются два вида
щитов: типа Щ-К1 для котлов, оборудованных топками
ПМЗ-ЛЦР или ПМЗ-4ЦР для сжигания каменных или
бурых углей; ипа Щ-К2 для котлов, оборудованных
горелками ГМГ или ГМГБ для сжигания природного
газа или мазу га.
Щит и комплект аппаратуры, поставляемой с ним,
обеспечивают:
автоматическое регулирование основных параметров
котла (давление пара, расход воздуха, разрежение в топке,
уровень воды в барабане котла) при помощи регуляторов
системы «Кристалл»;
дистанционный контроль разрежения в топке, давле-
ния воздуха за вентилятором, температуры дымовых газов
327
по тракту и силы тока электродвигателя дымососа при
помощи установленных на шите приборов;
дистанционное управление электродвигателями дутье-
вого вентилятора дымососа, цепной решетки, пневмо-
механического забрасывателя, вентилятора возврата уноса
и питательного насоса;
светозвуковую сигнализацию повышения давления
пара, уменьшения разрежения в топке, понижения или
повышения уровня воды в барабане котла, понижения
уровня угля в бункере, понижения давления воздуха
и аварийной остановки котла;
полуавтоматический розжиг котла на газе или мазуте.
Первичные приборы и исполнительные механизмы со
щитом поставляются за отдельную плату по спецификации
заказчика.
Питание осуществляется от сети переменного тока
напряжением 220 В, 50 Гц; аварийное питание 24 В;
масса 250 кг.
XVII.2. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Электрогидравлические преобразователи ПЭГ-ПМ и
ПЭГ-Д. Преобразователи применяются в различных
системах электрогндроавтоматики и обеспечивают пре-
образование входного электрического сигнала, снимаемого
с выхода электронного регулятора или другого электриче-
ского устройства, в пропорциональный по мощности
поток рабочей жидкости (ПЭГ-ПМ) или в пропорциональ-
ное давление рабочей жидкости на выходе (ПЭГ-Д).
Таким образом, преобразователь ПЭГ-ПМ применяется
для управления перемещением гидравлического исполни-
тельного механизма, а преобразователь ПЭГ-Д — для
управления величиной усилия, развиваемого исполни-
тельным механизмом. Технические характеристики пре-
образователен приведены в табл. XVII.2.
В качестве рабочей жидкости в преобразователях
используются минеральные масла вязкостью от 7 до 70 сСт
(в рабочем диапазоне температур) с величиной механи-
ческих включений не более 16 мкм.
Схема преобразователя ПЭГ-ПМ изображена на
рис. XVII.4. Преобразователь ПЭГ-ПМ состоит из четы-
рехкромочного распределительного золотника 1 и системы
управления, выполненной на четырех переменных гидрав-
лических сопротивлениях «сопло—заслонка». Два сопро-
тивления 7 и 9 управляются дифференциально входным
устройством (поляризованным реле 11), а два других
(4 и 6) — распределительным золотником. Сопротивле-
ния 7 и 9 управляют сливом масла иг торцевых полостей
золотника 1, сопротивления 4 и 6 — подачей масла в эти
полости.
Таблица XVII.2
Технические характеристики электрогидравлических преобразователей ПЭГ-ПМ и ПЭГ-Д
Наименование ПЭГ-Д ПЭГ-ПХ-10/160 ПЭГ-ПМ-16/160 ПЭГ-ПМ-25/160 ПЭГ-ПМ-40/160
Диапазон изменения электрического входного сигнала постоянного тока в мА 0—20 (—20)—(+20)
Входное сопротивление в Ом не более 600 (2X 300)
Осцилляция — Переменная составляющая частотой 150—200 Гц и амплиту- дой 1—2,5 мА, наложенная на входной сигнал
Давление питания в кгс/см2 320 16—160
Давление в системе уп- равления в кгс/см2 16—63
Наибольший расход че- рез преобразователь в л/мин не менее 40 ** 40 * 100 * 200 * 500 *
Зона нечувствительности в % отдиапазона изменения входного сигнала не более 1
Частота при сдвиге фаз 90° в Гц не менее 5 (при объеме нагрузки 3 л) 60 30 20 8
Габаритные размеры в мм (без соединительной платы) * При перепаде давлен и * * При перепаде давлени 120X100X110 й 160 кгс/см2. й на золотнике 100 кгс/ 122X124X80 :м2 и изменении в 132X126X85 ыходного давленИ5 158X156X100 20 кгс/см2. 188X223X135
328
При отсутствии входного электрического сигнала
заслонка 8 находится в среднем положении, что опреде-
ляет равенство сопротивлений 7 и 9. При нейтральном
(среднем) положении золотника 1 сопротивления 4 и 6
равны, при этом равны и давления в торцевых полостях
золотника 1. Если под действием входного электрического
сигнала якорь 10 поляризованного реле 11 повернется,
например, против часовой стрелки (что определяется
полярностью входяого сигнала), то заслонка 8 сместится
из своего среднего положения вправо. При этом сопротив-
ление 9 увеличится, а сопротивление 7 уменьшится,
давление в правой торцевой полости золотника возрастет.
Рис. XVII.4. Принципиальная схема электрогидравличе-
ского преобразователя ПЭГ-ПМ
а в левой — упадет, в результате чего золотник начнет
перемещаться влево. При этом заслонка 5, закрепленная
иа рычаге 2, поворачивающемся на ножевой опоре 3
и связанном другим концом с золотником 1, начнет пере-
мещаться вправо, увеличивая величину сопротивления 6
и уменьшая величину сопротивления 4, что приведет
к уменьшению перепада давлений в торцевых полостях
золотника. Перемещение золотника прекратится, когда
давления в его торцевых полостях станут равны. Произой-
дет это, когда золотник переместится на величину, про-
порциональную величине смещения заслонки 8, т. е.
величине входного сигнала. При этом открытие рабочих
окон золотника, управляющих потоком рабочей жидкости,
будет пропорционально величине входного электриче-
ского сигнала.
Конструктивно преобразователь ПЭГ-ПМ состоит из
трех блоков: 1) входного блока, представляющего собой
электромеханический преобразователь 11 и два управляе-
мых им гидравлических сопротивления «сопло—заслонка» 7
и 9; 2) силового блока, в корпусе которого расположена
золотниковая пара — втулка и четырехкромочный распре-
делительный золотник /; 3) блока обратной связи, пред-
ставляющего собой два гидравлических сопротивления
«сопло—заслонка» 4 и 6, управляемых рычагом 2, свя-
занным с золотником силового блока.
Способ монтажа преобразователя — стыковой (непо-
средственная установка на промежуточной плате или
площадке на управляемом агрегате, в которой сверле-
ниями выполнены подводы всех гидравлических линий).
Преобразователь ПЭГ-Д состоит из двухкромочного
распределительного золотника и системы управления,
выполненной на двух переменных гидравлических сопро-
тивлениях типа «сопло—заслонка», управляемых поляри-
зованным реле, и двух постоянных сопротивлений (дрос-
селей), а также измерителя давления и пружины обрат-
ной связи. Если электрический сигнал, подаваемый на
вход поляризованного реле, увеличится, его якорь по-
вернется, заслонка переместится и давление в правой тор-
цевой полости золотника увеличится, а в левой — умень-
шится. Золотник начнет перемещаться влево, открывая
окно, соединяющее выходную линию с линией напора.
Давление на выходе усилителя будет расти до тех
пор, пока измеритель давления, связанный с якорем поля-
ризованного реле через пружину, не уравновесит момент,
развиваемый якорем поляризованного реле под действием
входного сигнала, и заслонка, а следовательно, и золот-
ник не возвратятся в исходные (средние) положения.
При уменьшении входного электрического сигнала золот-
ник перемещается вправо, соединяя выходную линию
с линией слива, в результате чего давление на выходе
преобразователя уменьшается.
Изготовитель: Опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Реле электрогидропиевматическое РЭГП. Реле пред-
назначено для дистанционного электрического и местного
ручного управления гидравлическими (водяными) и пнев-
матическими исполнительными механизмами односторон-
него действия путем сообщения рабочей полости меха-
низма с линиями питания или слива. В качестве рабочей
среды в реле используется вода, свободная от взвешенных
частиц, с pH 8—8,5 или воздух давлением 2—8 кгс/см2
при температуре 5—50° С.
Реле состоит из электромагнита, двухпозиционного
клапанного распределителя и кулачкового механизма
ручного управления. Клапан и электромагнит смонтиро-
ваны иа литом капроновом корпусе. Пропускная способ-
ность реле при работе на воде и перепаде давлений
1 кгс/см2 не менее 35 см®/с. Напряжение питания обмотки
24 В постоянного тока, потребляемая мощность не более
14 Вт. Допустимая температура окружающей среды 5—
50° С. Габаритные размеры 215X90X50 мм.
Изготовитель: Опытный завод ОКБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Глава XVIII
РЕГУЛЯТОРЫ, РАБОТАЮЩИЕ БЕЗ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ
Регуляторы, работающие без вспомогательного источ-
ника энергии (регуляторы прямого действия), применяются
для автоматического регулирования температуры, давле-
ния, перепада давлений, расхода и уровня жидких и газо-
образных сред.
XVIII.1. РЕГУЛЯТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ
Технические характеристики описанных ниже регуля-
торов температуры приведены в табл. XVIII. 1.
Регулятор температуры РТ предназначен для авто-
матического поддержания заданной температуры жидких
и газообразных сред путем изменения расхода греющей
или охлаждающей среды.
Регулятор РТ (рис. XVIII.1) состоит из термосистемы
и регулирующего органа. Герметичная термосистема,
заполненная жидкостью, состоит из термобаллоиа 8
с узлом настройки (винт 7 и шкала 6) и исполнительного
органа 5. Допустимое давление среды, в которую поме-
щается термобаллон, 16 кгс/см2. Регулирующий орган
состоит из корпуса / с седлом 2, штока с клапаном 3
и сильфоном разгрузки 4.
При изменении температуры регулируемой среды ме-
няется температура, а следовательно, и объем жидкости
в термобаллоне 8, что вызывает перемещение исполнитель-
ного органа 5 и связанного с ним штока с клапаном 3.
Изготовитель: Сафоновский завод «Теплоконтроль».
Регулятор температуры РТД-5215-ТК-15 предназна-
чен для поддержания заданной температуры воздуха
в помещениях путем изменения количества холодной или
горячей воды, подаваемой к теплообменнику эжекционного
доводчика системы кондиционирования.
Регулятор состоит из термосистемы РТК-5215 (термо-
баллон, вынесенный задатчик и исполнительный орган)
и двухклапанного регулирующего органа ТК-15, обеспе-
чивающего при отклонении температуры воздуха выше
или ниже установленных значений подачу в теплообмен-
ник горячей либо холодной воды.
Изготовитель: Орловский завод приборов.
XVIII.2. РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ
Регуляторы давления газа прямого действия РД-64
предназначены для автоматического поддержания задан-
ного давления газа «после себя» на объектах магистраль-
ных газопроводов.
Регуляторы с Dy = 50 мм и более (рис. XVIII.2)
состоят из регулирующего органа (литой корпус 8 с сед-
лом 9 и направляющей втулкой 11 и шток 7 с клапа-
ном 10), мембранного привода (корпус 4 с направляющей
втулкой 6 и крышка 3, между которыми защемлена эла-
стичная мембрана 5, управляющая положением штока 7),
задатчика давления 1 (редуктор ДР-2 или ВР-1) и мано-
метра 2 для контроля настройки.
Задатчик 1 поддерживает в надмембранной полости
регулятора постоянное давление. Таким образом, если
давление в подмембранной полости, соединенной с газо-
проводом после регулятора, отклонится от заданного,
нарушится равновесие сил, действующих на подвижную
систему, и клапан 10 будет приближаться к седлу 9 или
удаляться от него, изменяя дросселирование проходящего
через регулятор газа. Клапан 10 имеет эластичный уплот-
нительный элемент, обеспечивающий плотное закрытие
седла 9 при полном прекращении потребления газа.
В регуляторах с Ьу < 50 мм настройка регуля-
тора производится не при помощи специального вынесен-
330
кого задатчика (редуктора), а двойным дросселированием
газа, отбираемого со стороны высокое > давления и осу-
ществляемого при помощи встроенных s регулятор иголь-
чатых дросселей. Несколько отличаете! и конструктивное
оформление регулятора.
Технические характеристики регуляторов РД-64-при-
ведены в табл. XVIII.2, габаритные и присоединительные
размеры—в табл. XVIII.3.
Изготовитель: завод «Старорус’прибор», Старая
Русса.
Регулятор давления РД-32 предназначен для автома-
тического поддержания заданного дав тения пара, воды,
газа и других сред. Регулятор РД-32 является статическим
регулятором давления прямого действия «после себя».
Регулятор (рис. XVIII.3) состоит из корпуса 1 с седлом 2,
регулирующего элемента 3, сальник! 4, пружины 6,
узла настройки 5 и узла мембраны (чувствительного
элемента) 7. Надмембранная полость регулятора соеди-
няется при помощи штуцера 8 с трубопроводом -«после
себя», в котором регулятор и подд< оживает заданное
давление.
Диапазон настройки регулятора 0,25—1 и 0,63—
2,5 кгс/см2 (по спецификации заказа), условное давление
16 кгс/см2, диаметр условного прохода 32 мм, коэффициент
условной пропускной способности Кр = 10 — 1 т/ч,
зона пропорциональности 20% от верхнего предела.диапа-
зона настройки, зона нечувствительности не более 2,5%
от верхнего предела диапазона настройки. Температура
регулируемой среды 0—200° С, окружающей среды 5—
50° С для регуляторов с чугунным корпусом, (—50)—
(+50)° С для регуляторов со стальным корйусом. Относи-
тельная нерегулируемая протечк: не превышает
0,017 л/мин.
Изготовитель: Сафоновский заве; «Теплоконтроль».
Регуляторы низкого давления Р, '-32М и РД-50М
предназначены для редуцирования и, агрессивных газов
высокого и среднего давления до заданного низкого дав-
ления.
Регулятор РД-32М состоит из двух узлов: мембр-анной
камеры с мембраной и крестовины с с длом и заслонкой.-
Наличие у крестовины двух подводов, расположенных
под углом 90°, позволяет устанавлигать регулятор как
на прямом, так и на угловом участке трубопровода. Для
защиты линии низкого давления от ч; эзмерного повыше-
ния давления (возможного при поли м отсутствии рас-
хода газа) предусмотрен сбросной кл шан.
Конструкция регулятора РД-50/1 аналогична кон-
струкции регулятора РД-32М, но отличается размерами
деталей и выполнением сбросного ктапана.
Технические характеристики ре уляторов РД-32М
и РД-50М приведены в табл. XVIL.4.
При установке специально рассчитанных пружин регу-
лятор может поддерживать на выходе минимальное давле-
ние 30 кгс/м2 и максимальное 500 кг :/м3.
Сбросной клапан открывается прг превышении уста-
новленного выходного давления на 5)—-100 кгс/м2.
Изготовитель: Саратовский завод «Газаппарат».
Регулятор давления универсальный типа РДУК2
(табл. XVIII.5) предназначен для редуцирования высокого
и среднего давления неагрессивного i аза и поддержания
заданного значения выходного давления при переменном
входном и изменении расхода его от гуля до максимума.
Регулятор РДУК2 состоит из основного регулятора
и регулятора управления низкого (типа КН2) или высо-
кого (типа КВ2) давления. Чувстви"ельным элементом
основного регулятора является мембрана, воздейству-
ющая иа клапан. В полость над мег'.браной подводится
выходное низкое давление газа после регулятора.
Таблица XVIII.l
Технические характеристики регуляторов температуры
Тип Пределы наст- ройки в °C Диаметр услов- ного прохода в мм Максимальное условное давле- ние в кгс/см! 1емпература ре- гулирующей сре- ды в °C Коэффициент пропускной спо- собности Кц в м’/ч Зона пропорцио- нальности в °C Зона нечувстви- тельности в °C Длина капилля- ра в м Температура ок- ружающей сре- ды в °C
РТ-15 20—60 15 10 (-15)- (+225) 2,5 10 1 1,6 (-30)- (+50)
РТ-20 40—80 20 4,0 2,5
РТ-25 60—100 25 6,0 4,0
РТ-40 80—120 40 16,0 6,0
РТ.-50 100—140 50 25,0 10,0
РТ-80 120—160; 140—180 80 6 * 60,0
РТК-5215-ТК-15 * Для HCT1OJ ** Для хол о; 15—30 тнения с прявл щой воды; для 15 тм клав горячей 16 аном; с ВОДЙ КС (+5)- (+95) обратным к эффициенть 2,5 **; 1,6 **; 1,0 **; 0,6 **; 0 4** 0’25 ** лапаном РТ-80 пропускной с 1,4—3 по холодной воде, 1,2—2 по горячей воде не выпускаете пособности сост я. являют По 1,6 м от тер- мобаллона до задатчика и от задатчика до регулирую- щего органа 0,-6 от указанных 5—40
Рис. XVIII. 1. Регулятор температуры РТ: а — исполнение регулятора с обратным клапаном;
б — исполнение регулятора с прямым клапаном
331
Таблица XVIII.2
Технические характеристики регуляторов давления газа РД-64
Модификация Диаметр условного прохода Оу в мм Давление условное Ру в кгс/см2 Коэффициент пропускной способности Kv в т/ч Пределы настройки в кгс/смй Габаритные размеры в мм
РД-25-64 25 64 1,8 для d * = 10 5,0 для d * = 16 7,0 для d * = 20 2,5—25 170X 260X 340
РД-40-64 40 8,5 для d * = 20 12,0 для d * = 25 17,5 для d * = 32 235X 340X 428
РД-50-64 50 25 1,5—10, если задатчик ДР-2; 12—16, если задатчик ВР-1 260X 410X 522
РД-80-64 80 60 345X410X616
РД-100-64 | 100 * d — диаметр сменного седла. 100 385X 480 X 700
Рис. XVIII.2. Регуляторы давления РД-64 на Dy = 50,
80 и 100 мм
Рис. XVII 1.3. Регулятор давления РД-32
332
Таблица XVIII.3
Габаритные и присоединительные размеры регуляторов РД-64
Модификация Размеры в мм
и и, Di О, °C L -Л d Число отверстий
РД-50-64 50 522 405 410 108 135 175 45 260 26 23 4
РД-80-64 80 616 430 410 142 170 210 70 345 30 23 8
РД-100-64 100 700 535 430 170 200 250 85 385 34 25 8
Таблица XVIII.4
Технические характеристики регуляторов низкого давления РД-32М и РД-50М
Модификация Рабочая среда Диаметр седла в мм Давление на входе в кгс/см2 Давление га выходе в кгс/м’ Максималь- ная пропускная способность в м3/ч Габаритные размеры р мм
РД-32М/С-10 Сетевой (при- родный) газ 10 0,05—3 90—200 100 280X 345X 230
РД-32М/С-6 6 3—9 168
РД-32М/Ж-6 Сжиженный газ 6 6—10 200—350 190
РД-32М/Ж-4 4 10—16 142
РД-50М/С-25 Сетевой (при- родный) газ 25 0,1—1 90—200 365 395X 525X 380
РД-50М/С-20 20 1—3 610
РД-50М/С-15 15 3—6 717
РД-50М/Ж-П Сжиженный газ 11 6—10 200—350 616
РД-50М/Ж-8 8 10—16 512
Таблице XVLII.5
Технические характеристики регуляторов РДУК2
Модификация Диаметр условного прохода в мм Диаметр седла клапана в мм Наиболь- шее входное давление в кгс/см2 Выходное Давление в кгс/см2 Максималь- ная пропускная способность в м3/ч * Г абаритные размеры в мм Завод- изготовитель
РДУК2Н-50/35 50 35 12 0,005—0,6 6500 273 X 410X 230 «Газаппарат», Саратов
РДУК2В-50/35 0,6—6
РДУК2Н-100/50 100 50 0,005—0,6 10 500 450Х 560Х 350 «Газаппарат», Саратов, «Строймеха- низация», Москва
РДУК2В-100/50 0,6—6
РДУК2Н-100/70 70 0,005—0,6 25 177
РДУК2В-100/70 0,6—6
РДУК2Н-200/105 200 значений в 105 0,005—0,6 47 250 690X 600X 650 «Строймеха- низация», Москва
РДУК2В-200/105 0,6—6
РДУК2Н-200/140 140 ходиого и 6 0,005—0,6 70 250
РДУК2В-200/140 * Для наибольших 12 | 0,6—6 выходного давлений.
323
в полость под мембраной—давление газа после регулятора
управления.
Регулятор управления является командным устрой-
ством. Мембрана регулятора управления нагружена
снизу пружиной, сверху — давлением газа после основ-
ного регулятора.
Присоединительные размеры фланцев на Ру 16 по
ГОСТ 1234—67.
Минимально необходимый для работы регуляторов
перепад давления примерно 300 кгс/м8.
Регулятор давления газа РДГ-8 предназначен для
поддержания заданного давления паров сжиженного газа.
Регулятор применяется в одно- и двухбаллонных установ-
ках сжиженного газа (обозначение регулятора для двух-
баллонных установок — ОРДГ-8).
Принцип действия регулятора аналогичен принципу
действия регулятора РД-32М, но в РДГ-8 отсутствует
сбросной клапан.
Давление на входе в регулятор 0,5—16 кгс/см2, на
выходе 200—360 кгс/м2. Диаметр условного прохода 8 мм.
Максимальная производительность 1,5 м3/ч. Габаритные
размеры 192 X 98 X 65 мм.
Изготовитель: завод «Газаппарат», Саратов.
XVIII.3. РЕГУЛЯТОРЫ УРОВНЯ
Одноимпульсный регулятор питания типа ОРП-50
предназначен для автоматического поддержания заданного
уровня воды в барабане котла. Чувствительным элемен-
том регулятора уровня является термостатная трубка,
смонтированная под небольшим углом к горизонту.
Верхняя ее часть сообщена с паровым, а нижняя — с во-
дяным пространством котла.
При изменении уровня воды в барабане котла ме-
няются длины участков термостатной трубки, заполнен-
ных паром и водой.
Изменение длины термостатной трубки через шарнир-
но-соединенный с ее подвижным концом рычаг и цепь
передается золотнику регулирующего клапана. Диапазон
поддержания уровня ± 125 мм. Условное давление в тер-
мостате уровня и в клапанной части 25 и 40 кгс/см2.
Диаметр условного прохода клапана 50 мм. Максималь-
ная пропускная способность при перепаде давления на
клапане 1,5 кгс/см- составляет 5; 6; 8; 10; 12; 15; 19;
24 и 30 т/ч. Регулирующий клапан Д1 ухседельный. Габа-
ритные размеры 670 X 540 X 420 гм.
Изготовитель: завод «Теплоприбор» им. 50-летия
СССР, Улан-Удэ.
XVIII.4. РЕГУЛЯТОРЫ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ
Дифференциальный регулятор давления ДРД2 пред-
назначен для поддержания заданной разности давлений
неагрессивных жидкостей и газов. Принцип действия
регулятора аналогичен принципу действия регулятора
ДРД-50. Вместо двухседельного золотника в ДРД2 исполь-
зован шариковый клапан.
Регуляторы ДРД2 выпускаются двух модификаций:
«после себя» (давление закрывает) — ДРД2-ДЗ, «до себя»
(давление открывает) — ДРД2-ДО. Каждая из этих моди-
фикаций может быть выполнена с резиновой или металли-
ческой мембраной. Допустимое давление среды, посту-
пающей в регулятор, до 40 кгс/см3, "емпература регули-
руемой и окружающей среды до 60Q С при резиновой мем-
бране и до 400° С при металлической. Диаметр условного
прохода 15 мм. Поддерживаемый регулятором перепад
от 0,5 до 1,5 кгс/см2. Габаритные размеры 278 X диа-
метр 130 мм.
Изготовитель: Приборостроительный завод, Баку.
Регулятор перепада давлений РПД-2М предназначен
для поддержания заданного перепада давлений масла
над газом в системах уплотнения нап етателей. Регулятор
поддерживает заданный перепад, упр ’.вляя сбросом части
масла, подаваемого насосом в систем уплотнения нагне-
тателя.
Измерительным элементом регул тора является мем-
брана, находящаяся с одной стороны под воздействием
давления масла, с другой стороны — давления газа и
усилия, развиваемого настроечной пружиной. Регули-
рующим элементом является управляемый мембраной
сбросной золотник.
Рабочие агенты — масло Турбин :ое 22 ГОСТ 32—53
и природный газ; максимальное статическое давление
газа 85 кгс/см2; пределы настройки перепада давлений
от0,4 доЗ кгс/см3; статизм — не более 0,35 кгс/см2; макси-
мальный расход масла (при давлении 85 кгс/см2) 140 л/мин.
Изготовитель: Опытный завод ОдБ «Теплоавтомат»,
Харьков.
Часть третья
, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И СИСТЕМЫ
РАЗДЕЛ А
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Глава XIX
ОСНОВЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Для решения различных инженерных и экономиче-
ских задач, которые могут быть сведены к выполнению
определенной последовательности математических и логи-
ческих действий, применяются электронные цифровые
вычислительные машины (ЦВМ), действующие автомати-
чески по заданным программам.
В автоматизированных системах управления промыш-
ленными предприятиями получили применение два основ-
ных вида ЦВМ.
1. Универсальные вычислительные машины с про-
граммным управлением, реализующие любые алгоритмы
решения задач. Эти вычислительные машины предназна-
чены для сбора значительного объема производственной
информации, вводимой в машину вручную или автомати-
чески по определенной программе, и выполнения массо-
вых экономических и инженерных расчетов, необходимых
для управления всем предприятием.
2. Специализированные вычислительные машины
с жестким программным управлением, реализующие один
алгоритм или некоторую постоянную совокупность опре-
деленных алгоритмов. Такие вычислительные машины
предназначены для автоматического сбора и переработки
производственной информации с последующим воздей-
ствием машины (непосредственно или через локальные
автоматические системы управления) на технологические
процессы, протекающие в производственных процессах.
XIX.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРА
ЭЛЕКТРОННЫХ ЦИФРОВЫХ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
XIX. 1.1. Л'атематические и логические
основы ЦВМ
Теоретической основой автоматизации вычислитель-
ных процессов служит теория алгоритмов. Под термином
алгоритм -понимается точное предписание о порядке
выполнения заданной совокупности математических и
логических операций для решения определенного типа
задач. Алгоритм должен исключать возможность произ-
вола на всех этапах выполнения заданных предписаний;
он может применяться для решения целого класса задач
и должен быть результативным, т. е. предусматривать
через определенное количество тактов получение искомых
результатов. Для решения задач на ЦВМ применяются
численные алгоритмы, так как существующие методы
вычислительной математики позволяют с достаточной
степенью точности сводить к арифметическим действиям
большинство самых сложных задач элементарной и высшей
математики.
Способ записи чисел цифровыми символами опреде-
ляется системой счисления. В ЦВМ находят применение
десятичная и двоичная, а в качестве промежуточных —
восьмеричная и шестнадцатиричная системы счислений.
Для представления чисел в десятичной системе приме-
няется как вспомогательная двоично-десятичная форма
записи числа (табл. XIX. 1).
В современных вычислительных машинах и системах
основной единицей информации считается байт, соответ-
ствующий одному символу и состоящий из восьми двоич-
ных разрядов. Каждый байт сопровождается одним кон-
трольным двоичным разрядом. Значение контрольного
разряда должно быть таким, чтобы число единиц во всех
девяти разрядах было нечетным. Контрольный разряд
не принимает участия в операциях по переработке инфор-
мации, поэтому при описании таких операций байт счи-
тается восьмиразрядным *.
Более крупными единицами информации являются:
полуслово, состоящее из двух байтов; слово, состоящее
из четырех байтов; двойное слово, состоящее из восьми
байтов. Самостоятельное значение могут иметь четырех-
разрядные двоичные коды (полубайты), а также 24-раз-
рядные двоичные коды — адресный формат.
Представление чисел в вычислительных машинах.
В зависимости от конструкции ЦВМ применяются две
формы представления чисел: естественная форма — с фик-
сированной запятой; нормальная или полулогарифмиче-
ская форма — с плавающей запятой.
Если количество разрядов ns всех чисел, представлен-
ных в машине, одинаково и заранее установлено коли-
чество разрядов, отведенных для целой и дробной частей
числа, такие числа называются числами с фиксированной
запятой. В машинах с естественной формой представления
чисел результат вычисления по абсолютной величине не
должен превышать установленного предела, так как в про-
тивном случае старшие разряды числа будут потеряны
(так называемое переполнение разрядной сетки), а ре-
зультат вычисления искажен. Во избежание этого исход-
ные данные при необходимости предварительно перемно-
жаются на масштабные коэффициенты. Обычно запятая
* В некоторых типах ЦВМ байт соответствует шести
или семи двоичным разрядам.
335
Таблица XIX.l
Примеры записи чисел и различных позиционных системах счисления
Система счисления Обозначение Примеры записи
Десятичная N(io> 549, 6875
Восьмеричная N(s> 1045, 54
Двоичная N<2> 001 000 100 101, 101 100
Двоично-десятичная N<2-10) 0101 0100 1001, ОНО 1000 (111 0101
Примечания: 1. При переводе числа из Восьмеричной системы счисления в двоичную достаточ: о каждую восьме-
ричную цифру заменит:, эквивалентным двоичным числом.
2. При двоично-десятичной форме записи каждая цифра десятичного числа записывается в виде четыречразрядного двоич-
ного числа. Приведенный код записи часто называют кодом 8—4—2—1.
фиксируется перед старшим разрядом, что упрощает
подбор масштабных коэффициентов и исключает перепол-
нение разрядной сети, так как все величины, участвующие
в задаче, будут меньше единицы. Помимо переполнения
разрядной сетки возможны случаи, когда полученный
результат будет меньше определенного числа (например,
меньше 0,000001). Тогда получится так называемый ма-
шинный нуль. Вследствие переполнения разрядной сетки
или получения машинного нуля диапазон чисел, представ-
ленных в машине с фиксированной запятой, сравнительно
ограничен.
При нормальной форме представления чисел любое
число в машине представляется в виде двух групп чисел.
Первая группа (набор цифр) называется мантиссой,
а вторая — порядком. В общем случае всякое число N
может быть представлено в виде произведения N = msP,
где т — мантисса; s •— основание счисления; р — порядок
числа.
Порядок числа, записанного в нормальной форме,
показывает положение запятой, если число изображено
набором цифр мантиссы. Если в первом разряде мантиссы
стоит цифра, отличная от нуля, число считается норма-
лизованным, если же эта цифра — нуль, число считается
ненормализованным (например, -[-010101 + 101). Числа
желательно хранить в машине в нормализованном виде,
так как при этом не теряются последние разряды ман-
тиссы. Для нормализации числа в машине осуществляется
операция сдвига числа влево и понижение порядка.
Недостаток нормальной формы записи — увеличение
количества элементов, представляющих числа в машине.
В больших универсальных ЦВМ обычно применяется
нормальная форма записи; в специальных и малых цифро-
вых машинах для узкого круга однотипных задач, когда
заранее известен порядок и требуемая точность вычисле-
ний, большей частью применяется запись чисел с фикси-
рованной запятой. Часто встречаются ЦВМ с обеими фор-
мами записи.
Для изображения знаков — в машине отводится спе-
циальный разряд (или два разряда), который распола-
гается перед разрядами самого числа. Положительный
знак изображается нулем, отрицательный — единицей.
Это позволяет определить знаки произведения и частного,
пользуясь логической функцией неравнозначности (сло-
жением знаков по модулю 2): а) если оба числа положи-
тельны 0-{-0 = 0; б) если оба числа отрицательны 1 4-
4-1=0; в) если одно из чисел отрицательно 14-0 =
= 04-1=1. Примеры различных форм записи чисел
в ячейках памяти цифровой машины приведены
в табл. XIX.2.
Двоичные цифры изображаются в ЦВМ двумя способа-
ми: 1) статическим, т. е. изменением уровня напряжения,
сохраняющегося в течение всего времени представления
данной цифры (потенциальный код); 2) динамическим,
336
при котором наличие импульса то ;а или напряжения
соответствует единице, а отсутствие ьмпульса или подача
импульса обратной полярности — нулю (импульсный код).
В отдельных типах ЦВМ числа представляются в число-
импульсном, парафазном и других кодах.
Передача двоичных чисел (независимо от способа их
представления) может производитьс.1 последовательным
кодом (передачей по одной цепи двоичных цифр последо-
вательно разряд за разрядом) или гараллельным кодом
(все разряды числа передаются одновременно по
независимым каналам).
Суммирование двоичных чисел г роизводится по пра-
вилам 04-0=0; 04-1=1+0 = 1; 1 4- 1 = 0 и пе-
ренос 1 в следующий разряд.
Для того чтобы можно было все арифметические опе-
рации свести к операции сложения, числовой материал
вводится в машину при помощи cnei иально подобранных
кодов. При выполнении операций сл ожения и умножения
числа представляются в прямом коде, а при вычитании
и делении применяются обратный и , ополнительный коды
(и их модификации). Во всех кодах представление поло-
жительных чисел идентично. Разш е коды отличаются
только изображением отрицательны:: чисел. Прямой код
двоичного числа по изображению совпадает с записью
самого числа. При записи отрицательного числа в обрат-
ном нли модифицированном обратном коде в цифровых раз-
рядах нули заменяются единицами, .; единицы — нулями;
при записи в дополнительном или модифицированном до-
полнительном коде во всех цифровых разрядах нули
заменяются единицами и единицы — нулями, а затем к
младшему цифровому разряду прибавляется единица. Моди-
фицированные коды применяются в некоторых типах
ЦВМ для выявления факта переполнения разрядной сетки.
Знаки плюс и минус во всех кодах изображаются соот-
ветственно 0 и 1 или 00 и 11 (в модис ицированных кодах).
Если в знаковых разрядах результата выполнения опре-
деленной операции получаются не 01 или 11, а 01 или 10,
это свидетельствует о переполнении разрядной сетки.
Алгебра логики. В электронны:, цифровых вычисли-
тельных машинах широко используются методы матема-
тической логики как для выбора рациональной структуры
узлов и устройств самой машины, т ж и для обеспечения
возможности выполнения ею ряда логических операций.
Предметом рассмотрения алгебры логики (исчисления
высказываний) являются так назыв 1емые высказывания,
т. е. любые утверждения, которые оцениваются только
с точки зрения их истинности или ложности. Одновре-
менно истинных и ложных высказываний не существует.
Каждое высказывание следует рассм :тривать как перемен-
ную величину, которая может приш мать только два дис-
кретных значения—1 (если высказывание истинно) или 0
(если оно ложно), подобно цифр; -л двоичной системы
счйсления. Высказывания могут быть простыми (аргу-
Таблица XIX.2
Примеры различных форм записи чисел в ячейках памяти цифровой машины
Запись числа в машине
Пример числа
Схема записи числа
С фиксированной запятой
—110,030101
С фиксирован юй запятой
перед первым цифровым разря-
дом (введен масштабный коэф-
фициент)
С плавающей запятой
—0,110000101
(масштабный коэффициент
10+11)
Цифровые разряды
Мантисса
Порядок
-*-0,000110000101
в нормальной форме
—0,110000101- Ю"011
1 I 0
1 1 1 0 0 0 0 1 0 1
меитами) или сложными (функциями), которые полу-
чаются в результате объединения нескольких простых
высказываний при помощи логических связей. Сложные
высказывания также могут быть только истинными — (1)
или только ложными — (0). В ЦВМ входные сигналы
можно рассматривать как простые высказывания, а вы-
ходные,— как сложные высказывания, получающиеся в ре-
зультате взаимодействия переключательных цепей элек-
трических схем соответствующих логических элементов.
Заменив каждое звено электрической схемы, реализующее
определенную логическую связь, соответствующими логи-
ческими операторами, можно получить логическое урав-
нение, которому подчиняется работа данного устройства.
Анализ операторной схемы логического уравнения поз-
воляет упростить принципиальную схему вычислитель-
ного устройства.
Каждая функц 5Я п независимых двоичных переменных
может быть представлена таблицей соответствия в виде
некоторой последовательности 0 и 1. В табл. XIX.3 при-
ведены логические функции двух независимых перемен-
ных. Символика, введенная для обозначения функций
одного или двух аргументов, позволяет записывать ана-
логичные функции п независимых переменных.
Анализ логических функций показывает, что основ-
ными функциями, тосредством которых можно в аналити-
ческой форме записать другие функции, являются: а) ин-
версия (логическая связь НЕ) — логическое отрицание,
у = х; б) дизъюнкция (логическая связь ИЛИ) — логи-
ческое сложение у = xt V х2; в) конъюнкция (логическая
связь И) — логическое умножение у = хх А х2; г) им-
пликация у — х, > х2; д) равнозначность у = х, ~ х2.
Следует, однако, отметить, что при необходимости все
логические функции могут быть представлены только
тремя типами логических элементов — НЕ, ИЛИ, И.
XIX.1.2. Структура электронных цифровых
вычислительных машин
Упрощенная структура ЦВМ приведена на рис. XIX.1.
Все типы электронных цифровых вычислительных машин
состоят из следующих основных устройств, выполняющих
определенные функции.
1. Устройства ввода — осуществляют сбор, унифи-
кацию, подготовку (кодирование) полученной информа-
ции, а также ввод в ЦВМ рабочей программы и исходных
данных.
2. Запоминающие устройства: а) оперативное запо-
минающее устройство (ОЗУ), являющееся внутренней
памятью машины; б) долговременное оперативное запоми-
нающее устройство (ДЗУ) *; в) внешнее запоминающее
устройство или внешний накопитель (ВН) **. Запоминаю-
щие устройства предназначены для приема, хранения и
выдачи программы решения задачи, т. е. совокупности
команд, определяющих порядок работы всех элементов
ЦВМ, а также начальных данных, табличного материала,
* ДЗУ иногда называют пассивным запоминающим
устройством (ПЗУ).
** В некоторых типах ЦВМ применяются дополни-
тельные запоминающие устройства, называемые буфер-
ными накопителями или буферной памятью.
337
Таблица XIX.3.
Таблица соответствия функций независимых переменных
k 0 0 1 2 3 Обозначение функции Наименование функции Характеристика логической функции — сложного высказывания
х. 1 0 1
х9 0 0 1 1
Уо 0 0 0 0 4/о= 0 Коистаита-нуль Не изменяет своих значений при изме- нении значений аргументов
У1 1 0 0 0 4/1 = Xi | Х2 yi = xi V х2 Стрелка Пирса Обращается в 1 (т. е. истинно), когда оба аргумента равны 0 (т. е. ложны). В остальных случаях функция равна 0. Инверсия дизъюнкции xi V х2
Уг 0 1 0 0 у2= xi <- х2 Запрет по х2 Обращается в 1, когда первый аргу- мент равен 1, а второй аргумент равен 0. В остальных случаях сложное выска- зывание равно 0. Инверсия имплика- ЦИИ XI -* ха
Уз 1 1 0 0 Уз ~ Х2 Инверсия *2 Обращается в 1 при х2 равном 0. В ос- тальных случаях функция равна 0
Уб 0 0 1 0 у3= x2t- хг Запрет по xi Обращается в 1, когда второй аргу- мент равен 1, а первый аргумент равен 0. В остальных случаях функция равна 0. Инверсия импликации х2 -> xi
Уз 1 0 1 0 Уъ = Xi Инверсия Xi Обращается в 1 при Xi равном 0. В ос- тальных случаях функция равна 0
Уе 0 1 1 0 Ув = Xi~ х2 Функция разно- имеиности; функция сложения по моду- лю 2 Обращается в 0, когда значения обоих аргументов одинаковы. При неодина- ковых значениях аргументов функция равна 1. Инверсия равнозначности Х1 ~ х2
Уч 1 1 1 0 4/7 = XI 1 х2 4/7 = Х1 л х2 Функция Шеффера Обращается в 0, когда оба аргумента равны 1. В остальных случаях функция равна 1. Инверсия конъюнкции xi Л х2
4/« 0 0 0 1 У 8 = Х1 Л Хц У 8 = Xi Х2 Конъюнкция Принимает значение 1, когда оба ар- гумента равны 1. В остальных случаях функция равна нулю
Уз 1 0 0 1 У 9 = *1 ~ х2 Z/9 = Xi = Xg Эквиваленция Равнозначность Принимает значение 1, когда оба ар- гумента имеют одинаковые значения, и значение 0, когда аргументы имеют разные значения
УЮ 0 1 0 1 4/10 = Х1 Переменная Xi Повторение значения аргумента xi
Уп 1 1 0 1 4/11 = х2 -» Х1 Импликация от % к Х1 Принимает значение 0, когда второй аргумент равен 1, а первый аргумент равен 0. В остальных случаях функция равна 1
338
Продолжение табл. XIX.3
k 0 1 2 3 Обозначение функции Наименование функции Характеристика логической функции — сложного высказывания
xt 0 1 0 0 1
Х2 0 1 1
4/12 0 0 1 1 4/12 = *2 Переменная х2 Повторение значений аргумента х%
4/1з 1 0 1 1 4/13 = Х1 -> *2 Импликация от xt к хг Принимает значение 0, когда первый аргумент равен 1, а второй аргумент равен 0. В остальных случаях функция равна 1
4/м 0 1 1 1 */14 = *1 V *2 */14 — Х1 *2 Дизъюнкция Обращается в 0, когда оба аргумента равны 0. В остальных случаях функция равна 1
4/1б 1 1 1 1 4/15= 1 Константа -единица Не изменяет своих значений при изме- нении значений аргументов
промежуточных и конечных расчетных результатов.
ОЗУ двустороннего действия, т. е. принимает и выдает
информацию и характеризуется высоким быстродействием.
В машинах второго поколения ОЗУ обладает сравнительно
небольшой емкостью (для хранения данных, необходимым
при ближайших вычислениях). ЦВМ третьего поколения,
входящие в состав вычислительных систем, обладают ОЗУ
с достаточно большой емкостью памяти. ДЗУ по техни-
ческим данным аналогичны ОЗУ, но выполняются одно-
стороннего действия и служат только для хранения и
выдачи постоянно применяемых стандартных подпрограмм
и табличного материала, которые записываются в ДЗУ
при его изготовлении. ВН имеет большую емкость и
сравнительно малую скорость действия, является резер-
вом для ОЗУ и не участвует непосредственно в процессе
вычисления.
339
3. Арифметическое устройство (АУ) выполняет ариф-
метические и логические действия (операции) над числами
и командами и процессе решения задачи. Работа АУ в зна-
чительной мере определяет быстродействие машины, т. е.
количество арифметических операций, которое может быть
выполнено ЦВМ в 1 с.
4. Устройство управления (УУ) автоматически управ-
ляет вычислительным процессом, обеспечивая заданную
программой последовательность выполнения элементар-
ных операций. В ряде ЦВМ устройство управления совме-
щается с арифметическим устройством в единое вычисли-
тельное устройство (ВУ).
5. Устройство вывода осуществляет вывод из машины
полученных результатов, их запись и передачу по каналам
связи в виде закодированных сигналов, удобных для
последующего использования оперативным персоналом,
автоматическими регуляторами или непосредственно ис-
полнительными механизмами.
6. Пульт управления служит для контроля за ходом
вычислений и оперативного управления машиной (пуск,
останов, проверка состояния отдельных блоков и т. п.).
Порядок взаимодействия всех звеньев ЦВМ задается
программой, которая вводится в запоминающее устрой-
ство машины вместе с исходными данными (рис. XIX.1).
Запоминающее устройство состоит из отдельных ячеек,
которым присвоены постоянные номера, называемые
адресами. Адрес ячейки является одновременно адресом
хранящегося в ней числа или команды.
Команда, т. е. закодированная в виде цифр группа
сигналов, показывает, какую арифметическую или логи-
ческую операцию и над какими числами следует выполнить.
Одна подгруппа сигналов, называемая кодом операции,
определяет характер операции. Остальные подгруппы
кодированных сигналов называются адресами и показы-
вают, откуда взяты числа для выполнения операции и
куда следует направить ее результат. На рис. XIX. 1
показана блок-схема трехадресной ЦВМ. На данной схеме
видно, что код операции передается из УУ непосредственно
в АУ, а адреса последовательно посылаются в ОЗУ *.
Арифметическое устройство в соответствии с полученным
сигналом подготавливается к выполнению заданной опе-
рации. Затем из ОЗУ в АУ поступают коды чисел, ука-
занных в I и II адресе. Результат операции из АУ посту-
пает в ячейку ОЗУ, указанную в III адресе.
В зависимости от конструкции машины в состав
команды может входить различное количество адресов и
в соответствии с этим ЦВМ бывают одно-, двух- н трех-
адресными. В одноадресных машинах для решения одной
и той же задачи программа должна содержать большее
число команд, чем в трехадресной машине, но схема
управления одноадресной машиной значительно проще.
Количество команд и время решения задачи по этим
командам можно значительно сократить, если ре-
зультат предыдущей операции задерживается в АУ и
участвует в последующей. Для двухадресной машины III
адрес в программе пе указывается, так как результат
всегда направляется в один из имеющихся двух адресов
(либо только I, либо только II). В машинах одно-, двух-
и трехадресных ячейки, хранящие команды, имеют адреса,
возрастающие по порядку номеров. По выполнении оче-
редной команды машина переходит к ячейке с номером
на единицу большим. Такая работа ЦВМ продолжается
до окончания программы или до момента поступления
особой команды, которая может изменить порядок выпол-
нения вычислений.
В процессе вычислений происходит обмен информа-
циями между запоминающими устройствами ОЗУ и ВН
таким образом, что все данные, необходимые для очеред-
ных действий,группами вводятся из ВН в ОЗУ и, наоборот,
использованные данные и результаты вычислений, которые
* На рис. XIX.1 показаны варианты движения
информации, хранящейся как в ОЗУ, так и в ДЗУ.
340
не требуются в ближайшее время при выполнении расче-
тов, группами выводятся из ОЗУ. освобождая ячейки
для новой информации.
Каждая команда в ЦВМ выполняется в течение одного
такта серией управляющих сигналов (импульсов), в опре-
деленной очередности вводящих в действие необходимые
блоки машины. Управление машиной посредством серии
управляющих импульсов может быть синхронным или
асинхронным. В первом случае для выполнения каждой
элементарной операции отводится время, кратное периоду
синхронизирующих импульсов, вырабатываемых специ-
альным генератором тактовых импульсов. По истечении
определенного промежутка времени происходит автома-
тический переход к выполнению следующей операции.
Контроль окончания предыдущей операции отсутствует.
В асинхронных ЦВМ по окончании элементарной операции
вырабатывается специальный сигнал, обеспечивающий
переход к выполнению следующей операции.
Устройства ввода и вывода, называемые внешними
устройствами машины, работают значительно медленнее
основных звеньев ЦВМ. Поэтому многие типы машин
имеют несколько комплектов внешних устройств, рабо-
тающих параллельно. В тех случаях, когда информация
поступает в ЦВМ в виде аналоговых величин, а результаты
вычислений также должны быть представлены в виде
непрерывных сигналов (например, г управляющих ЦВМ),
внешние устройства дополняют специальными аналого-
дискретными преобразователями.
В машинах предусматривается возможность работы
в любом из следующих режимов: а) автоматический —
машина работает без участия оператора до окончания вычи-
слений по заданной программе; б) полуавтоматический —
машина автоматически останавливается после выпол-
нения отдельной элементарной операции; в) проверочный
режим работы, позволяющий производить ручное управ-
ление отдельными блоками машины и вести за ними наблю-
дения по световым табло.
XIX. 1,3- Элементы вычислительных машин
ЦВМ выполняется по возможности нз однотипных
элементов (стандартных ячеек), которые в комплексе
обеспечивают реализацию сложных функциональных и
логических зависимостей вычислительного процесса. В за-
висимости от выполняемых функций элементы ЦВМ под-
разделяются на запоминающие, логические и вспомога-
тельные.
Запоминающие элементы предназначены для приема,
хранения и выдачи сигналов, представляющих цифровые
коды. В качестве таких элементов, которые могут нахо-
диться только в двух устойчивых состояниях, используются
электронные лампы, полупроводниковые приборы, фер-
ромагнитные элементы, а также различные их сочетания.
Кроме того для этой цели исполг чуются электроннолу-
чевые трубки, магнитные ленты, магнитные диски и
барабаны (точнее, их элементарные участки).
Логические элементы применяются для управления
работой отдельных узлов, блоков и устройств машины,
а также для построения схем, реализующих логические
функции.
К вспомогательным элементам относятся усилители
сигналов (потенциальные и импульсные), катодные повто-
рители, формирователи и др. Потенциальные усилители
применяются для восстановления вли усиления уровней
потенциалов, передаваемых по цепчм машины. Импульс-
ные усилители служат для усиления импульсов токов.
Катодные повторители применяются для повышения
помехоустойчивости элементов, к которым онн подклю-
чены, и обеспечивают их согласования с другими элемен-
тами. Формирователи используются для формирования
илн изменения формы импульсных -сигналов, а также для
восстановления импульсов по амплитуде, форме и дли-
тельности.
XIX.1.4. Узлы логических устройств
В различных устройствах ЦВМ широко применяются
идентичные узлы, комплектуемые из простых элементов,
каждый из которых выполняет вполне определенную
логическую функцию. Наиболее распространенными уз-
лами в цифровых машинах являются: суммирующие схемы
(сумматоры), регистры, счетчики и дешифраторы (изби-
рательные схемы).
Сумматоры осуществляют операцию поразрядного
суммирования двоичных чисел и в зависимости от выпол-
няемых ими функций в различных блоках АУ могут иметь
широко применяются сдвигающие регистры, в которых
предусмотрена возможность сдвига хранящегося в нем
двоичного числа влево или вправо на один или несколько
порядков (разрядов), что соответствует его умножению
на целую положительную (при сдвиге влево) или отри-
цательную (при сдвиге вправо) степень числа 2. Приме-
няются также специальные схемы (сдвигатели), которые
позволяют при подаче одного сдвигающего импульса
сдвигать в регистре хранящееся число на любое число
разрядов. В машинах с последовательной подачей инфор-
мации или с последовательным порядком выполнения
операций сдвигающий регистр используется также для
преобразования параллельного кода в последова-
тельный и обратного преобразования.
Назначение счетчиков фиксировать число им-
пульсов, поступающих последовательно по одной
линии, а также сравнивать количество импульсов
в разных последовательностях. Счетчики могут
быть также использованы для целей получения
наперед заданных последовательностей сигналов.
Счетчики применяются в устройствах централь-
ного и местного управления машин (для счета
номеров команд, числа циклов при операциях умно-
жения и деления), устройствах преобразования
ИЛИ
Перенос в_
^старший
разряд
Рис. XIX.2. Схема сумматора параллельного
действия
разное схемное решение. На рис. XIX.2, а приведена
блок-схема сумматора параллельного действия, осуще-
ствляющего сложение двух цифр, прием единицы из
младшего разряда н передачу единицы в старший разряд.
Порядок работы такого сумматора иллюстрируется
в табл. XIX.4, а примерная схема его реализации на ло-
гических элементах дана на рис. XIX.2, б.
Требуемый порядок взаимодействия отдельных эле-
ментов в сумматорах и других блоках АУ обеспечивается
специальными схемами совпадения на логических эле-
ментах (называемыми клапанами или вентилями), которые
срабатывают по сигналам, поступающим от УУ.
Регистры, применяемые в различных устройствах
ЦВМ, представляют собой набор ячеек (триггеров) или
логических схем с управляющими элементами. Последние
предназначены для запоминания и хранения информации,
записанной в двоичном коде. Кроме того, регистры выпол-
няют операции приема и выдачи чисел в другие узлы ма-
шины. В арифметических устройствах цифровых машин
аначоговых величин в дискретные в цифровых следящих
системах и т. п. В зависимости от способа счета различа-
ются счетчики прямого счета (для сложения импульсов),
обратного счета (для вычитания импульсов) и реверсив-
ные.
Избирательными схемами, или дешифраторами^ назы-
ваются такие устройства, которые имеют отдельные
выходы для разных сочетаний входных элементов. В ЦВМ
дешифраторы применяются для выдачи сигналов в те
или иные цепи управления или для передачи информации
в зависимости от комбинации сигналов на входах. Таким
образом, дешифратор осуществляет расшифровку подан-
ного на его вход кода с выдачей управляющего сигнала
на один или несколько его выходов. Коды чисел, т. е.
комбинация сигналов, подаваемых на вход дешифратора,
обычно считываются с регистров. Примером функции,
выполняемой дешифратором, является выбор ячеек запо-
минающих устройств для записи, считывания и регене-
рации кодов чисел и команд. Большое распространение
341
Таблица XIX.4
Порядок работе одноразрядного сумматора
Входы Выходы
1-я цифра 2-я цифра Перенос из младшего разряда Выход суммы Перенос в старший разряд
0 0 0 0 0
1 0 0 1 0
0 1 0 1 0
0 0 1 1 0
1 1 0 0 1
1 0 1 0 1
0 1 1 0 1
1 1 1 1 1
получили избирательные схемы на полупроводниковых
диодах (диодные дешифраторы) или феррит-транзистор-
пых ячейках (магнитные дешифраторы). Схема выпол-
нения дешифратора на 4 входа с заданной функцио-
нальной зависимостью на 16 выходов приведена на
рис. XIX.3.
фолент, перфокарт, магнитных лент, магнитных дисков
или других средств *.
В зависимости от состава исходных данных и способов
их представления существенно изменяется структура
внешних входных устройств. На рис. XIX.4. показана
примерная блок-схема ввода информации в машину.
Из схемы видно, что данные, которые вводятся оператором
вручную непосредственно в вычислительном центре или
ранее подготовленные на перфокартах или перфолентах
в оперативных пунктах управления, повторяются дважды
и вводятся через контрольник, где осуществляется кон-
троль правильности их ввода. Информация,поступающая
от дискретных или аналоговых датчиков, фиксируется на
перфоленте или перфокарте. Сбор информации произво-
дится обегающим устройством, работающим по определен-
ной программе. Так как обычно информация поступает
записаииая в десятичном исчислении, то после считываю-
щего устройства она преобразуется в кодирующем устрой-
стве и фиксируется на магнитной ленте (или перфоленте)
в двоичном коде, а затем через устройство ввода поступает
в запоминающее устройство ЦВМ.
Запоминающие устройства ЗУ, предназначенные для
хранения информации, характеризуются прежде всего
емкостью и быстродействием. Емкость ЗУ определяется
количеством двоичных чисел, которые могут храниться
в них одновременно. Быстродействие определяется вре-
менем обращения к ЗУ, т. е. временем, необходимым для
записи или считывания чисел, включая время поиска
числа и при необходимости его восстановления (реге-
нерации) после считывания.
Рис. XIX.3. Функциональная схема двухступенчатого дешифратора на 4 входа (на логических
элементах)
XIX. 1.5 Основные блоки
и устройства ЦВМ
Входные устройства ЦВМ подразделяются на
внешние входные устройства и устройства ввода. Внеш-
ние устройства являются комплексом механизмов, осу-
ществляющих подготовку исходных данных и программы
решения задачи в форме, удобной для ввода в машину:
а) перевод чисел из одной системы счисленья в другую;
б) унификафия аналоговых величин и преобразование
их в дискретные. В машину вводятся также различные
постоянные и полупостоянные величины*. Эти данные
вводятся в машину в кодированном виде с помощью пер-
* В тех случаях,
ются в ДЗУ машины
когда они заранее не записыва-
при ее изготовлении на заводе.
Ячейка ЗУ состоит из п элементов (по количеству
разрядов числа) с двумя устойчивыми состояниями, из них
одно принимается за нулевое, а другое — за единичное.
Каждой ячейке, запоминающей одно число, придается
порядковый номер, являющийся адресом ячейки и одно-
временно адресом числа, которое отыскивается в ЗУ
специальным устройством управления.
Классификация запоминающих устройств приведена
на рис. XIX.5. В ЗУ с последовательным доступом счи-
тывание информации осуществляется только в опреде-
ленной последовательности, например считывание инфор-
* Основные требования, предъявляемые к носите-
лям информации,—большая плотность записи и надеж-
ность считывания, возможность многократного исполь-
зования, долговечность и сохранность записи при -дли-
тельном хранении.
342
мации с рулона магнитной пленки. В периодических ЗУ
(с циклическим доступом) информация находится в дви-
жении относительно читающего устройства и может быть
считана только в определенные моменты времени, когда
она появляется под читающим элементом (например,
в случае хранения информации на магнитном барабане).
порядка выполнения операций арифметические устрой-
ства подразделяются на устройства последовательного
действия (поступление чисел в А*У и операции над ними
производятся последовательно разряд за разрядом) и
параллельного действия (операции над числами произво-
дятся одновременно по всем разрядам).
га запоминающее
или арифметическое
устройство ЦВМ
Рис. XIX.4. Примерная блок-схема ввода инфор-
мации в ЦВМ
Рис. XIX.5. Классификация запоминающих ^стройсть
В ЗУ с произвольным доступом нахождение соответ-
ствующей ячейки и выборка необходимых данных опре-
деляются работой переключающих схем, которые отли-
чаются высоким быстродействием, но требуют применения
большого количества электронной аппаратуры. К та-
ким ЗУ, используемым обычно в качестве внутренней
памяти, относятся матричные накопители на ферритовых
сердечниках и накопители на электроннолучевых трубках.
Запоминающие устройства с нестирающейся формой
записи позволяют осуществить только однократную за-
пись информации, которая производится по мере надоб-
ности оператором (например, при изготовлении перфокарт
или перфолент) или осуществляется при изготовлении
ЗУ (например, при распайке элементов диодных мат-
риц). Запоминающие устройства со стирающейся фор-
мой записи позволяют многократную перезапись ин-
формации до естественного износа самого носителя
информации. ЗУ считаются статическими, если записан-
ная в них информация остается неподвижной относитель-
ного самого носителя (например, магнитные барабаны
и т. п.). Если информация находится в движении отно-
сительно носителя (например, в различных линиях за-
держки), то такие ЗУ являются динамическими. В ста-
тических ЗУ кратковременного типа требуется периоди-
ческая регенерация (восстановление) записанной инфор-
мации, а при отключении питания машины информация
теряется. В ЗУ долговременного типа записанная инфор-
мация сохраняется даже тогда, когда ЦВМ выключается.
Арифметическое устройство является важнейшим
узлом, которое участвует в выполнении почти всех опе-
раций машины; его конструкция определяет быстродей-
ствие ЦВМ и круг решаемых- ею задач. В зависимости.от
По структуре АУ бывают двух типов: 1) с универ-
сальным сумматором; 2) с функциональными блоками.
АУ первого типа содержит ряд схем, реализующих эле-
ментарные операции: сложение, сдвиг, получение обрат-
ного (или дополнительного) кода. Блок управления, нахо-
дящийся в составе АУ, получив код операции, формирует
последовательность сигналов, необходимых для реализа-
ции заданной арифметической операции, при помощи
последовательности элементарных операций. В АУ вто-
рого типа каждый блок выполняет определенную операцию,
а схема управления направляет поступающие числа в соот-
ветствующий блок в зависимости от кода операции.
В обоих типах АУ (независимо от системы счисления
и других признаков) содержатся следующие узлы: 1) сум-
матор, выполняющий операцию сложения; 2) регистры
для приема чисел, хранения их в течение времени выпол-
нения операции, выдачи результатов; 3) блок управления
операциями, осуществляющий необходимые передачи
между регистрами и сумматором, а также управляющий
обменом информацией между АУ и другими устройствами
машины. В АУ с функциональными блоками кроме ука-
занных узлов имеются также специальные устройства —
блок умножения, блок деления, блок сравнения и др.
Устройства управления обеспечивают взаимосвязь
и автоматическую работу всех блоков ЦВМ по программе,
реализующей заданный алгоритм. Команды, из которых
составляется программа работы машины, подразделяются
на счетные (вычислительные и логические) команды и
служебные (управляющие) команды.
Система команд, т. е. программа работы ЦВМ пре-
дусматривает строгую последовательность выполнения
счетных и служебных операций. Поэтому устройство
343
управления должно обеспечить определенный ритм их
выполнения, что необходимо для координации действия
всех звеньев электронной вычислительной машины. Для
этого устройство управления систематически вырабаты-
вает серии тактовых (управляющих) импульсов, задаю-
щих начало и очередность выполнения блоками машины
отдельных элементарных операций. В ЦВМ, выполняющих
однотипные операции, применяется центральная система
управления, при которой длительность рабочего цикла,
а следовательно, и количество тактовых импульсов оди-
наково независимо от выполняемой операции. В большин-
стве вычислительных машин, имеющих разнообразную
программу, для сокращения возможных холостых ходов
машины применяется смешанная (центральная и мест-
ная) система управления, которая помимо основного
цикла работы предусматривает возможность подачи до-
полнительной серий импульсов, необходимых для выпол-
нения операции, по продолжительности не укладываю-
щейся в основной рабочий такт машины. В этом случае
по окончании цикла подачи главных импульсов блок
центрального управления временно останавливается и
вновь включается в действие только после отработки си-
стемы местного управления (соответствующим устрой-
ством машины).
Выходные устройства ЦВМ. Конструкция выходных
устройств, осуществляющих вывод из машины получен-
ных результатов, зависит от назначения ЦВМ.
Если поступающие из машины данные должны быть
представлены в виде печатных документов, то выводные
блоки состоят из различных типов считывающих устройств
(магнитных и перфорационных), дешифраторов (преобра-
зующих полученную информацию в десятичном коде) и
печатающих аппаратов. Если результаты должны быть
переданы в различные отделы и службы предприятия, то
в общую цепь аппаратов включаются также телеграфные
или другие телепередающне устройства. Быстродействие
электронной вычислительной машины значительно пре-
восходит быстродействие выходных устройств; поэтому
в ряде случаев вывод информации из машины осуще-
ствляется несколькими параллельно действующими цепями
аппаратов.
В случае использования ЦВМ для непосредственного
управления технологическими процессами выходные
устройства машины при необходимости должны осуще-
ствлять преобразование дискретных кодов в аналоговые
сигналы.
XIX.2. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Х1Х.2.1. Алгоритмический процесс
Переработка информации по некоторым правилам,
определяемым данным алгоритмом, называется алгорит-
мическим процессом. Обычно этот процесс распадается
на ряд более или менее автономных процессов, каждый
из которых переводит информацию из одного состояния
в другое, в результате чего переработанная информация
на одном этапе становится исходной для последующего
этапа. Если этап имеет несколько возможных приемников,
тс должны быть заданы правила однозначного определения
последующего этапа переработки информации в зависи-
мости от полученного результата на данном или предыду-
щих этапах алгоритмического процесса. Совокупность
всех этапов алгоритмического процесса при его выпол-
нении на ЦВМ называется программой задачи, а каждый
ее отдельный этап — командой. Последняя представляет
собой описание некоторых вычислительных или логиче-
ских операций, полностью определяющих как содержание
данного этапа алгоритмического процесса, так и его
приемника.
При решении задач на ЦВМ ее программа, состоящая
из определенной последовательности команд и являю-
344
щаяся описанием заданного алгоритма, должна быть
составлена настолько подробно, чтобы каждый этап
программы содержал только одну операцию, являющуюся
для машины элементарной (непосредственное выполнение
ее предусмотрено в самой конструкции машины). При
использовании языка машины, т. е. при соответствующем
кодировании, программа записывается в виде последо-
вательности команд, представляемых в специальной цифро-
вой форме. Необходимость использования в программе
только элементарных операций машины, набор которых
обычно невелик, приводит к тому, что описание алгоритма
машинным языком получается весьма громоздким и трудио-
обозримым. Поэтому обычно на первом этапе программи-
рования используется какой-либо из промежуточных
языков, в основе которых лежит формульно-словесный
способ описания алгоритмов. К таким языкам относятся
наиболее распространенные в настоящее время алгорит-
мические языки АЛГОЛ-60, КОБОЛ, ФОРТРАН и др.,
описанные в гл. XXI.
XIX.2.2. Команды, выполняемые ЦВМ
Каждая ЦВМ характеризуется определенной систе-
мой команд (элементарных операций), которые она может
принять к исполнению. В зависимости от их назначения
машинные команды подразделяются на следующие группы:
1) вычислительные и логические команды: а) основные
арифметические операции; б) дополнительные операции
вычислительного назначения; в) логические операции;
2) служебные (управляющие) команды: а) операции
обращения к внешним устройствам; б) операции над коман-
дами (команды переадресации); в) операции передачи
управления.
Рассмотрим группу основных команд, выполняемых
трехадресной ЦВМ. В большинстве машин предусмотрена
возможность выполнения значительно большего числа
элементарных операций, что существенно расширяет
круг задач, решаемых иа ЦВМ.
Вычислительные н логические команды. К основным
арифметическим операциям относятся сложение, вычи-
тание, умножение и деление. Содержание этих команд
приведено в табл. XIX.5. В операциях умножения и
деления результаты вычислений округляются, а в маши-
нах с плавающей запятой еще и нормализуются. После
выполнения любой из указанных команд управление
передается (посредством УУ) к следующей по номеру
команде. В табл. XIX.5 приведены также дополнительные
операции вычислительного назначения. В некоторых
ЦВМ могут быть объединены команды на выделение дроб-
ной и целой частей числа с тем, чтобы число, находящееся
в ячейке а, указанной в адресе IA, было перемещено:
целая часть числа — в ячейку (3, указанную в ПА, а дроб-
ная часть — в ячейку у, указанную в IIIA. Команда цикли-
ческого сложения обычно используется для целей контроля
правильности вычислений и контроля ввода программ.
Команды на выделение дробной и целой частей числа, на
сдвиг по числу имеют смысл тольг о для машин с плаваю-
щей запятой.
Логические (поразрядные) операции упрощают во
многих случаях решение машиной ряда математических
задач, а также позволяют программировать решение
логических задач. К этим операциям относятся логиче-
ское умножение, логическое слох-.ение, проверка совпа-
дения и логическое отрицание. Логические операции,
конъюнкция и дизъюнкция могут быть использованы для
образования кодов новых команд. Для выделения, напри-
мер, одного из адресов команды, достаточно логически
умножить код этой команды на чисто, у которого на местах
выделяемых разрядов стоят единицы, а на местах осталь-
ных разрядов поставлены нули. 11з таких частей команд
при помощи операции -J-Л может быть затем сформиро-
вана новая команда.
Таблица XIX.5
Основные вычислительные и логические операции, выполняемые ЦВМ
Наименование элементарной опер -ции Обозна- чение Адрес Содержание команды
1A IIA I1IA
Основные арифметические операции
Сложение + a ₽ У Сложить два числа, находящихся в ячейках а и [3. Результат направить в ячейку у. Перенос единицы производится в старший разряд ре- зультата
Вычитание — a p Y Вычитать из числа, находящегося в ячейке а, число, находящееся в ячейке р. Результат на- править в ячейку у
Умножение X a ₽ V Перемножить два числа, помещенные в ячей- ки а и р. Результат направить в ячейку у
Деление Д О I! о Л И 1 Разность модулей d т е л ь н 1—1 a ы e one a ₽ ) а ц и и ₽ Y J LI Ч И С л Y Разделить число, находящееся в ячейке а, на число, находящееся в ячейке р. Результат направить в ячейку у и тельного назначения Из модуля числа, помещенного в ячейке а, вычесть модуль числа, находящегося в ячейке р. Результат направить в ячейку у
Минимум двух моду- лей min a ₽ Y Из двух чисел, находящихся в ячейках а и Р, выбрать меньшее число й поместить в ячей- ку Y
Минимум модулей двух чисел | min | a Y Из двух чисел, находящихся в ячейках а и Р, выбрать число с меньшим модулем и поме- стить его модуль в ячейку у
Максимум двух чисел max a ₽ Y Из двух чисел, находящихся в ячейках а и Р, выбрать большее число и поместить в ячей- ку Y
Максимум модулей двух чисел | max | a ₽ Y Из двух чисел, находящихся в ячейках а и Р, выбрать число с большим модулем и поме- стить его модуль в ячейку у
Извлечение квадрат- ного корня Г a — ₽ Из числа, находящегося в ячейке а, извлечь квадратный корень и поместить его в ячейку р. Адрес ПА в данной операции не используется
Образование модуля числа mod a — ₽ Из числа, находящегося в ячейке а, образо- вать модуль и поместить его в ячейку р
Выделение дробной части числа { J a ₽ Из числа, находящегося в ячейке а, выделить дробную часть и поместить ее в ячейку Р
Выделен и е цел о :i ча - сти числа I ] a — ₽ Из числа, находящегося в ячейке а, выделить целую часть и поместить ее в ячейку Р
Сдвиг по числу —> 4 a ₽ Y Разряды числа, находящегося в ячейке Р (по адресу ПА), сдвинуть на число разрядов, равное порядку числа, находящегося в ячей- ке а, вправо или влево в зависимости от знака порядка. Результат поместить в ячейку у
345
Продолжение табл. XIX.5
Наименование элементарной операции Обозна- чение Адрее Содержание команды
IA НА ША
Сдвиг по адресу впра- во а ₽ У То же, но сдвиг производится вправо нлн влево на число разрядов, равное числу, указан- ному в ячейке а
Сдвиг по адресу влево <— а ₽ У
Циклическое сложе- ние +U а ₽ У То же, что при сложении, ио перенос единицы производится в младший разряд
Логи ч е с к и е по р а з рядные операции
Умножение X а У Выполнить поразрядно операцию «конъюнк- ции» над кодами чисел, находящихся в ячей- ках а и Р. Результат направить в ячейку у
Сложение Ч-Л а У Выполнить аналогично операцию «дизъюнк- ции»
Проверка совпадения а У Выполнить поразрядно операцию «равно- значности» над кодами чисел, находящихся в ячейках а и [3. Результат направить в ячей- ку у. Операция удобна для проверки совпаде- ния кодов двух чисел. В случае полного совпа- дения кодов двух чисел во всех разрядах IIIА появятся единицы
Отрицание —л а — У Поразрядно в ячейку у заносятся величины, инверсные значениям таковых в соответ- ствующих разрядах числа, находящегося в ячейке а. Адрес ПА не используется
По выполнении любой из перечисленных команд
управление передается к следующей по номеру команде
программы.
Служебные команды. К операциям обращения к внеш-
ним устройствам относится следующая группа разнооб-
разных команд (табл. XIX.6): ввод кодов; передача кодов
из ОЗУ во внешний накопитель (запись); передача кодов
из ВН в ОЗУ (считка), печать, останов. Так как операции
пересылки кодов, т. е. ввод кодов, запись или счнтка их,
являются групповыми операциями и производятся в по-
рядке возрастания номера ячеек, кодируются либо на-
чальный и конечный номера ячеек, участвующих в опера-
ции, либо начальный номер группы ячеек и их количество.
При выводе на печать полученные результаты должны
переводиться из двоичной в десятичную систему счисле-
ния. Если в схеме машины не предусматривается автома-
тическое преобразование кодов, таковое исполняется
специальной стандартной подпрограммой по отдельной
команде. При наличии в машине нескольких выводных
устройств это должно быть учтено количеством выводных
команд. По выполнении любой из первых четырех опера-
ций управление передается следующей по номеру команде
программы. После команды останов вычисления прекра-
щаются.
К операциям над командами относятся сложение и
вычитание. Эти операции позволяют на машине произво-
дить в необходимых случаях преобразование команд,
прибавляя к числу, представляющему команду (или отни-
мая от него), определенное число единиц в соответствую-
щих разрядах. Указанные операции называются также
командами переадресации. Как и в предыдущих опера-
циях, после выполнения команды переадресации управ-
ление передается следующей команде программы. Особый
интерес представляют задачи, решение которых может
быть расчленено на полностью или частично повторяемые
вычислительные этапы, что дает возможность в процессе
составления машинной программы многократно исполь-
зовать одну и ту же группу команд. Во многих случаях
повторяемость расчетных этапов зависит от определенных
признаков заранее сформированных или вытекающих
из результатов расчетов; поэтому необходимы специаль-
ные команды, позволяющие нарушать обычный порядок
вычислений и передавать управление команде, не распо-
ложенной непосредственно за только что выполненной.
Кроме того, в зависимости от полученных результатов
вычислений может возникнуть необходимость передачи
управления одному из нескольких заранее подготовлен-
ных участков программы или одной из стандартных под-
программ. Осуществление такого порядка ведения вычис-
лительных процессов производится операциями передачи
управления, которые перечислены в табл. XIX.6.
Операция передачи управления по признаку заклю-
чается в том, что в зависимости от результатов арифме-
тических или логических операций в специальном запо-
минающем устройстве (триггере) вырабатывается признак,
который сохраняется до следующей команды и исполь-
зуется, если вновь поступившая команда является коман-
дой передачи управления. Таким признаком, например,
может служить знак минус в результате выполнения
операции сложения или вычитания, получение резуль-
346
Таблица XIX 6
Основные служебные команды, выполняемые ЦВМ
Наименование служебной команды Обозна- чение Адрес Содержание команды
IA ПА [НА
Операции обращения к внешним устройствам
Ввод кодов Вв п « + 1 — Ввести в п ячеек a -J- 1, а -|- 2, . . ., а ,, ОЗУ соответствующие коды из вводного устрой- ства
Запись (передача ко- дов из ОЗУ во внешний накопитель) Ва п а В IA указывается номер п-го барабана или ленты ВН, куда производится запись; в ПА — номер а ячейки барабана или лепты, с которой можно начинать запись, в ША — номер ячей- ки у ОЗУ, с которой начинается операция
Вб 3 ₽ — В IA указывается вид операции «запись», в ПА — номер числа во внешней памяти р (но- мер ячейки ВН), до которого можно произво- дить запись
Передача кодов из ВН в ОЗУ (считка) Ва п а V В IA указывается номер п-го барабана или ленты ВН, из которого производится считка; в ПА — номер а ячейки барабана или ленты, с которой можно начинать считку. В ША — номер ячейки у ОЗУ, с которой начинается перенос кодов
Вб с ₽ — В IA указывается вид операции — «считка»; в ПА — номер числа в ОЗУ (т. е. номер ячей- ки ОЗУ), до которого можно переносить коды из ВН
Печать П — п а Печатать коды групп чисел, содержащие (п 1) чисел, начиная с номера а, указанного в ША. При наличии нескольких выводных устройств в IA указывается номер такового
Останов Сложение Вычитание Передача управления в зависимости от сравне- ния двух чисел с учетом знаков Ост Ф е о Кома Ki К* п е р а ц и сс н д ы п е а а и п е р е р е а д р к2 к2 дачи у К с а ц и и Прибавить к числу, номер которого указан в IA, число, номер которого указан в ПА. Результат направить в ША травления Сравнить число а, находящееся в ячейке а, с числом Ь, находящимся в ячейке р. Если а > Ь, перейти к выполнению следующей команды программы, а если a -;Z b, перейти к выполнению команды, номер которой ука- зан в ША
Передача управления в зависимости от сравне- ния модулей двух чисел 1^1 а к. То же, только сравниваются не числа, а их модули
Передача управления в зависимости от равен- ства двух чисел — а ₽ к Сравнить число а, находящееся в ячейке а, с числом Ь, находящимся в ячейке (3. Если а = Ь, передать управление команде, указан- ной в ША. В случае a=j= b перейти к выпол- нению следующей команды
347
Продолжение табл. XIX.6
Наименование служебной команды Обозна- чение IA Адрес НА ША Содержание команды
Передача управления в зависимости от нера- венства двух чисел а К Если a-j-b, передать управление команде, указанной в ША. При а = b перейти к выпол- нению следующей команды
Передача управления по признаку УПП К1 к2 ‘— Передать управление команде Ki в IA, если в результате выполнения предыдущей опе- рации в специальном запоминающем устрой- стве выявится признак, или команде К2 в ПА, если признака не будет
Использование коман- ды УПП для выполне- ния операции безуслов- ного перехода УПП К1 к2 —- Независимо от наличия или отсутствия вы- рабатываемого признака в результате преды- дущей операции осуществить передачу управ- ления команде К
Передача управления по знаку числа УПЧ а Ю к2 Если число, номер которого а указан в IA, имеет знак (или —), управление передается команде Ki в IIA; если это число имеет знак — (или -|-), управление передается команде К2 в ША
Использование коман- ды УПЧ для выполне- ния операции безуслов- ного перехода УПЧ сс К к Независимо от наличия или отсутствия выра- батываемого признака в результате предыду- щей операции осуществить передачу управле- ния команде К
Команда безусловного перехода БП — — п -j- 1 Передать управление команде, находящейся в ячейке п 4- 1
тата, большего единицы, в машинах с плавающей запятой,
образование единиц во всех разрядах результата при
выполнении логических операций и т. п. Указанные выше
команды называются операциями условного перехода или
условной передачи управления.
В случае, когда заданная программой очередность
выполнения команд должна быть приостановлена для
возможности выполнения другой заранее заданной после-
довательности команд (например, по определенной стан-
дартной подпрограмме или по какой-либо другой при-
чине), в машине должна быть осуществлена операция
безусловного перехода. Для выполнения такой операции
могут быть использованы соответствующим образом
трансформированные команды УПП или УПЧ.
XIX. 2.3. Элементарное программирование
К элементарному программированию относятся непо-
средственное программирование; разветвляющиеся про-
цессы; циклические процессы; блок-схемное программи-
рование и передача управления на подпрограммы.
Непосредственное составление программы на машин-
ном языке может быть применено для тех задач, в которых
математические и логические зависимости легко могут
быть разложены на элементарные операции, осуществляе-
мые на ЦВМ. Такое программирование сводится к опре-
делению должной последовательности операций и рацио-
нальному размещению в ячейках памяти машины исход-
ных данных, команд, вспомогательных констант, промежу-
точных и окончательных результатов. Так как при составле-
нии программы неизвестны номера свободных ячеек памяти
и количество ячеек, необходимых для размещения команд,
348
промежуточных результатов и т. п., применяются опре-
деленные буквенно-числовые обозначения, называемые
условными адресами.
Процесс непосредственного программирования тесно
связан с тождественным преобразованием заданных фор-
мул, так как при этом может быть достигнуто уменьшение
числа элементарных операций и количества ячеек памяти,
занятых командами. Определенное значение имеет также
принятая последовательность выполняемых операций,
которая может быть выбрана различными способами, что
влияет на количество используемых рабочих ячеек па-
мяти. Из соображений экономии ячеек запоминающего
устройства целесообразно результаты промежуточных
вычислений помещать в рабочие ячейки, содержащие
ранее использованные результаты, которые при последую-
щих расчетах уже не потребуются.
Ввод всей информации (программы и исходных дан-
ных) в память машины осуществляется специальной коман-
дой группового ввода. В процессе исполнения этой команды
сначала вводится в запоминающее устройство программа
решения задачи, а затем исходные данные. При исполне-
нии групповых операций, если адреса образуют последо-
вательный ряд чисел, нет необходимости перечислять их
все в команде. Если структура команды или состояние
ОЗУ не позволяет разместить в групповой команде всю
необходимую информацию, то групповая операция может
быть реализована несколькими командами.
В ряде случаев ход расчета и порядок выполнения
отдельных операций не могут быть заранее установлены
и определяются в процессе расчета только в результате
проверки выполнения некоторого логического условия.
Такие вычислительные процессы называются разветвляю-
щимися и им соответствуют разветвляющиеся программы.
Вполне понятно, что такое программирование связано
с размещением в памяти машины команд, определяющих
вычислительные процессы по всем ветвям разветвлений,
и команд, осуществляющих передачу управления.
В табл. XIX.6 приведены некоторые условия сравне-
ния двух ветвей разветвляющегося вычислительного
процесса. Если же вычислительный процесс разветвляется
на три и более ветвей, то соответствующее условие, в свою
очередь, должно быть расчленено на ряд условий, каждое
из которых определяем одну ветвь от остальных. Поэтому
программирование разветвляющихся процессов всегда
сводится к построению программы для двух разветвлений.
Одним из условий эффективного использования ЦВМ
является возможность выполнения большого числа опера-
ций с помощью небольшого числа команд, что может быть
достигнуто представлением алгоритма в виде ряда повто-
ряющихся серий операций. Вычислительные процессы,
реализующие такой алгоритм, называются циклическими.
Группа команд, которая повторяется последовательно
некоторое число раз, называется циклической программой
или циклом. Общее число циклов, необходимых для
решения задачи, может быть указано заранее, либо опре-
деляется в процессе вычислений.
Для построения циклической программы в каждом
отдельном случае подбирается определенное логическое
условие, при выполнении которого может быть определено
окончание циклического процесса, после чего произво-
дится его проверка и передача управления новому циклу
или последующим командам в зависимости от исхода этой
проверки. Кроме того, в программу цикла включается
команда, осуществляющая надлежащее заполнение запо-
минающего устройства перед началом последующего
цикла.
Последним видом элементарного программирования
является блок-схемное программирование. Блоком назы-
вается такой участок программы, который может уча-
ствовать в вычислительном процессе лишь в том случае,
когда передача управления от основной программы или
другого блока поступает к его первой команде, а обратная
передача управления основной программе производится
только от его последней команды. Внутри блока возможны
разветвляющиеся и циклические процессы, не связанные
с выходом иа другие блоки. Таким способом программи-
рования удобно пользоваться для решения на ЦВМ слож-
ных задач. При блок-схемном программировании можно
достигнуть существенного сокращения программы за
счет выделения групп команд, повторяющихся в процессе
решения задачи, в отдельные блоки, называемые подпро-
граммами. В процессе вычислений подпрограммы хранятся
в специально отведенных местах внутренней памяти
машины или во внешнем накопителе.
Для передачи управления подпрограмме в основной
программе помещается команда «безусловного перехода»,
в которой указан адрес начальной команды подпрограммы.
Предварительно команда основной программы засылает
в специальную ячейку ОЗУ (регистр возврата) номер
команды, продолжающей процесс вычисления по основ-'
ной программе или указывающей дальнейший порядок
действий. Подпрограмма, содержащая команды от п + 1
до п + т для осуществления вычислительного процесса,
имеет заключительную команду «безусловной передачи»
управления «регистру возврата», который переадресует
управление команде основной программы.
Описанные элементарные методы программирования
зачастую не обеспечивают предъявляемые требования
к составлению компактных программ решения сложных
математических и логических задач. С усложнением
задач уменьшается удельное значение собственно матема-
тических операций и возрастает количество команд управ-
ления. При решении нематематических задач собственно
вычислительные (арифметические) операции почти пол-
ностью отсутствуют, а их алгоритмы излагаются обычно
в словесной форме, что существенно затрудняет процесс
программирования. В ряде случаев решение задач осу-
ществляется путем применения так называемых адрес-
ных программ, интерпретирующих программ, оператор-
ного программирования и т. п.
XIX.3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Растущая потребность в быстродействующих и надеж-
ных средствах вычислительной техники и ограниченные
технические возможности ЦВМ на данном этапе их раз-
вития, привели к созданию вычислительных систем (ВС),
т. е. совокупности взаимосвязанных и согласованно дей-
ствующих машин или процессоров *, обеспечивающих
автоматизацию процессов приема и переработки инфор-
мации.
Отличительной особенностью вычислительных систем
является работа их в мультипрограммном режиме, заклю-
чающемся в одновременном выполнении на каждой ЦВМ
(входящей в состав системы) или на совокупности ЦВМ
нескольких программ или различных частей одной и той же
программы, при котором не требуется окончания ни
одной из программ, для пуска или продолжения выпол-
нения других программ.
Создание мультипрограммных ВС преследует две
цели: 1) свести к минимуму время выполнения некоторого
объема вычислительных работ; 2) освободить пользова-
телей от затруднений, связанных с необходимостью сов-
местной и одновременной реализации нескольких про-
грамм. Для этого необходимо, чтобы ВС удовлетворяли
следующим требованиям.
1. Возможность использования алгоритмических язы-
ков (описанных в гл. XXI), обеспечивающих простоту
и удобство при подготовке рабочих программ, реализуе-
мых вычислительной системой.
2. Независимость работы различных пользователей
при подготовке своих программ.
3. Обеспечение защиты программы данного абонента
от нежелательного вмешательства со стороны программ
или команд других пользователей.
4. Обеспечение гибкого распределения памяти и
времени ВС, исходя из потребностей реализуемых про-
грамм и их приоритетности.
5. Автоматическое управление процессом выполне-
ния различных программ.
6. Обеспечение доступа пользователей к стандартным
программам и подпрограммам, необходимым при выпол-
нении своих рабочих программ.
Вычислительные системы являются мощным средством
повышения скорости обработки больших массивов инфор-
мации, решения сложных математических задач, а также
управления многофункциональными объектами и комплек-
сами (технологического и организационного уровней).
XIX. 3.1. Классификация
вычислительных систем
По типу ЦВМ (процессоров), из которых комплек-
туются вычислительные системы, могут быть однород-
ными и неоднородными, что в значительной мере опре-
деляет программную совместимость входящих в систему
машин.
Программная совместимость машин, т. е. возможность
работы ВС при обмене программами между ЦВМ, имеет
большое значение, так как при ее наличии: 1) существенно
* Процессором (вычислителем) называется автоном-
ная часть ЦВМ, выполняющая элементарные (базисные)
операторы машинного языка данной машины.
349
облегчается организация работы системы в различных
режимах, упрощается задача распределения и перераспре-
деления заявок между машинами (в частности, при возник-
новении аварийных ситуаций); 2) упрощается подготовка
всей совокупности программ (в том числе и библиотеки
стандартных подпрограмм); 3) облегчается подготовка
программистов. Степень программной совместимости не-
однородных машин тем выше, чем больше степень их сход-
ства по таким параметрам, как адресность, система команд,
структура командных слов, емкость запоминающих
устройств для хранения программ.
Различают три уровня программной совместимости
неоднородных машин: 1) уровень машинных команд;
2) уровень интерпретирующих программ или уровень
символических команд; 3) уровень программирующих
программ.
При первом уровне совместимости должна быть полная
унификация по адресности и структуре командных и
информационных слов. По системам команд машин уни-
фикация может быть частичной.
Основное преимущество этого уровня совместимости
состоит в том, что на обмен программами между ЦВМ
затрачивается незначительное время, так как обмен не
сопровождается интерпретацией или преобразованием
программ. Недостатки данного уровня совместимости:
1) значительные затраты времени на составление программ
для обеспечения совместимости; 2) снижение эффективности
каждой из сопрягаемых ЦВМ за счет неполного исполь-
зования оборудования машины или невозможности ис-
пользования некоторых специальных команд, имеющихся
не у всех машин системы.
При втором уровне совместимости обмениваемые
программы составляются не в машинном коде, а в симво-
лической форме с использованием псевдокоманд (микро-
программ) (см. гл. XXI). При этом обмен программами
не сопровождается заметным снижением эффективности
каждой из сопрягаемых машин. Однако появляется необ-
ходимость в интерпретации программ, написанных симво-
лическим языком, на язык той машины данной системы,
в которую они должны вводиться. Для этого также воз-
никает необходимость выделения некоторого объема
памяти для хранения интерпретирующих программ.
Наиболее высокая степень программной совместимо-
сти характерна для третьего уровня, когда обмен програм-
мами по существу заменяется обменом алгоритма, которые
записываются на одном из универсальных алгоритмиче-
ских языков. Каждая ЦВМ системы снабжается своей
программирующей программой (транслятором), с помощью
которой осуществляется преобразование алгоритма, запи-
санного на универсальном алгоритмическом языке, в про-
грамму, записанную на языке команд данной ЦВМ.
При совместимости машин на таком уровне их унифи-
кация по отдельным параметрам хотя и необязательна,
но все же остается желательной.
Преимущества однородных вычислительных систем
следующие: 1) простота обеспечения программной совме-
стимости; 2) облегчение организации технического обслу-
живания машин; 3) упрощение реконструкции и наращи-
вания производительности системы. Однако в ряде слу-
чаев возникает необходимость иметь в составе вычисли-
тельной системы несколько ЦВМ различной производи-
тельности. В этом случае оптимальным решением является
комплектование системы унифицированными машинами,
образующими определенный ряд по производительности,
объему памяти и некоторым другим параметрам.
По постоянству структуры ВС подразделяются на
системы с постоянной и переменной структурой. Под
структурой понимается состав системы и схема функцио-
нальных и управляющих связей между ее элементами.
Две машины системы называются функционально свя-
занными, если от одной из иих к другой возможна пере-
дача функциональной информации (программ решения
задач, исходных и промежуточных данных решаемых
350
задач). Если передача функциональной информации осу-
ществляется только в одну сторону, то ВС называются
ориентированными по функциональным связям, если
в обе стороны — неориентированными. Могут быть и
частично ориентированные системы. Аналогично разли-
чают системы связанные по управлению, когда от одной
из машин (управляющей) поступает к другой (управляе-
мой) машине управляющая информация, необходимая
для правильного функционирования ВС как единой
системы. Каналы связи для передачи функциональной и
управляющей информации могут быть совмещенными или
раздельными.
По степени централизации управления ВС разде-
ляются на централизованные, децентрализованные и
системы со смешанным управлением. При полной центра-
лизации все функции управления осуществляет машина-
директор (машина-диспетчер), координирующая загрузку
машин системы и их взаимодействие в процессе решения
задач. В многомашинных однородных ВС с централизо-
ванным управлением, как правило, функции директора
(диспетчера) может выполнять любая машина, чем обес-
печивается повышенная надежность системы. В децентрали-
зованных системах функции управления распределены
между главными и периферийными машинами. В этом
случае структура средств управления обычно является
иерархической.
По форме обслуживания мультипрограммные вычисли-
тельные системы разделяются иа несколько групп, которые
подробно рассмотрены в гл. XXI. По временному режиму
работы различаются системы, работающие в оперативном
и в неоперативном режимах. Основные особенности систем,
работающих в оперативном режиме и реальном масштабе
времени: 1) высокая степень автоматизации процессов
приема информации, ее обработки и выдачи результатов
решения; роль человека в этих процессах сведена к ми-
нимуму, его вмешательство не должно прерывать процесс
вычислений; 2) емкость оперативной памяти достаточно
большая, значение внешних накопителей информации
сравнительно невелико. В системах, работающих в неопе-
ративном временном режиме, существенно возрастает
значение различных устройств документирования и реги-
страции информации, устройств отображения, пультов
запроса и т. д.; вмешательство человека может быть свя-
зано с прерыванием процесса обработки информации.
XIX.3.2. Организация и распределение
памяти систем. Защита памяти.
Опережающие устройства
Нормальная работа вычислительной системы непо-
средственно связана с рациональной организацией и
порядком распределения различных типов запоминающих
устройств (ЗУ) системы, а также порядком обмена инфор-
мацией между ними. Задача распределения памяти со-
стоит в установлении надлежащего соответствия между
массивами информации (рабочими программами пользо-
вателей, программами системы программирования, про-
граммами организующей системы, массивами констант,
массивами исходных данных и т. д.) и массивами ячеек
памяти ВС.
В вычислительных системах применяются два спо-
соба организации памяти — централизованный и иерар-
хический. При централизованном способе организации
памяти все типы внешних ЗУ связаны непосредственно
с основной оперативной памятью (ООП). Обмен информа-
цией между однотипными или разнотипными внешними ЗУ
производится через ООП. Такая организация памяти
системы целесообразна в тех случаях, когда имеется
соответствие между числом различных массивов инфор-
мации (по частоте пользования и требуемому времени их
переписи в ООП) и числом различных видов внешних ЗУ.
При этом в ООП постоянно хранится часть программ орга-
иизующей (операционной) системы и исполняемые рабочие
программы пользователей.
Более распространенным является иерархический
способ организации памяти. В этом случае непосредственно
с основной оперативной памятью связаны наиболее бы-
стродействующие из внешних ЗУ (например, ЗУ на магнит-
ных барабанах), далее с этими ЗУ связаны следующие по
быстродействию устройства памяти (например, ЗУ на
магнитных дисках) и т. д. Соединение ЗУ производится
с помощью межуровневых информационнглх каналов
с помощью управляющей программы, размещаемой в ООП.
При такой организации памяти все информационные
массивы могут первоначально размещаться в ЗУ нижнего
уровня (архивной памяти системы), а затем, в зависи-
мости от потребности в тех или иных массивах, они пере-
мещаются вверх по иерархии от медленнодействующих ЗУ
большой емкости к быстродействующим ЗУ, вплоть до
ООП сравнительно небольшой емкости.
Распределение памяти системы может быть статиче-
ское или динамическое. В первом случае за каждым инфор-
мационным массивом постоянно закрепляются области
памяти внешних ЗУ. Каждый раз, когда новая программа
вызывается из внешней памяти в оперативную, она поме-
щается по определенному фиксированному базисному
адресу, а те программы, которые находились на ее месте,
переписываются или в другой участок ООП, если они
задействованы в вычислительном процессе и емкость
оперативной памяти достаточна для их хранения, или
во внешнюю память. При статическом распределении
памяти базисные адреса массивов сохраняют постоянные
значения, размещение исполняемых программ, констант
и исходных данных неизменное на весь период вычисли-
тельного процесса до его окончания, вследствие чего опе-
ративная память используется недостаточно эффективно.
Динамическое распределение памяти основано на выде-
лении ячеек оперативной памяти для информационных
массивов в порядке их надобности в данном вычислитель-
ном процессе и с учетом фактической длины массивов.
Динамическое распределение памяти связано с изменением
размещения программ и расчетного материала в ООП,
причем это изменение определяется условиями, которые
выявляются только в ходе вычислительного процесса и
не могут быть заранее учтены при выборе исходного рас-
пределения. Метод динамического распределения памяти,
основанный на страничной организации ЗУ (по 256, 1024,
4096 байтов на страницу) и на сегментации (квантовании)
программ, получил в современных вычислительных си-
стемах большое распространение.
Для предотвращения возможных случаев искажения
информации при одновременном размещении в оперативной
памяти нескольких программ предусматриваются меры
по их защите от взаимного влияния как в процессе реали-
зации, так и при отладке. Поскольку каждой программе
всегда отводится вполне определенное поле памяти,
защита программ сводится к защите от возможных ошибоч-
ных обращений зон или блоков памяти. Сущность функци-
онирования любой системы защиты памяти заключается
в проверке всех кодов адресов, поступающих в оперативную
память при обращении к ней, и выработке необходимых
сигналов по результатам этой проверки. Наибольшее
распространение получили системы защиты памяти по
граничным адресам, по кодам признаков, или маскам,
и по кодам ключей.
В большинстве современных ЦВМ время, затрачи-
ваемое па подготовку команды к исполнению в устрой-
стве управления и выполнения операции в арифмети-
ческом устройстве, в несколько раз превышает время обра-
щения к оперативной памяти. Сокращение количества
адресов в команде с целью уменьшения количества обра-
щений к ОЗУ за время цикла не обеспечивает существен-
ного повышения производительности и самих машин,
и систем, в состав которых они включаются. Наибольший
эффект по повышению производительности ЦВМ дости-
гается в том случае, когда ни одно их устройство не про-
стаивает из-за задержек в поступлении необходимой ин-
формации по вине других устройств. При различном бы-
стродействии устройств, входящих в состав процессора,
устранение причин задержек информации возможно за
счет использования развитой системы буферных запоми-
нающих устройств или придания АУ и УУ специальных
запоминающих устройств типа стековой памяти или па-
мяти с магазинной адресацией. Если же дополнительная
память АУ имеет специальный блок ио предварительной
подготовке операндов и результатов операций к после-
дующим действиям и функционирует совместно с блоком
предварительного анализа нескольких команд устройства
управления, то она может рассматриваться как опережаю-
щее устройство.
XIX.3.3. Устройства общесистемного
назначения
Вычислительные системы различного назначения вы-
полняются на основе объединения нескольких ЦВ.М или
использования одной высокопроизводительной машины
с развитой системой запоминающих устройств; при этом
под ЦВМ понимается ее центральное ядро, т. е. процес-
сорная часть (арифметическое устройство с устройстве м
управления) и оперативная память. К внешним устрой-
ствам системы относятся внешние ЗУ (на магнитных
барабанах, дисках и лентах), устройства, обеспечивающие
ввод и вывод информации, а также связь абонентов с про-
цессорной’частью; в качестве абонентов могут рассматри-
ваться как операторы — пользователи, так и управляе-
мые физические объекты.
Рис. XIX.6. Схема макроструктуры
вычислительной системы
Для объединения центрального ядра системы с внеш-
ними устройствами в единый комплекс используются
устройства управления передачами информации (УУПИ).
Главной функцией УУПИ является согласование работы
быстродействующих устройств центрального ядра системы
с медленнодействующими внешними устройствами. Осталь-
ные функции УУПИ — стандартизация обращения к раз-
нотипным внешним устройствам, прием начальной ин-
формации от центрального процессора (ЦП), формиро-
вание наборов управляющих сигналов для внешних
устройств (ВнУ), преобразование форматов информации,
следующей от ВнУ или к ним от ядра системы, распреде-
ление (разделение) времени между отдельными внешними
устройствами при обеспечении их параллельной работы
с процессорной частью системы и т. и.
Схема макроструктуры вычислительной системы при-
ведена на рис. XIX.6 и особого пояснения не требует.
К внешним устройствам относятся устройства общего
доступа (УОД), на которых работают операторы системы,
аппаратно-автономные счетчики времени (СчВ) и элек-
тронные часы, а также устройства комплексирования, слу-
жащие для объединения ЦВМ, рассчитанных на автоном-
ную работу, в многопроцессорные ВС.
Устройства управления передачи информации, назы-
ваемые каналами, максимально разгружают процессорную
351
часть вычислительной системы по выполнению операций
ввода—вывода и обеспечивают все необходимые двусто-
ронние связи между ядром системы и множеством разно-
типных внешних устройств. Каналы, используемые в со-
ставе ВС различного назначения, классифицируются по
следующим признакам:
1) по характеру доступа к оперативной памяти си-
стемы — с прямым и с косвенным доступами:
2) по виду обслуживания внешних устройств и орга-
низации их работы — мультиплексные и селекторные
каналы;
3) каналы систем общего назначения и управляющих
систем.
Каналы с косвенным доступом к оперативной памяти
системы подключаются главным образом к центральному
процессору ВС, используя его аппаратуру для связи
с ОЗУ. При такой организации связи на передачу инфор-
мации затрачивается значительная часть машинного
времени. Поэтому большее распространение получили
каналы с прямым доступом к оперативной памяти. Эти
каналы имеют' связь с процессором только по передаче
управляющей информации.
Мультиплексный канал—это канал, посредством
которого осуществляется передача информации между
ядром системы и медленнодействующими внешними устрой-
ствами, при разделении общего времени работы парал-
лельно и одновременно работающими ВнУ. Работа мульти-
плексного канала организуется по методу уплотнения
с поочередным подключением к нему внешних устройств,
причем последовательность подключений определяется
либо управляющей программой системы, либо порядком
поступления заявок на обслуживание со стороны ВнУ.
Селекторный канал — это канал, посредством которого
осуществляется передача информации между ядром си-
стемы и быстродействующими внешними устройствами.
На время выполнения операции по вводу или выводу
информации все средства селекторного канала могут
единовременно обеспечить работу только одного внеш-
него устройства, причем информация передается мас-
сивами по несколько тысяч слов в каждом. С помощью
селекторных каналов к центральному ядру системы обычно
подключаются накопители на магнитных лентах, дисках
и барабанах, для которых характерен групповой режим
работы.
К устройствам общего доступа, входящим в состав
ВнУ вычислительных систем, относятся устройства счи-
тывания информации с перфокарт и перфолент, а также
алфавитно-цифровые печатающие устройства. Эти устрой-
ства рассмотрены в гл. XXVI. Возможные схемы комплек-
сирования ЦВМ в многомашинные системы даны в гл. XX
и XXIII.
Глава XX
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН И СИСТЕМ
Под математическим обеспечением (МО) вычисли-
тельных машин и систем понимается комплекс схемных
программных и языковых средств, обеспечивающих:
1) эффективное ведение вычислительных процессов,
оптимальную организацию решения задач, приема дан-
ных, выдачи полученных результатов и обмена информа-
цией между звеньями системы (машинами, автономными
устройствами, пользователями);
2) выполнение функций контроля, защиты и коррек-
тировки данных, контроля работы вычислительной тех-
ники, обнаружения неисправностей;
3) автоматизацию подготовки информационных про-
цессов: алгоритмизации, программирования решения за-
дач управления, отладки и корректировки программ.
Математическое обеспечение вычислительных машин,
применяемых в автоматизированных системах управле-
ния (АСУ), по своей структуре, функциям отдельных ком-
понентов и способам их программной реализации суще-
ственно отличается от МО цифровых вычислительных
машин (ЦВМ) универсального типа.
В дальнейшем нами будут рассматриваться вопросы
математического обеспечения ЦВМ, функционирующих
только в составе автоматизированных систем управления
технологического типа (АСУТП) и организационного
типа (АСОУ). Решение задач в таких системах характе-
ризуется тесной информационной взаимосвязью с объек-
том управления, а отсюда особые условия поступления
и использования данных, органически обусловленные
формы представления информации, высокие требования
к точности данных, необходимость их длительного хра-
нения и т. п.
Основные функциональные задачи в АСУТП и АСОУ
решаются в реальном масштабе времени, ограничены
определенными сроками и продолжительностью их реше-
ния, что делает в ряде случаев необходимым функциониро-
вание ЦВМ в мультипрограммном режиме, особенно
в режиме распределения времени, значительно усложняя
математическое обеспечение системы.
В зависимости от назначения АСУ существенно изме-
няются условия организации их математического обеспе-
чения. АСУТП характеризуются более определенными
целями и задачами в сравнении с АСОУ. Поэтому разра-
ботка математического обеспечения АСУТП осуще-
ствляется в соответствии с определенными технологиче-
скими требованиями, а набор решаемых задач в процессе
эксплуатации меняется редко, эпизодически (в периоды
модернизации). Сравнительно замкнутый характер ло-
кальных систем управления технологическими процессами
позволяет достаточно четко разделить во времени процессы
разработки и эксплуатации математического обеспечения
таких систем, состоящих большей частью из одиночных
ЦВМ или небольших вычислительных комплексов.
Автоматизированные системы управления организа-
ционного типа характеризуются иерархией целей и задач
и при разработке таких сложных систем не всегда удается
заранее учесть все значения характеристик, показателей
и логику функционирования системы. В этих системах
этап проектирования зачастую сливается с этапом эксплу-
атации, когда выявляются новые ситуации, новые задачи
управления и система продолжает развиваться. Поэтому
математическое обеспечение АСОУ должно содержать
в себе значительные вычислительные резервы, возмож-
ность дальнейшего повышения мощности вычислительных
средств в процессе развития системы. Алгоритмы и про-
граммы в системах управления организационного типа
непрерывно изменяются в сторону увеличения объема
и сложности решаемых задач, что требует адаптивной
структуры значительной части элементов математического
обеспечения системы.
XX. 1. СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Весь комплекс средств математического обеспечения,
на основе которых формируются автоматизированные
системы управления технологического и организацион-
ного уровней, подразделяется на следующие системы:
I) функциональная; 2) организующая (операционная);
352
3) обслуживающая (сервисная); 4) программирующая.
В состав системы математического обеспечения входит
также библиотека стандартных программ, которая вклю-
чается в обслуживающую систему, и программы управ-
ления каналами связи с пользователями ЦВМ (обычно
включаемые в организующую систему).
3) обслуживающие программы (ОП), входящие в со-
став сервисной системы;
4) Испытательные (тестовые) программы для отладки
и технической эксплуатации ЦВМ и других технических
средств, также входящие в состав обслуживающей (сервис-
ной) системы машины.
Рис. ХХ.1. Состав и структура математического обеспечения АСОУ
На рис. XX.I показан примерный состав и связи
между компонентами математического обеспечения АСОУ,
которое подразделяется на три группы: 1) машинное мате-
матическое обеспечение (ММО); 2) общесистемное мате-
матическое обеспечение (ОСМО); 3) специальное матема-
тическое обеспечение (СМО).
Организующая, обслуживающая и программирующая
системы входят одновременно в группы ММО и ОСМО.
К специальному математическому обеспечению (функцио-
нальной системе) относятся программы решения функцио-
нальных задач. Библиотека стандартных программ, вхо-
дящая в состав обслуживающей системы, обеспечивает
все три группы.
В соответствии с выполняемыми функциями разли-
чаются четыре основные компоненты машинного матема-
тического обеспечения (ММО):
1) машинная диспетчерская программа или диспет-
чер заданий (МДП), обеспечивающая управление и коор-
динацию работы вычислительной машины и ее отдельных
устройств;
2) программирующая система (ПС), обеспечивающая
составление и отладку программ и включающая в себя
трансляторы с программирующих языков;
12 в.Д. Кошарсквй
Тестовые программы служат для обнаружения неис-
правностей в машине, выявления их места и представле-
ния обслуживающему персоналу информации о харак-
тере неисправности. МДП (диспетчер заданий) обеспе-
чивает автоматический режим работы машины без вме-
шательства оператора в ритме, определяемом поступаю-
щими требованиями от системного диспетчера (СДП).
В дайной схеме, учитывающей особенности АСОУ,
предусматривается программирующая система (ПС), обо-
рудованная трансляторами, работающими на проблемно-
ориентированном языке * (ПОЯ), языке символического
кодирования (ЯСК) или автокоде. В состав ММО входит
также машинная библиотека стандартных программ
(МБСП).
Существенное значение при организации АСУ, в пер-
вую очередь АСОУ, имеет общесистемное математическое
обеспечение (ОСМО), предназначенное для разрешения
программных проблем, возникающих в системе. В ОСМО
различают следующие основные части:
* Например, на алгоритмическом языке КОБОЛ или
ФОРТРАН.
353
1) МО для ввода и преобразована я-вмашиннуюформу
документов и других письменных источников, исходных
данных в форме графиков, схем, чертежей и т. п.;
2) МО для организации машинных массивов, харак-
теризуемых как большими объемами, так и сложностью
нх структуры, для эффективного поиска -и извлечения
требуемых данных из массивов;
3) МО, обеспечивающее функционирование системы
в заданном режиме, оптимальное или, во всяком слу-
чае, рациональное использование технических ресурсов
системы, а также требуемую степень живучести сис-
темы;
4) МО для определения статистических характеристик
работы системы (объемы входной и выходной информации,
частота обращения к различным элементам информации
или к процедурам обработки и т. д.) с целью совершенство-
вания структуры, характеристик и организации работы
системы;
5) МО для преобразования в наиболее приемлемую
для человека форму вывода на внешние устройства
данных, а также для их композиции в виде графиков
и схем.
Общесистемное математическое обеспечение (ОСМО)
состоит из системной диспетчерской программы (СДП),
называемой во многих системах супервизором, и библио-
теки стандартных подпрограмм и типовых программ (СДП).
Системная диспетчерская программа (СДП) обеспечи-
вает функционирование системы в ритме, определяемом
производственно-хозяйственной деятельностью предпри-
ятия, управляя диспетчерами заданий по утвержденным
расписаниям и заданиям, поступающим от пользова-
телей.
Диспетчерская программа обеспечивает приоритет-
ный режим выполнения функциональных программ в соот-
ветствии с таблицей установленных приоритетов, для чего
периодически с заданным интервалом СДП просматри-
вает имеющееся расписание решения задач, которые запу-
скаются в работу, прерывая при необходимости решения
задач, не предъявляющих особых требований к времени
решения.
Библиотека стандартных подпрограмм и типовых
программ (БСП) является существенным компонентом
ОСМО, позволяющим свести программирование задач
к сборке их из крупных программных блоков. С точки
зрения применения и получаемых результатов программы
БСП целесообразно подразделять на стандартные под-
программы (СПП), выполняющие характерные процедуры
обработки данных и ориентированные главным образом
на использование в составе других программ, и типовые
программы (ТП), реализующие законченные алгоритмы
определенного экономического содержания.
В СПП входят в первую очередь подпрограммы об-
щего применения: I) обработки единиц информации
(ПОЕИ); 2) поиска и выборки данных (ПВД); 3) сорти-
ровки информации (ПСИ); 4) ввода и вывода информа-
ции (ПВВИ).
В состав типовых программ входят программы инфор-
мационного обеспечения (ПИО), предназначенные для
ввода и преобразования в машинную форму документной
информации, организации машинных массивов, поиска
и извлечения из них требуемых данных, преобразования
в документную форму и вывода на внешние устройства
выходных данных. ПИО содержит программы двух типов:
программы подготовки и организации массивов (ППМ)
и программы контроля и печати массивов (КПМ). При
простых формах обработки данных ПИО несет основную
нагрузку при решении задач.
Программы типовых задач (ПТЗ) предусмотрены для
наиболее часто встречающихся ситуаций в экономических
задачах, из которых для примера можно назвать следую-
щие: 1) расчет количественного состава объектов (КСО);
2) выполнение группировок (ВГ); 3) подготовка сводок по
различным разрезам (ПСР); 4) расчет балансовых -задач
354
(РБЗ). В состав ПТЗ входят также программы информа-
ционно-справочного обслуживания (ИСО), реализующие
информационно-справочные задачи, возникающие при
управлении предприятием. В функции ИСО входит опера-
тивное обеспечение пользователей фактическими данными
справочного характера иа основе имеющихся массивов
справочной информации. Программы должны осуществлять
поиск информации в массивах данных по поступающим
запросам и выдавать результаты в виде справки или
соответствующего документа.
Специальное математическое обеспечение (СМО) со-
стоит из комплекса функциональных задач, состав кото-
рых определяется назначением и характеристикой авто-
матизируемой системы управления. Содержание функ-
циональной системы СМО рассматривается ниже.
XX. 1.1. Функциональная система
Функциональная система (специальное математиче-
ское обеспечение) состоит из алгоритмов функциональ-
ных задач (процедурных субблоков отдельных задач
управления) и реализующих их машинных программ.
На организационном уровне функциональная система
охватывает задачи: 1) сбора исходной информации; 2) об-
работки первичных данных и данных учета; 3) анализа
и технико-экономической диагностики; 4) прогнозирования
и планирования; 5) координации и управления. На техно-
логическом уровне функциональная система состоит из
алгоритмов и программ, осуществляющих: 1) сбор дан-
ных; 2) выбор рабочих точек (параметров) производствен-
ного процесса; 3) решение задач оптимизации или адап-
тации; 4) прямое цифровое управление.
Решение функциональных задач в АСУ, в частности
в АСОУ, выполняется в следующих режимах:
1) регулярный, заранее заданный поток задач, опре-
деляемый графиком работы предприятия, его локального
подразделения или технологического комплекса;
2) случайный поток заявок на выполнение задач
(в том числе и ответы на запросы, возникающие вследствие
появления непредвиденных ситуаций в производстве,
а также непланируемых обращений в систему организа-
ционного управления);
3) обработка поступающих данных, отображающих
состояние производства, и включение их в соответствующие
информационные массивы (поток данных может иметь
регулярный и случайный характер);
4) обработка задач, ко времени решения которых не
предъявляется особых требований и которые решаются
во время, свободное от решения задач в первых трех
режимах.
Характеристика функциональной системы, т. е. со-
став и содержание ее алгоритмов и программ, зависит
от назначения и структуры автоматизированной системы
управления. Однако иа специальное математическое
обеспечение АСУ существенное влияние оказывают также
взаимодействующие с ним организующая система ЦВМ,
программирующая система и другие компоненты внеш-
него МО. Принятые в этих системах методы решения
ряда вопросов накладывают определенные ограничения
на способы структурного построения основных функцио-
нальных алгоритмов и программ.
В качестве требований организующей (операционной)
системы ЦВМ, которые должны быть учтены при разра-
ботке программ основных функциональных задач, можно
указать на следующие:
1) распределение функциональных программ по гра-
дациям приоритета и уровням прерывания, составленным
с учетом ограничений по длительности работы;
2) использование рабочих зон памяти и регистров
ЦВМ при программировании на входных языках низкого
уровня, обеспечивающих взаимную развязку программ
в мультипрограммном режиме;
^Е^ЯВО
iSSMt -
3) программирование обращения к диспетчерским
программам организующей системы и стандартным про-
граммам;
4) объединение взаимодействующих программ в круп-
ные функциональные блоки, имеющие внутреннюю диспет-
черизацию включения программ;
5) обращение к программам внешнего обмена органи-
зующей системы и к зонам входной и выходной буферной
памяти ЦВМ;
6) использование в программе процедур разрешения
и защиты от прерываний;
7) программирование входов и выходов из отдельных
подпрограмм, направленных иа обеспечение возможности
изменения общей структуры программ ЦВМ при различ-
ных режимах работы АСУ, а также при модернизации
алгоритмов системы.
К требованиям обслуживающей (сервисной) системы
относятся:
1) требования к структуре отдельных блоков про-
граммы и правил их программирования для обеспечения
возможности повторения отдельных команд или участ-
ков программы с целью локализации и устранения по-
следствий аппаратных сбоев ЦВМ;
2) требования к размещению программной и числовой
информации в запоминающих устройствах ЦВМ, направ-
ленные на повышение устойчивости системы к сбоям и
отказам аппаратуры;
3) правила программирования процедур программно-
логического контроля;
4) правила использования обнаруживающих и диагно-
стических тест-программ в различных режимах работы
системы;
5) правила программирования процедур обращения
к внешним устройствам ЦВМ, позволяющие своевременно
обнаруживать сбои и отказы в этих устройствах;
6) правила пользования библиотекой стандартных
программ и архивом;
7) правила программирования процедур взаимодей-
ствия группы совместно работающих ЦВМ.
Требования программирующей системы включают
в себя:
1) правила обозначения программ, зон оперативной
памяти, констант, табличных функций, глобальных и
локальных переменных, вытекающих из особенностей
входных языков и трансляторов данной программирующей
системы;
2) правила распределения программной и числовой
информации в памяти ЦВМ, ограничения и рекомендации
по организации зон памяти и массивов обрабатываемой
информации;
3) ограничения на величину транслируемых блоков
программы и на объемы массивов обрабатываемой инфор-
мации;
4) рекомендуемые для данного класса задач стандарт-
ные приемы программирования, ускоряющие процесс
разработки программ и упрощающие чтение технической
документации.
Требования системы отладки включают в себя сле-
дующие частные компоненты:
1) рекомендации по выбору объема отдельных про-
грамм и массивов обрабатываемой ими информации,
направленные на обеспечение возможности использо-
вания средств автоматизации процессов отладки программ;
2) требования к полноте обозначений переменных и
направлений переходов в программе (особенно при непря-
мой адресации), направленные на обеспечение возможности
трассировки различных маршрутов хода программы при
отладке;
3) требования и рекомендации по использованию рабо-
чих зон памяти и регистров ЦВМ при программировании
на языках низшего уровня (типа автокодов), направлен-
ные на обеспечение удобства анализа и регистрации
промежуточных результатов вычислений при отладке;
4) правила использования в программе специальных
маркерных команд фиксации и других приемов, позво-
ляющих следить за ходом выполнения программы ЦВМ
в процессе ее комплексной отладки в реальном масштабе
времени.
XX. 1.2. Организующая (операционная)
система
Организующая (операционная) система является од-
ним из наиболее специфических компонентов математиче-
ского обеспечения и представляет собой иерархию управ-
ляющих программ, организующих процесс решения за-
дач на отдельных вычислительных машинах или в сов-
местно функционирующих группах ЦВМ. Назначение
организующей системы: 1) планирование последователь-
ности решения задач и использования ресурсов ЦВМ,
при которых достигается оптимизация некоторой функ-
ции качества, характеризующей работу вычислительной
системы в целом; 2) оперативное управление работой
оборудования отдельных ЦВМ и всего вычислительного
комплекса в процессе решения каждой функциональной
задачи; 3) управление взаимодействием человека-опера-
тора с машиной; 4) обеспечение связи пользователя со
своей задачей.
В АСУ к организующим системам предъявляется ряд
специальных требований, обусловленных особенностями
процесса разработки и эксплуатации алгоритмов управ-
ления: 1) необходимость использования программ в раз-
личных режимах, отличающихся распределением памяти,
составом применяемых стандартных программ и исход-
ных данных; 2) обеспечение возможности блокировки
и включения отдельных программ по усмотрению опера-
тора, а также последовательного наращивания объема
программы в процессе ее отладки и эксплуатации; 3) воз-
можность подключения новых программ в общую систему
вычислений при доработке алгоритмов по результатам
испытаний и в процессе дальнейшей модернизации си-
стемы управления.
Наличие организующей системы повышает эффектив-
ность использования вычислительных ресурсов и обеспе-
чивает более устойчивое функционирование основных
алгоритмов системы. Кроме того, применение органи-
зующей системы позволяет существенным образом разгру-
зить основные алгоритмы системы от функций, связанных
с организацией вычислительного процесса, оставляя за
ними лишь решение собственных функциональных задач,
т. е. задач управления.
Программы организующей системы, как уже указы-
валось, подразделяются на два класса: I) системный
диспетчер или супервизор (находящийся иа верхнем уровне
иерархии), который реализует общую логику управления
вычислительной системы в целом и отвечает за взаимо-
действие ее с пользователями; 2) диспетчеры заданий
(машинные диспетчеры), управляющие потоками заданий,
работой каналов ввода-вывода, пуском в действие и прекра-
щением выполнения отдельных заданий.
Основные действия, выполняемые системным диспет-
чером, следующие: 1) распределение участков оператив-
ной памяти вычислительной системы; 2) ввод программ
решаемых функциональных задач в подготовленные
участки оперативной памяти; 3) управление порядком
следования задач и при необходимости их параллельное
выполнение; 4) организация службы времени; 5) проце-
дуры принятия решений и восстановления в исключи-
тельных условиях прерванного вычислительного про-
цесса; 6) обнаружение и учет ошибок; 7) обеспечение итого-
вых данных об использовании системных средств; 8) за-
пуск устройств ввода-вывода и управление ими.
По команде оператора системный диспетчер может
изменить состояние соответствующего устройства ввода-
вывода, изменить порядок работы системы или затребовать
необходимую информацию о состоянии системы. Систем-
ный диспетчер функционально подразделяется на следую-
: 355
щие основные блоки: резидент; блок связи с оператором;
блок управления последовательностью заказов; блок
управления внешним оборудованием; блок управления
диспетчерами заданий (машинными диспетчерами); блок
реакции на сбои; блок изменения дисциплины обслужи-
вания *. Резидент находится в оперативной памяти и
в зависимости от ситуации вызывает в память те или иные
блоки или группы блоков диспетчера, что обуславливается
ограниченным объемом оперативной памяти и стремле-
нием размещать в ней только непосредственно работаю-
, щие блоки.
К числу важнейших функций диспетчера заданий
относятся: 1) чтение и анализ заголовков функциональных
задач, поступающих на решение в ЦВМ; 2) выбор соот-
ветствующего устройства ввода-вывода; 3) ввод в действие
рабочих программ каждой задачи; 4) запись результатов
выполнения задания. В виду того, что в современных ЦВМ
устройства ввода-вывода могут работать одновременно
с другими устройствами и независимо от них, диспетчер
заданий также может функционировать независимо от
супервизора. В наиболее универсальном варианте диспет-
чер заданий может обрабатывать одновременно несколько
функциональных задач. На основании принятых приори-
тетов и имеющихся в каждый данный момент ресурсов
диспетчер может изменять порядок выполнения заданий.
Задания могут читаться с нескольких устройств ввода,
а результаты могут быть записаны на несколько вывод-
ных устройств. При этом чтение и запись производятся
параллельно с внутренней обработкой.
Каждая программа, включаемая в сферу управления
организующей системой, должна содержать следующие
обязательные сведения, характеризующие эту программу:
1) внешний приоритет; 2) среднее время, затрачиваемое
на работу; 3) объем необходимой основной оперативной
памяти.
Внешний приоритет определяется значимостью соот-
ветствующей функциональной задачи и ее пользователя
для работы предприятия и присваивается вне рамок орга-
низующей системы. В пределах заданного внешнего прио-
ритета порядок решения задач определяется системным
диспетчером согласно правилам определения внутреннего
приоритета. Условия (принципы) определения внутрен-
него приоритета задаются особой программой организую-
щей системы.
ХХ.1.3. Обслуживающая (сервисная)
система и библиотека
стандартных программ
Обслуживающие программы — одна из наиболее ди-
намичных частей системы математического обеспечения.
Назначение сервисной системы обеспечить: 1) нормальное
функционирование всего комплекса математического обес-
печения различными методами диагностики; 2) контроль
работы оборудования и системы управления с помощью
тестов, задаваемых и анализируемых машиной; 3) кон-
троль верности данных; 4) защиту массивов данных и
картотек от искажений и повреждений; 5) локализацию
ошибок; 6) перезапись программы с одного магнитного
носителя на другой; 7) печать и вывод на перфоноситель
требуемой программы; 8) редактирование и сортировку
массивов; 9) внесение изменений в программы. В обслужи-
вающую систему включают также стандартные программы,
их запись в библиотеку программ и исключение из библио-
теки.
В случае, если организующая программа вся целиком
не помещается в доступной области оперативной памяти,
с помощью редактора связи осуществляется сегментация
программ и организация многократного использования
* Используется для изменения заданных параметров
и показателей пользователей и получения новой дисцип-
лины обслуживания, определяемой руководителем системы.
356
памяти для размещения сегментов. При помощи редактора
связи группа отдельно транслированных программ мо-
жет быть объединена в одну рабочую программу. Редактор
связи позволяет изменить программу, перетранслировав
только ту ее часть, в которую внесены исправления.
В состав сервисных программ входят программы для ре-
дактирования, упорядочения и обновления содержания
архива, перестройки индексной структуры архивного ка-
талога, печати каталога, пересылки данных с одного но-
сителя на другой.
Существенным компонентом системы обслуживания
является совокупность алгоритмов и программ, предна-
значенных для проверки исправности ЦВМ, обнаружения
и локализации отказов и сбоев, а также устранения вред-
ного влияния их последствий на работу организующей
системы. Программы групп контроля и анализа обеспечи-
вают возможность проверки состояния аппаратуры ЦВМ
перед началом работы организующей системы, контроль
исправности и функционирования ЦВМ в процессе ее ра-
боты в автоматизированной системе управления, выполне-
ние диагностических процедур при обнаружении отказов и
сбоев, получение статистических данных о надежности ра-
боты вычислительной машины и ее отдельных устройств,
а также тестовые проверки аппаратуры при проведении
различных профилактических работ.
Конкретная структура программ контроля и анализа
весьма специфична для каждого типа машин, однако в ее
составе можно выделить следующие наиболее важные
элементы:
1) программы анализа сигналов аппаратурного кон-
троля ЦВМ и устранения последствий сбоев аппаратуры;
2) программы централизованного контроля правиль-
ности хода вычислительного процесса в ЦВМ, а также кон-
троля достоверности наиболее важной входной, выходной
и промежуточной информации;
3) обнаруживающие тест-программы, используемые
для тестового контроля аппаратуры ЦВМ в процессе ее
функционирования в автоматизированной системе управ-
ления;
4) диагностические тест-программы, осуществляющие
локализацию отказов с точностью до сменного элемента
или блока аппаратуры;
5) тестовые программы обеспечения профилакти-
ческих работ;
6) контрольные задачи, предназначенные для ком-
плексной проверки функционирования ЦВМ в АСУ сов-
местно с программами специального математического
обеспечения, т. е. программами функциональных задач.
Система обслуживающих программ существенно от-
личается от организующей системы. Во-первых, эти про-
граммы между собой не имеют иерархической связи, во-
вторых, не обладают должной автономией, и большей
частью подчинены определенным участкам вычислитель-
ной системы, которые они обслуживают. Кроме того, со-
став сервисных программ часто подвергается изменениям.
Так же, как и организующая, сервисная система является
одним из наиболее сильных машинно-ориентированных
компонентов математического обеспечения ЦВМ.
В состав обслуживающей системы входит библиотека
стандартных программ, которые в первую очередь отно-
сятся к программам, используемым в функциональных
задачах (т. е. в системе специального математического
обеспечения), что позволяет довести до минимума задания
пользователей. В ряде случаев благодаря наличию стан-
дартных программ эти задания могут состоять только из
заголовков программ и исходных данных.
По объему библиотека программ •— это самая большая
часть всей системы математического обеспечения. Библио-
тека любой вычислительной машины состоит из библио-
теки общего пользования и библиотек отдельных пользо-
вателей. В общей библиотеке хранятся программы обмена,
редактирующие программы, программы математических
методов и алгоритмов общего назначения. В библиотеках
абонентов хранятся программы пользования (как отла-
женные, так и неотлаженные) и их числовые массивы.
Доступ в библиотеку пользователя производится по коду,
известному только данному абоненту. В библиотеке имеется
общий каталог, в котором указаны каталоги библиотек
пользователей. В каталоге общей библиотеки и в каталогах
библиотек пользователей указываются адреса отдельных
программ и массивов. Доступ в библиотеки для вызова
массивов, ввода новых и замены старых массивов осуще-
ствляется через подпрограмму организующей системы,
называемую библиотекарь. Эта программа проверяет
код пользователя и при его совпадении допускает обраще-
ние в требуемую библиотеку для чтения, записи или за-
мены массива. В общей библиотеке абонент может только
считывать информацию. Запись в общую библиотеку про-
изводится особой программой и по специальному коду.
По мере расширения объема библиотеки все сложнее ста-
новится ее служба систематизации. Поэтому программы,
обслуживающие большую библиотеку, могут быть объеди-
нены в самостоятельную организующую систему.
При функционировании ЦВМ в составе автоматизи-
рованной системы управления ее библиотека стандартных
программ должна содержать программы для выполнения
следующих групп стандартных процедур: 1) преобразо-
вание данных, представляемых в документальной форме, в
машинный массив (процедура ввода); 2) выполнение струк-
турных построений и преобразований, связанных с орга-
низацией машинных массивов (процедуры организации
структур); 3) обработка данных, заключающаяся в поиске
и выборке необходимых данных и в расчетно-логической
обработке их, в частности, определение сводных и
обобщенных показателей (процедур обработки); 4) преоб-
разование данных из машинной формы в документную и
вывод их на печать (процедуры вывода) (табл. XX. 1).
В библиотеке должны также быть программы типовых
процедур обработки производственно-экономической
информации, определяемые функциональными задачами
управления, в частности: I) расчет количественного со-
става объектов в задачах технической подготовки произ-
водства, материально-технического снабжения и технико-
экономического планирования; 2) подготовка различных
группировок в задачах материально-технического снаб-
жения и технико-экономического планирования; 3) расчет
небаланса в задачах планирования и учета; 4) подготовка
сводных и обобщенных показателей в задачах учета и
отчетности; 5) выдача справок в информационно-справоч-
ной службе.
Каждая программа, входящая в библиотеку стандарт-
ных программ, должна удовлетворять определенным тре-
бованиям, позволяющим использовать ее в соответствии
с назначением в любой ситуации: универсальность; уни-
фицированность; эффективность работы; возможность вне-
сения изменений и усовершенствований.
Универсальность, т. е. применимость процедур для
различных по характеру и содержанию информационных
массивов, обеспечивается указанием переменных пара-
метров при обращении к программе, в которых содержится
конкретное описание обрабатываемой в данном случае
информации. Унифицированность программ заключается
в согласованности их назначения, представлений входов-
выходов программы, в оформлении программ одинаковым
образом, вплоть до однотипности названий. Эффектив-
ность работы программ библиотеки должна обеспечиваться
минимумом затрат машинного времени, поэтому целе-
сообразно их программирование выполнять на языках
программирования, близких к машинным, в частности,
иа языке символического кодирования. Поскольку все
процедуры программируются один раз, а затем уже много-
кратно используются, трудоемкое программирование их
в кодах, близких к машинным, является обоснованным.
Возможность внесения изменений и усовершенство-
ваний является одним из достоинств библиотеки. Необ-
ходимость в этом особенно велика на-первых этапах виед-
Таблица ХХ.1
Стандартные подпрограммы обработки данных
Группа Назначение подпрограммы
Обработка единиц информации Посимвольно-групповые опе- рации Внесение (извлечение) числа в запись (из записи) Перевод числа в машинный код Перевод числа во внешнее представление Выполнение операций иад за- писями Сравнение записей Формирование массива и за- пись его в накопитель Выполнение операций над массивами Перекомпоновка массива Пересылка информации меж- ду записями
Поиск и выборка информации Поиск описания элемента Дихотомический поиск запи- си в упорядоченном массиве Поиск записи в упорядочен- ном массиве Выборка записей
Сортировка ин- формации Сортировка информации в оперативной памяти Слияние упорядоченных мас- сивов Сортировка массива, разме- щенного на одной ленте
Печать данных Вывод одной записи Выдача информации в форме документов
рения АСУ и особенно АСОУ. При использовании стан-
дартных процедур изменения вносятся только в данную
подпрограмму, а затем все программы, применяющие
эту процедуру, просто собираются снова программами
ведения программного хозяйства. Вероятность внесения
ошибок при изменении программы в этом случае сведена
к минимуму. Внесение изменений в программы библио-
теки стандартных программ должно быть организовано
аналогично тому, как это делается в конструкторской до-
кументации.
Документация по каждой программе должна содер-
жать следующие материалы: 1) техническое описание про-
граммы, включающее в себя функциональное описание
программы, описание структуры программы и описание
формата входных и выходных данных; 2) блок-схему
программы с комментариями; 3) отладочные и контроль-
ные примеры с выдачей результатов; 4) ведомость расхода
357
средств, трудозатрат и машинного времени на составление
программы; 5) справочное руководство для пользования
и рабочие инструкции для обслуживающего персонала;
6) программу иа носителях и в форме, пригодной для
непосредственного ввода в машину.
XX. 1.4. Программирующая система
и система отладки
В процессе создания АСУ существенным фактором яв-
ляются затраты времени на программирование и отладку
программ, которые с возрастанием сложности автоматизи-
рованных систем управления резко возрастают. Эту за-
дачу можно в определенной мере упростить рациональным
выбором уровня автоматизации отдельных процессов
управления, использованием средства автоматического
программирования, а также сокращением времени отладки
программ путем применения формальных методов обнару-
жения ошибок в записи программы, автоматизации про-
цессов выполнения отладочных процедур и исправления
обнаруженных ошибок.
Программирующая система обспечивает программи-
рование алгоритмов, включая задачи автоматизации самого
процесса программирования, унификации типовых эле-
ментов программ и т. п. Программирующая система вклю-
чает в себя программы трансляции и интерпретации
и является совокупностью алгоритмических языков и
трансляторов к ним. Программы трансляции осуществляют
перевод исходной информации, записанной иа входном
языке в рабочую программу, записанную на внутреннем
языке машины (в машинных кодах). Интерпретацией
является обратный процесс преобразования рабочей
программы с уровня внутреннего языка машины (языка
низшего уровня) иа язык исполнения.
В настоящее время внутренними языками ЦВМ поль-
зуются почти исключительно сами машины. Разработчики
отдельных программ системы математического обеспече-
ния часто работают не на внутреннем языке вычисли-
тельной машины, а используют для этой цели так назы-
ваемые машинно-ориентированные языки (язык 1-го
уровня — мнемокод; язык 2-го уровня — автокод) или
проблемно-ориентированные языки, описание которых дано
в гл. XXI *. Транслятор, переводящий программу, на-
писанную на проблемно-ориентированном языке, в про-
грамму кодов команд машины, называется компилятором.
Транслятор, переводящий программу, написанную на
автокоде или другом машинно-ориентированном языке,
называется ассемблером. Каждый оператор машинно-
ориентированного языка отображается ассемблером в одну
команду машины **. Проблемно-ориентированный язык
позволяет абстрагировать запись алгоритма от системы
* Языки нулевого (низшего) и 1-го уровня являются
языками внутреннего пользования, предназначенными для
создания стандартных библиотечных и обслуживающих
программ, трансляторов и программ организующей си-
стемы, при составлении которых существенную роль иг-
рают вопросы максимального использования машинных
возможностей в отношении объема памяти, быстродействия
и т. п. Языки высшего уровня целесообразно использо-
вать как средство публикации алгоритмов и их отработки.
Программы частого использования готовить на таком языке
нерационально, так как трата машинного времени на их
выполнение будет больше, чем при программировании
на языке более низких уровней (например, на языке 2-го
уровня— автокоде, который считается почти универсаль-
ным средством программирования).
** Исключение составляет специальная группа макро-
операторов. Каждый макрооператор отображается в опре-
деленную последовательность команд или в обращение
к стандартной программе.
258
команд конкретной ЦВМ, записывать программу в отно-
сительно компактной и наглядной форме, а также осуще-
ствлять широкий обмен программами между различными
ЦВМ.
Кроме процесса программирования, транслятор вы-
полняет также некоторые функции по редактированию и
контролю как исходного текста, так и полученной про-
граммы. Для выполнения этих процессов транслятор мо-
жет привлекать служебные (сервисные) программы.
Транслятор с машинно-ориентированного языка яв-
ляется обязательной составной частью всякой системы
математического обеспечения. Что касается трансляторов
с так называемых проблемно-ориентированных языков
(например, АЛГОЛ-60, ориентированного на программи-
рование научно-технических задач; КОБОЛ, ориентиро-
ванного на программирование экономических задач),
то их количество и состав зависят от класса ЦВМ н ее
назначения.
Математическое обеспечение современных ЦВМ вклю-
чает в себя, как правило, трансляторы с многих языков
программирования, предназначенных для различных
классов алгоритмов. В большинстве случаев такие транс-
ляторы рассматриваются как совершенно не связанные
друг с другом программы. Весь процесс трансляции, на-
чиная от чтения исходной программы и кончая генериро-
ванием рабочей программы для каждого языка программы,
производится своими программами. Между тем, при за-
писи алгоритмов сложных задач средства одного языка
и эффективность транслированных с него программ не
всегда удовлетворяют пользователя и возникает потреб-
ность записи отдельных частей программы на разных алго-
ритмических языках. В этих случаях целесообразно осу-
ществлять двухуровневую систему трансляции, когда
трансляторы с каждого входного языка генерируют ие ра-
бочую программу, а программу иа некотором промежуточ-
ном языке, общем для всех трансляторов первого уровня,
которая затем перетранслируется в коды машины *.
Таким промежуточным языком может быть автокод дан-
ной конкретной вычислительной машины или некоторый
универсальный машинно-ориентированный язык (напри-
мер, АЛМО). Необходимо учитывать, что такая система
трансляции в определенной мере усложняет работы орга-
низующей системы.
Состав задач, выполняемых программами-трансля-
торами, следующий: 1) контроль входного текста, т. е.
проверка на соответствие входной информации синтаксису
и семантике входного языка; 2) оптимизация программы,
т. е. сокращение потребного для нее объема памяти и по-
вышение ее быстродействия; 3) компоновка отдельно транс-
лированных частей программы; 4) использование библио-
теки стандартных программ; 5) выпуск документации
на программы.
В сложных автоматизированных системах управле-
ния в состав математического обеспечения целесообразно
вводить систему автоматической отладки алгоритмов и
программ, обычно совмещаемую с программирующей
системой. Выделение программирующей системы и си-
стемы отладки в качестве отдельных систем в определен-
ной мере является условным, так как функции компонен-
тов этих систем во многом пересекаются и дополняют друг
друга. Система отладки алгоритмов и программ является
совокупностью алгоритмических и программных средств,
предназначенных для установления факта правильного
функционирования в ЦВМ разработанных программ, а
также для обнаружения, локализации и устранения оши-
бок в алгоритмах и программах. Программы, предназна-
ченные для решения задач в АСОУ, характеризуются
большим объемом и имеют достаточно сложное логическое
* Возможна трансляция программы С нескольких
(или одного) входного языков в команды нескольких разно-
типных ЦВМ.
построение. Составить такие программы без ошибок прак-
тически невозможно, а обнаружить допущенные ошибки
достаточно сложно. Ошибки в программах можно разде-
лить на три группы: 1) алгоритмические; 2) ошибки перфо-
рации; 3) программные.
Алгоритмические ошибки представляют собой ошибки
в программной трактовке алгоритма (например, непол-
ный учет всех вариантов работы алгоритма). Методы устра-
нения таких ошибок определяются содержательной сущ-
ностью алгоритма. Ошибки перфорации обнаруживаются
сравнением оригинала со вновь отпечатанной программой.
Программные ошибки подразделяются на три группы:
1) ошибки в командах; 2) ошибки в распределении па-
мяти; 3) ошибки в определении хода программы.
Ошибки в командах возникают из-за ошибок в выборе
кода операции, в указании неточных адресов и параметров
команды (константы сдвига, переадресации и т. п.), из-за
случайных описок. Необнаруженные ошибки перфорации
можно рассматривать как описки. Ошибки в распределе-
нии памяти возникают при обработке больших программ
или программ, обрабатывающих большие объемы инфор-
мации, когда может оказаться недостаточным объем основ-
ной оперативной памяти. Это приводит к необходимости
использования одного и того же массива рабочих ячеек
для хранения различной информации на разных этапах
работы программы. Особенно это относится к специальным
рабочим ячейкам, например индексным, фиксированным
входным и выходным ячейкам подпрограмм и т. д. Ошибки
в определении хода программы возникают вследствие не-
соблюдения всевозможных логических условий при услов-
ных переходах, которых в программах обработки инфор-
мации может быть очень много. Основными функциями
системы отладки являются: 1) контроль правильности за-
даний на отладку, составленных на входном языке от-
ладки, и выдача информации о месте и характере допу-
щенных программистом ошибок; 2) выполнение заданных
оператором отладочных процедур при помощи системы
интерпретации заданий на отладку; 3) корректировка
отлаживаемой программы.
XX. 1.5. Внутреннее математическое
обеспечение ЦВМ
Внутренним МО вычислительной машины называется
весь состав встроенных программ, т. е. зафиксированных
в дайной машине структурным путем. Изменение встроен-
ных программ невозможно без соответствующей перестрой-
ки некоторых элементов ЦВМ. Таким образом, внутрен-
нее МО ЦВМ входит в состав ее неотъемлемого оборудо-
вания.
В соответствии с характером использования внутрен-
него МО различают две основные его части: встроенные
стандартные программы и встроенные служебные про-
граммы. Встроенные стандартные программы могут быть
использованы в нерасчлененном виде. Для этого встроен-
ные стандартные программы имеют специальные обозна-
чения ца входном языке машины и вступают в действие
по указанию пользователя, будучи зафиксированы
в исходной программе или в специальных служебных
программах. Встроенные служебные программы также
зафиксированы структурным способом, но они не имеют
обозначений на входном языке. Служебные программы
недоступны в отдельности для пользователя, но вступают
автоматически в действие в ходе процесса решения за-
дачи, либо в процессе обслуживания. В зависимости от
типа и конструкции ЦВМ в состав внутреннего МО вы-
числительной машины могут входить программы трансля-
ции, а также интерпретирующая система. К внутреннему
математическому обеспечению ЦВМ частично относится
организующая система, имеющая свою резидентную часть
в оперативной памяти машины.
XX. 1.6. внешнее математическое обеспечение
вычислительной системы
Внешним математическим обеспечением ЦВМ и вы-
числительной системы (ВС) называется весь состав алго-
ритмов и соответствующих программ, фиксируемых в дан-
ной машине или в вычислительном комплексе автомати-
зированной системы управления оперативным путем,
т. е. таким способом, при котором программы по мере
надобности предварительно вводятся в оперативную па-
мять системы и могут изменяться в процессе автомати-
ческой обработки информации. К собственно математи-
ческому обеспечению непосредственно вычислительной
машины относится группа обслуживающих программ
(стандартных, отладочных, редактирующих). Если вну-
треннее МО является неотъемлемой частью ЦВМ, то внеш-
нее МО ЦВМ может не входить в комплектную поставку
машины.
Внешнее математическое обеспечение вычислительной
системы охватывает большинство программ организую-
щей, обслуживающей и программирующей систем, а также
весь комплекс программ функциональной системы. Про-
граммы этой системы в основном охватывают задачи управ-
ления производством на технологическом и организацион-
ном уровнях, а также программы динамической информа-
ционной системы, в состав которой входят программы:
а) кодирования информации, являющейся исходной для
решения задач управления производством; б) поиска-
записи информации; в) формирования структур информа-
ционных массивов; г) обновления производственной
информации; д) конструирования множеств признаков и
оснований показателей.
Если вычислительный комплекс АСУ подразделяется
на несколько полунезависимых локальных групп, объеди-
няемых центральной системой управления, с разнообраз-
ным характером применяемых в них вычислительных
средств и решаемых задач управления, практически сле-
дует ограничиться рассмотрением МО только отдельных
вычислительных систем, так как вопросы совместного
функционирования ряда сложных промышленных систем
еще находятся в стадии исследования.
XX. 1.7. Каналы связи с пользователями
В числе программ, входящих в систему математи-
ческого обеспечения, значительный интерес представляют
программы, управляющие работой каналов связи с внеш-
ними устройствами пользователей ЦВМ. Каналы связи
применяются двух типов: I) селекторные для работы
с быстродействующими внешними устройствами (оснащен-
ными магнитными дисками и магнитными лентами);
2) мультиплексные, связанные с медленно действующими
внешними устройствами (применяющими ввод с перфо-
карт и перфолент, вывод на алфавитно-цифровую печать
АЦПУ и т. д.). Селекторный канал одновременно может
осуществлять связи только с одним внешним устройством.
При помощи мультиплексного канала с (оперативной)
памятью ЦВМ может быть связано несколько внешних
устройств, подключаемых коммутатором по мере заполне-
ния их регистров. По существу каждый канал связи яв-
ляется самостоятельной вычислительной машиной, кото-
рая располагает своим набором команд и работает неза-
висимо от других устройств основной ЦВМ. У больших
ЦВМ каналы связи располагают самостоятельными на-
борами технических средств (процессоры связи, буферные
запоминающие устройства). В малых ЦВМ канал «арен-
дует» технические средства у своей машины. Это значит,
что операции канала выполняются тем же центральным
процессором, что и все остальные операции в ЦВМ, а для
хранения информации, связанной с каналом, используются
отдельные участки оперативной памяти и других запоми-
нающих устройств машины. Работа канала совершенно
не зависит от того, имеет Ли он собственные технические
359
средства или арендует их у ЦВМ. Каналы имеют свою соб-
ственную организующую систему и обслуживаются
специальными программами-диспетчерами. Программа-
диспетчер каналов занимается в основном подготовкой
каналов к выполнению операций. Она информирует также
главную организующую систему о ситуации, сложившейся
в каналах в каждый данный момент времени. Когда ка-
нал заканчивает выполнение определенной операции, дис-
петчер вносит соответствующие изменения в таблицу со-
стояний каналов. Эта таблица постоянно хранится в па-
мяти вычислительной машины и содержит также теку-
щую информацию о состоянии отдельных устройств ввода-
вывода и внешних запоминающих устройств. Управле-
ние каждым каналом осуществляется местным блоком
управления под наблюдением программы-диспетчера, что
позволяет совместить в канале одновременное выполне-
ние нескольких операций.
Организующая система каналов использует в своей
структуре те же организационные принципы, что и глав-
ная организующая система. В данном случае это имеет
особо важное значение, поскольку в современных ЦВМ
очень часто может происходить изменение состава внешних
устройств. Следует отметить, что так же, как и в главной
организующей системе, в организующей системе каналов
строго выдерживается принцип единоначалия. Любая
операция в канале может быть начата только с ведома
супервизора (системного диспетчера).
XX. 1.8. Система защиты памяти ЦВМ
Наличие в памяти ЦВМ большого количества ииформа"
ции и, в частности, информации, относящейся к различ-
ным задачам, приводит к тому, что в результате случай-
ной ошибки часть этой информации может оказаться раз-
рушенной. По ряду соображений может также Ьказаться
нежелательным, чтобы один из пользователей имел доступ
к информации, записанной в памяти вычислительной ма-
шины другим пользователем. Совершенно недопустимо,
чтобы кто-либо из пользователей имел доступ к той части
памяти, где хранятся управляющие или обслуживающие
программы, так как даже простая небрежность пользо-
вателя может нарушить весь вычислительный процесс,
связанный с решением многих задач. Случайная ошибка
в адресации любой из работающих программ может
повлечь серьезные последствия не только для этой про-
граммы, ио и для всех программ, находящихся в основной
оперативной памяти, и даже для программ, находящихся
в долговременных запоминающих устройствах.
Защита памяти может быть трех типов: 1) защита
только от записи; 2) защита только от считывания; 3) за-
щита обоих видов единовременно. Таблицы констант,
стандартные программы и подпрограммы должны быть
защищены только от записей. Данные, предназначенные
для вывода (и соответствующим образом подготовленные),
должны быть защищены от ошибочного считывания.
Во многих ЦВМ защита памяти осуществляется при
помощи «граничных» регистров в которые заносятся верх-
няя и нижняя границы адресов программы и тип защиты
(от записи, считывания или от того и другого вместе).
Если исполнительный адрес окажется вне границ, послан-
ных в регистры, то наступает прерывание по защите па-
мяти. Применяется также другой принцип защиты, на-
зываемый постраничной организацией памяти. Каждая
страница памяти *, состоящая из одного модуля, относя-
щаяся к данной программе, получает код задачи. Этот
же код во время решения программы устанавливается на
специальном регистре. При обращении к памяти за инфор-
мацией или за очередной командой по адресу обращения
* Чаще всего объем одной страницы составляет 4096
байт. Возможно деление одной страницы на 2 блока по
2048 байт.
определяется страница и считывается ее код. При совпа-
дении кода страницы с кодом, установленным на регистре
защиты памяти, команда исполняется. В противном слу-
чае наступает прерывание по защите памяти. Доступ ко
всем страницам памяти имеет только программа-супер-
визор.
Применение одного из видов системы защиты памяти
неизбежно приводит к снижению быстродействия машин,
либо к некоторому уменьшению полезного объема ее па-
мяти.
XX. 1.9. Система прерываний
Характерной особенностью работы ЦВМ в автомати-
зированной системе управления является наличие системы
прерываний вычислительного процесса, что обуславли-
вается:
1) необходимостью приема и выдачи информации
внешним устройствам, которые не располагают достаточ-
ным временем ожидания и для которых задержка про-
цедуры обмена может привести к искажениям или поте-
рям информации;
2) возникновением ошибок в программах и наруше-
нием работы процессора или внешних устройств;
3) обращениями к системному диспетчеру (т. е. к при-
вилегированной части организующей системы);
4) условиями ожидания программы старшего приори-
тета;
5) окончаниями отведенного интервала времени
в случае работы ЦВМ в режиме распределения времени;
6) поступлениями сигналов с пультов оперативного
управления и др.
Для выполнения прерываний в аппаратуре ЦВМ
имеется один или несколько регистров. Отдельно выде-
ляются регистры, требующие вмешательства централь-
ного процессора для организации реакции машины на
сигналы прерывания, и отдельно выделяются регистры,
куда поступают прерывания, реакции на которые не тре-
буют вмешательства процессора. В зависимости от приори-
тета решаемых задач * и приоритета реакции на прерыва-
ние при поступлении сигналов на регистр прерываний
может потребоваться немедленное исполнение реакции или
ожидание выполнения программы старшего приоритета.
С этой целью на соответствующие разряды регистра пре-
рывания устанавливается маска, блокирующая прерыва-
ние сигнала, которая снимается по истечении времени
запрета или по другим факторам. После окончания реак-
ции на прерывание управление должно быть передано на
прерванную сигналом программу или какую-либо другую
программу по усмотрению системного диспетчера, поэтому
состояние всех регистров, принимавших участие в реакции
на прерывание, в котором они находились в момент по-
ступления сигнала, фиксируется в памяти ЦВМ.
Процесс обслуживания прерывания осуществляется
системным диспетчером (супервизором), который сначала
анализирует причину прерывания, а затем переходит
к анализу имеющихся в очереди программ других задач,
подлежащих решению. В процессе такого анализа учиты-
ваются: 1) серьезность причины, вызвавшей последнее
прерывание, и примерный объем работ для его обслужива-
ния; 2) состояние остальных задач, т. е. обеспеченность
исходными данными, наличие сигналов прерывания, ожи-
дающих очередь на обслуживание и т. п.; 3) количество
времени, в течение которого каждая из задач ожидала свою
* Приоритет—' одно из важных понятий, используе-
мых при организации систем математического обеспечения.
Приоритет указывает на важность задания, срочность его
выполнения и в известной степени определяет количество
времени, отводимого для выполнения задания. Присвое-
ние приоритета (до 15 уровней) осуществляется специаль-
ной программой.
360
очередь на обслуживание. Все эти функции супервизор
выполняет частично самостоятельно, а частично привле-
кает к их выполнению программу-диспетчера заданий.
При этом только что прерванная задача находится в раз-
ных условиях со всеми остальными. После принятия су-
первизором решения о том, какая из задач будет выпол-
няться после окончания обслуживания прерывания,
вводится в действие требуемая программа обслуживания
или вызывается оператор машины.
В процессе выполнения программы обслуживания
прерывания возможно возникновение в машине по раз-
личным причинам нового сигнала прерывания, который
регистрируется, но его реализация откладывается до тех
пор, пока ие будет полностью выполнена программа обслу-
живания данного прерывания. В некоторых ЦВМ иногда
допускается возможность возникновения прерывания
внутри обрабатываемого прерывания, однако это нельзя
считать целесообразным, так как оно требует организа-
ции сложной системы приоритетов.
ХХ.2. ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМЫ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
XX. 2.1. Структура и режимы
функционирования алгоритмов
Структура алгоритмов МО. Состав и содержание алго-
ритмов диспетчерских программ организующей системы
в значительной мере определяются разнообразием выпол-
няемых задач и параметров ЦВМ, образующих вычисли-
тельный комплекс автоматизированной системы управле-
ния. На рис. ХХ.2 дан вариант структурной схемы алго-
ритма элементов организующей системы в сочетании с бло-
ками функциональной системы и группы контроля обслу-
живающей системы: 1) программы обмена с внешними або-
нентами (пользователями); 2) программы управления
и диспетчеризации вычислений; 3) программы подготовки
к обработке и подготовки к выдаче сообщений; 4) про-
граммы решения функциональных задач, входящих в со-
став специального математического обеспечения АСУ;
5) программы контроля.
Программы обмена с внешними абонентами под-
разделяются на две группы: а) приема сообщений (ППС);
б) выдачи сообщений (ПВС). Включение этих программ
осуществляется по инициативе внешних устройств (под-
готовивших сообщение к вводу в ЦВМ или освободившихся
для приема сообщений нз ЦВМ). Управление вклиниваю-
щимися программами обмена производится диспетчером
прерываний (ДПР), который управляет также програм-
мой анализа сбоев и другими программами с абсолютным
приоритетом.
Программы управления и диспетчеризации включают:
1) программу начального пуска (ПНП); 2) программу так-
тировки периодических вычислений (ПТПВ); 3) про-
грамму — системный диспетчер (СД); 4) местные диспет-
черские программы (Дг).
Назначение программы начального пуска (ПНП) —
формирование, контроль и корректировка исходной инфор-
мации в соответствии с заданным режимом функциониро-
вания системы или при его изменении. Программа такти-
ровки периодических вычислений (ПТПВ) осуществляет
контроль счетчиков реального времени и запись заявок на
включение периодических программ в соответствии с за-
данным для них темпом. Диспетчеры регламентируют
последовательность включения функциональных и управ-
ляющих программ в соответствии с заданной дисципли-
ной, типом программы и ее Положением в шкале приори-
тетов. Системный диспетчер (СД) управляет включением
совокупности программ, решающих крупную функцио-
нальную или вспомогательную задачу. Местные диспет-
черы (Д,) управляют последовательностью подключения
программ в процессе решения задачи, заданной систем-
ным диспетчером. Системный диспетчер включается после
завершения каждой включаемой им программы, а при от-
сутствии заявок н сообщений — после завершения ана-
лиза всей шкалы приоритетов. Местные (машинные) дис-
петчеры включаются системным диспетчером или функ-
циональными программами после их завершения.
Программы подготовки к обработке (ППОК) выпол-
няют задачи, тесно связанные с основными функциональ-
ными задачами, однако их целесообразно выделить в са-
мостоятельную группу. Эти программы осуществляют
перекодирование и масштабирование непрерывных ве-
личин, Дешифрование кодовой и призначной информации,
контроль и защиту отложной и сбойной информаций и т. д.
Рис. ХХ.2. Типовая структурная схема программы ЦВМ
Зачастую эти программы выполняют функции местного
диспетчера и определяют перечень и последовательность
включения функциональных программ для обработки дан-
ного сообщения. Программы подготовки к выдаче (ППВт)
формируют очередные сообщения и осуществляют их
перепись в буферную зону выдаваемых сообщений. Эти
программы определяют дисциплину заполнения буфер-
ных зон памяти и в значительной степени дисциплину вы-
дачи.
Программы решения функциональных задач пока-
заны на схеме условными блоками S;, содержание которых
определяется назначением автоматизированной системы
управления и режимом работы организующей системы.
Для функциональных программ имеются некоторые струк-
турные особенности, существенно влияющие на решение
основных задач управления и технологичность отладки
самих программ: 1) блочная структура при наличии пол-
ного решения достаточно завершенной логической или
вычислительной задачи в каждом блоке; 2) наличие в каж-
дом блоке небольшого количества входов и выходов (не
более 2—3); 3) наличие определенной структуры н содержа-
ния исходной и итоговой информации для каждого блока,
допускающих повторное его включение при обнаружении
сбоя в результатах; 4) автономность контроля результа-
тов решения задачи и программы принятия решений для
361.
выявления сбоя; 5) наличие-автономного контроля дли-
тельности хода программы (контроля зацикливания);
6) универсальность программного построения блока,
обеспечивающая его многократное включение при решении
различных функциональных задач.
Наличие элементов контроля характерно для всех
звеньев математического обеспечения ЦВМ, поэтому
к обслуживающей системе МО относят только наиболее
существенные процессы контроля и анализа. Программы
контроля можно разделить на три достаточно автономные
группы: 1) контроля ЦВМ в процессе рабочего функциони-
рования системы; 2) контроля обмена с пользователями;
3) функционального контроля всей системы управления.
Кроме того, в состав программ контроля входят некоторые
части основных функциональных программ, обеспечи-
вающих защиту от сбоев ЦВМ и сбоев в исходной информа-
ции, а также программа анализа сбоев (ПАС).
Темп включения программ контроля при наличии слу-
чайных потоков и значительном изменении объема решае-
мых задач целесообразно изменять в зависимости от за-
грузки ЦВМ, для чего системный диспетчер включает
программу анализа загрузки (ПАЗ). В зависимости от те-
кущей загрузки ЦВМ устанавливается темп включения
программ контроля машины, но не ниже некоторого ми-
нимально допустимого. Кроме того, ПАЗ корректирует
темп решения периодических программ, допускает сни-
жение темпа при перегрузках, а также осуществляет управ-
ление переходом на упрощенные методы решения функ-
циональных задач, для которых предусмотрено изменение
алгоритма при перегрузке.
Программа контроля ЦВМ в процессе рабочего функ-
ционирования включает программы двух типов: а) про-
граммный тест контроля основных устройств вычисли-
тельной машины без изменения информации, накопленной
в оперативной памяти при решении функциональных за-
дач; б) программу контрольной задачи (ПКЗ), имитирую-
щую решение основных функциональных задач по подго-
товленным и зафиксированным сообщениям, с точным
сравнением результатов с известным эталоном.
Программа контроля обмена (ПКО) включается пе-
риодически и обеспечивает сравнение с эталонами кон-
трольных сообщений, принятых от внешних абонентов,
обобщение и индикацию результатов контроля обмена
за некоторый заданный интервал времени. Программа
функционального контроля (ПФК) включается периоди-
чески при приеме сообщений от внешних устройств управ-
ляющей системы для формирования сообщений, обеспечи-
вающих функциональный контроль аппаратуры. Кроме
того, программа включается при выявлении сбоев в по-
ступающей информации для определения источника этих
сбоев. Программа имеет два режима работы: нормальный
рабочий режим (сокращенный), используемый при реше-
нии основных функциональных задач и форсированный
(расширенный режим контроля), применимый перед вклю-
чением рабочего режима или при появлении в решении
задач сбоев, обусловленных неправильным функциони-
рованием проверяемой аппаратуры.
Основные режимы функционирования алгоритмов МО.
Функционирование алгоритмов и программ математиче-
ского обеспечения АСУ и входящих в нее ЦВМ характе-
ризуется следующими основными режимами: 1) режимом
пуска программы; 2) рабочими режимами ЦВМ, образую-
щими вычислительный комплекс автоматизированной
системы управления; 3) режимом тестового контроля и
поиска неисправностей в отдельных ЦВМ; 4) режимом
функционального контроля и инспекционных проверок
управляющей системы.
В режиме пуска программы подготавливаются необ-
ходимые исходные данные для последующего функциони-
рования программы в соответствующих режимах. В про-
цессе рабочего функционирования ЦВМ режим пуска
включается только при возникновении отказа или сбоя,
настолько искази вшего ход программы-или-состав накоп-
362
леиной информации, что дальнейшее нормальное функ-
ционирование невозможно и требуется частичный или
полный перезапуск программы с соответствующим кон-
тролем исходной информации. Поэтому в режиме пуска
кроме программы ПНП могут кратковременно вклю-
чаться различные программы контроля и программа ПАС
(рис. XX.2).
Перед началом рабочего режима включается по осо-
бому регламенту часть программы функционального кон-
троля для инспекционной проверки элементов системы.
Рабочий режим функционирования ЦВМ может иметь
следующие разновидности (в зависимости от загрузки вы-
числительной машины основными функциональными за-
дачами): 1) режим отсутствия внешних сообщений и ожи-
дания информации (режим дежурств и ожиданий); 2) ре-
жим малой и средней загрузки ЦВМ; 3) режим большой
загрузки и перегрузки. В первом случае рабочий режим
сводится к периодическому контролю машины и пользо-
вателей, включению тестов для инспекционной проверки
всех элементов системы управления (программы ПКЗ,
ПКО, ПФК на рис. XX.2). При втором режиме включается
основная масса программ решения функциональных за-
дач и устанавливается нормальный темп включения пе-
риодических программ. Для сохранения необходимого
резерва производительности может несколько снизиться
темп функционального контроля и инспекционных про-
верок ЦВМ и внешних абонентов. При работе ЦВМ с боль-
шой загрузкой приходится сокращать объем и темп инспек-
ционных проверок, снижать до допустимого минимума
темп включения периодических функциональных задач
и переходить иа решение некоторых функциональных за-
дач по запасным «упрощенным» алгоритмам, что выпол-
няется в значительной степени программой анализа за-
грузки.
Режим тестового контроля и поиска неисправностей
ЦВМ разделяется на два подрежима: 1) контроль с по-
мощью специальных диагностических тестов, отклю-
чающихся в остальных режимах; 2) контроль с помощью
программ ПКЗ, являющихся частью рабочих программ
и в значительной мере функционирующих в рабочем ре-
жиме.
В режиме функционального контроля и инспекцион-
ных проверок включаются тесты для проверки с помощью
ЦВМ всех основных элементов автоматизированной си-
стемы управления и управляемых объектов и осуще-
ствляется сбор и обобщение результатов контроля аппа-
ратуры. Режим функционального контроля обеспечивает
проверку безопасности включения рабочих режимов, фор-
мирует программой ПКО специальные сообщения про-
верки различных элементов аппаратуры, а программой
ПФК обеспечивает сбор и обобщение сообщений о резуль-
татах контроля и индикацию этих результатов.
Схема распределения оперативной памяти ЦВМ.
Для возможности обеспечения требуемых режимов функ-
ционирования описанных алгоритмов соответствующим
образом должна быть организована оперативная память
ЦВМ, как это показано в табл. XX.2. В соответствии
с функциональным назначением оперативная память ма-
шины подразделяется на следующие группы зои: 1) управ-
ляющих и диспетчерских программ; 2) входной информа-
ции; 3) выдаваемой информации; 4) результатов обра-
ботки информации; 5) контроля; 6) хранения программ.
Объемы первой и последней групп зон не зависят от
потоков сообщений и загрузки ЦВМ и весьма консерва-
тивны при изменении режимной работы и состава поль-
зователей системы. Остальные группы зон могут иметь
переменный объем и более или менее сильно перестраи-
ваться в зависимости от внешних условий и заданного
режима.
В состав группы зон информации управляющих
программ входят:
1) зона исходных данных текущего режима работы,
которая содержит признаки включенного режима, ха-
Таблица ХХ.2
Распределение оперативной памяти ЦВМ
Зова Содержавве
Зоны информации управляющих про- грамм Исходные данные текущего режима работы Таблица приоритетов Шкала приоритетов Таблица периодических программ Таблица выдачи адреса сооб- щений
Зоны входной ин- формации Внешние сообщения Итоги решения функцио- нальных задач Контрольные сообщения пользователей
Зоны выдаваемой информации Выдача информационных сообщений Выдача контрольных сооб- щений
Зоны долговремен- ного хранения ре- зультатов обработки Рабочая память текущих расчетов: программы обмена; стандартные программы; функ- циональные программы Стандартные ячейки опре- деленных программ Долговременное хранение результатов процесса управ- ления Формуляры для обработки Формуляры для выдачи
Зоны контроля Контроль вычислительной машины Контроль внешнего обмена Функциональный контроль управляющей системы
Зоны хранения программ Программы частого исполь- зования (резиденты) Для переписи программ из внешней памяти
рактеристики пользователей, перечень решаемых функ-
циональных задач и другие данные, формируемые про-
граммой начального пуска;
2) таблица приоритетов, содержащая адреса началь-
ных команд программ, включаемых системным диспет-
чером;
3) шкала приоритетов, куда записываются заявки
на включение определенных программ и адреса сообще-
ний, подлежащих обработке по данному приоритету в пер-
вую очередь;
4) таблица периодических программ, в которой хра-
нится и корректируется темп и время их последнего вклю-
чения;
5) таблица выдачи, содержащая адреса сообщений,
подлежащих выдаче определенным пользователям.
Группа зон входной информации содержит:
1) зоны внешних сообщений — буферные накопители
информационных сообщений пользователей;
2) зоны накопления итогов решений функциональных
задач, служащих исходными данными для других функ-
циональных задач;
3) зоны контрольных сообщений пользователей, ко-
торые могут в частном случае поступать в общую зону
внешних сообщений.
Объемы этих зон, так же как и зон выдаваемой инфор-
мации, зависят от загрузки ЦВМ, приоритетов, сообще-
ний, типов потоков, времени обработки и других факторов,
которые следует учитывать при определении режима ра-
боты в программе начального пуска.
Зоны выдаваемой информации могут подразделяться:
1) на зоны выдачи информационных сообщений; 2) на зоны
выдачи контрольных сообщений.
Последующее деление зон иа части производится по
номерам пользователей или по величине времени передачи
одного сообщения, т. е. в соответствии с делением пользо-
вателей на относительно скоростные и медленно действую-
щие. Основной принцип деления зон результатов обра-
ботки информации определяется временем хранения
и темпом изменения информации в этих зонах.
1. Рабочая память текущих расчетов характеризуется
быстрой сменой информации в ячейках, причем любой
ячейкой может пользоваться в принципе любая программа
и перед использованием следующей программой ячейка
считается свободной, но может находиться в произволь-
ном состоянии (локальные переменные).
2. Зона стандартных ячеек определенных программ
может содержать только конкретную информацию, под-
готовленную каждой программой для следующих за ней
программ или для собственного использования при по-
следующем включении (собственные глобальные пере-
менные).
3. Зона долговременного хранения результатов про-
цесса управления является памятью состояния всей си-
стемы управления и ее важнейших элементов, необхо-
димого для прогнозирования управления и принятия
основных решений (глобальные переменные).
4. Зона формуляра для обработки используется для
хранения сообщения после того, как диспетчер назначил
его на обработку и оно должно быть исключено из зоны
входных сообщений.
5. Зона формуляров для выдачи используется для
формирования сообщений пользователю, откуда после
завершения операций они переписываются в одну из зон
выходной информации.
Таким образом, основная информация о процессе
управления накапливается в зоне долговременного хра-
нения результатов, которую следует особенно тщательно
защищать от случайных сбоев и отказов ЦВМ. Сохран-
ность информации этой зоны может быть обеспечена ее
дублированием в резервной ЦВМ (если имеет место
100-процентное резервирование).
Для взаимной развязки между отдельными типами
программ зону рабочей памяти текущих расчетов целе-
363
сообразно делить на следующие зоны рабочих ячеек:
1) программ обмена; 2) стандартных программ; 3) основ-
ных функциональных программ. Промежуточные резуль-
таты расчетов по каждой программе целесообразно рас-
полагать в отдельных последовательных ячейках рабочих
зон памяти, по возможности исключая многократное
использование одной рабочей ячейки для хранения раз-
личных результатов данной программы. Такая методика
использования рабочей памяти облегчает отладку про-
грамм и снижает вероятность ошибок вследствие искаже-
ния информации в рабочих ячейках. Кроме того, улуч-
шаются условия сохранения в рабочей памяти всей исход-
ной информации, необходимой для повторного включения
программы.
Последняя группа зон оперативной памяти состоит
из трех зон контроля: I) контроля управляющей ЦВМ;
2) контроля внешнего обмена и подключения пользова-
телей; 3) функционального контроля управляющей си-
стемы в целом. Зона контроля вычислительной машины
содержит информацию о текущем техническом состоянии
основной (и резервной) ЦВМ, о результатах тестового кон-
троля и о ходе различных контрольных задач, накапли-
вает данные по частоте сбоев и обеспечивает функциони-
рование программы их анализа. В зоне контроля внеш-
него обмена хранятся данные о работе каждого пользова-
теля, характере и частоте сбоев информационных сообще-
ний и отказах системы обмена. Зона функционального
контроля обеспечивает накопление информации о состоя-
нии основных устройств автоматизированной системы
управления, данные по отказам и рекомендации на пе-
реключение элементов системы.
Помимо зон оперативной памяти, содержащих инфор-
мацию, необходимую для управления вычислительным
процессом, для хранения некоторых видов программ
используются внешние накопители ЦВМ. Группа зон
хранения таких программ состоит: 1) из зоны программ
частого использования (резидентов); 2) из зоны для пере-
писи программ из внешней памяти. Первая зона содержит
программы частого использования, которые необходимы
для управления вычислительным процессом, для обмена
с пользователями, решения наиболее часто встречаю-
щихся задач и расчета некоторых стандартных функций
(резидентные программы). Вторая зона служит для хра-
нения более редко встречаемых программ (или неразме-
щаемых в ОЗУ) на время их переписи из внешних нако-
пителей и обработки соответствующих сообщений. Систем-
ный диспетчер или его часть, называемая программой
загрузки, обеспечивает вызов необходимой программы,
ее поиск и перепись в оперативную память с соответствую-
щим контролем правильности выполнения этих операций.
В этих двух зонах приходится обращать особое внимание
на защиту и контроль информации, так как даже малые
искажения в важнейших программах могут резко изме-
нить характеристики всего управляемого процесса.
XX. 2.2. Алгоритмы организующей
(операционной) системы
Организация работы вычислительных машин АСУ
в режиме последовательно-параллельного решения за-
дач или в других мультипрограммных режимах осуще-
ствляется специальным набором программ организующей
системы, который можно рассматривать как некоторый
самостоятельный алгоритм управления ходом вычисли-
тельного процесса. Основные функции этого алгоритма,
общего для всех видов мультипрограммных ситуаций, бу-
дут: 1) начальный пуск ЦВМ в заданном режиме работы
автоматизированной системы управления; 2) управление
последовательностью выполнения отдельных программ
в динамике работы системы; 6) учет реального масштаба
времени и тактировка периодических вычислений; 4) дис-
петчеризация процедур обработки входной информации
364
и обмен данными с пользователями; 5) обеспечение взаимо-
действия между группой ЦВМ вычислительного комплекса.
Программа начального пуска ЦВМ. Программа на-
чального пуска ЦВМ обеспечивает выполнение следующих
операций: 1) приведение аппаратуры ЦВМ в исходное
состояние для перевода в рабочий режим; 2) оператив-
ный контроль исправности аппаратуры ЦВМ и устройств
сопряжения при помощи обнаруживающих тест-программ;
3) начальный ввод информации в запоминающее устрой-
ство ЦВМ в соответствии с заданным режимом работы
системы; 4) программное подключение ЦВМ к устрой-
ствам сопряжения с внешней аппаратурой и линиями
связи.
Приведение аппаратуры в исходное состояние в слож-
ных системах требует от оператора большой вниматель-
ности и занимает значительное время, поэтому преду-
сматривается возможность выполнения указанных про-
цедур программным путем. Для этой цели в систему ко-
манд ЦВМ вводятся операции, обеспечивающие чистку
основных регистров машины и устройств сопряжения,
засылку исходной информации на эти регистры, а также
останов и пуск внешних устройств. Это позволяет авто-
матизировать процесс начального пуска ЦВМ, значительно
сократить длительность периода включения системы и
исключить ряд ошибок, связанных с работой оператора.
Автоматизированная система управления может
функционировать в различных режимах, каждому из кото-
рых соответствует свой состав программ и исходной инфор-
мации в памяти машины. Основные компоненты исход-
ной информации, вводимой в основную оперативную па-
мять машины перед началом ее функционирования в авто-
матизированной системе, следующие: 1) общие константы
программы, используемые при выполнении арифмети-
ческих и логических операций; 2) табличные функции;
3) константы режима, определяющие принятое для дан-
ного режима работы системы распределение памяти ЦВМ,
состав программ, приоритет и периодичность их включе-
ния; 4) начальные значения переменной информации
(адресов, кодов и т. п.), изменяющейся в процессе работы
ЦВМ; 5) данные о состоянии внешних устройств и поль-
зователей системы; 6) системные данные, определяющие
внешние условия функционирования АСУ в данный пе-
риод времени.
Работа программы начального пуска ЦВМ заканчи-
вается включением диспетчерских программ организую-
щей системы. Блок-схема программы начального пуска
ЦВМ приведена на рис. ХХ.З.
Диспетчерские программы организующей системы.
Системный диспетчер (супервизор) контролирует поступ-
ление заявок на отдельные типы основных программ орга-
низующей системы и программ функциональных задач
АСУ и последовательно включает эти программы в работу
в соответствии с установленной дисциплиной очереди.
Наиболее распространенными дисциплинами обслу-
живания заявок в алгоритмах диспетчеризации являются:
1) обслуживание заявок в порядке их поступления;
2) приоритетное обслуживание без прерывания вычисле-
ний (относительные приоритеты); 3) приоритетное обслу-
живание с прерыванием вычислений (абсолютные1 приори-
теты).
Перечисленные дисциплины могут иметь некоторые
разновидности, отличающиеся режимом обслуживания
заявок каждого типа: 1) одиночное обслуживание (обслу-
живается только одна заявка данного типа); 2) обслу-
живание с ограничением по времени или по числу после-
довательно обслуженных заявок данного типа; 3) обслу-
живание с полной ликвидацией очереди заявок данного
типа.
Кроме того, приоритет программ может быть как
фиксированным, так и динамическим (изменяющимся
в процессе работы в зависимости от времени ожидания или
длительности обслуживания заявок). Часто применяется
также принцип группового приоритета, когда один и
Перезапуск | программы Набор кода режима и пуск программы с пульта управления ЦВМ
| ф
1 1 Запрет прерываний и внешнего обмена
1 ф
1 1 Сброс регистров внешних устройств
1 4
1 1 * Ошибка в коде Очистка ОЗУ и магнитных барабанов
[ режима ф
1 Чтение и контроль кода режима работы. ЦВМ
! + ф
1 ». Останов ЦВМ Ввод программы в исходных данных СФК
4
Функциональный контроль аппаратуры ЦВМ
ф
Ввод исходных данных «основного» режима
ф
Начало цикла ввода корректур режима
ф
Ввод информации i-eo списка Случайная ошибка
4
i 1 i Контроль ввода данных i-го списка не верно
1 1 верно
V г
| Цикл не окончен Проверка окончания цикла ввода корректур
Ввод системной информации
Печать «квитанции». Останов ЦВМ для ввода времени
Установка начальных значений счетчиков реального времени ЦВМ
ф
Пуск внешних устройств, разрешение обмена и прерываний программы К системному диспетчеру
'да* астрономического
временили пуск програм-—
мьроператором
Анализ характера ошибки Системати- Диагностика отказа при помощи тест-программ > Останов ЦВМ для ремонта
ческая ошибка
Рис. ХХ'.З. Блок-схема программы начального 'пуска ЦВМ
.365
тот же приоритет обслуживания назначается одновре-
менно нескольким типам заявок, порядок обслуживания
которых определяется внутренней программой-диспетче-
ром дайной группы программ. Во многих случаях тре-
буется, чтобы состав, размещение и очередность работы
основных программ вычислительной машины не были
жестко фиксированы т. е. диспетчер заданий должен иметь
элементы настройки на конкретный состав используемых
программ. Далее рассматриваются некоторые варианты
программы-диспетчера организующей системы ЦВМ, соот-
ветствующие описанным дисциплинам обслуживания
заявок.
Наиболее распространенным вариантом является
программа-диспетчер с кольцевым обслуживанием зая-
вок. Она применяется при обработке входной информации
ЦВМ, поступающей в буферные зоны от однотипных
источников, а также при включении в счет равноценных
основных программ. При необходимости вызова для ра-
боты одной из основных программ осуществляется запись
в закрепленную за этой программой ячейку зоны заявок
определенного кода, называемого безусловной заявкой.
Программа-диспетчер, последовательно анализируя со-
держимое ячеек зоны заявок, находит код безусловной
заявки, стирает его и включает в счет соответствующую
основную программу. В отдельных случаях необходимо,
чтобы включение определенной программы происходило
лишь в тех случаях, когда имеет место совпадение требо-
ваний на ее работу от нескольких других источников.
В этом случае последние записывают в закрепленную» за
вызываемой программой ячейку условные заявки, коды
которых подбираются таким образом, чтобы совпадение
необходимого количества условных заявок формировало
безусловную заявку. Во избежание длительных задержек
в обслуживании заявок на решение других задач может
быть установлено ограничение на количество заявок,
обслуживаемых каждой программой при одном вклю-
чении.
Распространенным вариантом бесприоритетного об-
служивания является программа-диспетчер с обслужи-
ванием в порядке поступления заявок, которая реали-
зуется следующими двумя способами.
1. Заявки на включение основных программ записы-
ваются в порядке поступления в специальную буферную
зону в виде номера вызываемой программы. Количество
ячеек в этой зоне может значительно превышать общее
количество основных программ, так как на одну и ту же
программу за небольшой интервал времени может посту-
пить несколько заявок на включение. Диспетчер после-
довательно анализирует содержимое буферной зоны зая-
вок и включает в счет вызванные программы.
2. Заявки на включение каждой основной программы
записываются в одну определенную ячейку зоны заявок,
как и при дисциплине кольцевого обслуживания. Однако
в данном случае кодом заявки является показание счет-
чика реального времени ЦВМ tj в момент поступления
данной заявки Программа-диспетчер, анализируя содер-
жимое зоны заявок, выбирает минимальное значение
^min _ mjn и включает в действие соответствующую
этому значению основную программу.
Порядок работы программы-диспетчера с фиксиро-
ванными относительными приоритетами следующий: для
размещения информации, обеспечивающей работу данной
программы, в оперативной памяти ЦВМ выделяются две
зоны. В одной зоне хранится таблица установленного
приоритета основных программ. Каждой основной про-
грамме (или группе программ равного приоритета) в-этой
таблице соответствуют две ячейки памяти, в одной из ко-
торых указывается порядковый номер и приоритет дан-
ной программы, а в другой ячейке хранится адрес началь-
ной команды этой программы.
Вторая зона (называемая шкалой приоритетов) ис-
пользуется дляхранения^явок?над>^аботу^лех»щли.иных.
366
программ. Каждой основной программе в этой зоне соот-
ветствует одна ячейка памяти, расположенная в порядке
убывания, установленного для программ приоритета.
В процессе работы системы отдельные -программы могут
записывать в шкалу приоритетов условные и безусловные
заявки на работу тех или иных программ, в том числе и
на самих себя. Выбор очередной программы для включе-
ния в работу в данный момент времени осуществляется
диспетчером путем последовательного анализа кодов-зая-
вок в шкале приоритетов. Анализ ведется в порядке убы-
вания приоритетности заявок и начинается всегда с заявки
самого высокого приоритета. Заявки равного приоритета
анализируются в порядке их поступления, а их количество
учитывается в отдельной буферной зоне памяти. Как
только найдена ячейка с безусловной заявкой, эта заявка
стирается и включается в действие-соответствующая ей
основная программа.
В данной приоритетной диспетчерской программе
так же, как и в рассмотренных ранее бесприоритетных
диспетчерах, в общем случае может быть наложено огра-
ничение на длительность выполняемых основных про-
грамм различного типа или же на количество заявок рав-
ного приоритета, обслуживаемых при включении основ-
ной программы.
В ряде случаев возникает необходимость оператив-
ного перераспределения приоритетов отдельных про-
грамм непосредственно в процессе работы системы. Так,
например, для отдельных функциональных задач часто
необходимо иметь возможность автоматически повышать
приоритет обслуживания заявок, время ожидания кото-
рых превысило некоторое допустимое значение. Такая
возможность позволяет более полно учитывать потери
в системе, возникающие вследствие ожидания заявок
на очереди, и наложить более жесткие ограничения на
длительность задержки решения наиболее важных за-
дач.
Возможна также смешанная дисциплина обслужива-
ния, когда одна часть заявок обслуживается с фиксиро-
ванными приоритетами, а другая часть — с динамиче-
скими приоритетами.
ХХ.2.3. Алгоритмы взаимодействия ЦВМ
с пользователями
Основные принципы организации обмена информацией.
В состав организующей системы входят не только алго-
ритмы организации непосредственно вычислительного
процесса, но и алгоритмы организации обмена информа-
цией ЦВМ с внешними абонентами. Этот обмен информа-
цией имеет интенсивный характер и происходит со зна-
чительным количеством различных пользователей, кото-
рые могут существенно отличаться друг от друга как по
содержанию передаваемой информации, так и по харак-
теру процессов обмена. Кроме того, подавляющее боль-
шинство пользователей функционирует асинхронно по
отношению друг к другу и к основной программе ЦВМ.
Поэтому одной из основных задач организации обмена
информацией ЦВМ с пользователями является координа-
ция различных по скорости протекания процессов реали-
зации функциональных алгоритмов и процессов функ-
ционирования внешних абонентов. При этом необходимо
обеспечить высокую эффективность процедур внешнего
обмена с учетом имеющихся ограничений на пропускную
способность отдельных трактов передачи информации н
на продолжительность хранения информации в различ-
ных устройствах вычислительного комплекса АСУ.
Вторая основная задача организации обмена инфор-
мацией ЦВМ с пользователями заключается в том, чтобы
обеспечить максимально возможную независимость алго-
ритмов функциональных задач управления и программ
организующей системы от изменения состава поль.чова-
телей. ЦВМ в прюцессе эксдлуатации системы управления.
Решение этих сложных задач осуществляется путем
тесного взаимодействия аппаратуры ЦВМ с программой
организующей системы машины. Так, например, для хра-
нения входной и выходной информации в ЦВМ широко
используются буферные зоны оперативной памяти, а на
систему прерывания программы возлагают функции сигна-
лизации о поступлении очередной порции информации,
о степени заполнения буферных зон, а также о готовности
того или иного пользователя машины к выполнению про-
цедуры обмена информации.
Сопряжение ЦВМ с пользователями осуществляется
при помощи специальных устройств, называемых обычно
устройствами обмена информационных каналов илн кана-
лами ввода-вывода. Эти устройства работают по отдельным
программам, имеют собственные блоки управления и
функционируют параллельно с работой процессора
(центрального вычислительного устройства), осуществляя
обмен данными с оперативной памятью ЦВМ со скоростью
процессора, а сбмен информацией с внешними абонен-
тами — со скоростью работы этих абонентов.
В автоматизированных системах управления приме-
няются в основном два варианта реализации пользовате-
лями обмена информации через информационные каналы
(селекторные или мультиплексные) с основной оператив-
ной памятью машины: 1) через центральный процессор
(так называемый программный обмен с прерыванием или
без прерывания вычислений); 2) с непосредственным до-
ступом к одному или нескольким блокам основной памяти
машины (внепрограммный обмен, при котором каналы мо-
гут самостоятельно осуществлять обмен информацией
с оперативной памятью). Программный обмен информа-
цией без прерывания вычислений используется обычно
в тех случаях, когда пользователь имеет достаточно боль-
шое допустимое время ожидания (характерно для АСОУ)
и, следовательно, некоторая задержка в выполнении про-
цедуры обмена информацией, связанная с необходимостью
завершения уже выполняемой машинной программы,
не приведет к искажениям или потерям информации.
Внепрограммный обмен информацией наиболее экономи-
чен во времени реализации, так как не требует прерыва-
ний или приостанова основной программы ЦВМ и обеспе-
чивает высокую степень совмещения работы центрального
процессора и внешних устройств ЦВМ. Однако реализа-
ция этого способа требует дополнительного оборудования
в составе устройства обмена, а также наличия в оператив-
ной памяти ЦВМ приоритетной схемы, блокирующей
одновременное обращение вычислителя и устройства об-
мена к одному и тому же блоку памяти.
Алгоритмы приема и выдачи информации. Одной из
важнейших функций устройства обмена является реали-
зация устаиовлеиной дисциплины обслуживания пользо-
вателей. Эта дисциплина может быть бесприоритетной
(чаще всего применяется циклическая бесприоритетная
дисциплина обслуживания), приоритетной без прерыва-
ния (относительные приоритеты), приоритетной с преры-
ванием (абсолютные приоритеты) и смешанной, когда
часть абонентов обслуживается в приоритетном порядке,
а другая часть — бесприоритетно.
В ряде случаев при обработке разнотипной информа-
ции, отличающейся форматом или способом кодирования
данных, организующая система ЦВМ использует стандарт-
ные программы подготовки информации к обработке,
основные функции которых заключаются в распаковке
обрабатываемых сообщений или же в приведении их к не-
которому стандартному виду. Наличие сервисных про-
грамм позволяет использовать одни и те же основные про-
граммы обработки информации для разноформатных со-
общений, поступивших в ЦВМ от внешних абонентов.
Основное отличие процесса выдачи информации пользо-
вателям по сравнению с процессом приема информации
заключается в наличии многоканальной системы обслужи-
вания (внешние абоненты) и одного источника информа-
ции (устройство обмена или ЦВМ). Основными способами
организации выдачи информации из ЦВМ являются:
1) программная выдача информации основными про-
граммами; 2) программная выдача информации вклини-
вающимися программами; 3) внепрограммная выдача
информации из оперативной памяти ЦВМ.
ХХ.2.4. Алгоритмы взаимодействия ЦВМ
в составе вычислительного комплекса
Организация взаимодействия ЦВМ. В автоматизи-
рованных системах управления, как правило, приме-
няются две и более совместно функционирующие ЦВМ.
образующие управляющий вычислительный комплекс.
Необходимость совместной работы нескольких ЦВМ
обусловлена, в первую очередь, требованиями обеспече-
ния высокой надежности функционирования вычисли-
тельных средств в системе управления и необходимостью
сохранения непрерывности процесса управления при от-
казах одной из ЦВМ.
Групповая работа ЦВМ повышает надежность вы-
числительного комплекса не только за счет резервирова-
ния оборудования, позволяющего произвести переключе-
ние ЦВМ при отказах, но и за счет более надежного хра-
нения наиболее важной информации в памяти ЦВМ.
В большинстве случаев при совместной работе нескольких
ЦВМ наиболее важная информация основной ЦВМ пе-
риодически пересылается в запоминающие устройства
дублирующей машины. Эта информация может исполь-
зоваться для восстановления случайно искаженных дан-
ных в памяти основной машины, что повышает устойчи-
вость системы к сбоям и отказам аппаратуры. Совместная
работа группы вычислительных машин применяется также
для повышения производительности и объема памяти
вычислительного комплекса АСУ. В этих случаях отдель-
ные машины функционируют по разным программам, но
решают при этом некоторую общую задачу и при необхо-
димости осуществляют обмен результатами вычислений
и другой информацией. Это позволяет получить необхо-
димые характеристики производительности и памяти вы-
числительного комплекса, не прибегая к использованию
«больших» специализированных ЦВМ.
Возможен также и комбинированный способ взаимо-
действия группы ЦВМ, при котором в режиме нормальной
загрузки системы по производительности дублирующие
ЦВМ используются лишь для повышения надежности хра-
нения информации, а при наступлении перегрузок осуще-
ствляется «распараллеливание» алгоримов между всеми
или несколькими машинами вычислительного комплекса.
При этом часть вычислительных ресурсов системы затра-
чивается на реализацию алгоритмов взаимодействия и
межмашинного обмена информацией. На рис. ХХ.4 пред-
ставлена возможная структура вычислительного компле-
кса, состоящего из нескольких взаимодействующих ЦВМ.
Все машины этого комплекса имеют возможность дву-
стороннего межмашинного обмена информацией, а связь
с пользователями осуществляет одна из ЦВМ, выполняю-
щая функции ведущего процессора. Организующая си-
стема вычислительного комплекса обеспечивает возмож-
ность выполнения процедур обмена информацией между
ЦВМ в процессе их функционирования, переключение
машин при возникновении отказов или же по желанию
оператора комплекса, возможность подключения и от-
ключения ЦВМ в процессе работы комплекса, а также
возможность перераспределения функций между отдель-
ными ЦВМ в случае неисправностей одной из них или же
при наступлении перегрузки ЦВМ по производительности.
Информацию, передаваемую по каналам межмашин-
ного обмена в процессе функционирования вычислитель-
ного комплекса, можно условно разделить на две кате-
гории: 1) информацию взаимодействия, представляющую
собой результаты вычислений одной из ЦВМ и исходные
данные для работы другой взаимодействующей -с ней ма-
367
шины; 2) информацию резервирования, которая содержит
результаты вычислений одной из ЦВМ, не используемые
другими машинами при нормальной работе вычислитель-
ного комплекса, но необходимые для обеспечения непре-
рывности процесса управления реальными объектами
в случае отказа этой машины.
Информация взаимодействия может передаваться
в случайные моменты времени небольшими порциями, а для
компенсации влияния асинхронности' процессов выдачи
и обработки данных обычно используются входные и вы-
ходные буферные зоны памяти. Реализация процедуры
пересылки между машинами резервируемой информации
является более сложной, так как в этом случае очень
важно сохранить синхронность взаимосвязанных компо-
нент передаваемой информации. Обеспечение синхрон-
Рис. ХХ.4. Структура вычислительного комплекса
из трех ЦВМ:
ВН — внешний накопитель: ВА — внешний абонент:
УО — устройство обмена информации
ности передачи резервируемой информации в процессе
ее пересылки по каналам межмашинного обмена является
весьма существенным требованием.
При малой пропускной способности каналов межма-
шинного обмена процесс пересылки информации резерви-
рования может занимать значительное время, в результате
чего происходит рассинхронизация взаимосвязанных ком-
понент пересылаемой информации за счет их неодновре-
менного обновления в оперативной памяти ЦВМ.
Алгоритмы функционирования взаимодействующих
ЦВМ. Характер алгоритмов организующей системы,
обеспечивающих взаимодействие машин вычислительного
комплекса, существенно зависит от количественного со-
става группы ЦВМ и аппаратных возможностей обеспе-
чения их взаимодействия. Далее рассматриваются неко-
торые примеры функционирования взаимодействующих
ЦВМ вычислительного комплекса.
При наличии в составе вычислительного комплекса
двух ЦВМ, каждая из них может быть основной или резер-
вной. Резервная машина может находиться: 1) в выклю-
ченном состоянии (холодный неконтролируемый резерв);
2) в дежурном режиме ожидания (горячий неконтроли-
руемый резерв); 3) использоваться для дублированного
хранения наиболее важной информации, полученной в ре-
зультате работы основной ЦВМ (дуплексный режим).
Для того чтобы резервная ЦВМ имела возможность
в случае отказа основной машины продолжить выполне-
ние всех алгоритмов управления и обработки информа-
ции, необходимо в памяти резервной ЦВМ постоянно под-
368
держивать определенный запас информации о ходе вы-
числительного процесса и основных результатах вычисле-
ний, о состоянии и функционировании управляемых
объектов, о принятых ранее решениях по управлению
этими объектами, а также о техническом состоянии от-
дельных устройств автоматизированной системы управ-
ления.
Для организации взаимодействия двух ЦВМ органи-
зующая система должна обеспечивать выполнение сле-
дующих функций: 1) начальный ввод информации в за-
поминающие устройства резервной ЦВМ и пуск ее про-
граммы в режимы тестового контроля; 2) обмен данными
о состоянии аппаратуры основной и резервной ЦВМ в про-
цессе функционирования системы; 3) периодическую пе-
ресылку резервируемой информации из памяти основной
машины в память резервной; 4) переключение ЦВМ при
возникновении неисправности в основной машине или же
по команде оператора; 5) перевод вычислительного ком-
плекса из дуплексного режима в дежурный режим; 6) под-
ключение резервной машины к основной ЦВМ после устра-
нения неисправности и перевод вычислительного комплекса
в дуплексный режим без нарушения непрерывности управ-
ления объектами.
Временные диаграммы перевода вычислительного
комплекса в дуплексный режим работы показаны на
рис. XX.5. На каждой схеме верхняя диаграмма соответ-
ствует основной ЦВМ. а нижняя диаграмма — резервной
ЦВМ. Обмен информацией между ЦВМ может осуще-
ствляться как основной, так и резервной машинами. В про-
цессе функционирования системы запросы на обмен инфор-
Рис. ХХ.5. Временные диаграммы перевода вычислитель-
ного комплекса в дуплексный режим работы: а — про-
граммный запуск двух ЦВМ; б — подключение резервной
ЦВМ оператором к работающей основной машине;
ВК — вычислительный комплекс; ДР — дежурный режим;
ДпР — дуплексный режим; ДПМО — диспетчерская про-
грамма межмашинного обмена; ПЗП — программа загрузки
памяти резервной ЦВМ; ПНПО — программа начального пуска
основной ЦВМ; ПНПЗ — программа начального пуска ре-
зервной ЦВМ; ПКИ — программа корректировки информации;
ПФК — программа функционального контроля; ПВСГ — про-,
грамма выдачи сигнала готовности резервной ЦВМ; ЦО —
цикл ожидания; СПВК — сигнал перехода ВК в дуплексный
режим; ПИ — пересылка информации; ПРЦ — пуск резервной
ЦВМ; СГРЦ — сигнал готовности резервной ЦВМ; ЗП —.
запрос иа подключение
мацией могут поступать из резервной ЦВМ: 1) при изме-
нении состояния внешних устройств резервной ЦВМ;
2) отказах резервной ЦВМ; 3) отключении резервной
ЦВМ оператором. В свою очередь, сигналы запроса в ре-
зервную ЦВМ из основной машины могут выдаваться:
1) при необходимости выполнения периодической пере-
сылки резервируемой информации; 2) отказах основной
ЦВМ; 3) отказах внешних устройств основной машины.
Анализ сигналов взаимодействия осуществляется
программой-диспетчером межмашинного обмена, которая
включается.всчет.(т._е.,в действие)©! диспетчера преры-
ваний. Схема одного из вариантов этой программы пред-
ставлена на рис. XX.6.
Описанный режим повышает только надежность функ-
ционирования вычислительного комплекса. В дуплексном
режиме может быть также достигнуто увеличение общей
производительности комплекса за счет разделения между
машинами функций по управлению объектами автомати-
зированной системы. При этом одна из ЦВМ является ве-
дущей, а другая — ведомой. Перевод вычислительного
комплекса в этот режим производится программой за-
грузки комплекса, входящей в состав организующей си-
стемы основной ЦВМ. При отказе одной из ЦВМ исправ-
ная машина принимает на себя выполнение всех функцио-
нальных задач (с некоторым ухудшением качества ре-
шения).
руемой информации при ее использовании в случае пе-
рехода вычислительного комплекса в дежурный режим
в результате отказа одной из ЦВМ.
При наличии в составе вычислительного- комплекса
трех ЦВМ их взаимодействие может быть организовано
в режиме скользящего резервирования (см. рис. XX.4).
Каждая из ЦВМ имеет возможность двустороннего обмена
информацией с двумя другими ЦВМ и оборудованазвнеш-
иими запоминающими устройствами (ВН). Обмен информа-
цией с пользователями через устройство обмена^(УО) мо-
жет осуществляться только одной из ЦВМ, являющейся
в данный момент времени ведущей машиной вычислитель-
ного комплекса.
Возможны следующие режимы работы комплекса,
т. е. следующее распределение функций между машинами.
о
Отказ основной ЦВМ
Вызов программы переключения машин
и изменения режима диспетчеризации/^
Запрос на переключение устройства
сопряжения
Вызов программы переключения /для
выдачи сигнала готовности
И
??
Запрос на пересылку информации
Вызов программы, контроля информа-4
ции и выдачи сигнала готовности
к обмену
з
Е
а
Отказ резервной ЦВМ
Е
з
Е
CQ
3
£
£
Отказ резервного устройства
сопряжения
??
а
к
а
ж
а
Готовность резервной ЦВМ
к работе
Запрос на переключение
резервной ЦВМ
Разрешение межмашинного обмена
Работа ЦВМ в дежурном режиме
Запись информации об отказе,
блокировка переключения устройства
обмена
Вызов программы начальной загрузки
памяти резервной ЦВМ
Блокировка межмашинного обмена
информацией
£
CQ
а
а
с
3
Рис. ХХ.6. Схема программы-диспетчера межмашинного обмена информацией
Обмен информацией между ведущей и ведомой ЦВМ
в режиме повышения производительности происходит,
иак правило, более интенсивно, чем в режиме повышен-
ной надежности и включает в себя обмен: 1) служебными
сигналами, которые необходимы для подготовки процес-
сов пересылки информации взаимодействия или резервиро-
вания; 2) числовой информацией взаимодействия; 3) инфор-
мацией резервирования.
В режиме повышения производительности инициато-
ром обмена информацией более часто выступает ведомая
ЦВМ. Анализ вида поступающих сигналов и соответствую-
щая реакция на их поступление осуществляются про-
граммой-диспетчером машинного обмена. Обмен информа-
цией взаимодействия осуществляется программами, ко-
торые включаются системным диспетчером организующей
системы каждой из ЦВМ по мере поступления соответ-
ствующей информации. Обмен информацией резервирова-
ния в режиме повышения производительности должен
производиться в обе стороны, так как в данном случае
обе ЦВМ являются друг для друга резервами памяти и
должны поддерживать в памяти соседней машины необхо-
димый запас информации, полученной в результате ра-
боты данной ЦВМ, на случай ее отказа. Процесс обмена
осуществляется периодически по инициативе одной из
машин. Период обмена выбирается таким образом, чтобы
не превышалось допустимое время запаздывания резерви-
Если все машины комплекса исправны, то при включении
вычислительного комплекса в работу ЦВМ-1 назначается
ведущей машиной и осуществляет весь обмен информацией
с пользователями, а также решение некоторой части за-
дач обработки данных и управления объектами. Эта ма->
шина задает режимы двум другим ЦВМ и выполняет управ-
ляющие функции в процессах межмашинного обмена
с этими машинами. Вторая машина ЦВМ-2 является для
ЦВМ-1 ведомой и выполняет решение всех тех задач
обработки информации и управления объектами, которые
не выполняются ведущей. Всю исходную информацию
для своей работы ЦВМ-2 получает от ЦВМ-1 по каналам
межмашинного обмена и таким образом выдает в ЦВМ-1
результирующую выходную информацию. Третья вычис-
лительная машина ЦВМ-3 является резервной для ЦВМ-2
и, кроме того, осуществляет хранение резервируемой
информации, поступающей из ЦВМ-1 и ЦВМ-2. Эта инфор-
мация может храниться либо непосредственно в оператив-
ной памяти ЦВМ-3, если объем резервируемой информации
невелик, либо во внешних накопителях машины.
Прн отказах ЦВМ-1 осуществляется циклическое
переключение взаимодействующих машин таким образом,
что ЦВМ-2 становится ведущей машиной комплекса и берет
на себя выполнение всех алгоритмов ЦВМ-1, а ЦВМ-3 на-
чинает выполнять функции ЦВМ-2. При отказах ЦВМ-2
функции этой машины берет на себя ЦВМ-3. При отказах
' ' - 360;
ЦВМ-3 выполнение алгоритмов этой машиной прекра-
щается вплоть до момента устранения неисправности.
В рассматриваемом случае ЦВМ-1 и ЦВМ-2 функциони-
руют в режиме повышения производительности, машины
ЦВМ-2 и ЦВМ-3 работают в режиме повышения надеж-
ности, а машины ЦВМ-1 и ЦВМ-3 работают в режиме ре-
зервирования информации.
ХХ.З. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
В РЕЖИМАХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО
И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Под последовательным решением функциональных
задач понимается режим однопрограммной работы ЦВМ,
выполняющий в каждый момент времени задание только
одного пользователя. Различаются две разновидности
режима последовательного решения: 1) непосредствен-
ный доступ, когда на линии машины, т. е. на любом ее
уровне (центральный процессор, главная память, внеш-
ний накопитель и т. д.) находится в течение определенного
периода времени только один пользователь, который
при необходимости может вступить в диалог с машиной
в процессе решения задачи; 2) косвенный доступ, когда
в ЦВМ одна и та же программа в течение некоторого вре-
мени обслуживает последовательно ряд пользователей.
Во время выполнения этой программы пользователь
не имеет к ней доступа, действие программы может быть
приостановлено только организующей системой или опе-
ратором машины, и ЦВМ не может перейти к исполнению
другой программы до тех пор, пока не будет закончена
обработка всего пакета однотипных заданий, поступив-
ших в систему за установленный промежуток времени от
разных пользователей. В обоих вариантах последователь-
ного режима могут решаться независимые друг от друга
функциональные задачи.
Под последовательно-параллельным режимом работы
группы ЦВМ понимается однопрограммный режим, при
котором все машины вычислительного комплекса совме-
стно решают в каждый данный момент одну большую
задачу илн группу взаимосвязанных задач, у которых
исходные данные для одних задач содержат результаты,
получаемые в процессе решения других задач.
XX. 3.1. Последовательное решение задач
в независимо функционирующей ЦВМ
При независимо функционирующей ЦВМ может быть
осуществлено последовательное решение задач как в ре-
жиме непосредственного доступа пользователя, так и
в режиме пакетной обработки заданий (т. е. в режиме
косвенного доступа). Для ЦВМ, не располагающих сред-
ствами защиты памяти, из-за чего невозможно организо-
вать мультипрограммный режим работы машины или
работу с распределением времени, целесообразным яв-
ляется использование режима последовательного решения
задач, особенно режима пакетной обработки. Информа-
ция о таком пакете вводится в ЦВМ сразу или в течение
определенного периода времени, а в дальнейшем ее орга-
низующая система на основании приоритетов отдельных
задач производит подготовку поступивших заданий поль-
зователей для их решения в соответствии со специальными
предписаниями по каждому типу задач.
Работа организующей системы по подготовке задачи
в режиме пакетной обработки подразделяется на три этапа.
1. Отдельные части задачи, написанные в общем слу-
чае на разных языках программирования, вводятся в ЦВМ,
транслируются на внутреннем языке машины и записы-
ваются во внешнюю память ЦВМ. Одновременно органи-
зующая система составляет таблицы связей и-очередности
вызова отдельных частей программы и их характеристик
(адресов на внешних накопителях, длин и т. п.).
2. После того как весь пакет задач подготовлен для
решения, происходит формирование очередной задачи из
отдельных частей, информационных массивов и библио-
течных программ; этот этап в некоторых организующих
системах может совмещаться с третьим этапом, т. е. форми-
рование задачи во времени может быть совмещено с ее
решением.
3. Последним этапом является решение задачи и вы-
дача результата. В процессе решения задачи в оператив-
ной памяти машины возникает необходимость в освобожде-
нии соответствующих зон от находящихся в них масси-
вов и переменных и замена новыми, что выполняется
специальной программой динамического распределения
памяти.
XX. 3.2. Режим распараллеливания
функциональных задач
Основные трудности, возникающие при переходе от
решения одной задачи на одной ЦВМ к решению одной
задачи, состоящей из взаимосвязанных частей (сегментов
или квантов) на нескольких машинах, определяются тем,
Рнс. ХХ.7. Схема процесса выполнения последовательно-
параллельной программы
что существующие методы описания вычислительного
процесса носят последовательный характер и поэтому
в задание программы необходимо вводить дополнительную
информацию для возможности распараллеливания про-
цесса ее реализации.
При последовательно-параллельной программе ее
выполнение связано с моментами ожидания в отдельных
ветвях, возникающих из-за того, что некоторая часть
программы не может выполняться до тех пор, пока не за-
кончится выполнение других связанных с ней частей
основной программы (рис. ХХ.7). При записи программы
на внешнем языке вычислительного комплекса должны
быть отображены моменты: 1) возможного разветвления
процесса реализации программы; 2) вынужденного ожи-
дания; 3) окончания параллельных ветвей вычислитель-
ного процесса; 4) взаимоотношений параллельных про-
цессов при обращении к общей памяти системы. Это дости-
гается расширением какого-либо нз применяемых про-
блемно-ориентированных языков (АЛГОЛ-60; ФОРТРАН)
путем введения в него дополнительных операторов. Такие
операторы, связанные с описанием параллелизмов в про-
цессе реализации алгоритмов, имеются в алгоритмиче-
ском языке ПЛ-1, который дает программисту весьма ши-
рокие возможности для организации последовательно-
параллельного вычислительного процесса.
Прн составлении сложной программы распараллели-
вания должна быть предварительно проделана очень
большая работа: 1) выделение сегментов программы
и допустимых ветвей; 2) идентифицирование этих ветвей;
3) определение, когда и какую именно ветвь следует
начинать выполнять; 4) обеспечение взаимного управле-
ния ветвями. Все это делает работу программиста чрезвы-
чайно трудной и вызывает необходимость автоматиза-
370
ции программирования параллельных вычислений. Для
этого программа представляется в виде совокупности двух
графов: функционального графа (отражающего структуру
выбранного алгоритма решения) и графа управления.
В таком совмещенном мультнграфе программы вершины
являются функциональными операторами, а дуги соот-
ветствуют функциональным связям и связям по управле-
нию. Множеством вершин нулевого яруса или просто
нулевым ярусом графа называется совокупность тех
функциональных операторов, которые не зависят ни от
каких других операторов (т. е. могут выполняться при
реализации программы до выполнения любых других
операторов). Множеством первого яруса называется со-
вокупность тех функциональных операторов, которые
зависят, по крайней мере, от одного функционального
оператора нулевого яруса и не зависят ни от каких дру-
гих функциональных операторов (аналогично и для дру-
гих ярусов графа). Граф, соответствующий такому упоря-
дочению функциональных операторов, является ярусно-
параллельным, а ему соответствующая программа пред-
ставлена в ярусно-параллельной форме (ЯПФ), которая
является основой для автоматизации распараллеливания
вычислительного процесса *.
Процедура сегментации исходной программы состоит
в таком ее расчленении на части, при котором сегменты,
соответствующие операторам ЯПФ, удовлетворяют сле-
дующим требованиям: 1) в пределах каждого сегмента
только его первая команда получает управление от дру-
гого сегмента и лишь последняя команда передает управ-
ление другим сегментам; 2) объем программной и число-
вой информации, входящей в каждый сегмент, таков, что
сегмент полностью помещается в оперативную память
любой из ЦВМ вычислительного комплекса, а время,
затрачиваемое на перепись сегмента в память, существенно
меньше времени, необходимого на его выполнение; 3) сум-
марное число связей между сегментами программы должно
быть минимальным.
Наиболее сложной задачей в режиме распараллели-
вания является проблема разрезания естественных ча-
стей программы, представляющих собой циклические
участки. Во многих случаях приходится воздерживаться
от сегментации циклического участка программы.
Организация вычислительного процесса в последо-
вательно-параллельном режиме существенно зависит от
структуры вычислительного комплекса. Следует выделять:
1) централизованные вычислительные комплексы, в кото-
рых одна машина осуществляет функции управления всей
системой; 2) децентрализованные комплексы, в которых
нет единой четко фиксированной машины, которая управ-
ляла бы решением задачи в системе.
В первом случае организующая система комплекса
(т. е. выделенная для этой цели управляющая машина
или управляющее устройство) выполняет следующие спе-
циальные операций: 1) производит сегментацию про-
граммы и организует ее распределение по машинам ком-
плекса в соответствии с некоторым критерием распреде-
лений (реализация этих операций может быть возложена
на программиста); 2) организует обмен информацией
между машинами через общую буферную память; 3) пе-
рекодирует программу на те машины, на которых будет
реализован данный участок программы (эта операция
Может выполняться отдельно каждой машиной вычисли-
тельного комплекса); 4) получает сигналы об освобожде-
нии машин комплекса и посылает в них очередные сег-
менты программы и соответствующую числовую инфор-
мацию.
В децентрализованном вычислительном комплексе
каждая ЦВМ вполне самостоятельна в своих действиях,
но общая организация системы и программы управления
* Поспелов Д. А. Введение в теорию вычислительных
систем. М., «Советское радио»» 1972. 280 с.
на каждой из машин такова, что в совокупности машины
комплекса обеспечивают реализацию заданной программы.
При выходе из строя любого количества ЦВМ система
продолжает свое функционирование, если в ней осталась
хотя бы одна ЦВМ и действуют необходимые каналы связи.
При организации работы такого вычислительного ком-
плекса обязательно выполнение условий автономности
работы всех машин системы, т. е. в момент реализации
функциональной задачи все ЦВМ должны иметь инфор-
мацию о состоянии ее решения после предшествующего
такта работы и о распределении работ на настоящий такт.
Особенности организации памяти в вычислительном
комплексе при работе в режиме распараллеливания опре-
деляются тем, что помимо потока информации от вход-
ных устройств к машинам системы и обратного потока
результатов расчета, выдаваемых из системы, внутри
вычислительного комплекса циркулирует поток числовой
и управляющей информации, который возникает при обме-
не результатами вычислений между машинами. Этот обмен
происходит лишь через машину, организующую вычисли-
тельный процесс в системе, или непосредственно между
машинами вычислительного комплекса. Наличие таких
потоков информации требует выделения в составе системы
следующих уровней памяти (помимо имеющихся в маши-
нах запоминающих устройств): 1) общей входной-выход-
ной памяти системы, в которой хранится вся программная
и числовая информация; 2) обменной памяти системы,
хранящей промежуточные результаты вычислений;
3) автономной памяти машин; 4) управляющей памяти
системы, хранящей необходимый набор управляющих
программ, с помощью которых осуществляется органи-
зация функционирования вычислительного комплекса.
ХХ.4. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
В МУЛЬТИПРОГРАММНЫХ РЕЖИМАХ
Мультипрограммный режим работы вычислительной
системы характеризуется одновременным выполнением не-
скольких программ различных пользователей. От режима
последовательной обработки задачи мультипрограммный
режим отличается тем, что программа пользователя может
быть прервана для передачи управления другой программе
более высокого приоритета. Последовательный режим
также допускает прерывание программы, но исключи-
тельно для передачи управления системному диспетчеру.
Различаются следующие наиболее распространенные
виды мультипрограммных режимов организации вычисли-
тельных процессов: 1) режим «запрос—ответ»; 2) режим
пакетной обработки; 3) режим распределения времени.
Эти режимы не являются взаимоисключающими, и поэтому
возможны различные промежуточные варианты мульти-
программных процессов.
Режим мультипрограммирования характеризуется
тем, что порядок перехода от одной программы к следую-
щей устанавливается из условий достижения наиболее
возможной производительности всех ЦВМ вычислитель-
ного комплекса, что зачастую достигается введением в си-
стему специальной планирующей программы. Одной из
основных проблем мультипрограммирования является
организация защиты программ от взаимного влияния как
на уровне основной оперативной памяти, так и на разных
уровнях иерархии внешней памяти.
ХХ.4.1. Этапы процесса
мультипрограммирования
Процесс мультипрограммирования (МП-процесс) со-
стоит из следующих этапов: 1) анализа МП-ситуации;
2) МП-преобразования алгоритмов; 3) МП-планирования;
4) МП-диспетчирования. Приведенный перечень мероприя-
тий не является обязательным для каждого режима
371
мультипрограммирования и зависит от конкретных усло-
вий функционирования вычислительной системы. МП-си-
туация считается определенной, если оиа включает сле-
дующие элементы:
1) заданный набор решаемых функциональных задач
и его характеристики: а) приоритетность задач; б) связ-
ность алгоритмов задач; в) необходимые объемы памяти
для их решения; г) среднее время (или его распределение)
реализации каждого алгоритма (а в некоторых случаях
и его частей) на единичной ЦВМ;
2) характеристики вычислительной системы: а) коли-
чество ЦВМ и их параметры; б) организация памяти;
в) организация системы управления и прерывания; г) ха-
рактеристика математического обеспечения системы; д) ре-
гламентные мероприятия системы; е) характеристики на-
дежности устройств системы;
3) требования по реализации заданного набора
задач на ВС: а) общее время, за которое должен быть
реализован заданный набор задач или его части (и соответ-
ствующие этому вероятности); б) интервалы времени, за
которые должны быть реализованы отдельные алгоритмы.
Основной задачей анализа МП-ситуации является
определение необходимого уровня и оптимального направ-
ления мультипрограммирования в данной ситуации *:
1) сколько ориентировочно понадобится времени для реа-
лизации данного набора задач на ВС; 2) какова вероят-
ность того, что заданный набор задач будет реализован за
заданное время; 3) необходим ли диспетчер и какого класса;
4) для задач какого вида (в условиях АСУ) требуется их
дублирование и как это скажется на вероятности их реали-
зации за отведенное время; 5) следует ли распараллели-
вать алгоритмы задач и какие именно; 6) целесообразно
ли МП-планирование (т. е. работа в режиме распределения
времени).
МП-ситуацию, возникающую при решении группы опре-
деленных зависимых задач за отведенное время, следует
считать полностью определенной. Ситуацию же, возни-
кающую при решении группы определенных, но незави-
симых задач, следует считать не полностью определенной,
так как несмотря на то, что перечень, приоритетность и
временные характеристики задач могут быть известны, но
неизвестным остается порядок их следования. Если на
ВЦ заранее трудно предсказать определенный перечень
и порядок прохождения задач, то МП-ситуация Является
неопределенной.
Мультипрограммное преобразование алгоритмов от-
носится в основном к таким системам, в которых исполь-
зуется параллельная обработка алгоритмов и программ
решаемых функциональных задач. Частично этот вопрос
был рассмотрен в п. XX.3. Алгоритм, подлежащий МП-пре-
образованию, задается в операторной форме или в виде
логической схемы, т. е. представляет собой некоторую
цепь заданного набора простых операторов и логических
условий (без петель). Любой алгоритм, представленный
в такой форме, может быть преобразован в машинный алго-
ритм, т. е. в алгоритм, состоящий из соответствующих
упорядоченных последовательностей машинных команд
или некоторых функциональных и машинных операторов.
Задача МП-преобразований полученного таким образом
машинного алгоритма состоит в следующем: 1) для каждого
выделенного линейного участка в исходном машинном алго-
ритме определить его оптимальное сегментирование;
2) представить машинный алгоритм в ярусно-параллель-
ной форме (ЯПФ) так, чтобы каждая параллельная ветвь
з данном лийнейном участке состояла только из выде-
ленных или сформированных сегментов (квантов). Пре-
образованные таким образом линейные участки алгоритма
соединяются в -общую схему с помощью управляющих
* Пашкеев С. Д.- Основы мультипрограммирования
для специализированных вычислительных систем. М-,
«Советское , радио», 1972. 184 с.
372
операторов. В качестве кванта может применяться любая
упорядоченная последовательность команд данного линей-
ного участка исходного машинного алгоритма.
МП-преобразование алгоритмов может быть осуще-
ствлено методом построения ярусного графа без петель
(т. е. без циклов) либо методом вычислительных цепей.
Основным недостатком распараллеливания алгоритмов
методом ЯПФ-графов является отсутствие правил форми-
рования операторов и обоснования их оптимальных длин.
Этот метод может применяться при ручном преобразовании
относительно несложных вычислительных алгоритмов.
Метод вычислительных цепей позволяет, с одной стороны,
получить последовательно-параллельный алгоритм наи-
меньшей связности и, с другой стороны, обеспечивает
единообразие процедур распараллеливания алгоритма на
любом уровне.
Одной из основных проблем мультипрограммирования
является нахождение оптимального (или субоптимального)
плана распределения и реализации на машинах вычисли-
тельного комплекса заданного набора алгоритмов функ-
циональных задач управления. Для этой цели исполь-
зуются методы распределения программ на параллельно
работающие ЦВМ, основанные на математическом аппарате
линейного программирования, применяются методы, осно-
ванные на теории расписаний и т. гг. Метод линейного
программирования применим для распределения по ма-
шинам только независимых (несвязных) алгоритмов и
позволяет определить наибольшее время занятости ЦВМ.
Заслуживает внимания метод нахождения оптимального
плана обработки задач, основанный на принципе динами-
ческого программирования и легко поддающийся машин-
ной реализации. Этот метод позволяет постановку и реше-
ние стохастических задач, когда приходится учитывать
случайные факторы, влияющие на время реализации на
ЦВМ той или иной программы, как то: 1) объем исходных
данных задач; 2) количество итераций (циклов) в про-
граммах; 3) направление хода вычислений при разветвле-
ниях программ.
Основным назначением МП-диспетчирования является
распределение и перераспределение программ по маши-
нам системы в динамике реализации заданного набора задач
при минимизации затрат времени на их решение. В соот-
ветствии с этим определяются следующие функции про-
граммы-диспетчера: 1) получение и анализ информации
о состоянии системы и внешней информации; 2) принятие
решений о распределении задач (или их частей — сегмен-
тов) по машинам вычислительного комплекса; 3) выра-
ботка управляющих воздействий и команд; 4) контроль за
реализацией решений.
В зависимости от наличия или отсутствия во внешней
информации данных о мультипрограммном плане работы
системы диспетчирование называется плановым или опе-
ративным. В зависимости от способа получения информа-
ции о состоянии системы диспетчирование получается пас-
сивным или активным. При пассивном диспетчировании
программа-диспетчер выполняет свои функции только после
получения заявки на диспетчирование (от машины или
задачи). При активном диспетчировании программа-
диспетчер выполняет свои функции независимо от наличия
или отсутствия заявок на диспетчирование.
Простейший вид оперативного диспетчирования >—
пассивное оперативное диспетчирование при максималь-
ной априорной информации о состояниях системы и задан-
ном наборе задач. При этом возможны два вида стратегии
диспетчирования, при которых на машину системы, за-
просившую диспетчирование, посылается: 1) первая го-
товая задача (т. е. обеспеченная входной информацией и
достаточной памятью машины); 2) задача (или часть ее),
выбранная в соответствии с принятым критерием опти-
мальности, при котором обеспечивается возможно более
быстрая реализация заданного набора задач.
В тех случаях, когда время, отведенное на диспетчиро-
вание, очень-ограничено, может быть использована так
называемая «универсальная таблица», в которую заносятся
все задачи заданного набора в естественной последова-
тельности. Как только какая-либо из ЦВМ системы закан-
чивает выполнение очередной задачи, она делает заявку
диспетчеру на просмотр таблицы или сама ее просматри-
вает и выбирает задачу, готовую к выполнению, у которой
задачи-прообразы в графе заданного набора задач уже ре-
шены. Однако в целом ряде случаев приходится еще учи-
тывать: 1) условия приоритета; 2) достаточность имею-
щихся исходных данных для решения задачи; 3) наличие
свободного и достаточного объема оперативной памяти
для решения этой задачи.
В отличие от оперативного диспетчирования основной
задачей планового диспетчирования является организация
работы системы в соответствии с планом, которая заклю-
чается в следующем: 1) распознавании запланированного
состояния вычислительного комплекса по состоянию от-
дельных ЦВМ; 2) выработки решения по распределению
задач (или отдельных сегментов) между машинами в соот-
ветствии с плановым заданием и фактическим состоянием
системы; 3) выработки команд, соответствующих решению;
4) осуществлении контроля за реализацией принятых ре-
шений. Основной теоретической проблемой планового дис-
петчирования оказывается задача распознавания по слу-
чайной выборке состояний машин общего соответствия
состояния системы плановому заданию.
Задачей активного диспетчирования (как оперативного,
так и планового) является уменьшение астрономического
времени, затрачиваемого на диспетчирование, за счет сов-
мещения во времени выполнения функций диспетчера с ос-
новной работой системы. При активном диспетчировании
получение диспетчером информации о состоянии системы
происходит независимо от наличия или отсутствия заявок
на диспетчирование, путем периодического контроля ра-
боты системы. Опрос системы может производиться с по-
стоянной частотой (по часам) или переменной (по некото-
рым признакам).
ХХ.4.2. Мультипрограммирование
в режиме «запрос—ответ»
Схема вычислительной системы, работающей в мульти-
программном режиме «запрос—ответ», приведена на
рис. XX.8. На вход системы поступает поток заявок поль-
зователей "на их выполнение и поток исходных данных.
Режим поступления потока заявок может быть детерми-
нированным, вероятностным или смешанным. В памяти
системы постоянно хранится некоторый комплекс про-
грамм. В оперативной памяти каждой из машин хранится
все множество программ вместе с исходными данными или
в памяти каждой машины находится лишь ограниченный
набор программ. В последнем случае ЦВМ расходует не-
которое время для смены программ, если на ее вход по-
ступит заявка на решение задачи, программа которой не
подготовлена в оперативной памяти машины.
Роль центрального коммутирующего устройства (ЦКУ)
или другого управляющего органа (возможно специальной
управляющей машины ЦУМ) сводится к диспетчированию,
т. е. к распределению заявок между машинами системы,
настройке вычислительных машин на выполнение требуе-
мых программ и к включению в счет (т. е. на решение)
поступивших заявок с учетом установленного приоритета
на их обслуживание. Решение задачи диспетчирования —
одна из центральных проблем для вычислительной системы,
работающей в режиме «запрос—ответ».
Заявки на обслуживание, поступающие в ЦКУ, могут
иметь временные ограничения на срок их обслуживания.
Если система не справляется с этими ограничениями, то
ЦКУ выдает отказ на обслуживание заявки. При наличии
временных ограничений программа-диспетчер определяет
некоторую стратегию обслуживания, с помощью которой
из наличного множества заявок выделяется группа заявок,
подлежащих немедленному обслуживанию. • • -
Наиболее часто применяются следующие дисциплины
обслуживания:
1) в порядке поступления заявок;
2) путем циклического обслуживания по I заявок из
каждого канала, присоединенного к ЦКУ, с возвращением
после обслуживания канала с наибольшим номером к ка-
налу с первым номером;
3) в циклическом порядке с приоритетным весом кана-
лов, когда при очередном обходе для i-ro канала обслужи-
вается Ц заявок;
4) в порядке абсолютных приоритетов, когда все за-
явки разбиты на классы и каждому классу приписан опре-
деленный приоритет; обслуживание класса с приорите-
том / не происходит до тех пор, пока не будут обслужены
заявки из классов более высокого приоритета;
5) в порядке относительных приоритетов, когда при-
оритет заявки зависит не только от ее класса, но и от мо-
мента поступления заявки на вход ЦКУ;
6) в порядке динамических приоритетов, когда при-
оритет заявки определяется еще и временем ее пребывания
в системе обслуживания.
Рис. XX.8. Схема вычислительной системы, рабо-
тающей в режиме «запрос—ответ»
Выбор определенной дисциплины обслуживания не-
посредственно связан с критерием эффективности диспет-
чирования, на который существенное влияние оказывает
характер потери ценности заявки при задержке в ее об-
служивании. Величина потери ценности заявки может быть
пропорциональна времени ее задержки или изменяться
скачком. До. некоторого момента времени ожидание обслу-
живания не сказывается на ценности заявки, а при пре-
вышении времени ожидания некоторой величины т заявка
просто теряет всякую ценность. Кроме того, имеется веро-
ятность потери самой заявки из-за ограниченности памяти
ЦВМ, в которой хранятся заявки.
Трудным вопросом является распределение программ
по вычислительным машинам системы. Задача оптималь-
ного распределения программ по машинам ставится как
задача нахождения такого постоянного (при стационарном
потоке) или меняющегося по некоторым правилам (при
нестационарном потоке заявок) распределения программ,
при котором математическое ожидание отказа на обслу-
живание будет минимальным. В тех случаях, когда за-
дано ограничение на время Т[, в течение которого необ-
ходимо обслужить заявку на выполнение определенной
программы, распределение ожидающих заявок по машинам
системы называется динамическим диспетчированием. Наи-
более серьезным условием такого диспетчирования яв-
ляется минимизация числа заявок, для которых нару-
шается ограничение по Т[. Всякая заявка, поступающая
в память системы и имеющая ограничения на время обслу-
живания Т(, получает некоторый 0-приоритет. Если дли-
тельность ожидания заявки на обслуживание влияет на
373
величину 6, такой приоритет является динамическим. При
неизменном значении В имеет место статический приоритет.
Возможен сложный режим диспетчирования вычисли-
тельной системы, работающей по принципу «запрос—от-
вет», когда заявка, поступающая на вход ЦКУ, реали-
зуется ие за счет выполнения определенной программы,
а вызывает необходимость последовательного выполнения
некоторой совокупности программ. При этом могут зада-
ваться ограничения как на время окончания обслужива-
ния заявки, так и на выполнение отдельных программ-
Рис. XX.9. Схема диспетчирования вычислительного
процесса в режиме «запрос—ответ»
Номер марш- рута 1 Программы входящие в маршрут Ограничения на время выполнения отдельных программ Ограничения на время выполнения маршрута
м, П|-^П8->П8 Т, Т.
м£ П1->Пв“>Пв — Т,
М, — т.
м4 П2->П8->ПВ-»Щ Т2, Т„ т.
М, П8-> П8->П7->П1в—П11 т4, Т, т,„
Такие режимы работы вычислительной системы иллюстри-
руются специальной граф-схемой, приведенной на
рис. ХХ.9.
ХХ.4.3. Мультипрограммный режим
пакетной обработки
При пакетной обработке в вычислительной системе
одновременно реализуется счет, т. е. осуществляется ре-
шение задач по многим программам, причем число реали-
зуемых программ, как правило, превосходит число ЦВМ,
входящих в систему. Таким образом, в момент времени I
в ВС находится некоторый пакет программ. Полагаем, что
ВС централизована и с помощью ЦУМ организуется вы-
числительный процесс на ЦВМ, обмен необходимой ин-
формацией через буферное запоминающее устройство (или
набор таких ЗУ) и обмен информацией с внешним миром.
Автономность ЦВМ, буферных запоминающих устройств
и внешних устройств обеспечивает возможность совмеще-
ния во времени их работы, что приводит к повышению про-
изводительности вычислительного комплекса.
В процессе развития средств вычислительной техники
рост быстродействия процессоров все время обгоняет рост
быстродействия внешних устройств. Обмен вычислитель-
ной системы с внешним миром остается все еще наиболее
узким местом на пути повышения производительности
ЦВМ и ВС, поэтому решение задачи о повышении произ-
374
водительности вычислительного комплекса прямо зависит
от такой организации работы внешних устройств, при ко-
торых их простои минимальны.
Для организации пакетной обработки необходимо
уметь (аппаратно или программно) реализовать три про-
цесса: 1) назначение приоритетов для выполняемых про-
грамм; 2) прерывание выполнения программ; 3) защиту
данных, относящихся к прерванным программам, от воз-
действия реализуемых в данный момент программ. В ре-
жиме пакетной обработки, как и в случае систем, работаю-
щих в режиме «запрос—ответ», может использоваться как
система статических приоритетов, так и система динами-
ческих приоритетов. Например, при наличии в вычисли-
тельном комплексе нескольких внешних выводных устройств
им могут быть присвоены статические абсолютные приори-
теты, определяемые скоростью их работы, а программам,
реализуемым в составе данного пакета, могут быть при-
своены динамические приоритеты, связанные с временем
ожидания этой программы в процессе реализации пакета.
Если в ВС имеются ЦВМ различной производительности
и Тц есть время реализации i-й задачи пакета на /-й ма-
шине, то относительно каждой задачи машины могут харак-
теризоваться различной системой приоритетов, т. е. приори-
теты ЦВМ являются статически относительными приори-
тетами. При наличии приоритетов организующая система
вычислительного комплекса (или отдельной ЦВМ в ВС)
должна в каждый момент времени t решать задачу о том,
какие программы пакета назначить на то или другое уст-
ройство, а выполнение каких программ следует временно
прервать. Кроме имеющихся приоритетов устройств и про-
грамм, должно учитываться также фактическое состояние
процесса вычислений (доступность технических средств,
готовность соответствующих данных в программах и т. д.).
Если некоторая программа оказывается прерванной
и должна ждать своей очереди, то возникает проблема за-
щиты поля памяти этой программы в том виде, в котором
оно было в момент прерывания, т. е. нужно (аппаратно или
схемно) организовать защиту отдельных участков памяти
от вторжения в них информации, относящейся к другим
программам.
По ходу реализации на ЦВМ некоторой программы
может возникнуть необходимость прерывания ее выпол-
нения в двух случаях: 1) при наличии внутренних сигна-
лов, вырабатываемых самой программой; 2) по внешним
причинам. Внутренние прерывания могут возникнуть по
следующим причинам: 1) для дальнейшего решения за-
дачи по программе необходимо получить информацию из
общего поля памяти (от других машин или извне); 2) нужно
вывести результаты решения; 3) необходимо повторить
счет из-за возникновения ошибки при реализации данной
программы на машине. Внешние прерывания возникают
по таким причинам: 1) на входе ЦВМ появился сигнал о не-
обходимости обслуживания более приоритетной про-
граммы; 2) от внешних устройств поступает сигнал об их
освобождении от порученной работы. Возможны и другие
причины прерывания, обусловленные спецификой конкрет-
ной вычислительной системы и решаемых на ней задач.
При организации работы системы прерывания необ-
ходимо решить следующие проблемы: 1) определение при-
чины прерывания; 2) защиту от прерывания; 3) определе-
ние метода перехода к прерывающей программе; 4) возвра-
щение к выполнению прерванной программы. При этом
необходимо еще организовать защиту числовых и про-
граммных данных, относящихся к прерванной программе.
Кроме того, необходимо определить максимальную допу-
стимую глубину прерывания. Под глубиной прерывания
следует понимать максимально допустимое число преры-
ваний в прерывании. В некоторых случаях может ока-
заться необходимым такое прерывание, которое осуществ-
ляется не после окончания какой-либо операции, а с ее
прерыванием (особенно, если текущая операция в преры-
ваемой программе требует для своего исполнения длитель-
ного времени). В этом случае возобновление реализации
прерванной программы должно Начинаться с повторения
прерванной операции.
Основной проблемой управления процессом реали-
зации пакета (т. е. совокупности решаемых задач) является
минимизация “суммарного времени, затрачиваемого на ре-
шение всех задач, образующих пакет. Для этого в орга-
низующей системе ВС или ЦВМ (работающей с пакетами),
кроме программы прерывания и программы защиты,
имеется системный диспетчер, осуществляющий планиро-
вание работы всех устройств, входящих в вычислительный
комплекс, и управление программами прерывания и за-
щиты.
Задача планирования, решаемая системным диспетче-
ром, может рассматриваться как задача распределения
ограниченных ресурсов на совокупности сетевых графов,
отображающих структуру программ задач, входящих
в пакет. При этом должно учитываться допустимое соот-
ношение между временем прерываний и чистым временем
решения задач, без которого работа вычислительной си-
стемы в режиме пакетной обработки может стать неэф-
фективной.
ХХ.4.4. Работа вычислительной системы
в режиме распределения времени
Режим распределения времени (Time-Sharing) пред-
ставляет собой наиболее развитую форму мультипрограм-
мной работы вычислительного комплекса. При работе че-
ловека с вычислительной машиной резко проявляется не-
соизмеримость скорости работы программиста и ЦВМ.
Время, затрачиваемое человеком на отладку готовой про-
граммы, ввод ее в машину и получение результатов, не
согласуется со скоростью работы машины, и последняя ис-
пользуется явно непроизводительно. Одним из способов
повышения производительности ЦВМ является переход
к пакетной обработке заявок. Значительно большую воз-
можность эффективного взаимодействия человека и машины
представляет принцип «распределения времени»*, основная
цель которого состоит в одновременной работе ВС с боль-
шим количеством пользователей. Имеющиеся программы
функциональных задач, подлежащие выполнению по заяв-
кам пользователей, выполняются поочередно в течение не-
которого промежутка времени. Длительность этих про-
межутков (интервалов) времени, как правило, ие является
фиксированной, а меняется в зависимости от содержания
задачи и конкретных условий эксплуатации в момент
передачи управления от одного пользователя другому.
Выбор пользователя, которому будет передано управле-
ние, и выделение ему необходимого отрезка времени осу-
ществляет планирующая программа (системный диспет-
чер), которая использует соответствующий набор приори-
тетов таким образом, что ВС имеет возможность почти
мгновенно реагировать на запросы (связанные с коротким
временем обслуживания), не слишком задерживая при
этом выполнение длинных программ и обеспечивая тем
самым оптимизацию времени ответа.
Каждый пользователь связан с системой через свой
индивидуальный пульт, с которого ои вводит условия ре-
шаемой задачи и программу решения; с его же помощью
осуществляются необходимые операции по отладке про-
грамм на ЦВМ. Так как время отладки программ обычно
составляет значительную долю от суммарного времени,
затрачиваемого на решение задачи, то одновременная
работа нескольких пультов даже с одним быстродействую-
щим процессором может оказаться весьма производитель-
ной. Для пользователя все это создает иллюзию единолич-
ного общения с машиной.
* Многими авторами применяется термин «разделение
времени», что недостаточно четко отражает суть данного
мультипрограммного режима.
На рис. XX. 10 приведена схема вычислительной си-
стемы, работающей в мультипрограммном режиме рас-
пределения времени. Пользователи связаны с центральной
управляющей машиной (ЦУМ) при помощи оконечных
терминалов (выносных пультов и телетайпов) и коммути-
рующего устройства. ЦУМ связана непосредственно с ос-
новным и вспомогательными (оперативными) запоминаю-
щими устройствами (ОЗУ). В основном ОЗУ хранятся
программы функциональных задач, которые реализуются
или должны быть реализованы в ближайшее время, и дан-
ные к ним. Во вспомогательном ОЗУ хранятся все управ-
ляющие программы и набор стандартных подпрограмм.
Внешняя память (называемая архивом) представляет со-
бой медленно действующее запоминающее устройство боль-
шого объема. Управление всеми вычислительными про-
цессами осуществляется системным диспетчером.
Телетайпы
Пульты
Терминалы
Рис. XX. 10. Схема вычислительной си-
стемы, работающей в режиме распреде-
ления времени
Каждый пользователь ВС при обращении к ней назы-
вает свой код и код программы, которую ему необходимо
выполнить. По этим данным ЦУМ выбирает из той части
внешней памяти, которая отведена данному пользователю
(частный архив пользователя), необходимую программу
и передает ее в ОЗУ. Если пользователю необходимо реа-
лизовать на машине программу, которой еще нет в ВС, то
он сообщает об этом специальным кодом и вводит ее в ОЗУ
в зону, отведенную системным диспетчером. Величина этой
зоны определяется степенью загруженности ОЗУ в дан-
ный момент времени. Затем пользователь сообщает о пред-
полагаемом режиме работы (отладка, немедленный счет,
счет с временным ограничением Те и т. д.). В зависимости
от этого ЦУМ либо сама общается с пользователем, либо
немедленно передает задачу ЦВМ, либо ставит ее в оче-
редь с учетом динамических приоритетов (рассмотренных
выше).
Кроме того, пользователь может поручить машине
стирание программы в своем частном архиве, передачу
результатов решения из ОЗУ в архив и выдачу архивных
материалов (по выбору) на печать. По желанию пользова-
тель может получить справку о запасах памяти, отведен-
ных ему в частном архиве или в ОЗУ (в данный момент),
и о лимите своего времени. По мере работы системы в част-
ных архивах пользователей накапливается ценная (отла-
женная для данной системы) программная информация.
Эти программы с кодом пользователя и кодом программы
(без результатов расчета и другой числовой информации)
образуют общесистемный архив, которым может восполь-
зоваться другой пользователь для решения своих задач.
Те программы, которые часто вызываются различными
пользователями, переводятся системой в разряд стандарт-
375
вых программ (имеют свой код и никакому пользователю
не принадлежат). Из них по желанию можно скомпилиро-
вать более сложную программу. В ряде действующих си-
стем эту работу можно поручить самой системе, указав
структуру желаемой программы.
Выше рассмотрено то, что называется внешним рас-
пределением времени. Правильнее назвать это распределе-
нием ресурсов системы по пользователям. Однако при ор-
ганизации работы системы в указанном режиме одновре-
менно возникает проблема внутреннего распределения
времени ЦВМ. Поток заявок пользователей образует оче-
редь (рис. XX. 11), которая через ЦУМ распределяется
машинам по мере их освобождения. В очередь помимо по-
тока новых заявок поступают также заявки, обслужива-
ние которых уже начиналось одной из ЦВМ системы, но
не было доведено до конца. Если на обслуживание любой
заявки отводится отрезок времени At, а заявка требует
Рис. ХХ.11. Схема вычислительной системы
с внутренним распределением времени
более длительного обслуживания, то по истечении задан-
ного времени ее обслуживание прекращается и недообслу-
женная заявка возвращается в очередь. При этом воз-
можны два способа постановки ее в очередь. В первом
случае через каждые AZ с проверяется, есть ли заявка
в обратной связи. Если есть, то ее ставят в очередь, и лишь
после этого на очередь встают новые заявки, поступившие
за последний интервал А/. При втором способе сначала
в очередь становятся вновь поступившие заявки, а затем
заявка, требующая дообслуживания. Таким образом, в си-
стеме быстрее обслуживаются более короткие заявки,
а длинные требуют большего времени обслуживания. Фор-
мирование очереди может происходить также с учетом от-
носительных и абсолютных приоритетов.
При организации работы в режиме распределения вре-
мени организующая система должна решать задачу двух
типов: осуществлять диалог между пользователями и
системой и оптимизировать работу самой вычислитель-
ной системы. Качество работы организующей системы
вычислительного комплекса можно оценивать с по-
мощью различных критериев: 1) максимального числа
пользователей, которые одновременно обслуживаются си-
стемой; 2) времени отклика на запрос в течение интер-
вала At (например, 80% откликов за время, меньшее чем
2 с); 3) среднего времени, затрачиваемого системой на
обработку заявок; 4) среднего времени, затрачиваемого
системой на обработку заявок с временем реализации,
меньшим чем At; 5) отношения числа заявок с временем
реализации, меньшим чем At, к максимальному числу
пользователей, допустимых для системы; 6) коэффициента
замедления — отношения времени исполнения заявки,
когда с системой работает максимальное число пользова-
телей, ко времени ее выполнения в системе, когда эта
заявка единственная. Приведенные критерии не являются
независимыми, однако пока трудно выделить среди них
(или предложить новый) критерий качества функциониро-
вания системы с распределением времени.
376
Вычислительная система, работающая в режиме рас-
пределения времени, характеризуется наличием большого
количества пользователей, в связи с чем системный дис-
петчер организующей системы такого вычислительного
комплекса целесообразно разделить на две части: 1) пла-
нирующую программу, 2) обменную программу, которые
функционируют в достаточной мере автономно. На
рис. XX. 12 показана схема обменной системы для МП-ре-
жима с распределением времени. Эта обменная система
Рис. XX. 12. Схема обменной системы для
МП-режима с распределением времени
может реагировать на шесть команд пользователя, раз-
личаемых с помощью дешифратора. Для каждой из этих
команд имеется свой блок обработки.
1 — входной блок. Реагирует на команду «войти»,
запрашивает пароль пользователя, код задачи и ее харак-
теристику (если задача в системе отсутствует), определяет
время, необходимое пользователю, сверяет его с временем,
отведенным пользователю .диспетчером, выделяет необ-
ходимый объем памяти и оборудование. Если все параметры
удовлетворяют необходимым ограничениям, то пользова-
телю выдается команда «готово», после чего можно начи-
нать решение задачи. Одновременно пользователю вы-
дается справка о его временных возможностях. Затем
управление передается блоку 2.
2 — блок загрузки памяти. Реагирует на команду
«читать», заполняет память, отведенную пользователю,
нужной ему информацией, переписывая ее из архива (ча-
стного или общесистемного) или получая ее с пульта
или телетайпа. По окончании заполнения памяти выдает
пользователю команду «готово» и передает сигнал на блок 3;
пока ввод не закончен пользователю выдается команда
«ждать».
3 — блок исполнения программы. Включается по
команде пользователя «выполнить» или после окончания
работы блока загрузки; пока программа не закончена
блок 3 находится в активном состоянии; после заверше-
ния ее управление передается блоку 5.
4 — блок останова. Управляется командой пользова-
теля «остановить». Прекращает выполнение обслужива-
ния пользователя и сохраняет неизменным содержимое
выделенных ему зон в ОЗУ в течение времени, отведен-
ного входным блоком. По истечении этого времени сни-
мается запрет на эти участки ОЗУ и оии могут быть от-
даны другим пользователям.
5 — блок окончания программы. Управляется от
блока 3 или от команды пользователя «закончить». После
работы блока пользователю выдается команда «конец»
и управление передается блоку 6.
6 — выходной блок. Управляется блоком 5 или коман-
дой пользователя «выйти». Выдает пользователю команду
«результат», передает управление на печатающее устрой-
ство системы (или другое выходное устройство) и с его
помощью выдает пользователю результаты расчета или
все содержимое зоны ОЗУ, отведенное пользователю.
Если пользователь нарушает правила общения с системой,
подает команды не по форме или в недопустимой последо-
вательности, то с дешифратора эти команды попадают на
блок редактирования (БР), который устраняет эти ошибки
(если они типовые), либо выдает пользователю команду
«повторите команду правильно».
Рис. XX. 13. Схема планирующей системы для ВЦ, ра-
ботающей в МП-режиме с распределением времени
Пользователь может получать от системы справки
(«Сколько у меня осталось времени?», «Какие задачи
имеются у меня в архиве?», «Что есть в общесистемном
архиве?» и т. д.). Ответы на эти вопросы формируются
в блоке справок (БС), после чего пользователю выдается
команда «справка» и текст ответа. Все команды, передавае-
мые пользователю, шифруются с помощью шифратора и
передаются на оконечное (терминальное) устройство, име-
ющееся у пользователя.
Схема планирующей программы для вычислительной
системы, работающей в МП-режиме с распределением
времени, показана на рис. XX. 13. Основным узлом этой
системы является блок-координатор (БК), осуществляю-
щий в каждый момент времени необходимую коммутацию
между блоками системы и передачу нужных управляющих
и тактирующих сигналов. В зависимости от того, в какой
стадии находится процесс у пользователей, обменная си-
стема либо посылает в БК сигнал прерывания, либо ие
посылает. Таким образом, планирующая система может
работать в двух режимах: с управлением от обменной
системы или автономно.
Рассмотрим работу планирующей системы в первом
режиме. От обменной системы на БК могут поступать сле-
дующие команды.
1. Команда «выделение памяти». Через БК передается
в блок распределения памяти (БПР), который ищет в ОЗУ
зону, по объему удовлетворяющую запрос пользователя.
При наличии такой зоны она закрепляется за пользовате-
лем. Если подходящей зоны в памяти нет, то информация
об этом передается в БК, а затем в блок справок обменной
системы.
2. Команда «переписать из внешней памяти (архива)».
Выполняется блоком переписи (БП) на основании сообщен-
ного из. обменной системы адреса архива и информации из
БРП.
3. Команда «ввод». Реализуется, когда пользователь
вводит программную или числовую информацию с пульта
или телетайпа. Ввод осуществляется блоком ввода (БВ)
по сигналам БК и БРП.
4. Команда «время». Передается из БРП на электрон-
ные часы (ЭЧ); БРП формирует справку о времени и пере-
дает ее в обменную систему.
5. Команда «оборудование». Передается с БРП на
ЦУМ, управляющую вычислительными машинами и ис-
полнительными блоками системы. По этой команде ЦУМ
выделяет, необходимые технические средства и закрепляет
их за данным пользователем. О результатах распределе-
ния ЦУМ через БК сообщает обменной системе.
6. Команда «выполнять». Передается через БК в ЦУМ,
и планирующая система переходит на автономный режим.
7. Команда «остановить». Передается через БК в ЦУМ
и ЭЧ. ЦУМ прекращает работу над задачей и на фиксиро-
ванное время Т организует защиту программных и число-
вых данных пользователя. Если за это время не поступит
команда «выполнять» или «выйти», зона ОЗУ, отведенная
этому пользователю и соответствующая ЦВМ, предна-
значенная для решения его задач, считаются свободными.
8. Команда «выйти». Передается из БК на ЦУМ. По
этой команде ЦУМ прекращает выполнение задач поль-
зователя и с помощью выходного блока (ВБ) организует
выдачу пользователю необходимых данных.
9. Команда «справка». По этой команде БК с помощью
ЭЧ, БРП, БП и ЦУМ выдает нужную справку в обменную
систему.
В автономном режиме работы планирующей системы
работает блок диспетчирования (БД), который выполняет
две функции: 1) следит за тем, чтобы при решении задач
пользователя не произошел перерасход времени, о чем
сообщается в обменную систему; 2) составляет расписание
работ пользователей на будущее время по их заявкам,
поступающим непосредственно в БД. Кроме того, БД в ав-
тономном режиме через блок контроля системы (БСК)
проверяет работу всех блоков планирующей системы.
Функционирование организующей системы вычисли-
тельного комплекса в мультипрограммном режиме рас-
пределения времени создает у пользователя иллюзию пол-
ной свободы при работе с памятью и техническими сред-
ствами ВС. Адреса, которые использует пользователь, не
есть истинные адреса, которые будет использовать ВС.
В БРП. и ЦУМ происходит их перекодирование в истинные
адреса ОЗУ соответствующей ЦВМ. Поэтому БРП имеет
собственную вспомогательную память (или ему выделяется
часть ОЗУ), в которой хранятся таблицы соответствия
между адресами пользователя и истинными адресами си-
стемы.
ХХ.5. ОРГАНИЗАЦИЯ БАНКА ДАННЫХ
ХХ.5.1. Основные требования
к банкам данных
Создание автоматизированных систем управления
крупными промышленными предприятиями и объедине-
ниями сталкивается с необходимостью накапливать, хра-
нить, обновлять и использовать в вычислительных про-
цессах значительные объемы данных самой разнообразной
структуры.
В традиционных системах математического обеспече-
ния, которые можно назвать процедурно-ориентирован-
ными, основной упор делается на внутреннюю перера-
ботку данных. В этих системах организация данных имеет
статический характер в виде некоторого набора несвязан-
ных массивов (файлов), которые ориентированы на узко
конкретное применение в определенной совокупности пов-
торяющихся программ. Данные и программы их обработки
377
в таких системах МО жестко связаны между собой, так
как данные описываются в самой обрабатывающей про-
грамме. Это приводит к многократному дублированию
однотипных данных в различных файлах, их децентрали-
зованному хранению и связано с расходом большого
объема памяти вычислительного комплекса.
При организации МО в крупных системах управления
представляется целесообразным разделить процессы:
а) накопления и хранения данных; б) использования дан-
ных с тем, чтобы описание данных было отделено от про-
грамм, использующих эти данные. С этим связана неко-
торая перестройка основных групп математического обес-
печения ММО и ОСМО, а также выделение из группы СМО
специальной подгруппы — «банка данных», — в которой
формируется и непрерывно поддерживается динамическая
информационная модель управляемого объекта, отражаю-
щая все разновидности компонентов объекта и естествен-
ных связей, существующих между ними. Банк данных (БД)
состоит из специальным образом организованной совокуп-
ности данных большого объема и сложной структуры, хра-
нимых в памяти прямого доступа, и комплекса программ-
ных средств для создания, обновления, поддержки и ис-
пользования содержимого БД. Организация данных
в БД динамична, ориентирована на разнообразные при-
менения и на произвольную (непредсказуемую) последо-
вательность обработки, определенную поступившими за-
просами, что имеет особое значение при функционирова-
нии вычислительных систем в различных мультипрограмм-
ных режимах.
К основным особенностям систем обобщенной обра-
ботки данных относятся: 1) отделение определения данных
от процедурной логики; 2) отделение функции накопления
данных от функций обработки; 3) появление лица, ответ-
ственного за эксплуатацию данных, — администратора
банка данных (АБД).
Указанные системы условно разделяются на два
класса: 1) с включающими языками, использующими для
обработки данных программы на процедурно-ориентиро-
ванных языках; 2) с автономными языками, использую-
щими собственные языки (типы автономных языков весьма
разнообразны: от табличных форм до макроязыков).
Основной структурной единицей, вводимой в банк
данных, является база данных, представляющая поимено-
ванную совокупность данных, компонентами которой мо-
гут быть любые структурные единицы данных (элементы,
группы, файлы), некоторым образом связанные между
собой. Обычный файл записей без межзаписных связей
можно считать вырожденным экземпляром базы данных,
эффективной с точки зрения одного приложения. Введение
баз данных позволяет устранить избыточное дублирование
идентичных элементов. Конечно, полной ликвидации
избыточности во всех случаях добиться невозможно, так
как в ряде случаев это ведет к увеличению числа дубли-
рующих ссылок на эти элементы.
Каждая база данных ориентирована на определенный
класс применений, и с ней может взаимодействовать не-
которое множество пользователей, причем каждый из них
должен «видеть» только свое подмножество единиц данных,
входящих в эту базу. Если логическая и физическая орга-
низации баз данных в процессе своего развития могут ви-
доизменяться, это не должно влиять на подмножества
единиц данных тех пользователей, для которых эти под-
множества должны оставаться неизменными.
Многоцелевое использование общих данных в БД не-
избежно предполагает разнородность и изменчивость со-
става пользователей, поэтому БД должен допускать раз-
нообразие пользователей, предъявляющих разные требо-
вания к производительности вычислительной системы и
использующих разные языки программирования.
В общем случае должны обеспечиваться следующие
уровни пользователей; 1) системные программисты, ис-
пользующие процедурно-ориентированные включающие
языки, которые полностью определяют последователь-
378
ность процедур обработки - данных; 2) прикладные про-
граммисты, использующие проблемно-ориентированные
автономные языки, задающие только последовательность
совокупностей процедур обработки; 3) параметрические
пользователи — запросчики, —- которые не связаны" с про-
цедурами обработки и задают только параметры запросов
в заранее определенном формате.
При наличии разнообразных пользователей весьма
важным условием является содержание базы данных в це-
лостном состоянии. Следует выделить два вида целост-
ности: 1) физическая целостность — защита данных от
неумышленного разрушения и сбоев аппаратуры; 2) ло-
гическая целостность — предотвращение логически не-
согласованных или ошибочных действий пользователей
над общей базой (например, обновление только части базы
данных новыми значениями, в то время как другая часть,
связанная с обновленной, остается неизменной). Особую
опасность, с точки зрения нарушения целостности, пред-
ставляют обновления базы данных параллельными про-
граммами, которые зачастую приводят к взаимным бло-
кировкам и образованию «заторов».
Во всех случаях использование базы данных выдвигает
самые жесткие требования к проверке правильности вход-
ных данных и программ. Особые меры должны быть при-
няты для обеспечения секретности хранения некоторых
данных, подлежащих использованию только определен-
ными пользователями, а также секретности служебных
данных БД (паролей и т. д.). Возможны ситуации, когда
соблюдение необходимой секретности будет осложнять
выполнение требований целостности и независимости базы
данных от обрабатывающих программ.
XX. 5.2. Компоненты банка данных
и их функции
Схема организации банка данных (возможный вари-
ант), приведенная на рис. XX. 14, предусматривает трех-
уровневую систему управления данными: логический уро-
вень пользователя, логический и физический уровни си-
стем. Логическая структура базы данных на системном
уровне задается логической схемой (Л-схемой). Отобра-
жение логической структуры базы в физическую память
и организация данных в памяти прямого доступа задаются
физической схемой базы данных (Ф-схемой). Логические
структуры данных в подмножествах базы данных, с ко-
торыми манипулируют различные пользователи, описы-
ваются подсхемами (П-схемами). Одна подсхема может
быть использована несколькими рабочими программами.
Схемы и различная служебная информация хранятся
в справочнике банка данных, который представляет собой
особую базу данных. Для хранения данных простой струк-
туры можно использовать обычные файлы. В виде файлов
могут также храниться данные перед их композицией
в базу или после декомпозиции (выделения) из базы. Мало-
активные данные хранятся в архиве.
Совокупность хранимых данных (базы, файлы, архив)
и весь комплекс их обработки и обслуживания составляют
банк данных (БД). Присутствие баз данных и средств ма-
нипулирования ими отличает БД от обычных файловых
систем обработки данных. Взаимодействие с БД осуще-
ствляется с помощью набора специальных языков. Для
записи схем баз данных применяется язык описания дан-
ных (ЯОД), три основных уровня которого соответствуют
трем уровням схем. Эти уровни позволяют определять
общую логическую структуру базы данных, независимую
и от рабочих программ, и от способов ее физической реа-
лизации в памяти системы, а также определять ее отобра-
жение в структуры данных рабочих программ и в струк-
туру памяти. Определение Л-схем и Ф-схем является
функцией администратора БД. Определение П-схем вы-
полняется пользователями совместно с администратором
БД. Составленные схемы переводятся компилятором языка
описания данных во внутреннее представление. Этот язык
должен включать в себя средства определения механизмов
защиты и секретности.
Для связи пользователей с БД служат языки запро-
сов (ЯЗ). Эти языки и нх интерпретаторы или компиля-
торы могут быть написаны пользователями — системными
программистами, — чтобы наиболее полно отразить спе-
цифику приложения. ЯЗ транслируются в общий базис-
и секретности данных; 4) формирование ответов; 5) удале-
ние из БД ненужной информации и обмен с архивом;
6) сбор статистики и ведение протокола. Администратор
банка данных (АБД) осуществляет внешнюю координа-
цию всей работы БД и выполняет функции, пока не под-
дающиеся автоматизации: 1) создание баз данных; 2) под-
ключение новых пользователей; 3) управление восстанов-
лением при сбоях; 4) принятие мер в случае нарушения
А
Б
I
Включающие
языки
КОБОЛ
Автономные
языки___
При-банки
данных
П-схемы J Л-схемы т
Справочник
банка
Ванных
Системные
Буферы
Рабочие |
области
задач
О
УВД
Манипулятор \
Интерпретаторы
- компиляторы
Сервисные
программы
/Методы^
доступа \
§
ФОРТРАН
ПЛ-1
Первичные
Ванные
и ответы
Логический Логический
уровень'
пользователя
уровень
системы
Физический
уровень
Системы
данных
Рис. XX. 14. Схема организации «банка
данных»
ный язык манипулирования данными (ЯМД). Операторы
ЯМД могут быть включены в языки программирования
высокого уровня.
Для общего управления работой банка данных исполь-
зуется язык управления заданиями операционной (орга-
низующей) системы или специальный язык управления
банком данных (Я УВД) в зависимости от способа взаимо-
действия БД с организующей системой. Система управле-
ния банком данных (СУБД), т. е. программное обеспече-
ние БД, содержит интерпретаторы языка описания дан-
ных, языка манипулирования данными и языка запро-
сов, манипулятор банка данных и набор сервисных про-
грамм манипулятора и администратора БД.
Манипулятор банка данных является ядром системы
управления БД. В его функции входит: 1) управление ком-
понентами системы, организация их взаимодействия и
осуществление связи с операционной системой и админи-
стратором байка данных; 2) выполнение основных опера-
ций над банком данных; 3) контроль н защита целостности
секретности; 5) анализ статистики, оценка и поддержка
эффективности работы БД; 6) развитие системы управле-
ния БД и ее реорганизация. Администратор и манипуля-
тор выполняют свой функции во взаимодействии с соот-
ветствующими сервисными программами.
Операции банка данных могут быть сведены в три ос-
новные группы:
1) операции над базами данных: а) создание, реорга-
низация, декомпозиция баз данных; б) запрос БД (востре-
бование, добавление, удаление, обновление);
2) операции над служебными данными: а) создание,
модификация, передача, согласование, уничтожение схем;
б) установление, модификация, удаление замков и клю-
чей (паролей) защиты; в) наполнение и запрос справоч-
ника БД;
3) установление связи с пользователями (в том числе
и с другими БД): а) подключение, проверка, исключение
пользователя; б) открытие (закрытие баз данных и их под-
множеств); в) управление приоритетами.
379
Глава XXI
АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ЯЗЫКИ
Большая трудоемкость ручной подготовки программ
в машинных кодах и различие внутренних машинных язы-
ков существенно затрудняют применение ЦВМ, ограничи-
вают возможность обмена готовыми программами и су-
жают круг людей, привлекаемых к работе по внедрению
вычислительных машин в повседневную практику. Выход
из назревающего противоречия связан с автоматизацией
процессов программирования путем применения сравни-
тельно небольшого числа универсальных алгоритмиче-
ских языков, являющихся посредником между человеком
и машиной. Алгоритмические языки допускают исполь-
зование обычных математических символов и конструкций
и небольшого числа словесных связок между этими кон-
струкциями. Благодаря этому программа, написанная на
алгоритмическом языке, напоминает обычный математи-
ческий текст. Грамматика алгоритмических языков со-
стоит из точных и однозначных правил, нарушение кото-
рых недопустимо.
Описание вычислительного процесса на алгоритми-
ческом языке содержит исчерпывающие сведения о том,
какие действия, в какой последовательности и при каких
условиях надо выполнять, чтобы решить ту или иную
задачу, чем представляется возможность самой ЦВМ вы-
брать все необходимые для этого команды, т. е. перевести
описание вычислительного процесса на машинный язык.
Для этого ЦВМ снабжается программирующей програм-
мой, называемой транслятором, которая анализирует опи-
сание, сделанное на алгоритмическом языке, и перераба-
тывает его в программу, реализующую тот же алгоритм,
но выраженную уже средствами внутреннего языка ма-
шины *.
Описание вычислительного процесса на алгоритми-
ческом языке оказывается полезным этапом программи-
рования задачи, так как при этом отчетливо выявляется
вся логическая схема решения задачи и часто открываются
более простые пути достижения нужного результата.
По своей ориентации все алгоритмические языки
подразделяются на: 1) проблемно-ориентированные, на ко-
торых запись алгоритмов (из определенной научно-техни-
ческой или экономической области) производится вне
зависимости от ЦВМ, предназначенной для работы по
заданной программе; 2) машинно-ориентированные языки,
при использовании которых предусматривается реализа-
ция алгоритмов на ЦВМ определенного класса (среди ма-
шинно-ориентированных языков выделяются автокоды —
алгоритмические языки, предназначенные для записи про-
грамм с учетом системы команд конкретной ЦВМ).
Основными понятиями, определяющими проблемно-
ориентированный алгоритмический язык, являются:
1) классы объектов, которые могут включаться в текст
алгоритма; 2) состав операторов языка; 3) общая струк-
тура построения записи алгоритма; 4) изобразительные
средства языка. Следует учитывать, что в настоящее время
еще не существует удовлетворительных схем трансляции
применяемых входных языков. Запись алгоритмов на алго-
ритмическом языке требует применения сложных синтак-
сических схем анализа, что приводит к усложнению транс-
ляторов и снижению скорости трансляции.
Объекты, включаемые в тексты алгоритмов, должны
быть фиксированного типа: вещественные, целые, булевые
(различные признаки, характеризующие ситуацию), дво-
ично-десятичные, символьные (идентификаторы, текст).
* В функцию транслятора входит не только перевод —
трансляция с одного языка на другой, — но и указание не-
которых формальных ошибок, допущенных программи
стом при написании программы.
380
Возможны сложные структуры, образованные из указан-
ных элементарных категорий (например: массивы данных,
построенных по иерархической структуре, списковые
структуры, графы, матрицы и т. д.).
Для всех фиксированных объектов (переменных)
и структур должны определяться логические и арифме-
тические операции, операции отношения, возведения
в степень, а также ряд других стандартных операций
и функций. Кроме того, может возникнуть необходимость
ввода нового типа операций (например, умножение
матриц, сложение сетей).
В большинстве алгоритмических языков основными
операторами, соответствующими конструкциям языка
алгебры, являются операторы присваивания, перехода,
цикла, процедуры (например, процедуры функции, про-
цедуры математического программирования, поиска мак-
симального или минимального элемента, транспонирова-
ния матриц и т. д.).
У большинства проблемно-ориентированных языков
принята блочная структура записи алгоритмов с любой
степенью вложенности. Ввод блоков обычно преследует
две цели: во-первых, дать возможность использовать одни
и те же идентификаторы в различных блоках и, во-вто-
рых, обеспечить экономию памяти. Блоком следует счи-
тать самостоятельную часть алгоритма, которая посту-
пает на трансляцию.
Важным вопросом при выборе изобразительных
средств языка алгоритмов является определение формы
записи алгоритма. Опыт показал неэффективность записи
с большим числом определяющих слов и конструкций
естественного языка, когда они вводятся в синтаксис
алгоритмического языка. Текст при этом получается пере-
груженным; и запись в нем затруднительна, так как надо
строго следить за соблюдением синтаксиса, отличного от
синтаксиса естественного языка. Поэтому целесообраз-
ным является включение в формализованный математи-
ческий текст примечаний, записанных на естественном
языке, что дает четкое разделение записи на часть, необ-
ходимую для транслятора, и на комментирующую запись,
не используемую транслятором.
Класс алгоритмов управления и обработки информа-
ции включает в себя весьма широкий круг задач вычис-
лительного и логического характера, и поэтому для их
описания могут быть использованы только мощные про-
блемно-ориентированные языки, не рассчитанные на уз-
кие специальные задачи. Из языков такого класса наи-
большее распространение получили алгоритмические языки
АЛГОЛ-60, ФОРТРАН и КОБОЛ, сокращенное описание
которых приводится далее.
В последние годы завершена работа над алгоритмиче-
скими языками второго поколения ПЛ-1, АЛГОЛ-68 и
др. Эти языки имеют более универсальный характер и
могут быть применены для описания задач любого класса.
Трансляторы с этих языков находятся в стадии разра-
ботки.
В настоящее время практически каждая ЦВМ снаб-
жается одним или несколькими собственными автокодами
и языком символического кодирования (мнемокодом).
Каждый автокод представляет собой оригинальный ма-
шинно-ориентированный алгоритмический язык. Един-
ства построения автокодов в смысле идеологии языка,
состава компонент, структуры и изобразительных средств
нет.
В п. XX 1.4. приводятся общие характеристики авто-
кодов и мнемокодов, применяемых в системах управления.
Детальные сведения по автокодам и языкам символического
кодирования (ЯСК) даны при описании соответствующих
ЦВМ.
XXI.1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ
АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ ЯЗЫК АЛГОЛ-60*
Табл и ц a X'XI.l
XX 1.1.1. Структура
алгоритмического языка
В основу АЛГОЛа положен блочный принцип, и лю-
бая программа, записанная на этом языке, состоит из бло-
ков, внутри которых могут быть другие блоки.
Блок в языке АЛГОЛ — автономный участок про-
граммы, включающий в себя: 1) описание переменных и
всех других объектов (переключателей и процедур), уча-
ствующих в вычислениях; 2) операторы — указания о не-
посредственно выполняемых в программе действиях. Опе-
ратор охватывает законченную последовательность дей-
ствий.
Порядок выполнения операторов такой, как это
описано в программе. Однако некоторые из операторов
могут изменять этот порядок выполнения. Характеристики
операторов приведены в табл. XX 1.1. Все операторы
подразделяются на две группы. Первые четыре типа опе-
раторов считаются основными. Они не содержат в себе
других операторов. Остальные операторы включают в себя
внутренние операторы и предназначены для организации
их работы.
Операторы н описания строятся из более мелких
единиц, называемых выражениями, которые соединяются
между собой по определенным правилам специальными
сивмолами — ограничителями, для чего используются
обычные знаки арифметических и логических операций,
знаки равенства и неравенства, скобки и некоторое коли-
чество специально введенных знаков. Операторы и описа-
ния строятся нз отдельных выражений с помощью вспомо-
гательных слов, выделяемых в рукописном и машинопис-
ном тексте подчеркиванием, а в печатном тексте — полу-
жирным шрифтом. Выражения строятся из первичных вы-
ражений, к которым относятся числа, переменные, указа-
тели функций и логические значения. Числа записываются
в десятичной системе счисления по правилам, очень близ-
ким к общепринятым. Для обозначения переменных и для
некоторых других целей применяются идентификаторы,
которыми могут быть просто буквы (например, A, F, п,х)
или любая последовательность букв и цифр (начинающаяся
обязательно с буквы). Переменными считаются как от-
дельные скалярные величины, так н компоненты массивов.
Все компоненты одного массива изображаются одним и
тем же идентификатором, но отличаются разными индек-
сами, В качестве последних могут использоваться любые
арифметические выражения, значения которых определяют
место компоненты в массиве.
Указатель функции изображается идентификатором,
за которым в скобках следует список аргументов, из кото-
рых должна быть вычислена данная функция. Способ вы-
числения значения функции задается описанием процедуры
специального типа. Указатель функции служит для обра-
щения к этому описанию. Применяемые переменные и
функции могут быть следующих типов — целый веще-
ственный и логический.
Переменные первых двух типов могут принимать
соответственно целые или вещественные числовые значе-
ния, а переменные логического типа — одно из двух
значений: истина или ложь.
* Название АЛГОЛ происходит от сокращения двух
английских слов Algoritmic Language. Число 60—год
принятия данного варианта языка на конференции амери-
канских и западноевропейских ученых (январь 1960 г.).
Подобное описание языка см. С. С. Лавров. Универсаль-
ный язык программирования (АЛГОЛ-60). Библиотечка
программиста. М., «Наука», 1972.
Типы и характеристики операторов
алгоритмического языка АЛГОЛ-60
Типы X арактеристики
Оператор при- сваивания Вызывает вычисление значения некоторого выражения и присваи- вание этого значения одной или нескольким переменным
Оператор пере- хода Прерывает естественный поря- док выполнения операторов и ука- зывает какой из операторов про- граммы должен выполняться сле- дующим. Чтобы такое указание было возможным, перед соответ- ствующим оператором програм- мы ставятся метки, к которым и адресуются операторы перехода. Иногда оператор перехода указы- вает нужную метку не непосред- ственно, а путем обращения к опи- санию переключателя. Описание переключателя задает действия, которые нужно произвести для выбора метки
Оператор про- цедуры Служит для обращения к соот- ветствующему описанию процеду- ры. Он заставляет выполняться оператор, входящий в состав опи- сания процедуры и называемой 1 телом процедуры. Предваритель- но оператор процедуры для неко- | торых переменных, фигурирую- тих в теле процедуры и называе- мых формальными параметрами | процедуры, либо задает начальные значения, либо указывает, каки- ми выражениями эти переменные должны быть заменены
Пустой опера- тор- Не выполняет никаких дей- ствий; может служить для поме- щения метки
Условный опе- ратор Проверяет, выполняются ли в данный момент работы программы некоторые условия, и в зависи- мости от результатов проверки заставляет работать один из вхо- дящих в его состав более простых операторов. Этот более простой оператор может быть в действи- тельности сколько угодно слож- ным, но может оказаться и пус- тым. В последнем случае кроме проверки условий никакого дей ствия условный оператор не про изведет
Оператор цик- ла Заставляет входящий в его со- став внутренний оператор выпол- няться несколько раз, причем пе- ред каждым выполнением некото- рой переменной — параметру цикла— присваивается новое зна- чение с помощью так называемо- го элемента списка цикла
381
Продолжение табл. XXI.1
Типы X ар а ктер исти ки
Составной ратор one- Несколько операторов любого вида и в произвольном количестве могут быть объединены в один со- ставной оператор *. Для этого их заключают в так называемые опе- раторные скобки, которые исполь- зуются по тому же принципу, что и обычные скобки. Поэтому два составных оператора (и вообще любых два оператора) либо вовсе не имеют общих элементов, либо один из них целиком содержится в другом
Блок Блоки АЛГОЛ-программы стро- ятся по общему плану. В на- чале блока идут все описания, а затем пишутся все операторы в по- рядке их выполнения. Описания, включенные в блок, имеют силу только внутри данного блока. По- этому в каждом блоке описывают- ся те объекты, которые исполь- зуются только в этом блоке. Наря- ду с описанными в начале блока объектами в нем можно исполь- зовать другие объекты, описанные в охватывающих его блоках. Так как блоки, не содержащиеся один в другом, оказываются почти не- зависимыми друг от друга, в ннх можно использовать одни и те же обозначения для совершенно раз- личных целей
* Если описания, в в начале составного оператора помещены этом случае он превращается в блок.
XXI. 1.2. Алгоритмические выражения
Основные символы. Основные символы алгоритмиче-
ского языка АЛГОЛ-60, их обозначения и назначения
приведены в табл. ХХ1.2. Любая программа, написанная
на языке АЛГОЛ-60, представляет собой определенную
непрерывную последовательность основных символов, рас-
положенных в одну строчку. Фактически эту последова-
тельность приходится разрывать на части и переносить со
строки на строку. Такие переносы не обозначаются ни-
какими дополнительными знаками, делаются в любом
удобном месте и не влияют на выполнение программы.
Для примера приведем запись операторов присваива-
ния, соответствующих определенным математическим фор-
мулам:
формулы:
операторы:
j v _ | a sin 2х | V : = abs (а У sin (2ух))/(2 X
~ 2п —/n'sfnx a —sqrt («X sin (х)));
(2) Д,7 = с?/ + 7.21х,- - 0,5//;
К[1, /4: = fl[i, Л f 2 + 7-21X
x[i]— -5XJ/ [/].
Было бы неправильно повторить знак X в начале
второй строки. Если в состав оператора входит слово, ко-
торое частично переходит на следующую строку, знак
переноса при этом не ставится._
Числа. Запись чисел в алгоритмическом языке имеет
следующие отличия от обычной записи в десятичной си-
стеме счисления.
1. Любая последовательность цифр называется целым
числом без знака или целым без знака (например, 000789).
При наличии впереди числа без знака + или — последо-
вательность цифр называется целым числом или просто
целым.
2. Правильной дробью называется целое без знака,
перед которым стоит точка. Отличия записи: а) вместо
десятичной запятой употребляется точка; б) не обязательно
ставить нуль в качестве целой части правильной десятич-
ной дроби (например, можно писать .0254 вместо 0.0254).
3. Дробью (в широком смысле слова) считается как
целое без знака, так и правильная дробь, а также выпи-
с аиные подряд целое без знака и правильная дробь.
4. Степени числа десять можно изображать в виде раз-
делителя 10, за которым следует целое со знаком или
без знака (например, 10-|-08). Такая запись называется
(десятичным) порядком.
5. Числом без знака может служить дробь, порядок
или же дробь и порядок, выписанные подряд. Числом на-
зывают как просто число без знака, так и число без знака,
перед которым поставлен знак -ф- или —. Пример
записи числа;
710—5 (то же самое, что 0,00007)
— Ю0-0О1о-ф-08 (то же самое, что —ю+Ю)
129.016м 19 (то же самое, что. 1290161о 22).
Под числом в АЛГОЛе всегда понимается запись числа,
а не соответствующее ей числовое значение. Поэтому раз-
ным числам могут соответствовать одни и те же числовые
значения.
Идентификаторы, переменные, массивы. Для обозна-
чения постоянных и переменных величин, массивов, функ-
ций и их указателей используются идентификаторы.
Как правило, идентификаторы вводятся в программу с по-
мощью описаний, определяющих назначение каждого иден-
тификатора и некоторые свойства связанного с ним объ-
екта. Ни один идентификатор, кроме небольшого числа
идентификаторов стандартных функций, не имеет ника-
ких присущих ему свойств, кроме тех, которые устанав-
ливаются описаниями. В отдельных случаях идентифика-
тором какой-либо величины может служить слово, указы-
вающее на смысл этой величины (как то: сумма, погреш-
ность и т. д.).
1. Термин «простая переменная» в алгоритмическом
языке означает величину, принимающую числовые зна-
чения и обозначаемую некоторым идентификатором. Связь
идентификатора с переменной задается описателем веще-
ственный или целый. Например, запись:
вещественные a, cl, с2, Корень, х, у23
целые i, к, индекс, N, вычет
означает, что все перечисленные идентификаторы
будут обозначать простые переменные, которые могут
принимать произвольные вещественные значения в случае
описателя вещественный, только целочисленные значения
в случае описателя целый. Основным средством задания
и изменения значений переменных служат операторы при-
сваивания.
2. Массив — конечная совокупность величин, обо-
значаемых одним и тем же идентификатором с различными
целочисленными индексами, например:
ai.i> ai.at . ... г ... .
e2.i, a2,s, ......... с2.20,
°10>1> ...........°10-20-
L.
Таблица XXI.2
Основные символы алгоритмического языка АЛГОЛ-60
Категории символов Группы символов Подгруппы символов Обозначение символов Назначение
Цифры 0123456789
Логические значения истина ложь
Ограничи- тели Знаки операций Знаки арифметиче- ских операций + — X / f (возведение в степень) В основном служат для по- строения выражений
Знаки соотношений < >
Знаки логических операций равно- значно если, то V илн Л и “I не
Раздели- тели Указатели следова- ния на если то иначе для | цикл шаг до пока Управляют порядком дей- ствия в программе
Конструктивные раз- делители » • 10 присваивание пробел Расчленяют запись програм- мы на отдельные элементы: операторы, выражения и др.
Скобки ( ) г 1 < » начало конец Служат для выделения ча- стей записи программы, играю- щих роль самостоятельных единиц
Описатели Целый | вещественный значение логический метка массив строка переключатель процедура примечание собственный Указывают на роль и свой- ства той информации, которой они предшествуют в програм- ме, и используются главным образом в описаниях
Буквы Рекомендуется использовать строчные и заглавные буквы латинского алфавита. Возможно также применение букв русского, греческого и других алфавитов Используются для образо- вания идентификаторов. Могут также входить в состав строк и примечаний
Примечания: 1. Ввиду того что запятая служит одним из символов языка, символы отделяются друг от друга вертикальной чертой.
2. Некоторые служебные слова (чаще всего описатели) могут изменяться по числам и родам. Но в какой бы грамматической форме ни стояло выделенное слово,
оно всегда означает один и тот же символ алгоритмического языка.
3. Всякие приемы, нарушающие однострочный характер записи букв, как то: индексы, показатели степени, штрихи и другие пометки — не допускаются.
4. Подчеркнутое слово в алгоритмическом языке рассматривается как один неделимый символ.
Каждый из компонентов массива может принимать любые
числовые значения. Задание массива осуществляется опи-
сателем массива, списком идентификаторов и списком
граничных пар.
3. Список граничных пар показывает, во-первых,
сколько индексов должна иметь запись любой компоненты
массива, во-вторых, в каких пределах должно лежать чис-
ленное значение каждого индекса. Каждая граничная
пара состоит из двух арифметических выражений, разде-
ленных символом |: | (двоеточие). Левое выражение назы-
вается нижней границей, правое — верхней границей.
Значение нижней границы — это наименьшее, а верхней
границы — наибольшее значение, которое может прини-
мать соответствующий индекс.
Граничные пары отделяются друг от друга запятыми,
а весь список граничных пар заключается в квадратные
скобки, например, запись
массив Р [0 : 2, 1:4]
определяет массив с компонентами Р011, Рв12, Р0,3, Р0,4,
Pj.i> Р1.2> Р1-з> Р1-4> Рг-г» Рг’2> ^2'3> Рг,4‘
Значения границ вычисляются при входе в блок, в на-
чале которого помещено описание массивов. Список гра-
ничных пар является общим для всех идентификаторов
в предшествующем ему списке. Тогда все указанные иден-
тификаторы будут обозначать массивы одинаковой струк-
туры. Одно описание может вводить в программу сразу
несколько идентификаторов, относящихся к массивам раз-
личной структуры. В этом случае список идентификаторов
распадается на несколько частей, а в конце каждой части
ставится свой список граничных пар.
4. Для указания в массиве какой-либо компоненты
служит переменная с индексами, записываемая в виде
идентификатора массива, за которым проставляется в квад-
ратных скобках список индексов. Последний состоит из
одного нли нескольких арифметических выражений, раз-
деленных запятыми. Число этих индексных выражений
должно быть равно числу граничных пар в описании мас-
сива. Как границы индексов в описании массивов, так и
индексные выражения, находящиеся внутри этих границ,
в процессе- работы программы принимают только целые
значения. Очевидно, что одна и та же переменная с индек-
сами в разные моменты выполнения программы может соот-
ветствовать различным компонентам массива.
5. Размерностью массива называется число гранич-
ных пар в его описании. Матрица может служить примером
двумерного массива.
6. Простые переменные и переменные с индексами объ-
единяются в единые понятия переменной.
Функции. В языке АЛГОЛ-60 понятие функции
отличается от того же понятия в математическом анализе.
В алгоритмическом языке под функцией понимается сово-
купность правил, служащих для вычисления значения
функции в зависимости от некоторых выражений, пере-
менных и идентификаторов, называемых фактическими
параметрами; фактическими параметрами функции могут
быть не только числа и переменные, но и выражения и
другие объекты. Функция является частным случаем про-
цедуры и задается описанием процедуры.
1. Указателем функции является обращение к про-
цедуре, задающей функцию, для вычисления одного зна-
чения этой функции. Указатель функции состоит из иден-
тификатора процедуры, определяющей функцию, вслед за
которым в скобках выписываются фактические параметры,
отделяемые друг от друга запятыми, например:
Интеграл (и, ехр (— и f 2)/sqrt (2хл), 0, х, е).
Процедура, по которой вычисляется значение функции,
может не требовать явного задания каких-либо параметров.
В этом случае указатель функции состоит из одного лишь
идентификатора этой процедуры без списка фактических
параметров.
2. За некоторыми стандартными (общеупотребитель-
ными) функциями закрепляются стандартные идентифика-
торы, которые не следует использовать для других^целей.
Список стандартных функций содержит, по меньшей мере,
следующие функции:
abs (А) — абсолютная величина зна-
чения А;
sqrt (А) — квадратный корень из значе-
ния А;
sin (A), cos (A), tg (А) — тригонометрические функции
от А;
arcsin(A), arctg(A) — главные значения обратных
тригонометрических функций;
In (А) — натуральный логарифм зна-
чения А;
ехр (А) — показательная функция (е^)
при основании е = 2,71828...;
entier (А) — наибольшее целое число, не
превосходящее значения А;
sign (А) — функция, принимающая зна-
чение -J-1 при Aj> 0, значе-
ние 0 при А — 0 и значе-
ние —1 при А < 0.
Стандартные функции могут употребляться в про-
граммах без описания процедур.
Выражения. В алгоритмическом языке различаются
три вида выражений: арифметические, логические и име-
нующие *. Любое выражение служит для вычислении не-
которого значения и представляет собой компактную
запись, указывающую, какие величины надо взять и ка-
кие операции над ними произвести, чтобы вычислить это
значение.
1. Арифметические выражения строятся из чисел
переменных (простых или с индексами) и указателей функ-
ций с помощью знаков арифметических операций и круг-
лых скобок (табл. XXI.2). Правила записи и .‘порядок
действий в арифметических выражениях мало отличаются
от общепринятых. Сначала выполняются операции возве-
дения в степень, затем — умножения и деления, в послед-
нюю очередь — сложения и вычитания. Очередность вы-
полнения действий одинакового ранга определяется по-
рядком следовании знаков этих действий в выражении:
Обычная запись т X2 sin3 а (а*)2 ((а/6) X X c)/d
Алгоритми- ческая за- пись т^п х f 2 sin (а) f 3 а f х f 2 а/Ь х c/d
2. Логические выражения представляют некоторые
зависимости между переменными, указателями функций
и числами, которые могут выполняться или не выпол-
няться при тех конкретных значениях, которые эти пере-
менные и указатели функций принимают в ходе выполне-
ния программы. Указанные зависимости могут быть равен-
ствами, неравенствами или их комбинациями.
Соотношением называется выражение, состоящее из
двух арифметических выражений, связанных одним из
знаков соотношений (табл. XXI.2). Одно соотношение
или несколько соотношений, связанных между собой зна-
ком логической операции /\, называются логическим одно-
членом. Выражение, состоящее из одного логического одно-
члена или нескольких логических одночленов, соединен-
* Значением именующего выражения является метка
оператора.
384
ных знаком логической операции \/, называется логиче-
ским многочленом. При необходимости может быть
сформировано логическое выражение более сложной кон-
струкции.
XXI. 1.3. Операторы
Типы и характеристики операторов алгоритмического
языка приведены в табл. XXI.1. Любой оператор может
быть помечен. Меткой оператора служит идентификатор,
отделенный от оператора символом ]: | (двоеточие). При не-
обходимости помеченный оператор может быть еще раз
помечен, но другой меткой. Два оператора в одном блоке
не могут быть помечены одинаковыми метками. Но, если
один блок вложен в другой, то в них могут использоваться
одинаковые метки.
Операторы присваивания. Оператор присваивания
состоит из списка левой части и следующего за ним ариф-
метического выражения, образующего правую часть опе-
ратора. Левой частью называется переменная (простая
или с индексами), за которой следует символ : =(знак при-
сваивания). Одна или несколько левых частей, написан-
ных подряд, называются списком левой части.
Оператор присваивания выполняется по следующим
правилам: 1) если в списке левой части имеются перемен-
ные с индексами, то вычисляются слева направо все индекс-
ные выражения у таких переменных, т. е. выделяются
соответствующие им компоненты массива; 2) вычисляется
значение выражения, стоящего в правой части; 3) всем
простым переменным списка левой части и выделенным
компонентам массивов присваивается вычисленное зна-
чение правой части.
Основной особенностью алгоритмического языка яв-
ляется его назначение описывать процессы, происходящие
во времени. Поэтому один и тот же идентификатор в раз-
ные моменты времени обозначает разные значения некото-
рой величины. В частности, в операторе присваивания
х := <р (х) идентификатор х в правой части изображает
значение переменной х до выполнения оператора, а в левой
части после выполнения этого оператора, что в общепри-
нятой записи означает: вычислить новое значение х по
формуле х = <р (х), где в правой части используется старое
значение х.
Свойства объектов алгоритмического языка, связанные
с изменением смысла, значения илн иных характеристик
этих объектов в ходе выполнения алгоритма, называются
динамическими.
Операторы перехода. В простейшем случае оператор
перехода состоит из указателя следования иа и следующего
за ним идентификатора метки (на М20 или на Выход).
Такой оператор вызывает переход в определенное место
программы. Метками, которые ставятся перед операто-
рами программы, могут быть любые идентификаторы.
1. Во многих случаях бывает необходимо после оконча-
ния какого-либо этапа вычислений продолжать их разными
способами в зависимости от различных факторов (коли-
чества повторений определенного этапа, номера решаемого
варианта задачи и т. д.). Для этой цели используются
переключатели. Каждый переключатель имеет свой иден-
тификатор и содержит список именуемых выражений, яв-
ляющихся идентификаторами меток; каждая из этих меток
указывает оператор, перед которым она стоит и с которого
следует продолжить вычисления после соответствующего
обращения к переключателю.
2. Для обращения к переключателю служат указатели
переключателей, состоящие из идентификатора переклю-
чателя и индексного выражения, которое пишется справа
от идентификатора н принимает одно из целых значений
1, 2, . , ., п, где п — число именующих выражений в
в списке переключателя.
3. Именующим выражением может быть либо иденти-
фикатор метки, либо указатель переключателя.
4. Описание переключателя представляет собой по-
следовательность символов, начинающуюся описателем
13 Б. Д. КошарскиП
переключатель, за которым следует идентификатор пере-
ключателя, разделитель : = и переключательный список,
состоящий из именующих выражений, отделенных друг
от друга запятыми, например:
переключатель S :== Ml, М2, М3, М4
переключатель Переход := МЮ, S[JR], АА, ВВ,
S[k+ 1].
5. Оператор перехода в общем случае состоит из сим-
вола на и именующего выражения. Выполнение оператора
сводится к отысканию идентификатора метки, служащего
значением этого именующего выражения. После этого
должен работать оператор, помеченный найденной меткой.
Условные операторы. Условные операторы служат
для того, чтобы в зависимости от значений входящих в их
состав логических выражений выбрать и выполнить один
из содержащихся в них внутренних операторов. Условием
называется последовательность символов, состоящая из
ограничителя если, логического выражения и ограничи-
теля тс, например:
если х : 0 то
если abs (z — га) < е или abs (F (z)) < el то.
Безусловным оператором называется любой оператор,
не являющийся условным, т. е. основной оператор любого
вида, оператор цикла, составной оператор или блок.
Оператором если называется последовательность, со-
стоящая из условия и безусловного оператора, например:
если abs (z — za) < е или abs (F (z)) < el то на
Корень найден.
Условный оператор может либо быть просто опера-
тором если, либо состоять из оператора если, разделителя
иначе и еще одного оператора, например:
если abs (х — хО) «g; е то на выход иначе х := f (u, v).
Внутренний оператор, следующий за разделителем
иначе, может быть в свою очередь условным. Таким
образом, условный оператор, содержащий разделитель
иначе, может быть двух видов: а) группы операторов
если и одного безусловного оператора, все они разделены
ограничителем иначе; б) нескольких операторов если,
разделенных ограничителями иначе.
Операторы циклов. Оператор цикла или цикл
состоит из заголовка цикла и следующего за ним
внутреннего оператора этого цикла (оператора присваи-
вания). Заголовок цикла управляет присваиванием оче-
редных значений параметру цикла, которые задаются
элементами списка цикла.
Существуют три способа задания новых значений па-
раметру цикла и, соответственно, три вида элементов
списка циклов. Элемент первого вида представляет собой
арифметическое выражение, которое задается параметру
цикла. Второй вид элемента списка цикла называется
элементом типа арифметической прогрессии. Он состоит из
трех арифметических выражений, разделенных символами
шаг (между первым и вторым выражением) и до (между
вторым и третьим выражениями):
А1 шаг А2 до АЗ,
где Al, А2, АЗ — арифметические выражения.
Третий вид называется элементом итеративного типа.
Он состоит нз арифметического выражения А и следующего
за ним логического выражения В, между которыми стоит
символ пока (А пока В). Элементы списка второго и треть-
его вида задают параметру цикла некоторую последова-
тельность значений и для каждого из ннх позволяют про-
верить, является ли это значение допустимым, т. е. дол-
жен ли выполняться внутренний оператор при этом зна-
чении параметра цикла.
Параметром цикла может быть любая переменная.
Заголовок цикла состоит из следующих друг за другом
символов для, параметра цикла, символа := (знака при-
сваивания), списка цикла и символа цикл, например:
для i := 1 шаг 1 до п — 1 цикл S,
где S — внутренний оператор цикла.
385
Вход в никл возможен только через заголовок цикла.
Если некоторый оператор перехода, не входящий в состав
цикла, ведет к метке, стоящей во внутреннем операторе
этого цикла, такой оператор перехода не может быть вы-
полнен.
Составные и пустые операторы. В тех случаях, когда
возникает необходимость объединить в одно целое не-
сколько операторов, можно применить составной оператор,
состоящий из группы операторов, отделенных друг от друга
точками с запятой и зак коченных в операторные скобки
начало и конец, например:
начало u := a [i]; а [Ц: = а [к]; а [к] := и конец.
Внутри составного оператора операторы выполня-
ются обычно в естественной последовательности. Однако
операторы перехода могут изменить эту последователь-
ность. В частности, оператор перехода, расположенный
вне составного оператора, может вести к метке, кото-
рой помечен любой из внутренних операторов. Любой
внутренний оператор может быть оператором перехода
и вести к метке, лежащей вне составного оператора.
Для выхода из середины составного оператора может быть
использован помеченный пустой оператор перед концом
составного оператора. Пустой оператор ничем не обозна-
чается и не связан ни с каким действием — это просто
метка перед символом конец, например:
начало. . .; на выход; . . .; выход; конец
Здесь выход — это идентификатор метки, поставлен-
ной перед концом составного оператора. Между меткой
выход; и ограничителем конец мыслится пустой оператор.
Оператор перехода на выход позволяет выйти из середины
составного оператора, не выполняя всех внутренних опе-
раторов.
Блоки. Внешне блок отличается от составного опера-
тора только тем, что в нем между символами начало и
первым внутренним оператором размещается одно пли не-
сколько описаний (типов переменных, массивов, переклю-
чателей и процедур), отделенных друг от друга и от опе-
раторов блока точками с запятой. Пример блока:
начало целые i, к; вещественные w;
для i :== 1 шаг 1 до m — 1 цикл
для k := i + 1 шаг 1 до m цикл
начало w := A (i, k); A (i, к) := А (к, i); А (к, i) :=
w конец
конец.
Этот блок состоит из описаний типа переменных i, k,
w и одного оператора — цикла с параметром i. Внутрен-
ним оператором этого цикла служит также цикл с пара-
метром k. Внутренним оператором малого цикла является
составной оператор, состоящий нз трех операторов при-
сваивания.
Несмотря на внешнее сходство с составными опера-
торами, блоки играют особую роль в программе. Каждый
блок вводит новую систему обозначений, действующую
только внутри этого блока и охватывающую все идентифи-
каторы (простых переменных, массивов, переключателей
и процедур), описание в начале этого блока, а также иден-
тификаторы, стоящие перед внутренними операторами
блока в качестве меток.
В одном блоке каждый идентификатор обозначает
только один объект и поэтому может быть описан (или
поставлен перед оператором в качестве метки) только один
раз. Но при этом любой такой идентификатор может быть
вновь описан (или употреблен в качестве метки) в блоке,
являющимся внутренним оператором данного блока. Вход
в блок возможен только через его начало, так как все
внутренние метки блока локальны в нем, но не имеют
смысла вне блока и не могут употребляться в качестве
именующих выражений во внешнем блоке. Выход из блока
может произойти как вследствие того, что выполнен по-
следний внутренний оператор блока, так и в результате
выполнения оператора перехода, ведущего к метке, рас-
положенной вне блока.
Процедуры. Описание процедуры состоит из следую-
щих друг за другом заголовка процедуры и тела проце-
дуры, разделенных символом |;| (точка с запятой). Тело
процедуры — это оператор, чаще всего блок. Заголовок
процедуры начинается описателем процедура, за которым
следует идентификатор этой процедуры. Далее могут
стоять: а) список формальных параметров, заключенный
в круглые скобки; б) список значений; в) спецификации.
Части заголовка процедуры отделяются друг от друга точ-
ками с запятой. Так же разделяются между собой специ-
фикации. Каждый формальный параметр представляет со-
бой просто идентификатор. Список формальных параметров
состоит нз одного нлн нескольких формальных параметров,
разделенных между собой запятыми. Некоторые или даже
все формальные параметры могут быть включены в список
значений, который состоит из символа значение и следую-
щего за ним списка идентификатора. В список значений
могут входить только идентификаторы, являющиеся фор-
мальными параметрами. Способ задания параметров при
обращении к процедуре различен для формальных пара-
метров, включенных в список значений, и параметров, не
входящих в него. Каждая спецификация начинается одним
из следующих описателей нли их сочетаний:
целый переключатель
вещественный процедура
массив вещественная процедура
метка
за которым следует список идентификаторов из числа фор-
мальных параметров. Спецификации задают свойства этих
параметров. Каждый формальный параметр может быть
включен только в одну из спецификаций. Обязательно
должны даваться спецификации лишь для формальных
параметров, включенных в список значений. Прочие фор-
мальные параметры могут и не попасть в одну из специфи-
каций, поэтому при отсутствии в заголовке процедуры
списка значений в нем может не быть и спецификации.
Примером записи процедуры, состоящей из заголовка
и оператора тела процедуры (блока), может служить ска-
лярное умножение двух векторов:
процедура Скалярное умножение
(a, b, п, s);
значение л; массивы а, Ь; целое л;
вещественное s;
начало целое q;
s := 0 *;
для q := 1 шаг 1 до л цикл;
з := з + а [<?]Х £> [ф| конец,
заголовок
процедуры
оператор
тела
процедуры
где а и b — идентификаторы векторов; л — число их со-
ставляющих (одинаковое для обоих векторов); з — иден-
тификатор переменной, которой в результате выполнения
процедуры присваивается значение скалярного произве-
дения; q — локальная переменная в теле процедуры.
При выполнении вычислительного процесса списку
формальных параметров должен быть взаимно однозначно
сопоставлен список фактических параметров. В приведен-
ном примере фактические параметры в операторе про-
цедуры могут быть представлены идентификаторами
Скалумн (Л', Y, k, и)
Фактическим параметром может быть либо выражение
(число, переменная), либо идентификатор (массива, пере-
ключателя, процедуры).
Функции в алгоритмическом языке также задаются
с помощью описаний процедур, которые имеют некоторые
особенности. Перед символом описания (т. е. перед опи-
сателем процедура) должен быть описатель типа значения
* Ноль означает, что перед началом вычислительного
процесса в ячейку памяти s засылается полный ноль, т. е.
ячейка и глщщ тел. ,
386
Т-а>б л и ц a XXI.3
функции (вещественная). В теле процедуры должен содер-
жаться оператор присваивания, в левой части которого
стоит идентификатор вычисляемой функции.
XXI.2. ЯЗЫК ФОРТРАН
Возникнование языка ФОРТРАН относится к 1954 г.
Язык был задуман для использования в области научных
и инженерно-технических вычислений *. Но возможности
у языка оказались гораздо более широкими. На языке
ФОРТРАН легко описываются задачи с разветвленной
логикой, задачи редактирования результатов и различные
экономические задачи. Этот язык очень близок, с одной
стороны, к языку обычной алгебры, а с другой стороны
весь его словарный запас заимствован из естественного
человеческого языка. Далее рассматривается версия языка,
известная под названием ФОРТРАН IV. ФОРТРАН ока-
зал существенное влияние на создание и развитие многих
алгоритмических языков, и, в частности, на универсаль-
ный язык программирования ПЛ-1.
XX 1.2.1. Основные элементы языка
Алфавит ФОРТРАНа. ФОРТРАН построен на базе
английского языка. Поэтому все выражения, слова языка
и обозначения переменных составлены из 26 букв латин-
ского алфавита. При этом используются только заглавные
(прописные) буквы. Для того чтобы удобно было разли-
чать начертания цифры нуль и буквы О, последняя пере-
черкивается наклонной чертой 0. ФОРТРАН использует
10 арабских цифр. Арифметические операции обозначаются
символами +, —, * (умножение), ** (возведение в сте-
пень), / (деление).
Символ = в ФОРТРАНе соответствует символу : =
в АЛГОЛе и является знаком операции присваивания.
По этой операции значение величины или выражения,
записанных справа от символа =, присваивается величине,
записанной слева от него. Например, запись А = А -р 1
означает, что величина А в результате операции присваи-
вания получает старое значение А (до начала операции
присваивания), увеличенное на единицу. Символ = не
соответствует термину «равно» в математическом понима-
нии, а означает получает значение или замещается на.
Скобки (круглые) используются для группировки аргу-
ментов и индексов и для указания последовательности
выполнения арифметических нли логических операций.
Запятая — разделитель в списках аргументов или
индексов. Точка имеет два значения: а) разделитель эле-
ментов логических выражений; б) десятичная точка, так же
как и в АЛГОЛе, т. е. разделитель целой и дробной части
числа. Особо следует отметить символ, не имеющий
начертания — пробел, который может употребляться для
разделения символов, слов или выражений.
Слова в языке ФОРТРАН состоят из определенных
букв и цифр и подразделяются на две категории — клю-
чевые слова или слова языка, и наименования. Ключевые
слова имеют строго фиксированное начертание и значение
и по существу являются элементами алфавита ФОРТРАН
(табл. XXI.3). К ключевым относятся слова следующих
типов: I — предписывающие выполнение некоторых дей-
ствий; II — являющиеся описаниями величин; III — опре-
деляющие структурные подразделения программ; IV —
описывающие группы величин и их отношения. Кроме
этих слов в ФОРТРАН введены еще две небольшие группы
ключевых слов — слова, являющиеся знаками операторов
отношений и логических операторов, и слова, являющиеся
названиями стандартных библиотечных программ.
* Название ФОРТРАН является сокращением двух
слов FORmula TRANslation (преобразование формул).
Подробное описание языка см. Ю. А. Первип. Основы
ФОРТРАНа. Библиотечка программиста. М., «Наука»,
1972.
Перечень ключевых слов языка ФОРТРАН
№ п/п На ФОРТРАНе На русском языке Типы * клю- чевых слов
1 ASSIGN Т0 ПРИСВОИТЬ I
2 CALL ВЫЗВАТЬ I
3 C0MM0N ОБЩИЙ IV
4 COMPLEX КОМПЛЕКС- НЫЙ IV
5 CONTINUE ПРОДОЛЖАТЬ I
6 DIMENSION РАЗМЕРНОСТЬ IV
7 DO ВЫПОЛНИТЬ I
8 DOUBLE PRECISI- ON ДВОЙНАЯ ТОЧНОСТЬ IV
9 END КОНЕЦ I
10 EQUIVALENCE ЭКВИВАЛЕНТ- НОСТЬ IV
11 FORMAT ФОРМАТ III
12 FUNCTION ФУНКЦИЯ III
13 GO T0 ПЕРЕЙТИ К I
14 IF ЕСЛИ I
15 INTEGER ЦЕЛЫЙ II
16 LOGICAL ЛОГИЧЕСКИЙ II
17 PAUSE ОСТАНОВ I
18 PR0GRAM ПРОГРАММА III
19 READ ЧИТАТЬ I
20 REAL ДЕЙСТВИ- ТЕЛЬНЫЙ II
21 RETURN ВЕРНУТЬСЯ I
22 STOP СТОП I
23 SUBROUTINE ПОДПРОГРАМ- МА III
24 WRITE ПИСАТЬ I
* Типы ключевых слов описаны в тексте.
Слова, являющиеся комбинацией букв и цифр алфа-
вита, не совпадающие с ключевыми словами, используются
для присваивания наименований объектам различной при-
роды — величинам, группам величин, индексам, частям
программы, программе в целом. Наименованиями могут
быть любые наборы букв и цифр, включающие от одного до
шести символов. В слове, являющемся наименованием,
кроме букв и цифр, никакие другие символы (или про-
белы) * не разрешены (например, дефис, не являющийся
ни буквой, ни цифрой).
На языке ФОРТРАН правила, разрешающие формиро-
вать наименования, достаточно свободны и позволяют вкла-
дывать в них содержательный смысл. Например, вместо
* Ключевые слова допускают пробелы.
387
маловыразительной формулы для вычисления дохода
I — S -|- F — Т можно написать *
JNC0ME = SALARY + FEE — TAX
доход = зарплата + гонорар — налог.
Арифметические инструкции. Процесс подготовки
задачи к решению состоит в ее разделении на отдельные
элементарные этапы и их описание в виде указаний, на-
зываемых инструкциями. Программа на ФОРТРАНе —
эю последовательность инструкций. По их возможностям
и правилам написания различают несколько типов ин-
струкций. Один из наиболее употребительных типов ин-
струкций — арифметическая инструкция. Основной частью
такой инструкции является арифметическое выражение,
являющееся комбинацией констант, переменных, соеди-
ненных знаками операций и скобками, которое распола-
гается справа от знака присваивания =. Частным случаем
арифметической инструкции является инструкция при-
сваивания, в которой арифметическое выражение имеет
вид единственной величины, константы или переменной.
Основной особенностью представления математических
выражений па языке ФОРТРАН является их линейная
запись, что существенно упрощает нх автоматическое счи-
тывание, без уменьшения привычной содержательности.
Примеры записи.
В ФОРТРАНе разрыв строки может быть произведен
в любом месте, без учета наличия или отсутствия знака
операции. Признаком того, что вторая строка является
продолжением предыдущей, служит любой символ (кроме
нуля), поставленный перед строкой. Здесь символом
продолжения принята звездочка.
Арифметические инструкции дополняются коммента-
риями невоспринимаемыми транслятором, которые можно
разместить в любом месте программы и записать любыми
символами. Комментарий может объяснить назначение
программы или любого ее участка, детально описывать
переменные, дать информацию о форме предполагаемых
результатов. Длина одного комментария не должна быть
более 72 символов. Комментарии могут быть записаны
на русском языке, если печатающее устройство имеет
кроме латинского и русский алфавит.
Формы представления величин. ФОРТРАН преду-
сматривает рассмотрение действительных (фактически
только рациональных) и целых чисел, различая их как
по форме записи, так и по способам обработки. При за-
писи действительных чисел (если даже отсутствует дроб-
ная часть) в изображении числа должна быть предусмо-
трена десятичная точка, например: 3.141592; 10.0 или 10.;
0.25 или .25.
Алгебраическая символи- ка аа 1 i + / — k X ~—у (с + Ь) (х + у)п 2
Запись на ФОРТРАНе А ** 3/В ** 2 1/(1 +J-K) Х/(-Г) (А + В) * (X + Y) * 4= * (N— 2)
Величины, участвующие в арифметической операции,
называют операндами. Порядок выполнения операций под-
чиняется такой же иерархии, как это принято в алгебре.
Программы ФОРТРАНа рекомендуется писать на
специальных бланках. В одной строке бланка может быть
записано 66 символов. В ФОРТРАНе разрешены инструк-
ции, которые могут быть размещены не более чем на 19 стро-
ках и содержать 19X 66= 1254 символов, что практи-
чески достаточно для записи любой инструкции, так как
одна длинная инструкция может быть заменена двумя
более короткими.
Так как пробелы между символами в ФОРТРАНе
значения не имеют, инструкция может быть записана
на бланке по-разному. Пробелы не допускаются между
цифрами одного числа и между символами одного наимено-
вания. Правила переноса части выражения, неразместив-
шейся в данной строке, несколько отличаются от приня-
тых в математике. Последний символ первой строки (даже
если он является знаком операции) не повторяется в сле-
дующей строке, например:
Алгебраи- ческая запись у —- (ах2 + Ьх -|- с) — 2Ь2с2 сх2 ах + b
Запись на ФОНТРАНе Y = (А* X** 2 + В* X + С) * —2. * В * * 2 * С ** 2 * +С* X **2 + А* Х + В или Y = (А * X ** 2 Д В * X + С) * —2. * В ** 2 * * С ** 2 ф-C * X ** 24-А * X -j-В
* Если используемые для наименований слова содер-
жат более шести символов, последние буквы слова могут
быть исключены.
Язык ФОРТРАН допускает представление комплекс-
ных чисел в виде упорядоченной пары двух действитель-
ных чисел, взятых в скобки и разделенных запятой.
Например, комплексная величина 2,5 + 4,2i записы-
вается (2.5, 4.2). ФОРТРАН допускает все действия ариф-
метики комплексных чисел.
Форма представления чисел, а соответственно и форма
представления констант и переменных (которые также
могут быть только действительными или целыми) задается
при программировании. Форма представления переменной
определяется первой буквой ее наименования. Для целых
переменных эти наименования начинаются с букв I, J,
К, L, М, N; во всех остальных случаях переменная будет
действительной *, например:
переменные целые
IKON, J, L0S, MIR, NUMBER
переменные действительные
ALPHA, DELTA, Р, SALARY, X,Y.
Для обозначения действительного значения пере-
менной с наименованием MASSE (масса) возможно ее
видоизменение, например:
AMASSE или XMASSE.
Форма представления действительных чисел с обяза-
тельной десятичной точкой называется форма F, а форма
представления целых чисел — формой I. Константы и
переменные одного выражения должны иметь одну и ту же
форму представления.
* Смешанные формы представления допустимы при
использовании показателей степени, которые могут быть
целой или действительной величиной, константой, пере-
менной или выражением, например: А* *2; J**5.0;
X**N; Y = X** (2*К + 1); Y = Х**0.5
388
Действительные числа, в свою очередь, имеют две
формы представления — с фиксированной запятой
(форма F) и с плавающей запятой (форма Е). Форма F
представления действительных чисел понятна из следую-
щих выражений:
ствительными, так и целыми, но индексы всегда будут
целые. Являясь номерами элементов в упорядоченных
списках, индексы не могут быть отрицательными или
принимать нулевые значения *. Сам индекс не может быть
индексированной величиной. Выражение X (1 (3)) не
Алгебраическая символика Запись на ФОРТРАНе
ex/l/2 cos ( К 2лх В = EXPF (X/SQRTF (2.)) * COS F (SQRTF (Х/3) + * 3.14\5/4)/SQRTF (2. * 3.1415 * X)
0,075с/2 — cos 21 у = г -=-= Ш — V 1 — sin 2t Y = (.075 * А* Т ** 2 — COSF(2. * Т)1 * (17. * т — SQRTF(i. — SIN F (2. * Т))
Представление действительного числа с плавающей
запятой на ФОРТРАНе видно из примера*:
2 500 000 2.5£6, 2.5£06, 2.5£4-6, 2.5£+06
0,0000025 2.5£ — 6, 2.5£ — 06
или при записи с нормализованной мантиссой:
12 000 000 000 0.12Д+ 11
—0,000000025 —0.25Е —07
Как указывалось, в ФОРТРАНе наименования можно
использовать для обозначения не только отдельных пере-
менных величин, но и групп величин — массивов чисел.
Для примера рассмотрим массив из нескольких чисел,
которому дано наименование LIST. В этом массиве не-
обходимо выделить для использования в вычислениях
его пятый элемент. В обычной математической символике
индекс элемента массива (т. е. номер в упорядоченном
списке элементов) пишут внизу справа от названия мас-
сива, т. е. LlST6. В ФОРТРАНе индекс записывается
в скобках непосредственно после наименования массива
LIST (5). Индекс элемента массива может быть целой
константой, целой переменной или целым выражением.
Наименование массива можно рассматривать как
наименование переменной, значениями которой служат
элементы массива. Такую переменную называют индекси-
рованной переменной. Эти величины могут быть как дей-
* Форма Е предусматривает не более семи значащих
цифр в мантиссе действительного числа, что оказывается
практически достаточным для большинства решаемых
' задач. Тем не менее нередко встречаются задачи, требую-
щие повышенной точности, для чего в ФОРТРАНе приме-
няется еще одна форма представления чисел — D, назы-
ваемая представлением с двойной точностью, когда ман-
тисса числа может иметь до 16 значащих цифр. Признаком
числа с удвоенной точностью служит либо буква D перед
величиной порядка, либо предшествующая числу деклара-
ция типа величины D0UBLE PRECISION.
имеет смысла. Допускаются только следующие виды це;
лых выражений для вычисления индекса:
1) переменная — константа (но не наоборот), т. е. А
(1 ± 1);
2) положительная константа, умноженная на перемен-
ную, например:
А (2*1), но не А (/*2);
3) положительная константа, умноженная на переменную
— константа, т. е. А (2 * I =t 1).
Индексированные переменные могут быть с одним
индексом — линейные массивы — нли с двумя индексами
(разделенными запятой) — матрицы, (т. е. двухразмерные
массивы). Линейные массивы, составляющие двухразмер-
ный массив, называются подмассивами этого двухразмер-
ного массива. Любой из пары индексов в таком массиве
может быть целой константой, целой переменной или
целым выражением, построенным в соответствии с ука-
занными выше правилами формирования индексных выра-
жений.
Переменные с двумя индексами
X(I, J), BLUCK(2*J — 3, 3*J + 2),
LfST(N+ 1, M-h 1)
описывают двухразмерные массивы;
переменные
C0L0N (К, 4), NUM (3*А + 5, 8)
выделяют фиксированные подмассивы.
Двухразмерный массив можно представить в виде
линейного массива. Для этого элементы матрицы записы-
ваются в одну строку по группам так, чтобы упорядоче-
ние между ними осуществлялось по возрастанию второго
индекса — номера столбца, а внутри группы элементов
одного столбца — по возрастанию первого индекса, со-
ответствующего номеру строки матрицы.
Информация о форме представления переменных вели-
чин, которая должна вставляться в программу, хотя она
непосредственно в вычислительном процессе не исполь-
зуется, вводится с помощью инструкции декларации типа.
Определение формы представления переменной (напри-
мер, действительное или целое число) с помощью первой
буквы ее наименования называется неявным определе-
* В ФОРТРАНе не может появиться индексированная
переменная X (Т) или элемент массива X (—3).
389
нием типа переменной. Такое простое определение типа
переменной ограничивает иногда возможности содержа-
тельного наименования переменных. Для разрешения
такого рода трудностей пользуются пятью инструкциями
деклараций типа (см. ключевые слова поз. 4, 8, 15, 16,
20 табл. XXI.3), которые состоят из одного ключевого
слова и списка переменных, разделенных запятыми.
Например, инструкция декларации типа
INTEGER VALUE, X, Z15, POINT
преобразует величины VALUE, X, Z15, POINT в форму
целых чисел, и всюду в дальнейшем в программе эти вели-
чины будут использоваться как целые. Определение формы
представления переменной с помощью инструкции декла-
рации типа величины называется явным определением
типа переменной.
ХХ1.2.2. Инструкции управления
Условная и безусловная передача управления. Пра-
вила написания арифметических инструкций допускают
большую свободу выражений; в известной степени про-
извольными могут быть и длина инструкции, и набор
операций, и типы переменных. Правила написания ин-
струкций передачи управления в большинстве своем
более строги. Существенное значение могут иметь располо-
жение, тип и количество символов, пунктуация и другие
компоненты инструкции.
Для того чтобы с помощью инструкции передачи
управления заставить машину выполнять инструкцию
не следующую непосредственно за только что выполнен-
ной, их необходимо отмечать номерами-указателями,
которые размещаются слева от инструкций, например:
25Х = А*В — 2.*С
1020.4 = 2. С*2.
Правила нумерации инструкций: а) инструкции можно
присвоить только один номер; б) порядок, в котором ин-
струкциям присваиваются номера, совершенно произво-
лен; никакие две инструкции в одной программе не могут
иметь один и тот же номер; в) номера могут присваиваться
только тем инструкциям, на которые ссылаются инструк-
ции передачи управления. Номером инструкции может
быть любое целое число от 1 до 99999.
Если из нескольких возможных продолжений последо-
вательности инструкций следует выбрать одно, исполь-
зуется инструкция условной передачи управления, вклю-
чающая ключевое слово IF (см. поз. 14 табл. XXI.3),
за которой следует сначала пара скобок, содержащих
арифметическое выражение, а затем три номера инструк-
ций, разделяемых запятыми, например.
IF (А*В — Х)5,10,15.
По инструкции IF вычислительная машина должна выпол-
нить такую последовательность операций.
1. Вычислить значение арифметического выражения,
содержащегося в скобках инструкции IF.
2. Если А * В — X < 0, то следующей будет ис-
полнена инструкция № 5; при А * В — X = 0 следую-
щей исполняется инструкция № 10; в случае А * В —
— X > 0 выполняется инструкция № 15.
Если условный переход следует осуществить только
по одному из двух направлений, то при записи инструк-
ции IF два номера из трех будут одинаковы, например:
IF (Х**2 — У**2) 20,20,10.
Следует заметить, что величина арифметического
выражения, вычисленная инструкцией IF, не сохраняется
и не присваивается никакой из переменных. Если возни-
кает необходимость сохранить эту величину для дальней-
390
ших вычислений, то вместо одной инструкции следует
записать две, например:
Л = Х**2 —У**2
IF (А) 20,20,10.
Если при программировании возникает ситуация,
требующая безусловной передачи управления инструкции,
расположенной не непосредственно после только что вы-
полненной, используется специальная инструкция G0 Т0
(см. поз. 13 табл. XXI.3) *. Безусловный переход, на-
пример, по инструкции G0 Т025 предлагает машине
приступить' к исполнению части программы начиная
с инструкции 25.
Кроме инструкций условной передачи управления,
анализирующих арифметические действия, на языке
ФОРТРАН применяются также логические операторы
и операторы отношений, позволяющие анализировать
сложные логические выражения. Всего в ФОРТРАНе
применяются шесть видов операторов отношений и трн
вида логических операторов.
Циклы. Для многократного исполнения одной инструк-
ции или последовательности инструкций внутри одной
программы, т. е. для управления циклом может быть ис-
пользована инструкция IF. Однако, более целесообраз-
ным является применение инструкции D0 (см. поз. 7
табл. XXI.3), состоящей из ключевого слова D0, номера
инструкции, на которой заканчиваются действия ин-
струкции D0 в пределах каждого цикла, и определения
индекса. Например:
D0 25J = 10, 35**.
В данном случае инструкция D0 заставляет машину •
многократно выполнять все инструкции, начиная с ин-
струкции, непосредственно следующей за D0, до инструк-
ции Ns 25 включительно. Определение индекса (напри-
мер, J =10, 35) показывает, что индекс (т. е. переменная,
указанная в определении) при первом прохождении цикла,
равен первой из двух целых величин (в данном случае 10)
н цикл должен повторяться до тех пор, пока значение
индекса не станет равным второй величине (35). При этом
подразумевается, что каждое прохождение цикла увели-
чивает значение индекса на единицу. Возможно при не-
обходимости повторное прохождение цикла.
Внутри цикла D0 может быть использована любая
инструкция. Цикл не может закончиться инструкциями
передачи управления IF и G0 Т0. Если возникает не-
обходимость закончить цикл инструкцией передачи управ-
ления, после нее записывается еще одна — CONTINUE
(поз. 5, табл. XXI.3). Это неисполняемая инструкция
служит только для отметки конца цикла и обязательно
имеет номер, который указывается в инструкции D0.
Без D0 инструкция CONTINUE никогда не употреб-
ляется. Цикл De может содержать внутри один или
несколько других циклов Do. При этом не допускается
«перекрытие» циклов, т. е. включаемый цикл должен
обязательно находиться внутри внешнего (включающего)
цикла.
Инструкции останова и окончания. Инструкции оста-
нова и окончания являются операциями управления,
останавливающими исполнение программы. Различаются
две инструкции останова. Инструкция полного останова
состоит из ключевого слова SToP, за которым при жела-
нии может быть указана целая константа. По этой ин-
струкции машина полностью останавливается, и дальней-
шая работа по программе может быть возобновлена лишь
с самого начала. Константа инструкции SToP, если она
печатается на выводном устройстве, может содержать
* Возможны сложные виды передачи управления,
являющиеся разновидностями инструкции Go То: вычис-
ляемая Go То и присваиваемая Go То.
** Запись в выражении лишних запятых недопустима.
от одной до пяти десятичных цифр и используется как
дополнительная сигнализация об останове машины.
Инструкция останова PAUSE (условный останов),
так же как и SToP, может сопровождаться целой кон-
стантой. По этой инструкции машина останавливается,
печатая слово PAUSE и константу (если она указана),
после чего работа программы может быть возобновлена
нажатием кнопки «ПУСК» на пульте управления. Пер-
вой исполняемой при этом инструкцией-будет инструкция
программы, указанная непосредственно вслед за PAUSE.
Инструкция условного останова может быть использована
как эффективное средство отладки или контроля про-
граммы с пульта.
Инструкция окончания END обязательна в конце
каждой программы. Эта неисполняемая операция состоит
только из одного ключевого слова END и указывает транс-
лятору конец текста программы.
Инструкция ввода и вывода, инструкция F0RMAT.
Инструкция ввода исходных данных формируется из
ключевого слова READ, скобок и списка переменных
(может иметь любую длину), например:
READ (4, 3) А, I, В, J, С, К.
Переменные могут быть как действительными, так и це-
лыми. В одном списке могут быть переменные обоих ти-
пов, а также индексированные переменные. В скобках
указаны две положительные константы. Первое число
является кодом, характеризующим номер устройства
ввода (номер канала). Вторая константа соответствует
номеру инструкции FoRMAT.
Инструкция вывода состоит из ключевого слова
WRITE, скобок, содержащих номер выходного канала
и номер инструкции FoRMAT и списка выводимых пере-
менных и констант, например:
WRITE (1, 5) I, J, К, А, (X (L), L = 1, 10).
Согласно данному примеру в инструкции печатаются
14 величин: три целые переменные (формы 1), одно дей-
ствительное число (форма которого определяется ин-
струкцией 5 FORMAT) и 10 действительных чисел мас-
сива X (L).
Инструкция F0RMAT (неисполняемая машиной)
снабжает инструкцию ввода или вывода (в зависимости
от того, с какой она связана) информацией о форме вводи-
мых данных и выводимых результатов. Например, при
записи исходных данных на перфокарте инструкция
F0RMAT может указать количество записанных чисел,
форму их представления, количество значащих цифр
числа и знаков после десятичной точки. Так в инструкции
№ 3
3F&RMAT (F8, 5)
указано, что вводимые числа представлены в форме F
с фиксированной запятой и на изображение числа отве-
дены первые восемь колонок перфокарты, в том числе
пять колонок под дробную часть числа.
XX 1.3. ЯЗЫК ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ — КОБОЛ
Язык КОБОЛ (COBOL или COmmon Business Ori-
ented Language) * является одним из основных проблемно-
ориентированных языков программирования задач обра-
ботки данных. Программирование на КОБОЛе принци-
пиально отличается от программирования на других
описанных выше алгоритмических языках.
* КОБОЛ разработан в 1959 г. в США. Основной
вариант языка был принят в 1961 г. В данной главе исполь-
зован входной язык близкий к проекту минимального
стандартного КОБОЛа USASI (Института стандартов
США).
Информация о процессе обработки данных должна
содержать: 1) наименование процесса; 2) тип оборудова-
ния, иа котором будет производиться обработка; 3) опи-
сание исходных данных, промежуточных и окончательных
результатов; 4) описание процедур обработки данных.
В соответствии с этим, исходная программа на языке
КОБОЛ записывается в виде последовательности четырех
самостоятельных разделов: идентификации, оборудования,
данных и процедур. В ряде случаев минимальный вариант
языка КОБОЛ оказывается недостаточным при обработке
массивов данных со сложной структрой. Поэтому КОБОЛ
предусматривает возможность его сочетания с машинно-
ориентированным языком символического кодирования
ЯСК, без нарушения структуры языка КОБОЛ. Характе
ристика языка символического кодирования дана ниже
XX 1.3.1. Алфавит языка КОБОЛ
Подобно любому алгоритмическому языку, КОБОЛ
имеет свой алфавит — набор основных символов (литер),
из которых по определенным правилам могут быть обра-
зованы слова. Полный набор символов КОБОЛа содержит
следующие литеры: 1) десять арабских цифр; 2) заглав-
ные буквы русского алфавита (кроме Ъ, Ё); 3) символы
арифметических операций, и другие символы аналогич-
ные таковым на языке ФОРТРАН; 4) ‘ (кавычка),
- (дефис), -—. (пробел)*. Знак = (равенство) является
знаком отношения или присваивания значения.
В зависимости от характера использования литеры
применяются: 1) в словах; 2) для пунктуации; 3) в фор-
мулах как знаки операций; 4) при редактировании;
5) при формировании литералов и шаблонов.
XX 1.3.2. Слова КОБОЛа
Все слова языка КОБОЛ образуются из литер алфа-
вита языка по определенным правилам. Слово — это
последовательность не более 30 литер, начиная с буквы.
Слово не может начинаться или кончаться дефисом.
Слова в языке КОБОЛ подразделяются на резер-
вированные и слова -пользователя. Правила образования
всех конструкций языка даются в виде так называемых
форматов, которые определяют тип применяемых слов,
их взаимное расположение в различных конструкциях.
Форматы сопровождаются пояснительным текстом, с ука-
занием ограничений, правил использования и т. д. В фор-
матах отдельные слова могут быть заключены в квадрат-
ные скобки [ ], т. е. использованы или опущены в за-
висимости от конкретной задачи. Если в фигурные скобки
{ } включено несколько вариантов слов, это означает,
что следует выбрать только один из вариантов, по усмо-
трению пользователя. Остальные слова должны быть
исключены. Если информация, заключенная в квадрат-
ные скобки, заканчивается многоточием, это означает,
что она может быть неоднократно повторена.
Зарезервированные слова. Зарезервированные слова —
это фиксированные в языке КОБОЛ слова, которые могут
употребляться только в определенном смысле и не должны
использоваться в программе в качестве слов пользователя.
Имеются две разновидности зарезервированных слов:
ключевые и вспомогательные. Ключевые слова несут опре-
деленную смысловую нагрузку и их наличие обязательно,
если форматы, в которых имеются эти слова, используются
в исходной программе. Вспомогательные слова могут быть
использованы только для удобства чтения и обычно опус-
каются. Все зарезервированные слова печатаются только
заглавными буквами.
* Знак .—I используется в тех случаях, когда не
очевидно, что присутствует (или требуется) пробел.
391
Слова пользователя. Все нефиксированные слова,
которые определяет составитель программы (названия
данных, процедур и т. д.), называются словами пользо-
вателя. Слова пользователя подразделяются на названия,
литералы и шаблоны. Все слова пользователя пишутся
строчными буквами.
Названия даются объектам, которыми оперируют
программы, например: название данного, название про-
цедуры (т. е. секции или параграфа раздела процедур)
и др. Все названия должны начинаться с буквы и не со-
держать пробелов. Различным объектам исходной про-
граммы (данным, константам, процедурам) должны со-
ответствовать различные названия, причем различаться
они должны не менее чем первыми 10 литерами.
Литералы — это константы, которые задаются в про-
грамме явным посимвольным изображением их значения.
Различаются нечисловые и числовые литералы. Нечисло-
вой литерал может содержать любые символы из набора
литер языка (в том числе и пробел), кроме кавычек, и
должен быть заключен в кавычки. Максимальная длина
нечислового литерала 127 символов. Кавычки в размер
литерала не включаются. Числовой литерал может со-
держать цифры 0—9, знак плюс (+) или минус (—) и
десятичную точку.
Правила образования числовых литералов следую-
щие: 1) максимальная длина литерала — 12 символов,
из них цифр не более 10; 2) числовой литерал должен со-
держать не менее одной цифры, не более одного символа
(+) или (—) и не более одной десятичной точки; 3) между
символом (+, —) и первой цифрой литерала не должно
быть пробела; знак (+, —) должен быть первым символом
литерала, если он отсутствует, литерал считается поло-
жительным; 4) десятичная точка не может быть крайним
правым символом литерала; если она отсутствует, лите-
рал считается целым.
Литералы могут использоваться для указания име-
нуемых констант, называемых фигуральными (стандарт-
ными), которые автоматически распознаются транслятором
(например: НУЛЬ — последовательность нулей, ПРО-
БЕЛ — последовательность пробелов; КАВЫЧКА —по-
следовательность кавычек).
При образовании форматов допускаются следующие
сокращения некоторых слов пользователей:
наименования данных (н-д); целые константы (ц);
наименования массивов данных (н-м); литералы чис-
ловые (ч-л);
наименования процедур (н-п); литералы нечисловые
(н-л);
названия устройств (н-у); арифметическое выраже-
ние (арифм.-выраж.);
повелительное высказывание (повелит-высказ).
Шаблон представляет собой заданную комбинацию
литер, каждая из которых несет определенную смысловую
нагрузку. Шаблоны данных указывают форматы их зна-
чения, т. е. определяют допустимое расположение сим-
волов в значениях. В шаблонах использованы следующие
обозначения: 9 — цифра, А — буква или пробел, X —
произвольная литера входного языка, Т — явное поло-
жение десятичной точки, М — неявное положение деся-
тичной точки, 3 — знак. Для сокращения записи шаб-
лона применяется повторитель (К), где К — число по-
вторяющихся символов. Примеры шаблонов:
Шаблоны данных Примеры данных Шаблоны данных Примеры данных
А (4) ДАТА 9 (2) T9 (3) 92.549
X (4) А312 9 T9 (3) 0.736
9(6) 824 300 39 (2) T9 (3) —56.417
Шаблоны применяются для редактирования записи дан-
ных, чтобы они могли быть переданы компактным обра-
зом транслятору, или для того, чтобы рабочая программа
выдавала результаты обработки в удобном для чтения
виде.
XXI.4. О РАЗВИВАЮЩИХСЯ ЯЗЫКАХ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ (ПЛ-1 и АЛГОЛ-68)
В настоящее время, когда начинают применяться
электронно-вычислительные машины третьего поколения,
вопрос об автоматизации программирования, одного из
самых трудоемких процессов при разработке АСУ, ста-
новится наиболее актуальным. Поэтому, кроме уже из-
вестных и широко применяемых алгоритмических язы-
ков (КОБОЛ, ФОРТРАН, АЛГОЛ-60 и др.) разрабаты-
ваются и внедряются новые языки программирования
(ПЛ-1, АЛГОЛ-68), предназначенные для решения боль-
шого класса задач, включая как вычислительные, так
и логические, экономические, управленческие и другие
задачи.
Все высокоразвитые языки программирования яв-
ляются в той или иной степени специализированными.
Каждый из них предназначен для записи алгоритмов ре-
шения задачи из вполне определенной области. Так, на-
пример, языки АЛГОЛ-60 и ФОРТРАН наиболее удобны
для описания вычислительных процессов, КОБОЛ — для
описания экономических задач, СНОБОЛ — для описа-
ния процессов переработки символьной информации,
ЛИСП — для обработки списочных структур и т. д. Ис-
пользование при решении какой-либо задачи «непредна-
значенного» дли нее языка, как правило, сопряжено
с большими неудобствами — составление описания алго-
ритма требует больших затрат труда и времени, сами
описания ненаглядны, транслированные программы не-
эффективны.
Язык ПЛ-1 разработан сотрудниками американской
фирмы ИБМ и ассоциации пользователей машинами ИБМ
и за время своего существования (первоначальная версия
языка появилась в 1964 г.) претерпел большие изменения.
Тем не менее, язык ПЛ-1 нельзя считать окончательно
сложившимся. И возможно, основная причина этого со-
стоит в том, что нет еще ии одного транслятора с полного
языка ПЛ-1. Уже работающие трансляторы (в основном
на американских машинах) реализуют те или иные под-
множества языка, причем, как правило, разные в разных
трансляторах. Ограничения — определяются трудностями
реализации отдельных свойств языка, соображени-
ями эффективности процесса трансляции и рабочей про-
граммы.
Язык ПЛ-1 появился после целого ряда весьма совер-
шенных языков, и, конечно, эти языки — предшествен-
ники оказали существенное влияние на его структуру.
Так, в нем сохранены от АЛГОЛа блочная структура
программы (правда, слегка видоизмененная), возможность
динамического распределения памяти; имеется аппарат
вызова процедур (в том числе и рекурсивных); способ
задания форматов аналогичен используемому в ФОР-
ТРАНе и т. д. В то же время с языком ПЛ-1 связано много
новых идей и понятий; он имеет ряд новых свойств. Это
позволяет существенно расширить области его примене-
ния; так, считается, что, помимо вышеуказанных обла-
стей, язык удобен для моделирования, решения логиче-
ских задач, исследования логических схем, решения задач
в реальном масштабе времени и даже для разработки си-
стем математического обеспечения. Особенности языка
ПЛ-1 позволяют также повысить эффективность работы
трансляторов и рабочих программ и более рационально
использовать имеющееся на вычислительной машине
оборудование.
Одна из основных особенностей языка ПЛ-1, которая
не только облегчает пользование языком, но и существенно
сказывается на структуре и эффективности работы транс-
392
литеров для него — так называемая модульность,
дающая возможность образовывать простые специализи-
рованные подмножества языка путем почти чисто механи-
ческого выбрасывания ненужных для данных приложе-
ний свойств. Еще одна причина, по-видимому, облегчаю-
щая на практике пользование языком ПЛ-1, состоит в на-
глядности записи программы.
Следует отметить еще такие свойства этого языка,
как использование разного типа данных (двоичных,
десятичных, символьных, комплексных чисел, матриц
и т. д.), возможность весьма сложной организации дан-
ных (массивы, таблицы, тексты, анкеты, картотеки и
т. д.), возможность программной реакции на прерывание,
несколько способов распределения памяти, возможность
одновременного использования нескольких процессоров
вычислительной машины, гибкое использование вспомо-
гательных запоминающих устройств, большой выбор
стандартных функций и процедур. В языке ПЛ-1 разра-
ботана хорошо продуманная система операций, управляю-
щих всеми процессами ввода, вывода и обмена
информацией между основыми и вспомогательными
запоминающими устройствами. Имеются также так назы-
ваемые операторы периода компиляции, которые выпол-
няются компилятором и преобразуют текст программы
на языке ПЛ-1 до переработки его в рабочую программу.
Эти операторы позволяют, в частности, производить
вставки, исправлять текст программы (например, при ее
отладке), видоизменять программу для получения более
эффективной рабочей программы и др.
Вместе взятые, эти особенности производят впечатле-
ние сильной перегруженности языка. Следует, однако,
учитывать, что ПЛ-1 — первая попытка создания уни-
версального языка программирования. Язык ПЛ-1 полу-
чает все более широкое распространение и пока еще не
ставится вопрос о признании его в качестве стандарта,
однако не исключено, что в будущем это может произойти.
Кроме языка ПЛ-1 в настоящее время известен еще
один развивающийся универсальный язык программиро-
вания — АЛГОЛ-68. АЛГОЛ-68 был задумай как уни-
версальный язык программирования для применения
во многих странах. АЛГОЛ-68 разрабатывался под эги-
дой Международной федерации по обработке информации
(ИФИП) и являлся официальным преемником АЛГОЛа-60.
Однако АЛГОЛ-68 новый универсальный язык програм-
мирования, качественно отличный от уже общепринятого
АЛГОЛа-60.
В АЛГОЛе-68 у процедур имеется свое множество
значений, и эти значения можно присваивать идентифи-
каторам процедур подобно тому, как идентификатору
переменной присваивается в качестве значения число 1
(зачатки такого подхода есть в АЛГОЛе-60). Это, во-
первых, увеличивает гибкость языка, а, во-вторых, де-
лает его более единообразным, устранив неравноправие
переменных и процедур. Кроме того, равноправие видов
(в смысле наличия значений) дает возможность формиро-
вать массивы из компонент любого вида, причем имеется
единый аппарат для работы с массивами разных видов.
Таким образом, принципиальное различие описаний типа,
массивов и процедур, имеющееся в АЛГОЛе-60, стано-
вится ненужным. В АЛГОЛе-68 можно говорить просто
об описании объекта того или иного вида, с которым либо
не связывается сначала никакое конкретное значение
(как в описании типа), либо такое начальное значение
дается (по существу как в описании процедуры). Более
того, можно считать, что начальное значение дается всегда,
только в первом случае оно будет неопределенным.
Вторая основная особенность АЛГОЛа-68 — стро-
гость семантического определения. Для каждого синтак-
сически определяемого класса конструкций в разделе
«Семантика» сугубо алгоритмически задается выполнение
представителей этого класса. С помощью такой семантики
достигается важная цель — полнота и недвусмысленность
описания.
Таковы основные особенности и отличия от дру-
гих языков программирования двух новых, развиваю-
щихся универсальных языков программирования: ПЛ-1,
и АЛГОЛ-68.
XXI.5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АВТОКОДОВ И ЯЗЫКА
СИМВОЛИЧЕСКОГО КОДИРОВАНИЯ
XX 1.5.1. Структура записи
автокод-программы
Запись программы на автокоде представляет собой
последовательность инструкций, состоящих из инструк-
ций программы и инструкций транслятору. Каждая ин-
струкция программы может соответствовать одной или
нескольким машинным командам. В последнем случае
такие инструкции называются макрокомандами. Важным
этапом при выборе автокода является определение его
уровня: чисто покомандного или с применением макро-
команд. С одной стороны, применение макрокоманд дает
возможность унифицировать стандартные участки про-
граммы, такие как обмен, связь с организующей системой
и т. д. С другой стороны, может иметь место увеличение
числа команд в выходной программе.
Инструкции транслятору включают в свой состав
указания об особенностях компиляции программы. Этими
инструкциями могут быть указания о распределении
памяти, о начальном адресе программы, инструкции по
корректировке уже отлаженных программ, по их отладке
и распечатке.
В программах на автокодах допускаются включение
примечаний, большей частью ограниченного размера,
в виде отдельных инструкций, связывающих программу
с ее блок-схемой. Общая структура автокодных программ
состоит из заголовка подпрограммы и ее тела. Заголовок
идентифицирует наименование подпрограммы, данные
о ее разработке и указания о расположении программы
в памяти ЦВМ. В ряде автокодов заголовок отсутствует,
именем подпрограммы может являться ее первая метка.
Телом автокод-программы является последователь-
ность инструкций. Необходимость корректур в уже гото-
вых подпрограммах предполагает наличие в подпрограмме
вставок, т. е. групп команд подпрограммы, расположен-
ных в произвольных участках памяти, адреса которых
должны указываться в автокод-программах.
ХХ1.5.2.Структура инструкций автокода
В покомандных автокодах выделяются следующие
поля и записи команд: 1) поле имени команды (метки);
2) поле операций; 3) поле операндов; 4) поле примечаний.
Поля отделяются друг от друга различными разделите-
лями, которыми могут быть — двоеточие, запятая, про-
бел, скобка, знаки подчеркивания и т. д. Поля могут быть
фиксированные и свободные. При фиксированных полях
запись команд (как и других элементов программы)
производится по шаблону, т. е. по сетке, заранее нанесен-
ной на листы. При свободной записи анализ текста транс-
ляторами усложняется, но эта задача в определенной мере
решается применением синтаксически управляемых транс-
ляторов.
Метки, определяющие символический адрес команды,
обычно являются идентификаторами или целыми числами.
Применение идентификаторов предпочтительнее, поскольку
в них можно вложить определенный мнемонический смысл.
Применяются также метки прохода, указывающие, от
каких команд передается управление на данную команду,
что повышает читаемость программы и уменьшает число
ошибок в ней при записи.
393
Поле операций может быть одно для всей команды,
а может быть разделено на несколько подполей, которые
перемежаются с полями операндов. В первом случае каж-
дому коду операции ставится в соответствие его условное
обозначение. В большинстве автокодов таким обозначе-
нием является буквенное сокращенное наименование опе-
рации (например: ЗП — запись, СЛ—сложение; РЖ—
установка режима). При наличии нескольких вариантов
команд могут быть и парные сочетания (типа СЛ БП —
сложение с блокировкой переполнения). Обозначение
всех команд буквенными сочетаниями приводит к одно-
родности заполнения поля операций, что снижает нагляд-
ность программы. Более удобным является сочетание
литерных обозначений с иероглифными (т. е. с при-
менением стрелок и знаков логических и арифметических
операций), что уменьшает избыточность изображения
операций и создает неравномерность поля операций.
Для ЦВМ со сложной системой команд наличие одного
поля операций затрудняет чтение команды. Поле опе-
раций должно быть разложено на несколько подполей,
в которых записываются составные части общей операции
команды.
Во всех автокодах применяются следующие типы
операндов: !) константа; 2) имя переменной величины
(идентификатор); 3) выражение. Константа в зависимости
от содержания команды может быть восьмеричной; с пла-
вающей запятой, с указанием знака мантиссы и порядка;
целой со знаком и без знака и т. д. Значение этих кон-
стант подставляется в адресную часть команды. Имя пере-
менной означает имя ячейки памяти ЦВМ, в которой
хранится значение переменной величины, или метку,
к которой обращается команда. При наличии глобальных
переменных, объединяемых в иерархические структуры,
в качестве операндов используются составные слова,
включающие имя величины и имена старших структур
(например, зон), в которые эта величина входит.
Для обозначения повторяющейся группы команд
применяются макрокоманды, которые подразделяются
по типам операндов и по способу формирования. Макро-
команды могут использовать группу команд с фиксиро-
ванными операндами (т. е. оперирующих с неизменными
ячейками памяти) пли с переменными операндами. В по-
следнем случае в макрокоманде должны быть перечислены
все имена фактических параметров. По способу формиро-
вания могут быть выделены макрокоманды, т. е. группы
команд стандартные для ЦВМ или определенной катего-
рии программ, которые в программе не описываются.
К другому типу,относятся формируемые (генерируемые)
макрокоманды, действующие в пределах одной подпро-
граммы, которые программист может сам себе сформи-
ровать.
XXL5.3. Средства управления
автокод-программой
В автокодах следует рассматривать: 1) средства управ-
ления памятью; 2) средства управления сервисом транс-
ляции.
В большинстве автокодов отсутствует блочная струк-
тура программы. Переменные вводятся, и для них выде-
ляется память в любом месте программы. Это позволяет
организовать более экономное распределение памяти,
чем при блочной структуре, когда описание локальных
переменных помещается в начале блока и по этому опи-
санию производится назначение ячеек памяти.
Средства управления памятью в автокодах обеспечи-
вают следующее.
1. Назначение начального адреса (начального со-
стояния счетчика адреса), который позволяет начать про-
граммирование автокод-программы с определенной ячейки
памяти ЦВМ, в случае если она не определяется трансля-
тором автоматически.
394
2. Изменение показателя счетчика адреса на указан-
ную в тексте автокода величину, что необходимо, во-
первых, для внесения в подпрограмму вставок, если
нецелесообразно перепрограммировать смежные с ней
подпрограммы, и, во-вторых, при резервировании памяти
под массивы информации.
К средствам управления сервисом трансляции от-
носятся такие инструкции транслятору: 1) указание о раз-
биении программы на листы; 2) пропуск строк в печати;
3) перенос строки. Все это позволяет получать выходную
документацию в более удобном для чтения виде. Перенос
строки позволяет осуществлять переносы длинных ко-
манд или текста примечаний не по числу символов, а по
смыслу. Указание страниц позволяет при корректировке
заменять не всю документацию, а лишь ее часть.
XXI.5.4. Язык символического
кодирования
Язык символического кодирования (ЯСК) представ-
ляет собой систему операторов, соответствующих набору
машинных команд, в которых используются мнемонические
обозначения кодов операций и символические названия
операндов и элементов программы. Для обозначения кон-
стант в числовой, адресной или текстовой форме преду-
сматриваются соответствующие операторы, являющиеся
указателем константы соответствующего типа. Знако-
выми элементами языка являются: буквы русского‘и ла-
тинского алфавитов; цифры; разделительные и пунктуа-
ционные знаки. Все эти знаки должны быть элементами
алфавита, принятого в машине.
Обозначения отдельных элементов программы — это
набор знаков, представляющих наименования этих эле-
ментов. Их целесообразно выбирать так, чтобы они мнемо-
нически отображали представляемый ими элемент. Обо-
значения могут быть простыми и составными, представляю-
щими сумму (разность) нескольких составляющих.
В качестве операндов можно указывать не только
обозначения элементов, но и сами значения этих элемен-
тов, представляющих собой числа или текстовые кон-
станты. Операнд, указанный таким образом, называется
литералом.
Программа на ЯСК представляет последовательность
операторов следующих основных типов: 1) операторы
описания элементов программы; 2) операторы распреде-
ления памяти; 3) операторы, соответствующие командам
системы команд машины; 4) операторы управления по-
следовательностью; 5) операторы обмена с внешними
устройствами; 6) ряд специальных операторов, в част-
ности, для выдачи указаний транслятору. Программиро-
вание программы на ЯСК (мнемокоде) соответствует про-
граммированию в условных адресах в системе команд
машины. Однако при этом имеются следующие преиму-
щества: 1) автоматическое распределение памяти и форми-
рование адресов; 2) выражение кодов операций и операн-
дов в мнемонической форме; 3) возможность внесения
изменений в программу путем добавления, изъятия или
замены отдельных операторов без изменения других частей
программы.
XX 1.6. Трансляторы алгоритмических
языков
Транслятор имеет дело с программой, записанной
на каком-либо входном алгоритмическом языке, в том
числе и в автокоде. Задача транслятора состоит в анализе
входного текста и преобразовании его в выходной текст,
которым может быть программа, написанная либо в ко-
дах ЦВМ, либо на промежуточном языке. В последнем
случае промежуточный язык должен быть, в зависимости
от структуры вычислительной системы и решаемых задач,
переведен в свою очередь или на выходной язык, или на
другой промежуточный язык программирующей системы.
Таким образом, схема трансляции состоит из однократ-
ного или многократного перевода с одного языка на дру-
гой. Среди многочисленных вариантов трансляторов,
разработанных для различных ЦВМ и различных вход-
ных языков, условно выделяют два типа: блочные и син-
таксически управляемые.
Если структура информации на алгоритмическом
языке соответствует обычному пониманию языка как по-
следовательности символов его алфавита, имеющих одно-
родное представление в ЦВМ (например, одинаковое число
разрядов), то это не всегда можно сказать о промежуточных
языках, для которых информация может представлять со-
бой последовательность элементов либо неодинаковой,
либо сложной составной структуры. При этом следует
говорить не о переводе с языка на язык, а о преобразова-
нии входного языка в некоторым образом упакованную
информацию «памяти», зачастую связанную с измене-
ниями самой программы трансляции.
При однородном характере входной информации
блока можно говорить о синтаксисе языка, определяющем
его допустимые конструкции и отношения. При информа-
ции типа «память» следует говорить не о синтаксисе языка,
а о содержании и конструкции входного блока (списки,
зоны, формуляры, таблицы и т. д.). Таким образом,
в трансляторах можно различать следующие виды бло-
ков преобразования информации: 1) язык-язык; 2) язык-
память; 3) память-память; 4) память-язык. Схема транс-
лятора может быть: 1) однородная, составленная из от-
дельных блоков типа язык-язык; 2) неоднородная, состав-
ленная из различных комбинаций указанных выше ти-
пов блоков, при условии, что первым блоком транслятора
обязательно должен быть блок первого или второго вида.
Одна и та же информация, независимо от того, яв-
ляется ли она входной или промежуточной, может одно-
временно поступать в несколько блоков транслятора,
каждый из которых имеет свое функциональное назначе-
ние. Многократный просмотр одного и того же текста
может осуществляться как на начальном, так и на про-
межуточных этапах трансляции. Так, при первом про-
смотре входного текста производится поиск синтаксиче-
ских ошибок, при втором — составление списка иденти-
фикаторов, при последующем — преобразование в про-
межуточный язык и т. д.
Каждый блок транслятора можно представить как
некоторый комплекс двух процедур — синтаксис и се-
мантика. Синтаксис — структурный формальный пара-
метр, представляющий собой упорядоченную информацию
о входном языке; семантика — тоже структурный фор-
мальный параметр, определяющий правила перевода
на выходной язык. Транслятор, использующий в различ-
ных комбинациях указанные процедуры, называется
синтаксически управляемым. Если в трансляторе эти
общие процедуры не применяются, а каждый блок пере-
вода с одного языка (или промежуточный памяти) на
другой представляет самостоятельную программу, та-
кой транслятор называется блочным. Часто применяются
смешанные трансляторы, в которых первый блок, имею-
щий входом алгоритмический язык, всегда является син-
таксически управляемым. В программирующих системах
вычислительных комплексов автоматизированных систем
управления более предпочтительным является применение
синтаксически управляемых трансляторов.
РАЗДЕЛ Б
МАШИНЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ, УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЦВМ
Глава XXII
МАШИНЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ
XXII. 1. НАЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРА МЦКУ
Комплексная автоматизация промышленных пред-
приятий и связанная с этим централизация контроля и
управления производственными процессами требуют
сбора и обработки значительного объема информации.
Рис. XXII.1. Примерная структурная схема машины
централизованного контроля и управления с общей про-
граммой работы функциональных узлов:
I — к электронным вычислительным и управляющим маши-
нам; // — к локальным системам автоматического регулиро-
вания; 111 — к исполнительным узлам управления и аварий-
ной защиты; —--------переработка и передача информации;
----- — сигнал управления блоком машины; ......--- — обрат-
ная связь
Решение этих задач обычными средствами автоматики
приводит к сосредоточению в диспетчерских пунктах
большого количества аппаратуры и приборов, что прак-
тически исключает возможность достаточно быстрого
анализа поступающей информации. В связи с этим на
промышленных предприятиях получили распространение
396
машины централизованного контроля и управления
(МЦКУ), которые выполняют полностью или частично
следующие функции:
I) опрос и восприятие параметров; 2) оперативный кон-
троль отклонений, включая сигнализацию (визуальную
и звуковую) и регистрацию; 3) оперативный контроль
параметров по вызову; 4) регистрация текущих значений
параметров; 5) управление технологическими процессами
по различным законам регулирования; 6) управление
устройствами защиты (блокировки); 7) получение отчет-
ной информации (учет производительности оборудования,
времени работы или простоя его и т. п.).
Некоторые типы МЦКУ дополняются также вычисли-
тельными устройствами для первичной переработки ин-
формации или сочетаются непосредственно с электрон-
ными вычислительными машинами не только для обра-
ботки информации, но и для использования результатов
вычислений при автоматическом управлении. Структур-
ная схема машины зависит от того, как производится
программирование работы ее функциональных блоков:
от общего устройства управления или по независимым
программам.
На рис. XXII. 1 приведена примерная структурная
схема МЦКУ с общим программным устройством управле-
ния, которая обеспечивает взаимосвязанную программу
работы всех функциональных блоков. Информация от
технологических датчиков поступает обычно в виде ана-
логовых сигналов, которые предварительно нормали-
зуются, приводятся к общему масштабу и линеаризи-
руются. Затем через входной коммутатор 1 * информация
попадает на цифровой преобразователь 4 **, в котором
аналоговые сигналы преобразуются в дискретные и посы-
лаются на основные устройства машины: блок цифровой
регистрации 8, блок сравнения параметра с заданной
уставкой обнаружения отклонения 9, блок измерения
по вызову 6, вычислительное устройство 7. После цифро-
вого преобразователя 4 полученная информация посту-
пает в блок 8 непосредственно или предварительно про-
ходит первичную переработку в вычислительном устрой-
стве 7. На блок 9 информация может поступать либо
непосредственно от преобразователя 4, либо через устрой-
ство 7. При появлении сигнала отклонения параметра
он поступает как на блок 8, так и через выходной пере-
* Входной коммутатор общий для всех или большей
части блоков машины.
** Иногда нормализующая схема совмещается
с цифровым преобразователем.
1
ключатель 12 на устройство обегающей сигнализации 13
и к исполнительным узлам блокировки, управления,
регулирования и аварийной защиты.
При использовании в схеме МЦКУ вычислительного
устройства 7 последнее может посылать переработанную
информацию через переключатель 11 на электронную
вычислительную или управляющую машину, либо пода-
вать команды непосредственно локальным системам авто-
матического регулирования. Программа работы всех
блоков и переключающих устройств задается узлом про-
граммного управления 2, в функцию которого входит
не только управление выбором операций, но и задание
определенной последовательности элементарных действий
ХХП.2. КОМПЛЕКС ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ЛОКАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ (КТС ЛИУС)
XXI 1.2.1. Общее описание
Комплекс технических средств для локальных ин-
формацией ио-управляющих систем (КТС ЛИУС) предна-
значен для построения автоматических систем управления
технологическими процессами с непрерывным или ди-
скретно-непрерывным характером производства. Он обес-
печивает комплектование по агрегатному принципу раз-
- 1 ВВКУ1 ЕИО 1 J -A
л» ] ^бпррГ~\ \рТП XI 1— d Cl AftР Л Г J -—I Ц
л 1 /I " yul'IiiU t ——- 1KIAKD4 0 I r н——1Л/7РА? —* n'
2Р 1 {РИКК/. |'|" "'Г \ЬКцА1 |— -— 1 RmxM 0 j rl'/iMil гуБИРР! Ей
W j \oifPP2 11 ' 1 1 ГЛЛЛ Л 1 I \dKUAZ\— |D/7HQ/,Z 1 С 1Л1АП Л -i—Itfhpp L 2P
^—\пт1.2[]-\БПРР2 Н~ П \пплл 1 "1 1 ЬИЦКо |— i • ——1 Г1АКП 0 1 | СИГУ I 3P
pOHZ/AZ П j ЬИГ\Н£. 1 Fi U KT 1 J -A
§ V I —JI—————J 1 \ IZtSt !СЯ ! — 1 RIA KT 4 ? J -A
I |— ' 1 Г I/O Л л 1 — 1 ЦУЦЛ I J • I RIA К П4 9 J
<5~ -А.ТС \ППНС2 Н I [UMVAIZ I |— 1 1 1 —— Icptfi 1 p 1 U
-с =з Ч —г \БКНАУ Н~ \DDtUl 0 1 2П OOOOO OOOOOC И 1 VRDD4 iW£H_0|0|0J; \АПРШ\
-А " 1 ° J FRKD0
1 \bbUbi |— —[~|б№/Х17 [— I Г__. __ ——I CDtsn 4
UUlXJI / J
\ПВРР |
----\ппнм\ \буПУ2\
ЕИ1
lESffOfp--1УСПК1 | " ----1 БУ0м\----
a wwwcjtJl-WOO_______________-[ТжуТ]
я ЕИ2
—Г”-° -у-
\БНПП11 \БН0П11
----------------1
|gy/7g/~|
ЕИ1
Рис. XXI 1.2. Структурная схема КТС ЛИУС:
К — сигнал кодированный; в том числе цифровой; 2Р и ЗР — сигналы соответственно двух- и
трехпозициониые; ЧИ — число-нмпульсный код; ВИ — время-импульсиый код; Ч — непрерывный
частотный сигнал; — А — аналоговый сигнал постоянного тока и напряжения; ~А — аналоговый
сигнал переменного тока; П — пневматический сигнал; ТС — термометр сопротивления; ЕИ0‘.
ЕИ1-, ЕИ2 н 2Д — интерфейсы (сопряжения);-----------двухпроводный канал связи
в процессе выполнения каждой операции. Кроме того,
узел 2 осуществляет автоматическую проверку исправ-
ности основных блоков и каналов передачи информации
в самой машине. Последовательность действия функцио-
нальных блоков и переключающих устройств обеспе-
чивается узлом программного управления 2 при помощи
системы обратных связей, подающих сигналы исполне-
ния операций от соответствующих блоков и устройств,
после чего становится возможной подача команды на
выполнение последующей операции.
Как видно из рис. XXII.1, в схеме МЦКУ предусмо-
трен блок измерения по вызову 6 для переключения по
усмотрению оператора необходимого сигнала измерения
на цифровой показывающий прибор 5. Кроме того, в ма-
шине предусматривается возможность записи значений
некоторых параметров (постоянно или по вызову опера-
тора) на специальном аналоговом регистрирующем при-
боре 3 или вызова параметра на аналоговый показываю-
щий прибор 10.
личных автоматических систем контроля и управления
путем электрического и конструктивного объединения
изделий, имеющих унифицированные внешние связи.Функ-
ции КТС ЛИУС полностью соответствуют функциям
МЦКУ, приведенным в XXII.1, включая первичную
переработку информации и возможность связи с управ-
ляющими вычислительными машинами, например М-6000
комплекса АСВТ-М (см. гл. XXV).
В составе КТС ЛИУС предусмотрены технические
средства для преобразования сигналов, ввода и коммута-
ции, обработки, хранения и обмена информацией, вывода
информации и ее использования для предоставления
оператору. Для обмена информацией между изделиями
используются электрические сигналы: дискретные (по-
зиционные и кодированные по ГОСТ 12814—67); непрерыв-
ные (частотные в диапазоне 4—8 кГц по ГОСТ 14853—69,
постоянного тока и напряжения, а также переменного
тока с изменяющейся взаимной индуктивностью по
ГОСТ 9895—69); от термометров термоэлектрических и
397
Номенклатура технических средств КТС Л И УС
Таблица XXII.1
Наименование Тип Основные данные
С р е д с т ва преобразования сигналов
Блок нормализации позиционных си-* гналов БПРР1 До 96 независимых каналов; шаг наращивания 8 каналов (1 субблок БПРР2); устанавливается в блоч- ном каркасе
Субблок нормализации позиционных сигналов БПРР2 8 независимых позиционных каналов. Входные си- гналы: напряжение постоянного или переменного тока (логическая «1» 6 или 12 В, логический «0» 0—1,2 или 0—2,4 В); «низкое» сопротивление (логическая «0») не более 1 кОм и «высокое» сопротивление (логиче- ский «0») не менее 10 кОм, формируемые контактом или транзистором. Выходные сигналы: напряжение постоянного тока, «низкое» и «высокое» сопротивление
Прибор сравнения частотных сигна- лов ПМСС1 4 канала сравнения. Входной сигнал и уставка: частота 4—8 кГц. Выход: контакты реле РЭС-22. Монтируется в навесном контейнере (300Х240Х Х220 мм). Мощность 16 В-А
То же ПМСС2 2 канала сравнения. Имеется внешняя коррекция. Остальные данные аналогичны ПМСС1. Мощность 20 В-А
Преобразователь напряжения в ча- стоту • ППНС2 Один вход: термометр термоэлектрический, термо- метр сопротивления стандартных градуировок, дат- чик э. д. с. в диапазоне (—100)—(Д—100) мВ), датчик напряжения постоянного тока в диапазоне (—10)— (4-Ю) В), токовый сигнал (0—5, 0—20 мА). Общее сопротивление линии связи от термоэлектрического термометра или датчика э. д. с. 200 Ом; сопротивление каждого провода от термометра сопротивления 2,5 Ом; входное сопротивление токового сигнала 0—5 мА не более 2 кОм. Выходные сигналы: 2 частотных, 2 си- гнала отклонения от уставок. Габаритные размеры навесного контейнера: 320X295X227 мм. Мощность 10 В-А
Преобразователь функциональный астатический непрерывных входных си- гналов напряжения переменного тока с аналоговым выходом ППФА Входной сигнал комплексная взаимоиндуктивность (10—0—10, 0—20 мГ). Выходной сигнал: 1 или 2 раз- ных преобразователя ПФ, ПГ, ПП (см. соот- ветственно XI 1.1, XIV.8) и до двух сигнальных уст- ройств (см. Х.2 и XI 1.2). Габаритные размеры навес- ного кожуха 184X348X215 мм. Мощность 25 В-А
То же, с входным частотным сигна- лом ППСА То же, но входной сигнал частотный (4—8 кГц)
То же, по с входным пневматическим сигналом ППДА То же, входной сигнал пневматический (0,2— 1 кгс/см -)
Субблок вывода на ленточный перфо- ратор БВКЛ1 Прием 8-разрядного двоичного нормального кода и передача его на УВРЛ1
Субблок вывода на цифровой реги- стратор БВКР2 Прием 6-разрядиого двоичного нормального кода и вывод на УВРР1
Блок ввода-вывода аналоговых не- прерывных и дискретных сигналов БВКУ1 Максимальное число встраиваемых субблоков 16; набор субблоков см. рис. ХХ11.2. Предельные рас- стояния от блока БВКУ1 до БУКУ1 30 м, до БПРР1 50 м, до ПЗЦК 200 м, до ПВКЦ 100 м, до ПВРИ 200 м, до УВРР1 100 м, до УВРЛ1 100 м, до ППРА1 50 м и до БИРР 200 м. Габаритные размеры блочного каркаса 520X198X210 мм
Субблок вывода цифровой БВКЦ6 Прием, храпение 16-разрядного двоично-десятич- ного кода и вывод на ПВКЦ2
Субблок вывода цифровой с импульс- ным выходом БИКВ1 Прием, хранение и преобразование 9-разрядного двоичного нормального кода в одиночные импульсы с изменяющейся Длительностью (1,5, 10 с и 1,5, 20 мин). Выхода 2
398
Продолжение табл. XXII.1
Наименование Тип Основные данные
Субблок вывода цифровой с импульс- ным выходом БИКВ2 То же, но входная информация 8-разрядная; число выходов 4; номинальная длительность импульса 10 мин
Субблок вывода позиционных сигна- лов БИКР1 Прием, хранение 8-разрядного единичного пози- ционного кода и выдача 8 позиционных сигналов
То же БИКР2 Прием, хранение 4-разрядного единичного пози- ционного входа и выдача 4 позиционных сигналов
Субблок вывода позиционных сигна- лов БИКР5 Прием, хранение 16-разрядного. позиционного кода и выдача 16 позиционных сигналов
Субблок вывода цифровой с частот- ным выходом БИКС1 Входной код 8- (9-) разрядный двоичный нормаль- ный. 4 выхода (диапазон 4—8 или 0—8 кГц)
То же, но с аналоговым выходом БИКТ1 Прием, хранение 9-разрядного двоичного нормаль- ного кода и преобразование в два выходных сигнала постоянного напряжения (—10)—0 или (0)—(-J-10 В)
» » » » » » БИКТЗ То же, но выходные сигналы токовые (0—5 мА на сопротивление нагрузки 0—2,5 кОм)
Субблок усиления позиционных сиг- налов БИРР Имеется 8 исполнений: для коммутации от 1 до 4 каналов переменного тока силой от 1 до 8 А; для коммутации от 1 до 4 нагрузок, питаемых пульсирую- щим током силой от 1 до 8 А; для управления магнит- ными и тиристорными усилителями (до 8 каналов) при силе тока 0,5 А
Блок усиления позиционных сигна- лов БИРР1 Предназначен для установки субблоков БИРР. Число каналов 24 или 32. Габаритные размеры блоч- ного каркаса 520X 200X 210 мм
Субблок коммутации аналоговых си- гналов среднего и низкого уровня БКНА1 8 входов постоянного тока (0—5, 0—20 мА) и на- пряжения постоянного тока (0—1 В)
Субблок коммутации частотных си- гналов БКСА2 8 входов (4—8 кГц)
Субблок коммутации позиционных и кодированных сигналов БКЦА1 2 входных слова (позиционные или кодированные) по 16 разрядов. Имеется 14 исполнений
Субблок коммутации инициативных сигналов БКЦЛ2 1 входное слово 16-или 8-разрядпое. Имеется 8 исполнений, включающих запоминание состояния входных сигналов
Субблок управления коммутаторами БКЦБ1 Управление 16 коммутаторами БКСА2 или БКНА1
Комплект субблоков аналого-цифро- вого преобразования напряжения сред- него уровня БПНК1 Входной сигнал напряжение постоянного тока 0—1 В преобразуется в 16-разрядный двоичный нормаль- ный код
Субблок частотно-цифрового преобра- зования БПСЦ5 Входной сигнал 4—8 кГц преобразуется в 16-раз- рядный двоичный нормальный код
Субблок преобразования цифровых кодов БПЦКЗ Преобразование единичного позиционного кода (число импульсов не более 216—1) в 16-разрядный двоичный нормальный код
Комплект субблоков задания време- ни и временных интервалов БТКЦК1 Имеется 50 модификаций, отличающихся периодом повторения запроса связи (от 1 с до 24 ч) и периодом повторения на 3 выходах
Субблок задания опорных частот БТЦС1 Имеется 16 модификаций, отличающихся частотой и длительностью импульса
Блок преобразования интерфейсов БУПБ1 Организует связь с 32 периферийными функциоиаль-
Субблок преобразования интерфейсов БУПБ2 ными блоками (ФБ) по интерфейсу ЕИ1. Габаритные размеры блочного каркаса 240X178X197 мм. Преоб- разует интерфейс EI10 в интерфейс 2Д, унифициро- ванный для изделий «Спектр»
Блок усиления (повторитель) БУПУ2 Применяется с 16 блоками КТС ЛИУС, выходггдп- ми на интерфейс ЕИ1. Максимальная частота передачи сигналов 400, 200 и 100 кГц при длине внешней маги- страли соответственно 5, 30 и 60 м
399
Про должение табл. XXII.1
Наименование Тип Основные данные ,
Регистратор информации (электро- искровой) ПВРР Запись производится на электротермическую бумагу типа ЭТБ-3; длина рулона 25(50) м, ширина 330 мм; габаритные размеры символа (высота от 2 до 5 мм, ширина 2 мм); скорость регистрации 24 знак/с; рас- стояние между знаками в строке 2 мм; шаг строк 9 мм; количество печатаемых строк в столбце, расположен- ном поперек длины носителя, 6—32; расстояние между столбцами 6 мм. Габаритные размеры 540Х257Х Х300 мм. Масса 25 кг
Задатчик цифровых сигналов пзцкз Задание информации осуществляется в десятичной форме 3 переключателями разрядов. Габаритные размеры 200 X 40x 260 мм
» » » ПЗЦК4 Задание информации осуществляется 3 переклю- чателями в десятичной или в восьмиричной форме. Габаритные размеры 200x 80x 260 мм
Аналого-цифровой преобразователь сигналов напряжения постоянного тока (низкого уровня) и активного сопро- тивления ППНК1 Характеристики входных сигналов аналогичны прибору ППНС2. Количество входных сигналов 64. Количество реализуемых пределов изменения вход- ных сигналов 8. Выходной сигнал 11-разрядный двоичный нормальный код. Габаритные размеры навесного кожуха КЗКН4-1 (800X625X455 мм), масса 65 кг, мощность 50 В-А
Преобразователь позиционных си- гналов в аналоговые ППРА1 2 входа (одиночные импульсы с изменяющейся дли- тельностью от БИКВ1,2). Выходные сигналы анало- гичны преобразователю ППФА. Габариты навесного кожуха 184X335x215 мм. Мощность 25 В-А
Устройство вывода цифровой инфор- мации на регистратор (электроискро- вой) УВКР1 Работает с интерфейсами ЕИ1 и 2 К- Размещается в столе КЗСП6 (800 X 800 x 830 мм). Масса 190 кг. Мощ- ность 150 В-А
Устройство регистрации УВРР1 Обеспечивает печать на машине АПМ-ЗМ. Исполь- зует стол КЗСП6 (800X1050x800 мм). Масса НО кг. Мощность 150 В-А.
» перфорации УВРЛ1 Прием и вывод информации на перфоратор ПЛ-150. Используется стол КЗСП6 (800X1010 X 800 мм). Масса НО кг. Мощность 200 В-А
» ввода информации с пер- фоленты УСЛК1 Использует фотосчитыватель FS1501. Используется стол КЗСП6 (800X 990X 800 мм). Масса ПО кг. Мощ- ность 150 В-А
Средства о б р а б отки, хранен ия и обмена информацией
Блок оперативной памяти БНОП1 Емкость 256 16-разрядных слов
» постоянной памяти БНПП1 Емкость 1024 16-разрядных слов. Обоймы накопи- теля «прошиваются» по условиям заказа или по месту
» управления функционирова- нием комплекса БУКУ1 Выполняет 11 арифметических и логических опера- ций, осуществляет команды передачи управления, команды ввода-вывода, выполняет команды пересы- лок. Максимальное количество сигналов запроса связи 16
Блок организации обмена информа- цией БУОК1 Канал связи — телефонный кабель (длиной 3000 м). Подключение до 16 БУПБ1
Средства представления информации
Прибор вывода цифровой ПВКЦ2 Индикация на газоразрядных устройствах типа ИН-126 единично-десятичных и двоично-десятичных входящих кодов. Габаритные размеры 200X80X260 мм
» вывода позиционных сигна- лов ПВРИ1 Индикация двухпозиционных сигналов (до 32 шт.) в одном ряду сигнальными лампами накаливания. Габаритные размеры 200X40X260 мм
400
Продолжение табл. ХХП.1
Наименование Тип Основные данные
Прибор вывода позиционных сигна- лов То же То же Устройство преобразования цифро- вых кодов Блоки питания Ср Устройство ввода и представления информации Устройство ввода-вывода аналоговой и дискретной информации Устройства нормализации и усиле- ния Устройство обработки информации ПВРИ1 ПВРИ2 ПВРИЗ УПЦК Источники БП5—БП11 едства комби УВКИ1 УВКУ1 УИРР УМЦР1 Индикация двухпозиционных сигналов (до 32 шт.) в одном ряду сигнальными лампами накаливания. Габаритные размеры 200x40x260 мм То же, но два ряда по 32 сигнала. Габаритные размеры 200 X 80 X 260 мм То же, но четыре ряда по 32 сигнала. Габаритные размеры 200x120x260 мм Комплекс КМ 1101-15 (УПЦК) предназначен для непрерывной цифровой индикации 4-х разрядных десятичных чисел на электроннолучевых трубках (ЭЛТ). Максимальное число каналов 64. Макси- мальное количество ЭЛТ в одном блоке 16. Коли- чество блоков, устанавливаемых на мнемощитах,—2. Максимальное расстояние от блока индикаторов до шкафа 50 м. Конструктивное исполнение: 1 шкаф типа КЗШН1-1 (масса 300 кг) и 1 кожух навесной КЗКН2. Мощность 400 В-А питания Входное напряжение 220 В, 50 Гц. Максимальная потребляемая мощность 200 В-А. Выходное напря- жение, стабилизированное постоянного тока следую- щих параметров: -|-5, —5, —9, -|-12, —12 и —24 В. Габаритные размеры: наименьшие 170X158X99 мм и наибольшие 520X198X 222 мм нированные Обеспечивает коммутацию и преобразование в циф- ровую форму аналоговых и непрерывных частотных сигналов. Имеется 4 модификации, отличающиеся габаритами приборных приставок. Максимальный состав: БВКУ1 2 шт., БППР1 2 шт., ПЗЦК 4 шт., ПВКЦ2 6 шт., ПВРИ 6 шт., блоки питания БП5—БП9. Габаритные размеры 1450Х 1108Х 858 мм. Масса 200 кг. Мощность 400 В-А Предназначено для ввода-вывода аналоговой и ди- скретной информации. Имеется две модификации, отличающиеся количеством БВКУ1, БПРР1, БУПУ2 и блоков питания БП5—БП8. Компонуется в шкафу КЗШН2-8 или КЗШН1-8. Масса соответственно 230 и 350 кг. Мощность 700 В-А Обеспечивает нормализацию и усиление позицион- ных сигналов. В состав входят БИРР1 и БПРР1. Имеется две модификации: в кожухе навесном УИРР1 (габаритные размеры 800X 600X 450 мм; масса 70 кг) и в шкафу КЗШН2-8 (УИРР2); масса 200 кг. Мощность не более 100 В-А Предназначено для управления функционирова- нием комплексов, может использоваться в качестве процессора. Имеется 42 модификации, отличающиеся количеством входящих в устройство БНОП1 и БНПП1. В состав входят также БУКУ1 и блоки питания БН5—БН8. Варианты компоновки: 1 шкаф КЗШН2-8, 1 шкаф КЗШН1-8 или 2 шкафа КЗШН2-8. Масса от 200 до 400 кг. Мощность 200 В-А
401
сопротивления (см. гл. I); сигналы с изменяющейся дли-
тельностью импульсов напряжения или длительностью
пауз для исполнительных устройств. В изделиях приме-
няются также пневматические сигналы по ГОСТ 9468—60.
Номенклатура технических средств КТС ЛИУС при-
ведена в табл. XXII. 1, структурная схема на рис. XXII.2.
Интерфейс (сопряжение) ЕИО используется для органи-
зации связи между функциональными элементами одного
блока; интерфейс ЕИ1 обеспечивает связь между блоком
управления (БУКУ1) и функциональными блоками; ин-
терфейс ЕИ2 организует связь блока БУКУ1 с блоками
памяти. Сопряжение 2Д дает возможность обмена ин-
формацией с изделиями КТС ЛИУС на дискретных эле-
ментах.
Конструктивной базой КТС ЛИУС являются унифи-
цированные типовые конструкции. В качестве элементной
базы изделий использованы интегральные ТТЛ-микро-
схемы. Системные комплексы КМ1101 и КМ1201 выпол-
нены на дискретных компонентах средпечастотного
(до 250 кГц) комплекса субблоков «Спектр-2».
Максимальная длина соединительных кабелей между
комплексами и частотными датчиками не более 1000 м;
могут быть использованы телефонные стационарные ка-
бели типа ТСВ ГОСТ 14354—69, или им подобные, со-
противление которых не более 95 Ом/км, а емкость не
более 0,05 мкФ/км. Комплексы питаются от трехфазной
сети 220/380 В, 50 Гц. Устройства КТС ЛИУС на дискрет-
ных компонентах могут работать при окружающей тем-
пературе (-4-10) — (4 35)° С, на интегральных —от (4-1)
до .(4-50") С.
XXI 1.2.2. Унифицированные типовые
конструкции
Система типовых унифицированных конструкций
(УТЮ является конструктивной базой КТС ЛИУС и
других средств автоматизации, контроля и управления.
Изделия УТК подразделяются на четыре категории (0, 1,
2 и 3 порядка) таким образом, что изделия низшего по-
рядка встраиваются в изделия высшего порядка.
К нулевой категории относятся монтажные платы
вдвижные незащищенные (субблоки), на которых монти-
руются электро- и радиодетали. К изделиям первой кате-
гории относятся платы монтажные вдвижные защищенные
(субблоки), отличающиеся от изделий нулевого порядка
наличием защитной рамки. Субблоки на комплексе
«Спектр-2» освоены производством Харьковского завода
КИП. Субблоки встраиваются в каркасы блочные встав-
ные типа К2КБ и в каркасы комплектные вставные типа
К2КК, являющиеся изделиями второго порядка УТК-
Конструкция каркасов предназначена для установки
в кожухи навесные КЗКН, стойки КЗСС, шкафы наполь-
ные КЗШН *, пульты КЗПА * и столы КЗСП — изделия
третьего порядка, модификации которых приведены
в табл. XXII.2.
Пульты КЗПА1, КЗПА2, КЗПАЗ являются конструк-
тивной базой соответствующих пультов по ГОСТ 3244—68.
Пульты КЗПА1, КЗПАЗ и КЗПА4 являются отдельно
стоящими, а секции пультов КЗПА2 изготовляются без
задней крышки для возможности стыковки с соответствую-
щими щитами. Обеспечена возможность боковой стыковки
секций пультов; для удобства монтажа и обслуживания
столы пультов выполнены откидными. Шкафное отделе-
ние пультов КЗПА4 снабжено поворотной рамой.
Столы КЗСП1 предназначены для организации рабо-
чего места диспетчера, размещения и электрического
объединения аппаратуры вызова телеизмерения, аппара-
туры связи приборов телеизмерения и другой аппаратуры,
* Данная книга нс описывает щиты (шкафные, па-
нельные, каркасные) и пульты по ГОСТ 3244—68, изготов-
ляемые заводами-изготовителями Минмоптажспецстроя
СССР и УССР.
а также для хранения рабочих документов. Столы КЗСП2
и КЗСП4 необходимы при организации рабочего места
оператора, размещения и электрического объединения
элементов коммутации, индикации и контроля.
Автоматические регистрирующие устройства, органы
управления и функциональные блоки управления реги-
страторами размещаются на столах КЗСПЗ. Кожухи
навесные КЗКН снабжены двухстворчатой дверью и по-
воротной рамой и являются конструктивной базой для
создания навесных приборов и устройств закрытого типа.
Рис. XXII.3. Общий вид пультов и столов УТК:
а — пульты КЗПА1; КЗПА2; б — пульты КЗПАЗ; в— пульты
КЗПА4; г—столы КЗСП1-1 (2); д—столы КЗСШ-З (4); е—столы
КЗСП1-5 (6); ж — столы КЗСП 1-7 (8); з — столы КЗСП1-9 (10);
и — столы КЗСП1-П (12); к—столы КЗСП2; л—столы КЗСПЗ;
м — столы КЗСП4
Стойки КЗСС и шкафы КЗШН могут устанавливаться
отдельно и группами, стыкуясь друг с другом боковыми
поверхностями. В стойку КЗСС с лицевой стороны встав-
ляются комплектные вставные каркасы К2КК или па-
нели с приборами, возможно закрытие части окна стойки
глухой панелью. С задней стороны имеется двухстворча-
тая дверь.
Шкафы КЗШН1 и КЗШНЗ оснащены двумя поворот-
ными рамами и двумя двухстворчатыми дверьми (с лицевой
и с задней стороны); остальные модификации имеют одну
поворотную раму и одну двухстворчатую дверь, а задняя
плоскость образована стенкой, установленной на винтах.
Изготовитель изделий УТК второго и третьего по-
рядка: завод «Промавтоматика», Житомир.
XXI 1.2.3. Комплексы централизованного
контроля и управления
Комплекс KM110I предназначен для сбора информа-
ции о контролируемых параметрах от частотных датчиков,
преобразования частотных сигналов в цифровой код и
масштабирования, многоканальной непрерывной цифро-
вой индикации, цифровой регистрации. Разновидности
комплекса приведены в табл. XXII.3. Минимальное число
каналов ввода частотных сигналов 16. Наращивание мо-
жет осуществляться группами по 16 каналов в каждой.
Функциональные блоки при числе каналов до 64 компо-
нуются в шкафу КЗШН1, а при числе каналов 128 до-
бавочно устанавливается шкаф КЗШН2 по ОСТ 2554—71
(см. XXII.2.2).
Цифропечатающее устройство АПМ-ЗМ устанавли-
вается на столе с тумбой; имеется возможность подклю-
чать к блоку до трех дополнительных устройств АПМ-ЗМ.
Цифровая регистрация параметров ведется иа широком
бланке периодически через интервалы: 0,5; 1; 8; 16; 24 ч.
Многоканальная непрерывная цифровая индикация осу-
ществляется электроннолучевыми трубками (ЭЛТ), ко-
торые индицируют четыре десятичных разряда. Макси-
мальное расстояние четкого восприятия информации
с ЭЛТ при освещенности не более 50 лк равно 5 м.
402
Т а б л и ц а XXII.2
Изделия третьего порядка унифицированных типовых конструкций
Наиме- нование Тип Габаритные размеры в мм Наиме- нование Тнп Габаритные размеры в мм № рис.
Кожухи навес- ные КЗКН-1 КЗКН-2 КЗ кн-з 600 X 800 X 290 * 600 X 800 X 290 ** 600Х 1000X 290 Секция пультов КЗПА1-1 КЗПА1-2 КЗПАЬЗ КЗПА2-1 КЗПА2-2 900 X 600 X 800 900X1000X800 900X1200 X 800 900X 600X 600 900X1000 X 600 ХХП.З, а
Стойки кзссы КЗСС1-2 K3CC1-3 КЗСС1-4 КЗСС1-5 КЗСС2-1 КЗСС2-2 K3CC2-3 КЗСС2-4 КЗСС2-5 2200X600X650 2000 X 600 X 650 1800X600X650 1600X600X650 1200X600X650 2200X 600X 450 2000X600X450 1800X600X450 1600X600X450 1200X600X450 КЗ ПАЗ-1 КЗПАЗ-2 КЗПАЗ-З КЗПАЗ-4 1200X600X1200 1200X800X1200 1200X1000X1200 1200 X 1200Х 1200 ХХП.З, б
КЗПА4-1 КЗПА4-2 1200 X 800X1200 1200X1000X1200 ХХП.З, в
Столы гиой рамы. КЗСШ-1 КЗСП1-2 1090Х 1900Х 1700 1090 X 2100X1700 ХХП.З, г
КЗСП1-3 КЗСП1-4 1090X1900X 900 1090X2100X900 ХХП.З, д
Шкафы наполь- ные * КЗШШ-1 КЗШШ-2 КЗШН1-3 КЗШН1-4 КЗШН1-5 КЗШН1-6 КЗШН1-7 КЗШН1-8 КЗШН2-1 КЗШН2-2 КЗШН2-3 КЗШН2-4 КЗШН2-5 КЗШН2-6 КЗШН2-7 КЗШН2-8 КЗШНЗ-1 КЗШНЗ-2 КЗШН4-1 КЗШН4-2 * С одной верти * * Без стяжек. «•* Без поворотной * * С поворотной 2200Х 1000Х 650 2000X 1000X650 1800X1000 X 650 1600X1000X650 2200X800X650 2900X800X650 1800X800X650 1600 X 800 X 650 2200Х 1000X450 2000X1000X450 1800X1000 X 450 1600X1000X450 2200 X 800 X 450 2000 X 800 X 450 1800X800X450 1600X800X450 1200X1000X650 1200X 800X 650 1200 X 1000X450 1200 X 800 X 450 сальной стяжкой попоро рамы. замой. КЗСП1-5 КЗСП1-6 1090 X 3150X1700 1090 X 3550X1700 ХХП.З, е
КЗСП1-7 КЗСП1-8 1090X 3150X 900 1090 X 3550 X 900 ХХП.З, ж
КЗСП1-9 кзспыо 1090X3350X1700 1090X3750X1700 ХХП.З, з
КЗСП1-11 КЗСП1-12 1090 X 3350 X 900 1090 X 3750 X 900 ХХП.З, и
КЗСП2-1 КЗСП2-2 1090 X 800 X 900 1090X1000 X 900 ХХП.З, к
КЗСПЗ-1 КЗСПЗ-2 КЗСПЗ-З КЗСПЗ-4 830 X 800 X 800 830Х 1000X800 740X 800 X 800 740X1000 X 800 ХХП.З, л
КЗСП4-1 КЗСП4-2 КЗСП4-3 КЗСП4-4 КЗСП4-5 КЗСП4-6 1100X1600X860 *** 1100X1400X860 *** 1100X1200X 860 *** 1100Х 1600X 860 **** 1100X1400 X 860 **** 1100X1200X860 **** ХХП.З, и:
403
Комплекс цифрового регулирования КМ 1201-1 пред-
назначен для сбора информации от частотных датчиков,
вычисления отклонений параметров от заданных значе-
ний, выработки управляющего воздействия в соответствии
с ПИ-законом регулирования и управления исполни-
тельными механизмами типа МЭО с магнитным усилителем
УМД-10Б (см. XIII.4). Комплекс обслуживает последова-
тельно 16 независимых каналов регулирования. Пределы
изменения коэффициента настройки пропорциональной
составляющей 0,5—25 с дискретностью 1/16. Пределы
изменения времени интегрирования 1—2048 с с дискрет-
ностью 1/32. Время такта минимальное 0,56 с, максималь-
ное 64 с. Пределы изменения длительности выходных сиг-
налов 0,2—64 с. Максимально допустимая величина тока
нагрузки 2 А, максимально допустимая величина напря-
жения 64 В. Все блоки комплекса КМ 1201-1 размещены
в двух поворотных рамах шкафа КЗШН1 (см. XXII.2.2).
Масса комплекса 441 кг.
Таблица XXII.3
Технические характеристики комплекса
КМ 1101 *
Модифика- ция Число каналов ввода информации от частотных датчиков и вывода информации на ЭЛТ
КМ1101-1 КМ1101-3 64
Цифро- вая печать Потреб- ляемая мощность в В-А Масса в кг
— 500 500
800
• Сведения о комплексе КМ1101-15 (УПЦК) приведены
в табл. XXII.1.
Изготовитель: Завод КИП, Харьков.
Комплекс КМ 2101 является устройством централи-
зованного контроля, первичной обработки информации,
расчета технико-экономических показателей и автомати-
ческого управления. В состав комплекса КМ2101 входят
следующие устройства: УМЦР1, УВКУ1, УВКИ1, ППНК1,
УСЛК1, УВРР1 и УВРЛ1. Модификации устройств и необ-
ходимые количества средств устанавливаются на основании
требований заказчика. Связь с вычислительным комплек-
сом М-6000 (см. XXV.1) осуществляется по сопряжению
2К через дуплексный регистр А 491-3. Максимальное
расстояние от КМ 2101 до М-6000 10 м.
К магистрали интерфейса ЕИ1 возможно подключе-
ние до 32 функциональных блоков, из которых функцио-
нальных блоков приемников может быть не более 16.
Увеличение длины магистрали интерфейсных связей
(более 60 м) обеспечивается блоком усилителя (повтори-
теля) сигналов интерфейса ЕИ1 (блок БУПУ2). В ком-
плекс программа функционирования вводится путем
«прошивки» накопителей программ в блоках постоянной
памяти. В соответствии с требованиями программы по-
требителя возможно наращивание блоками оперативной
и постоянной памяти таким образом, чтобы общий объем
не превышал 8192 слова. Программное обеспечение КМ
2101 реализует арифметические и логические операции,
перевод из двоичного кода в двоично-десятичный и обратно
и т. п.
Питается комплекс от трехфазной сети переменного
тока 380/220 В, 50 Гц или однофазной 220 В, 50 Гц. По-
требляемая мощность определяется составом входящих
в комплекс изделий, но не превышает 10 кВ-А.
Комплекс КМ 2301 обеспечивает связь удаленных на
расстояние до 30 км рассредоточенных объектов с ком-
плексами КМ 2101 или с вычислительными машинами
типа М-6000; комплекс типа КМ 2302 выполняет
те же функции, но на расстояниях до 3 км. Комплекс
КМ 2401 осуществляет программное и логическое
управление.
Изготовитель: Черновицкий завод элементов вычисли-
тельных машин.
XXI1.3. МАШИНЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО
КОНТРОЛЯ И ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
XXII.3.1. Машины автоматической
регистрации, сигнализации
и регулирования типа МАРС
Машина типа МАРС-200Р предназначена для цен-
трализованного контроля и позиционного регулирова-
ния температуры в 200 точках с цифровой регистрацией
ее отклонения от заданной величины. Функциональная
схема машины МАРС-200Р приведена на рис. XXI 1.4.
Работа МАРС-200Р основана на поочередном подклю-
чении датчиков (термоэлектрических термометров) к из-
мерительному устройству через релейное обегающее уст-
ройство. Обнаружение отклонений и регулирование про-
изводится путем сравнения т. э. д. с. термометров с на-
пряжениями уставок, соответствующими заданным зна-
чениям температур. Задание нужной уставки регулиро-
вания производится посредством коммутационной панели
уставок с заранее установленными на ней штеккерами
(отдельно для каждой точки), обуславливающими подклю-
чение необходимого контрольного напряжения в блоке
напряжения уставок.
Разность сравниваемых напряжений подается на
входы электронных усилителей. Усилитель регулирова-
ния 19 обеспечивает позиционное регулирование по всем
точкам, осуществляя соответствующие воздействия на
исполнительные механизмы (в зависимости от полярности
поступающих сигналов) через узел управления и запо-
минающее устройство 27. Одновременно через это запоми-
нающее устройство сигналы поступают на панель сигнали-
зации хода регулирования и отклонений.
При выходе температуры по какой-либо точке за
допустимые пределы, ограничиваемые уставками, сраба-
тывает один из усилителей 18 или 20. При этом вклю-
чается соответствующее реле запоминающего устройства
отклонений 29, обеспечивающее срабатывание надлежащей
схемы блокировки и сигнализации; термоэлектрический
термометр подключается к цифровому преобразователю
для измерения его т. д. с. компенсационным методом
и преобразования дешифратором 13 непрерывной вели-
чины в дискретную, представляемую двоично-десятич-
ным кодом. Из дешифратора значение контролируемого
параметра поступает на цифропечатающее устройство;
одновременно с помощью запоминающего устройства 6
регистрируется номер объекта, в котором нарушается
производственный режим. Правильное взаимодействие
всех основных узлов машины, а также осуществление
контроля работы измерительных цепей и цепей автоматики
обеспечивается программирующим устройством. Машина
может работать в комплекте с термоэлектрическими термо-
метрами гр. ХК (пределы: 0—300; 100—300; 0—400;
0—600; 200—600° С), гр. ХА (пределы: 0—600, 0—800;
0—1100; 400—900; 600—1100° С) и гр. ПП (пределы:
0—1300; 0—1600° С).
Сопротивление цепи термометра и линии связи не
должно превышать 100 Ом; сопротивление изоляции термо-
электрического термометра относительно земли (корпуса)
должно быть не менее 100 кОм.
Скорость обегания на каждую контролируемую точку
0,3 с. Для каждой точки в отдельности предусматривается
одна уставка регулирования (независимо от других точек),
причем задание уставки может производиться ступенями
404
(с общим числом 50). В машине предусмотрена сигнализа-
ция включения исполнительных элементов для каждой
точки (с целью наблюдения за процессом позиционного
регулирования).
Для уменьшения расхода компенсационных проводов
термопары объединяются группами по 20 штук и под-
соединяются к машине через компенсационные коробки.
При отклонении температуры в любой точке от заданных
уставками пределов машина осуществляет световую
сигнализацию по каждой точке в отдельности, цифровую
Л исполнительным Л промежуточным реле объектов
механизмам объектов (блокировка объектов)
Рис. XXII.4. Функциональная схема машины МАРС-200Р:
производится цифровая регистрация черным цветом номера
точки, фактического значения температуры и вре-
мени возврата параметра к норме. Уставка верхнего
и нижнего предельных допусков производится независимо
друг от друга. Цифровая регистрация температур осу-
ществляется в диапазоне более широком, чем диапазон
уставок.
При регистрации температуры остановка обегающего
устройства не превышает 6 с. Для 99 точек предусматри-
вается возможность получения дополнительного сигнала
/ — компенсационная коробка холодных спаев № 1: 2 — то же, № 2; 3 — электронный потенциометр типа I1C1-02;
4 — переключатели термопар типа ПМТ-20; 5 — механический коммутатор; 6 — запоминающее устройство нарушений
регламента времени; 7 — реле датчиков (обегающее устройство); 8 — релейный распределитель (обегающее устройство);
9 — узел управления регистрацией нарушений регламента времени; 10 — коммутационная панель уставок; 11 — узел
переключения с обегания на регистрацию; 12 — цифровой преобразователь; 13 — дешифратор; 14 — механизм часов;
15 — печатающее устройство (регистрация отклонений); 16 — карта регистраций отклонений температуры и нарушений
регламента времени; 17 — блок напряжений уставок; 18 — 20 — электронные усилители; 21 — узел цифрового преобразо-
вателя; 22 — узел проверки цепей измерительных и автоматики; 23 — узел управления регулированием; 24 — устройство
отключения регулирования и регистрации; 25 — узел управления регистрацией отклонений; 26 — узел аварийного регу-
лирования; 27 — запоминающее устройство регулирования; 28 — панель сигнализации хода регулирования и отклонений;
29 — запоминающее устройство отклонений; 30 — устройство отключений блокировки объектов; 31 — блок питания № 1;
32 — то же № 2; —--------измерительные цепи (компенсационные провода); -------- — измерительные цепи (медиые провода);
- — цепи автоматики; у — нижняя установка; у — установка регулирования; у — верхняя установка
регистрацию красным цветом на бланке печатающего
устройства времени отклонения (в часах и минутах), но-
мера точки и фактического значения температур, а также
при необходимости включает в действие схему блокировки.
При отключении регистрации в машине сохраняется регу-
лирование и обнаружение отклонения параметра. При
возвращении отклонявшейся точки в норму выключается
схема блокировки и световая сигнализация. Одновременно
вызову оператора любой точки или последовательно
группы точек независимо от работы остальных устройств
машины.
В случае выхода из строя устройства регулирования
в машине предусмотрено аварийное автоматическое устрой-
ство, обеспечивающее периодическое включение и выклю-
чение всех исполнительных реле с частотой примерно
2 мин. Время включенного состояния может заранее
405
устанавливаться от 1 до 2 мин. В машине предусмотрена
сигнализация правильности работы обегающего устрой-
ства и основных цепей регистрирующего устройства,
а также автоматический контроль ряда неисправностей
(сбой обегания, потеря точности устройством регулиро-
вания и обнаружения отклонений параметра, неисправ-
ность печатающего устройства, потеря точности регистра-
ции температуры).
Основная погрешность цифровой записи параметра,
срабатывания контактов регулирующего устройства и
включения сигнала отклонения температуры не выше ± 1%
от диапазона измерения. Дополнительная погрешность
измерения при отклонении температуры окружающей
среды от нормальной не более 0,3% от диапазона измере-
ния на каждые 10° С. Питание машины от сети 220 В,
60 Гц; потребляемая мощность около 1000 В-А. Габарит-
ные размеры машины МАРС-200Р 2105X2260X750 мм.
Масса 1600 кг.
Установка МАРС-1500 предназначена для автомати-
ческого контроля и регистрации температуры зерна в си-
лосах элеваторов. МАРС-1500 обнаруживает отклоне-
ние температуры от заданного значения с обеспечением
автоматической регистрации фактической температуры,
номера точки и времени; установка осуществляет также
акустическую сигнализацию о превышении аварийного
значения температуры в любой точке, регистрацию тем-
пературы в любой точке по вызову оператора и автомати-
ческий контроль температуры во всех точках один раз
в сутки.
К установке могут подключаться термометры со-
противления градуировки 23 общим количеством 1728 штук,-
диапазон измерения (—30) — (4-50)° С, основная погреш-
ность измерения ± 2,5° С. В комплект установки может
входить до 24 местных блоков; к каждому блоку подсоеди-
няется 12 термоподвесок; к каждой термоподвеске под-
ключается до 6 термометров. Установка питается от сети
трехфазного переменного тока напряжением 220 В; 50 Гц;
потребляемая мощность 0,5 кВ-А. Габаритные размеры
установки МАРС-1500 1450X1150 X 700 мм, масса 320 кг.
Местный блок имеет габаритные размеры 800Х470Х 130 мм,
масса 35 кг; температура окружающей среды для местного
блока (—30) — (4-40)° С.
XXI 1.3.2. Машины централизованного
контроля и управления типа АМУР
Автоматическая машина управления и регулирова-
ния типа АМУР-80 предназначена для автоматического
централизованного двухпозиционного регулирования тем-
пературы и измерения ее по вызову оператора. Машина
работает с термометрами сопротивления, обеспечивая
измерение в диапазоне (—200) — (~|-650)0 С, но допускает
применение любых других датчиков, преобразующих
изменение параметра в изменение омического сопротив-
ления.
Термометры сопротивления постоянно включены
в схемы индивидуальных измерительных мостов, находя-
щихся в машине. С помощью релейного распределитель-
ного устройства измерительные мосты поочередно под-
ключаются одной диагональю к источнику питания схемы
регулирования, а другой измерительной диагональю —
ко входу нуль-прибора. В качестве нуль-органа исполь-
зуется фазочувствительный блок, состоящий из магнит-
ного усилителя, двухкаскадного электронного усилителя
и электромагнитных реле типа РКМ-1.
Уставка температуры задается для каждой точки
индивидуально. В зависимости от того выше или ниже
температура заданной величины на вход нуль-органа
поступает сигнал на включение или сброс реле запомина-
ния. воздействующего на исполнительный механизм.
Распределение во времени срабатывания различных цепей
машины производится генератором импульсов. При вы-
зове оператором каждой точки на измерение соответствую-
щий мост подключается к стабилизатору тока, а измери-
тельная диагональ включается на щитовой показывающий
прибор.
Число точек автоматического регулирования и изме-
рения температуры по вызову оператора равно 40, 60, 80;
время опроса одной точки 12, 17, 24 с. Число фиксирован-
ных уровней уставки по каждой точке регулирования 18.
Система присоединения термометров сопротивления трех-
проводная. Третий провод общий для всех мостов. Со-
противление каждого из двух проводов не более 7,5 Ом.
Измерение любой точки по вызову оператора произво-
дится без остановки обегания и нарушения регулирования
остальных точек.
Основная погрешность измерения не более ±2%
от разности верхнего и нижнего пределов. Погрешность
срабатывания выходных контактов машины (по одному
замыкающему контакту на каждую точку) не более ± 1,5%
от диапазона измерения. Зона нечувствительности схемы
регулирования не более 0,5%. Коммутационная способ-
ность исполнительных реле машины на постоянном токе
напряжением 200 В составляет 50 Вт, на переменном токе
напряжением 220 В, 50 Гц, 300 В-А. Питание от сети
220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 500 В-А. Габарит-
ные размеры машины 2100X1020X 760 мм, масса 800 кг.
Автоматическая машина управления и регулирования
типа АМУР-К предназначена для централизованного
регулирования температуры электротермопластификато-
торов крутильно-вытяжных машин, для сигнализации
отклонений температуры от установленных предельных
допусков и для измерения величины отклонения темпера-
туры от заданной по вызову оператора. Принцип работы
машины АМУР-К аналогичен принципу работы машины
АМУР-80, однако задание уставок регулирования и до-
пустимого отклонения общее для всех точек.
Машина выпускается на 80 или 160 точек. Скорость
обегания 0,2 с/точку. Подключаемые термометры сопро-
тивления должны иметь градуировку 21. Диапазон регу-
лируемых температур 150—210° С (для машин на 80 точек)
и 120—180° С (для машин на 160 точек). Задание уставок
регулирования осуществляется ступенями через 3° С.
Сигнализация (индивидуальная для каждой точки) осу-
ществляется при отклонении от заданной температуры ±3
или ±6° С, пределы измерения отклонений от заданной
температуры ± 10° С, точность измерения отклонений
± 1° С. Погрешность выдачи исполнительных сигналов
на регулирование и сигнализацию отклонений не более
± 1° С. Питание машины от сети 220 В, 50 Гц; потребляе-
мая мощность 600 В-А. Габаритные размеры машины
2100X950X800 мм. Масса 320 кг (для 80 точек) и 400 кг
(для 160 точек).
XXI 1.3.3. Машина централизованного
контроля и управления типа «Сокол-1М»
Машина «Сокол-1М» предназначена для автоматиче-
ского контроля и управления производственными про-
цессами в различных отраслях народного хозяйства,
а также для сбора информации при исследовании объектов
с большим числом контролируемых параметров.
Машина предназначена для работы с датчиками, имею-
щими стандартный выходной сигнал 0—5 мА или 0—10 В
постоянного тока. Термоэлектрические термометры, термо-
метры сопротивления и дифференциально-трансформатор-
ные датчики могут работать с машиной при использовании
преобразователей, имеющих на выходе стандартный сиг-
нал 0—5 мА.
Функциональная схема машины «Сокол-1М» представ-
лена на рис. XXII.5. Машина построена по принципу
последовательного контроля измерительных каналов и
состоит из двух независимо работающих трактов: сравне-
ния и измерения. Работа тракта сравнения сводится к срав-
нению значений параметров датчиков с уставками и к вы.
даче соответствующих исполнительных сигналов. Ра-
406
бота тракта измерения обеспечивает цифровую индика-
цию, цифровую периодическую регистрацию и вывод
информации на перфоленту.
Входные сигналы от преобразователей £/вх подаются
через индивидуальные входные модули на контакты ре-
лейных коммутаторов тракта сравнения KJ и тракта
измерения К2. Синхронизация работы машины обеспечи-
вается общим для обоих трактов синхронизатором ма-
шины (механическим коммутатором).
В тракте сравнения входные сигналы сравниваются
с уставками «меньше», «регулирование», «больше», кото-
рые задаются на наборном поле уставок и распределяются
коп тактами коммутатора К1. Сравнение происходит
Рис. XXII.5. Функциональная схема машины «Сокол-1М»:
/ — входные модули; 2 — коммутатор тракта сравнения XI;
3 — наборное поле уставок; 4,7 — контакты коммутатора
тракта сравнения Кг, 5 — измерительный контейнер тракта
сравнения; 6 — устройство выдачи исполнительных сиг-
налов; 8 — запоминающее устройство отклонения; 9 —
запоминающее устройство регулирования; 10 — управление
регистрацией отклонений; // — управление регистратором;
12 — автоматический печатающий механизм; 13 — устрой-
ство вызова на измерение; 14 — цифровое табло; 15 — ком-
мутатор тракта измерения /<2; 16 — аналого-цифровой пре-
образователь; 17 — управление периодической регистра-
цией и перфорацией; 18 —• датчик времени; 19 — контакты
коммутатора тракта измерения К2; 20' — ручной вызов
однократной печати и перфорации; 21 — ручной вызов
многократной перфорации; 22 — синхронизатор машины
(механический коммутатор); 23 — наборное поле цифровых
утоплений; 24 — управление перфоратором.; 25 — перфо-
ратор
в измерительном контейнере. Устройство выдачи исполни-
тельных сигналов по результатам сравнения вырабаты-
вает команды управления индивидуальными запоминаю-
щими устройствами регулирования и отклонения. В слу-
чае выхода значения параметра за предельные уставки
«меньше» или «больше» выдается управляющий сигнал
в устройство управления регистрацией отклонений. Реги-
страция производится на узком бланке машинки типа
ЛПМ-ЗМ. Время регистрации одной точки не более 1,9 с.
В тракте измерения входной сигнал измеряется аналого-
цифровым преобразователем. Имеется возможность для
каждой точки произвести утопление нуля как в положи-
тельную, так и в отрицательную сторону с помощью набор-
ного поля цифровых утоплений.
С помощью устройства вызова на измерение значение
параметра любого датчика может быть представлено на
цифровом табло. Датчик времени вырабатывает интервалы
вызова периодической регистрации и перфорации. При
периодической регистрации на широком бланке машинки
типа АПМ-ЗМ осуществляется цифровая регистрация
последовательно всех значений параметров. Время реги-
страции 100 точек не более 4,0 мин, 220 — не более 9,0 мин.
При выводе информации на перфоленту перфорируется
код номера точки, знак и значение параметра и служеб-
ные сигналы последовательно для всех точек.
В машине предусмотрен автоконтроль исправности,
позволяющий в кратчайшее время обнаружить и выявить
появившуюся неисправность как в схеме, так и в линии
связи с преобразователями. Каждая из модификаций ма-
шины на 100 и 200 точек выпускается как с перфоратором,
так и без него. Основная погрешность сравнения, цифро-
вой периодической регистрации, регистрации отклонений
и измерения по вызову равна 0,6%. Задаваемая периодич-
ность регистрации и перфорации значений параметров 10,
20, 30 мин и 1, 2, 4, 8 ч. Машина питается от сети пере-
менного тока напряжением 220 В, 50 Гц; потребляемая
мощность для машины на 100 точек не более 3 кВ-А и
для машины на 200 точек —4,2 кВ-А. Разрывная мощ-
ность выходных реле равна 50 Вт при напряжении 200 В
постоянного тока и 500 В-А при напряжении 220 В пере-
менного тока.
Конструктивно машина «Сокол-1М» состоит из цен-
трального пульта (габаритные размеры 1922Х1240Х
650 мм, масса 476 кг), распределительного пульта (1870Х
X 1400X 650 мм, масса 630 кг), устройства регистрации
(1250X1600X560 мм, масса 195 кг), блока управления
перфоратором (215X275X325 мм, масса 6 кг), перфора-
тора ПЛУ-1 (335X320X275 мм, масса 18 кг).
Заказы на поставку машин централизованного кон-
троля и управления технологическими процессами оформ-
ляются через «Союзглавприбор», Москва.
XXII.4. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Пневматические системы централизованного кон-
троля и управления состоят из установок или блоков,
созданных на базе элементов универсальной системы
промышленной автоматики (УСЭППА) (см. гл. XIV),
регуляторов система «Старт» (см. гл. XIV), а также ис-
пользуют стандартные показывающие и регистрирующие
пневматические приборы (см. гл. V). Достоинством пнев-
матических систем является возможность обслуживания
взрыво- и пожароопасных помещений.
Диапазон изменения входных и выходных аналоговых
сигналов 0,2—1,0 кгс/см2; для дискретных сигналов «0»
соответствует 0—0,1 кгс/см3 и «1»—1,1—1,4 кгс/см2. Пита-
ние установок осуществляется сжатым воздухом 3—
6 кгс/см3 (для установки «Авторегистратор» системы
«Центр»—4—6 кгс/см2). Рабочее давление 1,4 кгс/см3.
Степень очистки должна соответствовать ГОСТ 11882—66.
Максимальная протяженность пневмотрассы из полихлор-
виниловой трубки 4Х 6,8 не превышает 300 м.
Изготовители: Завод приборов, Усть-Каменогорск,
завод «Тизприбор», Москва (только установку РУМП).
XXII.4.1. Система «Центр»
Агрегатная пневматическая система централизован-
ного контроля, автоматического и дистанционного управ-
ления типа «Центр» предназначена для работы с пневма-
тическими датчиками и исполнительными механизмами.
Система «Центр» конструктивно состоит из следующих
функциональных блоков: блоков обнаружения отклоне-
ний параметров типа БОВ, пультов контроля и управле-
ния типа П, многоточечного устройства цифровой реги-
страции «Авторегистратор», блоков регулирующих
устройств типа БР и блоков приборов извлечения квадрат-
ного корня Б КП. Блоки системы работают по взаимно-
независимым программам.
На рис. XXII.6 приведен пример структурной схемы
системы «Центр».
Габаритные размеры блоков АР-С, АР-СП, БОВ,
БР и БКП 800X1000 X 600 мм, у блоков АР-П-1 и
407
АР-П-2 600X1055X600 мм, у пульта типа П S94XS00X
X 1000 мм (994Х 1100Х 1240 при наличии приборных голо-
вок). Блок АР-П-3 имеет габаритные размеры 1080Х
X 600X 400 мм. Расход воздуха на каждый блок не пре-
вышает 8 м3/ч. Масса каждого блока не более 170 кг,
у блока БКП вес не более 180 кг.
Блоки обнаружения отклонений параметров обслужи-
вают 20 каналов. Блок БОВ-202М обеспечивает сигнали-
зацию верхнего и нижнего выбега, при помощи пневмати-
ческих или электрических сигналов. Блок БОВ-204 вы-
Рис. XXII.6. Структурная схема системы «Центр» (вариант):
I _ пульт П-Б-30-5П; 2 — пульт П-20-0-5П; 3 — авторегистратор; 4 — блок БОВ-202П,"
5 — блок БОВ-204-П; 6 — блок БР-П-10; 7 — блок БР-ПИ-20; П — сигнал параметра:
Ц — номинальное значение параметра; ОВ — пневматический сигнал обобщенных по
знаку выбегов; ВВ — выбег верхний; ВЦ — выбег нижний; ОС — дискретный отключаю-
щий сигнал; ИМ — сигнал на исполнительный механизм
дает только электрические сигналы наличия индивидуаль-
ных выбегов за предмаксимум, максимум, предминимум
и минимум. Этот блок также обеспечивает пневматическое
двухпозиционное регулирование.
Блоки выдают пневматические сигналы обобщенных
по знаку (для каждой точки) выбегов за первые нормы
отклонений. Для обеспечения работы электрической сиг-
нализации к блоку БОВ необходимо подвести одну фазу
напряжения 24 В переменного или постоянного тока;
вторая фаза подводится к пульту типа П. Максимальное
значение устанавливаемых норм отклонений +20%
(±0,16 кгс/см2); основная погрешность обнаружения от-
клонений параметров не более ±1,0%.
Пульты контроля и управления типа П предназначены
для выдачи задания (номинала) блокам БОВ, БР и «Авто-
регистратору», для сигнализации (электрической или
пневматической) отклонений, для оперативного контроля
параметров (номиналов) и положений исполнительных
механизмов, а также для ручного управления исполни-
тельными механизмами. Модификации пультов приведены
в табл. XXII.4. Информационные каналы предусматри-
вают обеспечение задания для сигнализации параметров,
не охваченных каналами регулирования. На пульте
сигнализируются верхние и нижние выбеги параметра.
Количество параметров сигнализации равно сумме ин-
формационных и регулирующих каналов, т. е. от 20
до 40. Для электрической сигнализации требуется подвод
одной фазы напряжением 24 В переменного или постоян-
ного тока. Вторая фаза подводится к блоку БОВ.
Конструктивно пульт состоит из тумбы и столешницы,
на которой смонтированы ячейки мнемосхемы мозаичного
типа с аппаратурой сигнализации и управления. Опера-
тивный контроль осуществляется приборными головками
типа ПГ-2, состоящими из двух вторичных пневматиче-
ских показывающих приборов со 100%-ной шкалой.
Выпускаются две модификации — одна для контроля
величии параметров и номиналов и вторая для контроля
положения механизмов и сигналов дистанционного управ-
ления. Минимальное количество головок для системы
две, максимальное — по три на каждую секцию пульта.
Основная погрешность приборов оперативного контроля
«Авторегистратор» предназначен для периодической
регистрации в цифровой форме
параметров (для приставок
АР-П-2) или параметров, их
номинальных значений (для
приставок АР-П-1). Кроме того,
приставки АР-П-1 обеспечивают
регистрацию выбегов и регист-
рацию по вызову. Количество
параметров, регистрируемых
одной приставкой, равно 25.
В комплекте «Авторегистратора»
приставки подключаются к
стойке АР-С. К одной стойке
может быть подключено до че-
тырех приставок. Основная по-
грешность регистрации ± 1,0%,
точность регистрации текущего
времени ±0,35%. Время реги-
страции одной строки не пре-
вышает 120 с (при любом коли-
честве приставок). Периоды ре-
гистрации таковы: программа
2.1 а (5, 10, 30 и 60 мин), про-
грамма 2.1 б (30 и 60 мин),
программа 2.2 (5, 10 мин).
К стойке АР-С необходимо
подвести электропитание 220 В,
50 Гц.
Блоки регулирующих уст-
ройств типа БР предназна-
чены для получения регулирующих воздействий, посылае-
мых к исполнительным механизмам. Блоки типа БР-П
Таблица XXII.4
Модификация пультов системы «Центр»
Модификация Число каналов Вид сигнализации
связи с ре- гуляторами информа- ционных оперативно- го контроля
П-20-0-5 20 —
П-15-10-5 15 10
П-10-20-5 10 20 5 Электричес-
5 30 КИЙ
П-5-30-5
П-0-40-5 — 40
П-20-0-5П 20 —
П-15-10-5П 15 10
П-10-20-5П 10 20 5 Пнсвматиче-
ский
П-5-30-5П 5 30
П-0-40-5П — 40
408
обеспечивают П-закон регулирования, блоки БР-ПИ
—ПИ-закон регулирования. Последнее место в обозна-
чении блока должно занимать число, указывающее коли-
чество каналов регулирования. Это число выбирается из
рядов 10, 15 и 20. Блок типа БР-П-ПИ-10 предназначен
для 10 каналов с П-законом регулирования и для 10
каналов с ПИ-законом регулирования. Диапазон дрос-
селирования от 10 до 300%. Смещение контрольной точки
не более ±1,0%. Время интегрирования для каналов
с ПИ-законом регулирования от 3 с до 100 мин.
Блок приборов извлечения квадратного корня типа
БКП-20 предназначен для извлечения квадратного корня
из значений входных пневматических сигналов. Коли-
чество каналов 20. Основная погрешность извлечения
квадратного корня не более ±1,0%. Рабочий диапазон
входных сигналов 0,3—1 кгс/см2, а выходных 0,48—
1 кгс/см2. Блок перфорирующий пневматический АР-П-3
предназначен для регистрации 20 значений параметров
в двоично-десятичном коде, подаваемых на вход в виде
единично-десятичного двухразрядного кода. Перфолента
служит для последующей обработки информации, запи-
санной в виде отверстий, в электронных вычислительных
машинах. Блок является приставкой к пневматическому
многоточечному устройству цифровой регистрации «Авто-
регистратор» и работает только совместно со стойкой
типа АР-С и приставкой АР-П-1 или АР-П-2.
XXI 1.4.2. Система «Пуск-3»
Пневматическая установка «Пуск-ЗС» предназначена
для автоматического программного управления и централи-
зованного контроля (она широко применяется для управ-
ления термовлажностной обработкой железобетонных из-
делий).
Установка «Пуск-ЗП» отличается от установки
«Пуск-ЗС» возможностью автоматического упр авления орга-
нами принудительного охлаждения камер (эжекторами
водяных затворов и групповыми вентиляторами).
Установка осуществляет управление по 10 независи-
мым каналам; имеется возможность ручного управления
регулирующими органами каждого канала. Закон регули-
рования двухпозиционный. Пределы регулирования тем-
пературы 0—100° С. Для каждого канала имеется свой
программный задатчик с профильным диском задания,
обеспечивающий максимальную продолжительность цикла
регулирования 24 ч. Основная допустимая погрешность
регулирования ±4%. Установка позволяет контролиро-
вать по вызову значение переменной, задание и значение
сигнала на исполнительном механизме, а также регистриро-
вать по вызову первые два из вышеупомянутых параметров
одного из контуров регулирования. Имеется сигнализация
контроля отклонений, окончания цикла и включения кон-
тура установки. «Пуск-ЗП» оснащен дополнительно сигна-
лизацией включения эжектора и вентиляторов.
Конструктивно установка «Пуск-ЗС» состоит из стан-
ции централизованного контроля и управления (СЦКУ),
преобразователей температуры в давление воздуха дилато-
метрических типа ПТПД (см. гл. XIV) и исполнительных
механизмов Ду-50 типа 25ч32нж ВО и механизмов Ду-20
(только для «Пуск-ЗП»). Габаритные размеры СЦКУ
800Х 1990X 600 мм, масса не более 400 кг; расход воздуха
в установившемся режиме ГО м3/ч. К СЦКУ следует под-
вести электропитание напряжением переменного тока
220 В, 50 Гц, потребляемая мощность 150-В-А.
XXII.4.3. Релейная управляющая
пневматическая машина РУМП
Управляющая машина РУМП предназначена для
программного управления технологическими установками,
оснащенными пневматическими исполнительными меха-
низмами и конечниками (датчики положения). Машина
работает в циклическом режиме; каждый цикл состоит
из 12 тактов. Продолжительность каждого такта настраи-
вается в пределах от 15 с до 2 ч. Число работающих кана-
лов от 1 до 12. Настройка может осуществляться не только
по времени, но и по сигналам исполнения (например, от
конечных выключателей) после выполнения заданной
на данный такт работы. Возможна настройка части так-
тов по времени, а части по исполнению. Машина обеспечи-
вает следующие режимы работ: полуавтоматический ре-
жим, когда запуск каждого последующего полного 12-
тактного цикла осуществляется вручную; работа в автома-
тическом режиме с автоматической повторяемостью цик-
лов; останов машины на любом такте; ручной вызов лю-
бого выходного канала в режиме «наладка» и поочеред-
ный ручной вызов каждого такта («вперед по циклу»);
ручная установка машины в исходное положение; авто-
матическая установка машины в исходное положение
от команды извне.
Габаритные размеры машины 1080 X 900X 670 мм,
масса 95 кг. Собственный расход воздуха 65 л/мин.
Глава XXIII
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
В связи с широким внедрением в промышленность
автоматизированных систем управления и необходимостью
решения все более сложных инженерных и технико-
экономических задач быстро растет выпуск средств вы-
числительной техники, создаются новые поколения цифро-
вых вычислительных машин и вычислительных систем,
развиваются алгоритмические языки, позволяющие автома-
тизировать трудоемкий процесс программирования и
отладки машинных программ, выпускаются совершенные
системы математического обеспечения (см. гл. XX и
XXI).
В этой главе даны основные технические характери-
стики и описаны важнейшие особенности вычислитель-
ных процессов в типах ЦВМ, которые в настоящее время
производятся отечественной промышленностью. В данное
издание не включена выпускаемая промышленностью ЦВМ
типа «Урал-14», которая получила ограниченное приме-
нение и достаточно подробно описана в прошлом издании
справочного пособия. Основные технические данные уст-
ройств подготовки, преобразования и передачи информа-
ции описанных ниже ЦВМ приведены в гл. XXVI.
XXIII. 1. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА «МИНСК-32»
Многопрограммная вычислительная машина
«Минск-32» предназначена для решения широкого круга
научно-технических и планово-экономических задач. Эта
ЦВМ имеет ряд особенностей, выгодно отличающих ее
от других моделей семейства «Минск».
409
1. Емкость оперативной памяти до 65536 37-разряд-
ных машинных слов.
2. Мультипрограммность — машина может решать од-
новременно до четырех программ.
3. Наличие СУС ВнУ *, в основе которой лежит двух-
канальная система связи, позволяющая подключать до
136 различных внешних устройств.
4. Наличие двоичной и десятичной систем счисления,
а также возможность адресации как машинного слова, так
и алфавитно-цифровых символов.
5. Программно-аппаратурная система совместимости,
позволяющая решать без дополнительного перепрограм-
мирования задачи машин «Минск-22» и «Минск-22М» **.
6. Возможность объединения нескольких ЦВМ
«Минск-32» в единый вычислительный комплекс — си-
стему однородных машин, позволяющих гибко изменять
производительность вычислительного комплекса.
7. Наличие системы «Диспетчер», управляющей ра-
ботой всего программно-аппаратурного комплекса.
XXII 1.1.1. Структура
и технические характеристики
основного комплекса ЦВМ «Минск-32»
Основной комплекс ЦВМ состоит из процессора,
внешнего накопителя и устройств ввода-вывода инфор-
мации. Структурная схема ЦВМ «Минск-32» приведена
на рис. XXIII.1, на котором сплошными линиями изобра-
жены подготовленные связи и подключенные устройства
основного комплекса, а штриховыми линиями — добав-
ляемые устройства.
Процессор машины содержит: I) устройство централь-
ного управления (ЦУ); 2) центральный пульт управле-
ния (ЦПУ); 3) арифметическое устройство (АУ); 4) магнит-
ное оперативное запоминающее устройство (МОЗУ);
5) устройства обмена (УО).
Процессор предназначен для организации автомати-
ческого ввода информации с носителей, выполнения ариф-
метических и логических операций, вывода информации
на устройства различных носителей, а также для синхро-
низации работы всего комплекса ЦВМ в течение вычисли-
тельного процесса. Система команд одно-двухадресная.
Количество команд 160. Представление информации:
1) в двоичном коде с фиксированной и плавающей запя-
той; 2) алфавитно-цифровое, согласно ГОСТ 10859—64.
Информационной единицей является 37-разрядное двоич-
ное слово или 7-разрядный информационный символ.
Разрядность: двоичных чисел с фиксированной запятой —
36 разрядов и I разряд знака; двоичных чисел с плава-
ющей запятой — 28 разрядов мантиссы * и 1 разряд
знака; 6 разрядов порядка и 1 разряд знака порядка;
десятичных чисел — 9 десятичных разрядов ** и 1 раз-
ряд знака.
Диапазон чисел: двоичных с фиксированной запятой
от —1 до +1; двоичных с плавающей запятой от ±2+64
до ±2-С4 или от =Ь1О+18 до —10"19; десятичных от ±10+9
до ± 1О'!.
Среднее время (в мкс) выполнения основных операций
над двоичными числами: сложение 15—40; умножение
15—130; обмен двух чисел 35—40; пересылка числа 25—
30; передача управления 10—25; операций десятичной
арифметики; сложение (вычитание) 25—35; умножение
20—620.
* В действительности мантисса содержит 29 разрядов,
однако последний разряд является вспомогательным и
используется для сохранения точности результата.
** При работе над числами в десятичной системе они
представляются в двоично-десятичном коде, т. е. для
каждой десятичной цпфры используются 4 двоичных раз-
ряда.
В процессоре предусмотрена многопрограммная ра-
бота четырех рабочих и восьми обслуживающих программ.
Точность установления границ защиты памяти — 512 ма-
шинных слов.
Входящее в состав процессора МОЗУ имеет емкость
основного комплекса 16 384 или 32 768 машинных слов.
Имеется возможность наращивания емкости до 65 536 ма-
шинных слов блоками емкостью по 16 384 машинных
слова (16fe, где k — 1024 машинных слова). Время обраще-
ния к МОЗУ — 5 мкс. В каждой ячейке содержится
37 информационных двоичных разрядов и 1 контрольный.
У О процессора состоит из двух каналов связи с внеш-
ними устройствами (мультиплексного и селекторного).
Работа процессора совмещается с работой внешних уст-
ройств (ВнУ) по принципу приостановок. Одновременно
могут работать все устройства мультиплексного канала
основного комплекса и 1 устройство селекторного канала.
К мультиплексному каналу могут быть присоединены
ВнУ в следующих наборах: 1) 7 устройств основного комп-
лекса и 4 дополнительных устройства; 2) 7 устройство основ-
ного комплекса, 1 дополнительное устройство, присоеди-
няемое непосредственно к группе основного комплекса,
и 96 устройств, присоединяемых с помощью 3 КОММ-2,
по 32 устройства к каждому коммутатору. К селекторному
каналу может быть присоединено до 32 устройств с по-
мощью 4 групповых коммутаторов КОММ-1, по 8 устройств
к каждому. Селекторный канал в основном комплексе
организует работу с 5 лентопротяжными механизмами
устройства магнитной ленты. Структура канала позво-
ляет дополнительно подключать до 27 устройств типа
НМЛ и НМБ *.
В ЦВМ «Минск-32» циркулируют 2 информационных
потока, объединяющих работу устройства процессора
и 2 каналов, связывающих ВнУ с процессором: 1) 37-раз-
рядный тракт передает рабочую информацию из МОЗУ
в регистры АУ, принимает от них информацию в МОЗУ,
связывает между собой устройства ЦУ, АУ, УО, МОЗУ
для передачи информации управления; 2) 7-разрядный
тракт служит для передачи символьной информации
в различные устройства процессора; любой символ па-
мяти с помощью специальной маски может быть занесен
в тракт, и в любую часть памяти, кратную 7 разрядам,
можно записать символ, принятый из тракта. В основе
работы каналов связи лежит I байт, т. е. 8-битнын символ
(7 разрядов информационных, I контрольный разряд).
При обмене информацией 8-разрядиый тракт обмена
обоих каналов устройства УО подключается к 7-разряд-
ному информационному тракту процессора.
Центральный пульт управления ЦВМ состоит из
пульта инженера и пульта оператора. Управление работой
ЦВМ осуществляется с пульта оператора посредством
устройства ввода-вывода УМП, оборудованного пишущей
машинкой «Консул-254». Скорость печати 10 знак/с.
Представление информации — первые 92 символа по
ГОСТ 10859—64. Печать двухцветная. С пульта оператора
также выдается информация о состоянии ЦВМ и выпол-
няемых программ. Пульт инженера используется при
профилактике и инженерной наладке машины.
Состав основного комплекса внешнего оборудования
ЦВМ следующий.
1. В качестве внешнего накопителя в машине
«Минск-32» используется запоминающее устройство на
магнитной ленте ЗУМЛ-67 с пятью лентопротяжными
механизмами НМЛ-67 (основной комплекс). Максимально
возможное число лентопротяжных механизмов на одно
устройство управления — 8. Емкость одного лентопротя-
жного механизма П-106 символов. Информация, за-
писанная по одной команде, составляет зону. Минимально
допустимая длина зоны перемещения — 18 символов.
* НМЛ— накопитель на магнитной ленте; НМБ —
накопитель на магнитном барабане.
410
Расстояние между зонами 60 мм. Плотность записи 8, 16,
24 и 32 симв/мм. Наибольшая длина магнитной ленты
732 м. Каждая магнитная лента имеет маркеры (отметки)
начала и конца ленты. Катушку с магнитной лентой
можно установить на НМЛ-67 с кольцом защиты записи.
Обмен информацией между МОЗУ и внешним накопителем
осуществляется со скоростью 64 000 симв/с.
2. Устройство ввода перфокарточное УВвК-600М
предназначено для ввода информации с 45 и 80-колонных
перфокарт. Информация на перфокартах может быть
5. В основной комплекс ЦВМ входят 2 устройства
вывода перфоленточных УВЛ с перфораторами ПЛ-80,
предназначенные для вывода информации на перфоленту,
имеющую 5, 6, 7 и 8 дорожек. /Максимальная скорость
перфорации 80 строк/с. Количество выводимых на пер-
фоленту дорожек задается специальным переключателем
на местном пульте управления. Правильность перфора-
ции устройством не контролируется. Устройство перфо-
ленточное выполняет две команды: вывод одного символа
или вывод массива символов. Во всех устройствах вывода
КОММ-1 — коммутатор устройств быстрого (селекторного) канала; КОММ-2 — коммутатор устройств медленного (муль-
типлексного) канала; ЦУ — центральное устройство управления; ЦПУ — центральный пульт управления; У11М —
пультовая пишущая машинка; МОЗУ —- магнитное оперативное запоминающее устройство; УО — устройство обмена;
АУ — арифметическое устройство; 37Р1; 37Р2 — 37-разрядные регистры арифметического устройства; 37СМ — сумматор;
ЬРС — 8-разрядный регистр связи; К — контрольный разряд; 7Р — 7-разрядный информационный тракт; 8Р — 8-раз-
рядный тракт; 37Р — 37-разрядный тракт; УПч — устройство печати алфавитно-цифровой информации с механизмом
АЦПУ-128-2; УВК — устройство вывода на перфокарты с механизмом ПЭМ-80; УВвЛ — устройство ввода с перфоленты
с механизмом FS — 1500; УВЛ — устройство вывода на перфоленту с механизмом ПЛ-80; УВвК-бООМ — устройство
ввода с перфокарт; ЗУМЛ-67 — запоминающее устройство иа магнитной ленте с пятью накопителями НМЛ-67;
ЭДВ — электронный датчик времени
отперфорирована как в коде ГОСТ 10859—64 (кодовая
карта), так и в произвольном коде (двоичная карта).
Емкость подающего и приемного карманов УВвК по
1000 карт. Режим работы устройства старт-стопный или
непрерывный. Ввод карт производится одиночно и мас-
сивами.
3. Устройство ввода перфоленточиое УВвЛ с меха-
низмом FS-1500 предназначено для ввода информации
с 5, 6, 7 и 8-дорожковой перфоленты. Независимо от
количества дорожек перфоленты в процессор всегда пере-
дается символ, содержащий 7 информационных и 1 кон-
трольный разряд. Представление информации должно
быть по ГОСТ 10859—64 или любое другое с программным
перекодированием.
4. Устройство вывода перфокарточное УВК с меха-
низмом ПЭМ-80 предназначено для вывода информации
на 80-колонные перфокарты. Емкость карманов устройства
(подающий и приемный) по 1000 карт. При выводе инфор-
мация сначала передается в буферное устройство.
представление информации должно быть по ГОСТ
10859—64 или любое другое с программным перекодиро-
ванием.
6. Устройство вывода печатающее УПч с алфавитно-
цифровым печатающим механизмом АЦПУ-128-2 пред-
назначено для преобразования выводимых из ЦВМ ре-
зультатов выполнения программы в виде таблиц, графиков
и т. п. Представление информации — первые 78 символов
ГОСТ 10859—64 (цифры, буквы русского и латинского
алфавита, специальные знаки). Устройство выполняет
следующие команды: печать строки, печать массива строк,
протяжка бумаги.
7. Устройство подготовки данных на перфокартах
УПДК предназначено для нанесения алфавитно-цифровой
информации на 80-колонные перфокарты в десятичном
коде, а также для контроля ранее отперфорированных
перфокарт. Представление информации — первые 78 сим-
волов ГОСТ 10859—64. УПДК устанавливают в отдельных
помещениях.
411
8. Устройство подготовки данных на перфоленте
УПДЛ предназначено для нанесения алфавитно-цифровой
информации иа перфоленту в соответствии с разделом II
ГОСТ 10859—64 в 7- и 4-разрядных кодах. Представление
информации — первые 92 символа ГОСТ 10859—64. Носи-
тель информации — 5-, 6-, 7- и 8-дорожная перфолента;
УПДЛ устанавливают в отдельных помещениях.
9. Электронный датчик времени ЭДК предназна-
чен для учета текущего времени, подсчета времени выпол-
нения каждой рабочей программы, а также для расшире-
ния возможностей организации многопрограммной ра-
боты ЦВМ,
Схема размещения оборудования ЦВМ «Минск-32»
приведена на рис. XXIII.2. Площадь, занимаемая маши-
ной, 90 м2. Условия эксплуатации машины, температура
10000
Рис. XXIII.2. Схема размещения оборудования ЦВМ
«Минск-32»
окружающего воздуха 10—30° С; относительная влаж-
ность при температуре 20° С до 80%; атмосферное давле-
ние 750 мм рт. ст. Питание от трехфазной сети напряже-
нием 380/220 В, 50 Гц; потребляемая мощность не более
29 кВ-А.
XXIII. 1.2. Совместимость с машинами
«Минск-22» и «Минск-22М»
В машине «Минск-32» кроме основного режима про-
граммно предусматривается возможность работы в режи-
мах «Минск-22» и «Минск-22М». Способы представления
чисел для этих машин в основном одинаковы, поэтому
большинство команд выполняется одинаково во всех трех
режимах. Некоторые команды машин аппаратурно не
реализованы в машине «Мииск-32» и при выполнении
программы они вызывают ее прерывание, после чего управ-
ление передается на программу расшифровки такой
команды и ее программное выполнение. Аппаратурные
и программные средства совместимости позволяют исполь-
зовать те же первичные носители (перфоленты и перфо-
карты), программы и инструкции, что и при работе на со-
ответствующих машинах. Результаты выполнения про-
грамм выдаются в той же форме и на тех же носителях
(исключением является магнитная лента). При выполне-
нии этих программ диспетчерская программа «Совмести-
мость» постоянно находится в оперативной памяти ЦВМ.
XXII 1.1.3. Организация системы машин
«Минск-32»
Две или несколько (до восьми) ЦВМ «Мпнск-32»
могут быть объединены в систему для их совместной ра-
боты. Систему из двух ЦВМ можно получить путем их
непосредственного объединения. Объединение большего
числа машин осуществляется через селекторные каналы
связи при помощи специального системного коммутатора.
Взаимодействие машин в системе сводится к обмену
информацией и достигается использованием стандартных
команд связи с внешними устройствами. При обмене ин-
формациями между ЦВМ одновременно возможен обмен
каждой из этих машин со своими внешними устройствами
мультиплексного канала. Каждая ЦВМ системы может
работать в двух режимах по отношению к другим маши-
нам системы: в режиме ввода информации и в режиме
вывода.
При организации взаимодействия ЦВМ в системе,
в оперативной памяти каждой из них должны находиться
специальные программы организации такого взаимодей-
ствия. В этих программах предусмотрены в заданной по-
следовательности команды обмена и взаимного опроса
состояния следующих системных указателей каждой ма-
шины: ГМ — готовность машины к обмену информацией
с другими машинами системы; НОМ — наличие обмена
информацией с другой машиной; СБМ — в обмене про-
изошел сбой.
XXIII. 1.4. Организация
мультипрограммности ЦВМ «Минск-32»
Любую задачу, выполняемую на ЦВМ, можно пред-
ставить как комбинацию четырех этапов: ввода, счета,
обмена МОЗУ—НМЛ и вывода. Некоторые этапы при
выполнении отдельных видов задач могут отсутствовать
или повторяться многократно.
На рис. XXIII.3 приведены данные занятости и за-
грузки оборудования основных устройств процессора
универсальной однопрограммной ЦВМ при выполнении
указанных процедур в случае решения задач управления,
наиболее типичных для автоматизированных систем орга-
низационного управления. Выполнение таких задач
в системе управления не дает возможности обеспечить
равномерную загрузку устройств процессора однопро-
граммной машины. При этом оказываются существенно
недогруженными такие дорогие устройства, как АУ
и МОЗУ. Из приведенных диаграмм видно, что МОЗУ
может одновременно обслуживать все четыре этапа ре-
шения задачи (ввод, счет, обмен, вывод). Процедуры
счета требуют выделения отдельного устройства АУ.
Остальные три этапа вычислительного процесса могут
быть реализованы на общем АУ. Таким образом, при со-
ответствующем расширении блоков АУ и надлежащем
развитии устройства ЦУ на одной ЦВМ возможно одно-
временное осуществление четырех различных этапов вы-
числительного процесса, а следовательно, и одновремен-
ное выполнение нескольких программ. Реализованный
в ЦВМ «Минск-32» принцип многопрограммности позво-
ляет в ряде случаев увеличить производительность ма-
шины в 3,5 раза.
Процессор ЦВМ «Минск-32» можно рассматривать как
комбинацию двух микропроцессоров (операционного и
канального), работающих на общую оперативную память.
Операционный микропроцессор состоит из АУ и ЦУ.
Канальный микропроцессор представляет собой УО,
управляющее работой каналов ввода-вывода. К оператив-
ной памяти в каждый момент времени может обращаться
любой из двух микропроцессоров. ЦУ синхронизирует
очередность их работы в зависимости от ситуации. Такая
структура процессора дает возможность обслуживать
412
несколько программ, что обеспечивается системой пре-
рываний, позволяющей переключать работу каждого
микропроцессора на требуемую программу. Для этого
система прерываний собирает и анализирует возника-
ющие причины прерывания и в случае необходимости
переключает машину на нужную программу, прервав
при этом работу менее приоритетной программы. Всего
в ЦВМ «Минск-32» имеется 12 направлений прерывания
для обслуживания четырех рабочих программ и восьми
программ организующей (операционной) системы «Ди-
спетчер».
Процедуру прерывания осуществляет операционный
микропроцессор, который в любой момент времени вы-
полняет только одну из 12 программ и (или) загружает
работой канальный микропроцессор по одновременному
обслуживанию ВнУ нескольких программ.
Различаются два типа прерывания: автоматическое
и программное. Автоматическое прерывание производится
при появлении извне сигнала-причины (например, сигнала
сбоя или окончания работы какого-либо внешнего устрой-
ства). Программное прерывание осуществляется любой
из программ системы «Диспетчер» специальными коман-
дами переключения с одного уровня прерывания на дру-
гой. Программное прерывание осуществляет возврат
к прерванной программе или переключение в случае не-
обходимости с одной из четырех рабочих программ на
другую. Назначения уровней прерывания, реализуемых
в машине «Минск-32», следующие.
№ уровня прерыва- ния Направление анализа причин прерывания по приоритетам
0 Сбои процессора
1 Сбои каналов связи
2 Сбои внешних устройств
3 Запросы активных внешних устройств, устанавливающих связь с ЦВМ самостоятель- но
4 Реакция на сигналы окончания работы ВнУ
5 Сигнал пуска внешних устройств
6 Расшифровка программой «Диспетчер» эк- стракода и включение соответствующих под- программ
7—10 Уровни рабочих программ
11 Уровень системы «Диспетчер», хранящей данные программы постоянной загрузки ма- шины
При появлении какого-либо сигнала прерывания блок
коммутации причин прерывания фиксирует и определяет
его приоритетность. Наиболее приоритетной является
программа нулевого уровня. При появлении причины
этого уровня прерывается работа любой программы
системы «Диспетчер» или рабочей программы и происхо-
дит переключение работы на программу нулевого уровня.
По окончании работы программы нулевого уровня си-
стема «Диспетчер» возвращает процессор к прерванной
программе или переключает на любую другую программу.
При одновременном возникновении нескольких причин
прерывания уровней 0—6 приоритет отдается уровню
с меньшим номером.
Организация мультипрограммности на однопроцес-
сорной ЦВМ требует решения следующих вопросов:
установление оптимальной очередности выполнения рабо-
чих программ; распределение оперативной памяти и внеш-
них накопителей; закрепление внешних устройств за
каждой программой; реакция на сбойные ситуации;
защита различных программ от взаимного влияния друг
на друга; обеспечение инвариантности программ.
Требование инвариантности программ связано с не-
обходимостью в условиях мультипрограммной ЦВМ пере-
мещать всю программу или отдельные ее части в памяти
машины. Весьма важным условием обеспечения мульти-
программное™ является соблюдение независимости от-
дельных программ, информационных массивов, т. е. обес-
печение защиты любой из находящихся в памяти программ
от нежелательного вмешательства со стороны всех осталь-
Рис. XXIII.3. Результаты анализа этапов решения задачи
на устройствах процессора: а — занятость во времени
устройств процессора; б — загрузка оборудования про-
цессора
ных программ. Защита должна быть организована таким
образом, чтобы исключалась возможность какой-либо
посторонней записи в программу при неправильной
адресации.
В ЦВМ «Минск-32» используются следующие виды
защиты.
1. Постоянная защита, обеспечивающая сохранность
управляющей области памяти (УОП). Характерной осо-
бенностью этой области является наличие специальных
команд и признаков, по которым возможно обращение
к ее ячейкам для записи, чтения или перехода.
2. Защита массивов обмена с внешними устройствами.
При обмене массивами информации с внешними устрой-
ствами каждому устройству отводится рабочее поле;
в управляющем слове указываются границы этих полей,
защищающие соседние программные и информационные
поля.
Для эффективной организации мультипрограммное™
существенное значение имеет применение электронного
датчика времени: его назначение — подсчитывать время
решения каждой программы; проверять правильность
работы внешних устройств и остальных блоков программы;
осуществлять в заданное время пуск нужных устройств
и программ; контролировать правильность хранения ин-
формации и сбойность аппаратуры.
Оперативная память мультипрограммной ЦВМ под-
разделяется на следующие области: 1) рабочая область
413
памяти (РП); 2) служебная область памяти (СОП); 3) управ-
ляющая область памяти (УОП).
В машине «Минск-32» поле рабочих программ (РП)
занимает объем от 10 до 58 тыс. ячеек МОЗУ и может
разместить одновременно до четырех независимых про-
грамм. Различные программные поля защищены друг
от друга границами, установленными для них систе-
мой «Диспетчер». СОП служит для хранения программ
организующей (операционной) системы «Диспетчер». Ее
объем достигает 6—8 тыс. ячеек МОЗУ. Эта область
защищена специальной схемой с использованием верх-
ней и нижней границ защиты. УОП в ЦВМ
«Мииск-32» занимает объем 256 ячеек и состоит из несколь-
ких программных уровней для работы с внешними уст-
ройствами машины. Ячейки каждого уровня содержат
информацию о состоянии рабочих регистров операцион-
ного микропроцессора и основные данные самой про-
граммы, которые необходимы для ее начального пуска
или продолжения.
XXIII.1.5. Система универсальной связи
с внешними устройствами (СУС ВнУ)
Все внешние устройства ЦВМ «Минск-32» являются
устройствами ввода-вывода информации (в оперативную
память и из оперативной памяти). К ним относятся нако-
пители, аппаратура передачи данных, считывающие и
перфорирующие механизмы, печатающие устройства и т. д.
По характеру работы все ВнУ подразделяются на пассив-
ные и активные. Пассивные ВиУ начинают обмен инфор-
мации только по команде из ЦВМ. Активные ВнУ могут
быть сами инициаторами обмена, а также управляться
командами из ЦВМ. По структуре связи все ВнУ иден-
тичны, имеют одинаковые временные диаграммы взаимо-
действия и наборы сигналов. Обмен информацией внешних
устройств с МОЗУ осуществляется 5, 6 или 7-разрядными
символами (в последнем случае в машинном слое шестой
символ имеет только 2 значащих разряда).
Взаимодействие процессора с ВнУ можно разделить
на два независимых процесса: командное и информа-
ционное взаимодействие.
Имеются два вида командного взаимодействия:
1) определение возможности организации обмена инфор-
мацией с нужным ВнУ путем опроса соответствующего
набора указателей, определяющих его состояние; 2) про-
цесс пуска ВнУ на отработку заданного вида обмена.
В основе информационного взаимодействия лежит
непосредственный обмен информацией в режиме приоста-
новок. Этот обмен по-разному происходит в селекторном
(СК) и мультиплексном (МК) каналах связи. Инициато-
рами ведения информационного обмена в обоих случаях
являются ВнУ МК, ВнУ СК. Непосредственный обмен
информацией между ВнУ МК и МОЗУ производится
в режиме приостановки с ожиданием доработки основного
такта, в момент которого пришел запрос. При этом про-
цессор приостанавливает выполнение очередных тактов
команд программы на время, необходимое для непосред-
ственного обмена информацией с этим ВнУ. При наличии
запроса ВнУ СК обмен происходит без ожидания, т. е.
устройство выдает символ в процессор вместе с запросом
при вводе и получает символ из процессора в ответ на
запрос при выводе. Эта разница определяется тем, что СК
имеет небольшую буферную память с возможностью не-
посредственного доступа из ВнУ.
XXIII.1.6. Система математического
обеспечения ЦВМ «Минск-32»
В систему математического обеспечения ЦВМ
«Минск-32» входят следующие компоненты: 1) система
тестового контроля; 2) система программирования;
3) организующая (операционная) система «Диспетчер»,
4) вся система математического обеспечения ЦВМ
«Минск-22».
Система тестового контроля построена по блочному
принципу и состоит из набора проверок, каждая из кото-
рых проверяет отдельный узел устройства и минимально
использует другие узлы и устройства машины. По жела-
нию оператора любая из проверок может быть исключена
из выполнения или выполняется многократно. Система
тестового контроля состоит из двух блоков: наладочных
тестов и проверочных тестов. Пуск тестов и управление
ими осуществляется организующей системой «Диспетчер».
В систему программирования входят: 1) библиотеч-
ная система с комплексом управляющих и обслуживающих
программ «Библиотекарь»; 2) сервисные программы,
обслуживающие процесс подготовки программ («Коррек-
тор», «Сборщик», «Загрузчик»); 3) система символического
кодирования (описанная далее в XXIII.1.8). Система
программирования базируется на стандартной структуре
программного модуля и единой методике сборки-загрузки.
В минимальный состав библиотеки входят программы
перекодировок и переводов, ввода-вывода, редактирова-
ния, сортировки, отладки и другие первоочередные про-
граммы обработки данных. Стандартная структура про-
грамм позволяет «Библиотекарю» включать в состав
библиотеки новые программы, осуществлять поиск и
выдачу нужных программ и исключение устаревших
программ из библиотеки.
Любая рабочая программа, т. е. программа задачи
управления, может состоять из одной или нескольких
составных частей, написанных на каком-либо входном
языке, имеющемся в системе программирования. С по-
мощью программы «Корректор» в эти программы могут
быть внесены изменения или соответствующие модифи-
кации. Части рабочей программы, записанные на различ-
ных языках, соответствующими трансляторами перево-
дятся на единый внутренний язык системы программирова-
ния — язык загрузки. Программа на языке загрузки
содержит в себе кроме кодов команд и констант дополни-
тельную информацию, которая используется при разме-
щении программы в оперативной памяти, а также сведе-
ния о других программах, используемых в ней. Части
рабочей программы на языке загрузки собираются в еди-
ное целое специальной программой «Сборщик». Перед
выполнением рабочая программа на языке загрузки
должна быть загружена в выделенное для нее место па-
мяти. Загрузка программ осуществляется программой
«Загрузчик».
XXIII.1.7. Организующая система
программ «Диспетчер»
Организующая (операционная) система «Диспетчер»
представляет собой набор специальных программ, управ-
ляющих выполнением на ЦВМ «Минск-32» потока рабочих
программ, составленных для машин «Минск-32» и
«Минск-22». Системой «Диспетчер» обеспечивается: связь
оператора с машиной через пишущую машинку пульта
оператора; организация очереди заданий на выполнение
программ (при их пакетной обработке); загрузка программ
в оперативную память машины и их пуск; автоматический
переход от выполнения одной программы к другой; по-
следовательное выполнение программ машины «Минск-22»;
одновременное выполнение до четырех программ машины
«Минск-32»; распределение внешних устройств и памяти
между одновременно выполняющимися программами; ав-
томатическое накопление информации, выводимой на
магнитную ленту вывода, в тех случаях, если в данный
момент отсутствует свободное устройство для вывода;
работа внешних устройств одновременно с работой про-
цессора; учет текущего времени и времени выполнения
процессором отдельных программ; сигнализация об ошиб-
ках в программах и работе оборудования и частичное
исправление последствий этих сшибок.
414
1
Состав программ «Диспетчера» . Система «Диспетчер»
является совокупностью следующих программ: 1) «Рези-
дент»; 2) «Координатор»; 3) «Совместимость»; 4) «Началь-
ный вызов»; 5) «Формирование ленты системы»; 6) «Запись
пакета на магнитную ленту»; 7) «Разгрузка ленты вывода».
Эта система функционирует при различной комплект-
ности оборудования машины «Минск-32». Адаптация
«Диспетчера» к конкретному экземпляру машины произ-
водится при записи на ленту системы вместе с программами
«Диспетчера» специальной таблицы оборудования, содер-
жащей необходимые сведения о данном конкретном экзем-
пляре машины.
«Резидент», «Координатор» и «Совместимость» непо-
средственно осуществляют функции управления процес-
сом выполнения рабочих программ. Как управляющие
программы они постоянно находятся в оперативной па-
мяти ЦВМ и занимают 6656 ячеек (при выполнении рабо-
чих программ, составленных для ЦВМ «Минск-22»,
«Минск-22.М», управляющие программы в МОЗУ занимают
8192 ячейки). По своему функционированию программы
«Координатор» и «Совместимость» сменяют друг друга на
одном и том же месте оперативной памяти.
Программа «Начальный вызов» используется для
первоначальной загрузки «Диспетчера» в оперативную
память машины. После приема даты и времени (набираемых
оператором на клавиатуре пульта) «Начальный вызов»
включает электронный датчик времени и передает управ-
ление «Резиденту». Последний предназначается для того,
чтобы при необходимости организовать смену режима
работы «Минск-32» режимом работы «Минск-22»,
«Минск-22'4» или наоборот. По желанию оператора «Ре-
зидент» проверяет, сохранились ли в оперативной памяти
«Координатор» или «Совместимость», а если они почему-
либо записаны неверно, организует их повторный вызов
с ленты системы. Кроме оператора к «Резиденту» авто-
матически обращаются программы «Координатор» и «Со-
вместимость» в тех случаях, когда необходимо сменить
режим выполнения рабочих программ.
Программа «Совместимость» управляет выполнением
рабочих программ, написанных для машин «Минск-22»,
«Минск-22М». Эти программы выполняются на машине
«Мпнск-32» без какого-либо изменения, доработки или
перепрограммирования. «Совместимость» находится в опе-
ративной памяти только в тех случаях, когда выполняются
такие рабочие программы. Программа «Совместимость»
позволяет уменьшить почти в четыре раза время выполне-
ния программ вычислительного характера, составленных
для ЦВМ «Минск-22», «Минск-22М», при выполнении их
на машине «Минск-32». В состав программы «Совмести-
мость» входят следующие основные части: «Монитор»,
«Интерпретатор», «Анализ сбоев».
«Координатор» управляет процессом выполнения про-
грамм ЦВМ «Минск-32». Под управлением «Координатора»
может одновременно выполняться до четырех рабочих
программ, что достигается за счет совмещения работы
процессора и ВнУ. Основными функциями «Координатора»
являются: реализация связи оператора с программами;
организация очереди работ; автоматический выбор работ
из очереди для их выполнения и распределения оборудо-
вания между ними; загрузка в МОЗУ рабочих программ,
пх пуск и координация одновременного выполнения до
четырех программ из различных задач управления; учет
времени выполнения программ; обеспечение выполнения
заявок программ на обмен информацией с ВнУ.
Эги функции «Координатор» выполняет в соответ-
ствии с управляющей информацией, которая поступает
к нему от оператора и рабочих программ. Кроме того,
«Координатор» использует общие сведения о программе
в целом (объем необходимой оперативной памяти, коли-
чество магнитных лент, время, потребное для выполнения
программы), составляющие так называемый паспорт про-
граммы. От рабочих программ к «Координатору» поступают
требования о закреп’спин иля освобождении yc.pj.lcie
ввода-вывода, об обмене информацией с внешними устрой-
ствами, о загрузке очередного сегмента программы и т. д.
«Координатор» контролирует также работу прерывающих
ветвей рабочей программы, чтобы при работе одной из
прерывающихся ветвей не произошла передача-управле-
ния какой-либо другой ветви. «Координатор» ведет учет
неудовлетворенных причин перехода на новые ветви,
возникших во время выполнения предыдущих ветвей
программы, обеспечивая затем их последовательное вы-
полнение.
Чтобы не задерживать выполнения рабочих программ
из-за отсутствия свободных ВнУ для вывода результатов
па перфокарты, перфоленты или печать, такие результаты
временно накапливаются на ленте вывода с последующей
передачей на ВнУ при их освобождении и после выполне-
ния программы. Эту функцию выполняет системная
программа «Разгрузка ленты вывода».
Структура «Координатора». Программа «Координа-
тор» включает в себя следующие разделы: 1) «Администра-
тор»; 2) «Монитор»; 3) «Супервизор»; 4) «Анализатор сбоев
процессора». Кроме того, в состав «Координатора» входят
таблицы, которыми пользуются все его разделы. Струк-
турная схема «Координатора» приведена на рис. XXIII.4.
Рис. XXIII.4. Структурная схема «Координатора»:
--------автоматическое прерывание;-----------программное
переключение
«Администратор» выполняет следующие операции:
подготавливает «Координатор» к работе после >вызова его
в оперативную память и управляет остальными блоками
«Координатора», включая их через заданные интервалы
времени и по запросам ВнУ; занимает процессор одной
из одновременно выполняющихся программ в соответ-
ствии с ее приоритетом; ведет учет текущего времени
и времени выполнения процессором отдельных программ;
передает программе календарные данные. Выполнив свои
функции, «Администратор» передает управление одному
из разделов «Координатора» для продолжения работы.
«Анализатор сбоев процессора» реагирует на сбои
процессора (переполнение разрядной сетки, нарушение
защиты, недействительный код команды и т. д.); инфор-
мирует оператора о сбое в работе процессора; организует
повторное выполнение некоторой части программы с за-
данного программой адреса; прекращает выполнение
программы при повторных сбоях и отсутствии адреса
для повторения. «Анализатор сбоев процессора» начинает
выполнять свои функции после автоматического прерыва-
ния и во время работы любого раздела «Координатора»
или рабочей программы. Выполнив свои функции, «Ана-
лизатор сбоев процессора» осуществляет программное
переключсаяе на «Администратора».
415
«Монитор» обеспечивает двустороннюю связь опера-
тора с «Координатором»; принимает задания на выполнение
программ и формирует из них очередь; выбирает из оче-
реди задания для выполнения в соответствии с приорите-
том и требуемым объемом оперативной и внешней памяти;
загружает программы в оперативную память и осуще-
ствляет их пуск; заканчивает выполнение одних программ
и переходит к выполнению других. Выполнив свои функ-
ции, «Монитор» осуществляет программное переключение
к «Администратору». Во время работы «Монитора»
может произойти автоматическое прерывание с пере-
ходом на «Супервизор» или «Анализатор сбоев про-
цессора».
«Супервизор» организует обмен информацией рабочих
программ с ВнУ. Начинает «Супервизор» выполнять свои
функции при автоматическом прерывании, вызванном либо
экстракодом, задающим работу внешнему устройству,
либо сигналом окончания его работы. Выполнив свои
функции, «Супервизор» осуществляет программное пере-
ключение на «Администратор». Во время работы «Супер-
визора» может произойти автоматическое переключение
на «Администратор», «Монитор» или «Анализатор сбоев
процессора».
Для связи оператора с «Координатором» разработан
язык директив и запросов, поступающих от оператора,
и язык указаний и сообщений, выдаваемых «Координа-
тором».
Язык директив и запросов оператора позволяет:
поставить задание в очередь на выполнение программ
как ЦВМ «Минск-32», так и ЦВМ «Минск-22»; исключить
из очереди любое задание, запретить на некоторое время
выполнение любой программы и затем продолжить ее
выполнение; изменить приоритет выполняющихся про-
грамм; исключить из работы временно вышедшее из строя
внешнее устройство и включить его в работу после ре-
монта; передать «Координатору» календарные данные
(дату, время); запросить о состоянии очереди заданий,
ресурсе памяти и внешних устройств; сообщить о приня-
том решении и выполненных действиях, затребованных
«Координатором» или рабочими программами; повторять
выполнение программ с заданных языком директив и за-
просов адресов; переходить к выполнению программ
машины «Минск-22».
Язык сообщений и указаний позволяет «Координа-
тору» выдавать на пишущую машинку пульта оператора:
ответы на его директивы и запросы; сообщения о ходе
выполнения программ; о неисправной работе устройств;
о занятости внешних устройств программами и об осво-
бождении от них; указания оператору от «Координатора»
и программ о необходимости принятия решения и выпол-
нения определенных действий.
В составе «Координатора» имеются следующие таб-
лицы: 1) очередности работ со сведениями о работах, при-
нятых «Диспетчером» от оператора; 2) оперативной памяти
с данными о ее распределении по выполняемым рабочим
программам; 3) внешних устройств со сведениями о со-
ставе машины и состоянии ВнУ ЦВМ; 4) адресов ветвей
рабочих программ (условия перехода к выполнению дан-
ной ветви задаются в экстракоде обмена для соответ-
ствующего устройства); 5) учета закреплений внешних
устройств; 6) координации работ для хранения сведений
о выполняющихся программах: для каждой программы
указаны данные по приоритету, номер рабочего уровня,
индикатор состояния ожидания программы и ряд других
сведений; каждый индикатор указывает причину, из-за
которой «Координатор» перевел программу в состояние
ожидания; 7) учета указаний оператору; 8) выполня-
ющихся ветвей рабочих программ; 9) указатель состоя-
ния блоков «Координатора». В различных таблицах «Коор-
динатора» может содержаться одинаковая информация,
что предусмотрено с целью экономии времени «Коорди-
натора». Объем памяти, занимаемый таблицами «Коорди-
натора», 556 ячеек.
XXIII.1.8. Язык символического
кодирования машины «Минск-32»
Запись программ непосредственно в кодах машины
«Минск-32» сопряжена с определенными трудностями.
Поэтому при составлении программ используется язык
символического кодирования (ЯСК), который дает воз-
можность использовать при записи программ мнемони-
ческие значения кодов операций, именовать отдельные
объекты программы (операторы, константы, переменные,
массивы данных, устройства ввода-вывода) символиче-
скими названиями и использовать эти обозначения для их
адресации. Программа на языке символического кодиро-
вания называется символической программой (СИМП)
и переводится в машинную программу специальной
программой — транслятором. В процессе трансляции од-
ной символической команде соответствует одна машинная
команда.
Основными достоинствами системы символического
кодирования (ССК), состоящей из машинно-ориентиро-
ванного языка ЯСК и транслятора, являются: 1) симво-
лическая адресация, избавляющая программиста от зна-
чительной части работы по распределению памяти;
2) легкость внесения изменений на уровне символического
языка с целью отладки или корректировки; 3) нагляд-
ность программы; 4) возможность относительно незави-
симого кодирования разными лицами частей программы
и последующего автоматического объединения их в одну
программу. ССК является непосредственной основой для
построения автокодов, т. е. языка программирования
второго уровня, достигаемого добавлением к ЯСК макро-
команд, которые дают возможность при трансляции полу-
чить целые последовательности машинных команд.
Бланк для языка символического кодирования. СИМП
записывается на специальном бланке, показанном на
рис. XXIII.5. Заголовок бланка содержит разделы:
Идентиф. (поз. 1—5) — сокращенное название (иденти-
фикатор) программы; Лист (поз. 6—8) — порядковый
номер бланка. Поле бланка разделено на 25 строк, двадцать
из которых имеют номера с 010 до 200 через 010. Поле
бланка делится также на колонки: 1) Строка (поз. 9—11)
содержит номер строки; три цифры номера листа и три
цифры номера строки составляют номер следования симво-
лического оператора; 2) Этикетка (поз. 12—16) — сим-
волическое название оператора СИМП, который содержит
до пяти символов, причем первый — буква русского или
латинского алфавита, остальные — либо буквы, либо
цифры; 3) КОП (поз. 17—21) — мнемонический код опе-
ратора; 4) «Адреса и замечания» (поз. 22—60) содержит
остальную часть оператора, которая может быть различ-
ной для разных операторов; условно считается, что вся
информация, начиная с поз. 22 и до позиции, содержащей
знак пробела, относится к адресной части оператора;
остальная информация до поз. 60 включительно относится
к замечаниям (с произвольным текстом), которые служат
для облегчения чтения текста, но на программу ие влияют.
Пять непронумерованных строк в конце каждого
бланка используются при необходимости вставки в про-
грамму дополнительных операторов. Каждая строка
бланка перфорируется на отдельную карту. При этом
номер позиции бланка совпадает с номером колонки
карты.
Запись констант и команд. В СИМП различаются
числовые и текстовые константы. Числовые константы
могут быть заданы в десятичной или восьмеричной форме.
Последующее преобразование чисел осуществляет транс-
лятор.
Мнемонический код оператора «константа числовая»
(КЧ) указывается в скобках после названия оператора.
Оператором КЧ можно задавать числа следующих видов:
1) двоичное число с плавающей запятой; 2) двоичное
число с фиксированной запятой; 3) десятичное число
416
с фиксированной запятой; 4) двоичное пелое число; 5) де-
сятичное целое число. Двоичное целое число представ-
ляется обычным образом. Двоичное число с плавающей
запятой должно быть записано с точкой, разделяющей
целую и дробную части. При отсутствии целой или дроб-
ной части точка все равно ставится. Все числа с плавающей
запятой нормализует транслятор. Двоичное число с фикси-
рованной запятой записывается аналогично двоичному
числу с плавающей запятой, но сопровождается буквой Ф.
адресной части соответствует структуре команды: сначала
записывается индекс-адрес, затем адрес первого опе-
ранда, далее адрес второго операнда. В общем случае
оператор имеет следующий формат:
” КОП; И; Bl; В2,
где КОП — кодовая часть оператора; И — номер индекса;
BI и В2 — соответственно адреса первого и второго опе-
рандов.
Загрлобок бланка СОК Составил Дата
Минск , , , , ,iwcr, , ,Wttinob 1 5 6 8
Строки 9, .11 Этикетка 72. , . PC К0П „ 17, , . ?! Адреса и замечания 22 25, . . . . . . 55. 40, . . .^ ... ?5, , ,60
0,1,0 i i i ! i it I ! i t । i 1 i i । — i । t । । । i i i 1. i j 1 i i i. .1.
0.2.0 til. 1 . 1 1 i 1 ill 1 1 1 1 1 1 1-1 -1— rl i i i 1. i i i i 1 i i i । 1 iii i
050 iiit Illi . 1 f 1 . 1 1 1 I I 1 ! 1 1 1 1 1 I 1 f
0,0 0 1 1 11 1 1 1 i 1 1 1 > 1 ...J ... < .. 1 .. 1 1 1 1 I 1 1 * 1 •’ 1 _> 1 1 I 1 1 i 1
0,50 11*1 It 1 1 I 1 I I ! ! I I lilll 11
0.5 0 11 I i II 11 1 . 1 1 i_. t . • t ! I I ! till- 1 -L- 1 1 1 1 I I- 1
0 7 0 11 1 1 l 1 1 1 1 1 l 1 1 V l- ...’ ~A.~~ A.... f_. i 1 । । J i i ,i 1 i 1. - i ..j i, i
0,6.0 1 11 .t -'—J. 1. L .1... t 1- 1 _L * _J 1 L_) —- J -J-. । l J ! i i . I i J—J 1 1 1 1 1 ।
0,9 0 lilt i 11 . Ii '1 | 1 lli.: .i |-1 i . i i . 1 1 iii! i i i 1 ! I r 1.1
бланка Тд,о < i । .i 1. . • 1. 1 ‘1 1 > 1 I 1 1 1 l . .. 1 . L .. 1 1 s 1 ’ ! , 1 I .1 1... 1 1 1 1 1 i
1,1,0 iiii 1 1 1.1 I i i 1 i 1 1 I 1 1 I ! i .. 1 ._1 .. i .. 1 i 1 l 1 ! 1 t 1 1 1 1.1 1 1 1 i 11
1,2 С i. . । . ' . iiii i; t i _i i i I . 1 1 1 1 i 1 : 1 1 l 1 1 t I. 1 .1 . 1 I
1,3,0 . . 1 .ii, I i । i i 1 । । । 1 .ill 1 t-.i 1 1 i i i i 1 I г L l—1—i i
1,^,0 ii । ... 1 I t 1 iiiliiii.it ill i । i i . i 1 t 1 1 i i ' i 1 f i 1 1 I....J 1
1,5.0 (I 1 1 1 J.. . । t I । t । •, 1 । i । i 1 iiii ^_ । t । । 1 i । ii lii i 11 < 1 ii
1,6 0 । > i Illi. i ill । । i । 1 i । । ill । । i |. 1 1 i | I iiii 1 i .1.. 1 1 1 1 1 1 t
1,1.0 1111 . i i i , i i ! * । i I i । i i 1 1 i i I 1 t i I । fill tit 1
1,8,0 . L. 1 1 1 . . .| 1 1 1 < i 1 i 1 i 1 1 1 1 I I J j. i t i i 1 i i t_J i__и._i__j ! i i i i
1,3.0 ].. 1 1 1 t 1 1 1 1 I 1 ' 1 1 1 1 1 1 1 1
2,0,0 1 1 1 .1 . ... 1. . . 1 1 , i i I 1 I । ( I i i , . |. . I 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 I 1 1
iii> 1 1 < .1 Ilij, ,1 ; 1 fl I 1 | 1 1 1 i |. t I . 1 1 1 i . I 1 I 1 i I 1 1 1 ! 1
. t 1 . . i 1 ,11 i 1 1 1 1 1 1 i i i 1 |. I 1 , . Il . 1 1 1 1 t 1 lift! 1
j 1 1. 1 . 1 i , . 1 , i 1 1 1 t i , 1
1 1_ 1 i 1 1 1 I .. 1 . .1 . j. 1 1 1 1 1 1 1 I
12, . . И 17. . . Л 22. , 25. .. . Jg, . . . ,w; , , , 65, , , , 5g, , , , 55j , , , ,50
Рис. XXIII.5. Бланк для языка символического кодирования
Такое число по абсолютной величине должно быть меньше
единицы. Десятичное число помечается буквой Д, которая
ставится после числа. Десятичное число с фиксированной
запятой записывается аналогично двоичному числу с фи-
ксированной запятой, ио сопровождается буквами ФД.
Логическая константа, представляющая собой про-
извольный набор двоичных разрядов, записывается
в МОЗУ восьмеричным числом со знаком. При этом в нуле-
вой разряд записывается знак плюс или минус, а осталь-
ные разряды группируются по три и изображают соответ-
ствующую восьмеричную цифру. Признаком логической
константы служит буква В в конце числа. Знак плюс
и впереди стоящие нули можно не записывать.
Алфавитно-цифровое слово (текстовая константа) за-
дается оператором КТ. Любое алфавитно-цифровое слово
можно задать в виде логической константы оператором КЧ.
В записи операторов, соответствующих командам,
различают кодовую и адресную части. Кодовая часть
оператора отвечает коду операции команды, записывается
в графе К,ОП бланка (рис. XXIII.5) и содержит от одной
до пяти букв. Наравне с мнемоническими кодами могут
быть использованы цифровые коды операции со знаком
плюс. Адресная часть оператора в общем случае содер-
жит индекс, два адреса и записывается в графе Адреса
и замечания бланка. Индекс, первый и второй адреса
отделяются друг от друга знаком точка с запятой, а перед
индексом всегда ставится знак двоеточие. Порядок записи
14 Б. Д. Кошарский
XX1II.1.9. Особенности организации
многомашинных комплексов
на базе ЦВМ «Минск-32»
При организации однородного многомашинного ком-
плекса на базе ЦВМ «Ми иск-32» соблюдаются следующие
требования:
1. Все ЦВМ системы равноправны, т. е. каждая ма-
шина системы имеет возможность писать или читать ин-
формацию любой ЦВМ комплекса. При обмене имеется
возможность передачи как рабочей, так и служебной
информации.
2. Число специальных команд многомашинного ком-
плекса сведено к минимуму при условии наиболее полного
использования универсальной логики и СУС ВнУ.
3. Для обеспечения надлежащего режима взаимодей-
ствия машив системы каждая ЦВМ рассматривается по
отношению к другой как ВнУ. Таким образом осуще-
ствляется непосредственная связь ЦВМ друг с другом.
Подключение машин в систему производится с по-
мощью одной из групп селекторного канала. Взаимодей-
ствие машин в системе сводится к обмену информацией
между оперативными запоминающими устройствами машин
с помощью команд связи с ВнУ. В основу обмена инфор-
мацией между машинами системы положена их работа
с командами ввода-вывода. Одна машина отрабатывает
417
команду ввода, другая — вывода. При этом инфор-
мационное взаимодействие производится в режиме при-
остановок.
Для взаимодействия с другими ЦВМ системы каждая
машина имеет:
1) системный указатель «Готова М», который опреде-
ляет готовность машины к работе в системе; указатель
реагирует иа работоспособность самой аппаратуры и
сигнализирует о том, пущена или остановлена ЦВМ;
системный указатель может быть опрошен всеми маши-
нами, подключенными к системе;
2) системный указатель «Начало обмена М», опреде-
ляющий, что данная ЦВМ получила право на обмен с дру-
гой машиной системы и находится в состоянии обмена,
которое соответствует выводу информации из нее; указа-
тель опрашивается всеми ЦВМ системы;
3) системный указатель «Сбой М», который определяет,
что при участии данной ЦВМ в системном обмене информа-
цией произошел сбой; указатель является только внутрен-
ним, т. е. опрашивается только собственной машиной.
|Рис. XXIII.6. Структурная схема системы из восьми
ЭВМ «Минск-32»:
.СК — селекторный канал, 3— номер группы канала
Системное взаимодействие машин «Минск-32» характе-
ризуется следующими особенностями: обмен ведется
только между парами ЦВМ, при этом может быть не-
сколько одновременных независимых пар; машина —
инициатор обмена всегда выводная; скорость обмена по-
стоянная и равна 100К байт/с.
Обмен информацией между машинами системы со-
стоит из следующих этапов: начало обмена; непосредствен-
ный обмен; окончание обмена. Все эти этапы реализуются
С помощью программно-аппаратурных приемов, принятых
для взаимодействия процессора с ВнУ; первый и третий
этапы обмена сопровождаются обязательным прерыва-
нием; второй этап осуществляется в режиме стандартных
приостановок.
Выше указывалось, что оптимальное ч^сло ЦВМ
«Минск-32», объединяемых в систему, не должно превы-
.щать восьми * Весьма распространенным вариантом яв-
ляется образование системы из двух машин «Минск-32»,
.объединивших между собой третьи группы селекторного
канала обеих ЦВМ При этом нулевая, первая и вторая
группы селекторного канала каждой машины исполь-
зуются для подключения собственных внешних устройств.
* При необходимости количество однородных ЦВМ
в системе может быть кратным 8 (т. е. 16, 24, 32), что соот-
ветствует разбиению по группам селекторного канала.
.418
Объединение производится без доработок селекторных
каналов обеих ЦВМ и без дополнительных устройств
с помощью специального кабеля. Структурная схема
объединения восьми машин в систему приведена на
рис. XX III.6. Как видно из этой схемы, каждая ЦВМ имеет
непосредственную связь с любой из семи машин системы.
Режим обмена между несколькими парами имеет следу-
ющие качественные особенности: независимый обмен
можно вести одновременно между несколькими парами;
пары машин не зависят от их места расположения в си-
стеме; во время непосредственного обмена информацией
каждая ЦВМ может выполнять любую работу по выпол-
нению программ или взаимодействию с другими ВнУ.
XXIII.2. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА М-222
Универсальная однопрограммная вычислительная ма-
шина М-222 предназначена для решения широкого круга
математических, научно-технических и планово-эконо-
мических задач. В отличие от других однопрограммных
машин, в ЦВМ М-222 во время выполнения вычисли-
тельных операций процессором одновременно произво-
дятся операции ввода-вывода. Кроме того, предусмотрены
возможность объединения двух машин в один комплекс
и взаимный обмен информацией. Имеется также возмож-
ность образования аналого-цифрового вычислительного
комплекса путем соединения ЦВМ М-222 с 18-разрядиыми
преобразователями аналоговой машины. Это значительно
расширяет класс решаемых технических задач, позволяя
моделировать сложные системы управления.
XXII 1.2.1. Структура и технические
характеристики ЦВМ М-222
Вычислительная машина М-222 состоит из процес-
сора (ВчУ) с пультом управления, каналов ввода-вывода,
магнитного оперативного запоминающего устройства
(МОЗУ), внешнего магнитного запоминающего устройства
(МЗУ), устройства сопряжения с карточным вводом
(УСВК) и двух устройств ввода с перфокарт УВвК-601.
Обработку программ и связь всех устройств машины в еди-
ный комплекс осуществляет ВчУ при помощи четырех
числовых магистралей. Состав ЦВМ переменный и может
быть значительно увеличен за счет подключения допол-
нительных устройств. Структурная схема ЦВМ М-222
приведена иа рис. XXIII.7.
Основные технические данные машины следующие.
1. Система счисления двоичная с плавающей запятой.
2. Разрядность — 45 двоичных разрядов: мантисса —
36 разрядов, что соответствует 10—11 десятичным цифрам;
знак числа — 1 двоичный разряд; порядок числа — 7 раз-
рядов (включая знак порядка); признак числа — 1 разряд.
3. Диапазон представления в машине абсолютных
величин нормализованных чисел от 2-66 до 2+66.
4. Система команд трехадресная.
5. Оперативная память машины состоит из 8 блоков
МОЗУ с номерами 0, 1, . . .,7 емкостью до 4096 45-разряд-
ных слоев; в минимальный состав машины входят 4 МОЗУ
с номерами 0, 1, 2, 7. Для задач пользователей представ-
ляется МОЗУ с номерами 0, 1, . . ., 6.
6. Оперативная память пользователей, т. е. вся опе-
ративная память объемом 12288—28672 машинных слов
(за исключением МОЗУ-7), разбита на страницы. Емкость
страницы — 512 45-разрядных слов. Защита страниц
осуществляется программно организующей (операцион-
ной) системой, которая находится в МОЗУ-7. При обра-
щении в защищаемую зону памяти (выборка или засылка
информации, передача управления) на команде, обра-
щающейся в защищаемую зону, возникает прерывание.
Пульт управления
ВчУ
К. каналам
18 абонентов
Рнс. XXIII.7. Структурная схема ЦВМ М-222
7. Работа организующей системы обеспечивается си-
стемой прерываний по 34 причинам, которые разделены
по приоритету на 16 групп. Защита программ организу-
ющей системы, т. е. всего МОЗУ-7, осуществляется аппа-
ратно. Обращение пользователей в МОЗУ-7 вызывает
прерывание.
8. Скорость выполнения операции, тыс. опер/с: одно-
тактных — 42; сложения (в среднем) — 35; умножения —
19; деления — 9,35; извлечения квадратного корня —
3,7.
9. Внешнее магнитное запоминающее устройство со-
держит в своем составе накопители на магнитных бараба-
нах (НМБ) и накопители на магнитных лентах (НМЛ).
В минимальный комплект машины входят 1 НМБ и 1 НМЛ.
Допускается подключение накопителей в любом сочета-
нии с общим количеством, не превышающим 6. Каждое
МЗУ имеет отдельное устройство управления (УУМЗУ).
10. Накопитель на магнитной ленте содержит в своем
составе 4 лентопротяжных механизма (ЛПМ) общей
емкостью 8 000 000 45-разрядиых слов. Максимальное
число зон 1024. В качестве носителя информации исполь-
зуется магнитная лента шириной 35 мм; скорость движе-
ния ленты 2 м/с, плотность — 20—30 имп/мм. Скорость
записи на магнитную ленту и считывания с нее 8000 код/с.
11. Накопитель на магнитном барабане состоит из
1 барабана НБ-11. Емкость НМБ — 73 728 (4096X18)
45-разрядных слов; частота вращения ротора барабана
960 об/м; среднее время обращения к магнитному барабану
90 мс. Скорость записи на магнитный барабан и считыва-
ния с него 16 000 код/с.
12. Устройства ввода перфокарт имеют два режима
работы: а) стартстопный (скорость ввода 300 карт/мин);
б) массовый (скорость ввода 600 карт/мин). На перфокарте
может быть размещено не более 12 полных (45-разрядных)
кодов.
13. Каналы ввода-вывода обеспечивают обмен ин-
формацией между оперативной памятью и внешними або-
нентами. Общее число каналов ввода-вывода не более 7.
Каждый канал может подключаться к любому ответ-
влению магистралей 1 и 2 (рис. XXIII.7) и позволяет
обслуживать одновременно 18 работающих внешних
устройств через устройства управления (УУА). Абоненты
канала могут работать в стартстопном и непрерывном
режимах.
14. Минимальный состав внешних устройств канала:
а) фото-считывающее устройство FS-1500 (скорость ввода
информации 1500 строк/с); б) перфоратор результатов лен-
точный ПЛ-80/8; в) перфоратор результатов карточный
ПЭМ-80У; г) электрическая печатающая машиика «Кон-
сул-254»; она установлена на пульте оператора и может
работать в режимах ввода н вывода (скорость до
600 знак/мин; число алфавитно-цифровых и служебных
символов 92); д) алфавитно-цифровое печатающее устрой-
ство АЦПУ-128-2 (максимальное число знаков в строке
128; количество алфавитно-цифровых и служебных сим-
волов 96)
15. Потребляемая мощность до 10 кВ-А.
16. Занимаемая площадь не менее 60—70 ма.
XXII 1.2.2. Система команд
В систему команд, принятую в машине М-222, входят:
1) команды пользования; 2) специальные команды органи-
зующей (операционной) системы; 3) команды диалога;
4) команды обмена.
Команды пользователя строго ограничены операциями
над числами и кодами. Остальные операции — управле-
ния, ввода-вывода информации и обращения к внешним
запоминающим устройствам — осуществляются органи-
зующей системой, которая имеет доступ ко всем командам
машины. Появление в программах пользователей опера-
ций обмена, указаний о передаче управления и ряда спе-
циальных команд вызывает прерывание вычислительного
процесса.
Специальные команды организующей системы пред-
назначены для разрешения или запрещения прерывания,
организации зашиты памяти пользователя (с открытием
для обращения одной или нескольких подряд расположен-
ных страниц памяти) и проверки схем контроля. Органи-
зующей системе доступна вся система команд машины.
Команда диалога предназначена для обмена управ-
ляющей информацией между процессором машины и
пользователями по служебным словам «Запрос» и «Ответ».
С помощью команды диалога могут осуществляться
419
различного рода уведомления пользователей, их начальный
пуск илн останов, а также опрос состояния канала.
Команду диалога может выполнять только организующая
система.
Команды обмена делятся на команды одиночного и
массового обмена. Команды одиночного обмена исполь-
зуются для обмена информацией между оперативной па-
мятью и пользователями. По этим командам производится
обмен по одному машинному слову, что позволяет обеспе-
чивать одновременную работу нескольких внешних
устройств и совмещать процесс обмена с вычислениями.
Для обмена информацией между оперативной памятью
и МЗУ используются команды массового обмена, состоя-
щие из подготовительной и исполнительной команд.
При массовом обмене производится групповая передача
информации, а также прием информации с перфокарт.
Команды обмена могут выполняться только в режиме
«Открытая память организующей системы».
XXIII.2.3. Система прерываний машины
Прерывание в ЦВМ М-222 — это аппаратное пре-
кращение выполнения программы и передача управления
в одну из фиксированных ячеек МОЗУ-7 (число которых
соответствует числу групп прерываний). Содержимое этих
ячеек и способ дальнейшей обработки прерываний опреде-
ляются заданной программой. Прерывания, возникающие
при выполнении определенных команд программы поль-
зователя (например, обращение в защищенную зону,
обращение в МОЗУ-7, применение пользователем команд
организующей системы), прн аварийных остановах ма-
шины, а также при ошибках машины называются вну-
тренними. Прерывания, которые вызывают прекращение
выполнения программы пользователя или системной про-
граммы в результате сигналов от внешних устройств
(запросов каналов), и прерывания от метки времени на-
зываются внешними. Внутренние прерывания являются
мгновенными (неждущими), так как выполнение команды
прекращается на любой стадии, если возникло внутреннее
прерывание. Внешние прерывания являются задержан-
ными (ждущими), так как команде, во время которой
возникло внешнее прерывание, предоставлена возможность
выполнения.
Для организующей системы помимо блока оператив-
ной памяти МОЗУ-7 может быть предоставлена любая
часть оперативной памяти за пределами этого блока.
При этом за организующей системой сохраняется возмож-
ность выполнения привилегированных команд, команд
обмена и других операций без прерывания (исключением
являются команды обращения к требуемым листам па-
мяти, если их нет в рабочем поле). Достигается это при
помощи режима «Открытая память операционной (орга-
низующей) системы». Выполнение программ пользова-
телей производится при режиме «Закрытая память опера-
ционной системы».
XXII 1.2.4. Совместная работа двух ЦВМ
Обмен информацией между двумя машинами проис-
ходит по инициативе одной из них (Ml) и сопровождается
прерыванием в другой (М2). Такой режим называется
авторазрывом (API). При обмене возможны чтение инфор-
мации нз МОЗУ машины М2 и ввод ее в машину Ml или
запись информации в МОЗУ машины М2 и вывод ее из Ml.
При выполнении операции обмена та машина, по инициа-
тиве которой происходит обмен, посылает во вторую ма-
шину сигнал прерывания и ждет сигнала, извещающего
о том, что прерывание произошло. Прерывание в М2
происходит по окончании выполнения очередной команды
или последовательно выполняемых связанных команд.
Обмен информацией между МОЗУ машин Ml н М2
может выполняться с контролем или без контроля. Если
420
запись идет с контролем, то в М2 сверх посылаемого мас-
сива записывается еще его контрольная сумма. Если идет
чтение, то из М2 кроме массива считывается еще следу-
ющий за ним код, который сравнивается с накопленной
на сумматоре контрольной суммой. После выполнения
обмена М2 продолжает работу с того места, на котором
произошло прерывание.
XXIII.3. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА «НАИРИ-3»,
«НАИРИ-3-1»
Универсальная электронная цифровая вычислитель-
ная машина «Наири-3» и ее модификация «Наири-3-1»
относятся к классу машин средней производительности
и предназначены для решения широкого круга инженер-
ных, планово-экономических н учетно-статистических
задач. Благодаря особенностям применяемого принципа
микропрограммного управления и гибкой структуре орга-
низации периферийных устройств машины могут исполь-
зоваться в системах автоматического управления и в одно-
родных вычислительных системах. Структурная схема
ЦВМ «Наири-3» дана на рис. XXIII.8.
XXIII.3.1. Состав и технические
характеристики ЦВМ «Наири-3»
«Наири-3» является цифровой вычислительной маши-
ной с переменной адресностью и естественным порядком
выполнения команд. Отличительные особенности машины:
1) переменность системы команд, позволяющая решать
задачи, программированные в системе команд других
машин (в частности, «Минск-22», «Наири-1» и «Наири-2»);
2) двухступенчатое построение микропрограммного устрой-
ства управления, обеспечивающее плотное размещение
больших массивов микропрограмм как в постоянной, так
и в оперативной памяти ЦВМ; 3) широкое применение
принципа микропрограммирования в поверочных и диаг-
ностических тестах, а также в организующей (операцион-
ной) системе машины; 4) постраничная организация памяти
(при расширенном составе машины).
В комплект машины «Наири-3» входят следующие
устройства: 1) устройство управления ( УУ); 2) арифме-
тическое устройство (АУ); 3) оперативное запоминающее
устройство (ОЗУ); 4) постоянное запоминающее устройство
для хранения программ и адресной части микропрограмм
(ПЗУА); 5) постоянное запоминающее устройство для
хранения операционной части микрокоманд (ПЗУЭ);
6) пульт машины (ПМ), состоящий из пульта управления
(ПУ), пульта сигнализации (ПС) и пульта наладки (ПН);
7) внешнее устройство (ВУ) с фотовводным устройством
FS-1500, электрической пишущей машинкой (ЭМП) «Кон-
сул-254», ленточным перфоратором ПЛ-80 и быстрой
цифровой печатью МП-16-2; 8) контрольно-считывающее
устройство для подготовки перфолент (КСУ).
Машина имеет следующие основные технические
данные.
1. Система счисления двоичная; форма представления
чисел — с фиксированной и плавающей запятой; преду-
смотрено также символьное и двончно-десятнчное пред-
ставление чисел.
2. Длина слова — 37 двоичных разрядов; возможна
работа с двойной длиной слова. Предусмотрена возмож-
ность реализации символьной обработки и десятичной
арифметики.
3. Представление чисел: а) с фиксированной запя-
той — 1—36-й разряды для представления дробной части
числа; 37-й разряд знаковый; б) с плавающей запятой —
1—7-й разряды порядковые (7-й разряд — знак порядка);
8—37-й разряды — мантисса (37-й разряд — знак ман-
тиссы).
Рис. XX11I.8. Структурная схема ЦВМ «Наири-3»:
УВПК — устройство вводе перфокарт (для «Наири-3-1»); НМЛ — накопитель па магнитной ленте; УУНМЛ — устрой-
ство управления НМЛ; РгПЗУЭ — регистр ПЗУЭ; ДШ — дешифратор; ЯП — ячейки памяти ПЗУА и ПЗУЭ;
СчПЗУА—счетчик ПЗУ А; СчЦ— счетчик циклов; УС— устройство связи (интерфейс); Т К •— тактовые каналы;
ИК — информационные каналы.
Остальные условные обозначения приведены в тексте
4. В память машины входят: а) ОЗУ емкостью 4096
40-разрядных слов (2 куба по 40 матриц); время обраще-
ния 8 мкс; возможно расширение ОЗУ до 32 768 слов путем
подключения дополнительно 7 индивидуальных блоков
по 4096 слов каждый; б) ПЗУА емкостью 32 768 37-раз-
рядных слов для хранения микропрограмм н библиотеки
программ; время обращения 6 мкс; в) ПЗУЭ емкостью 512
250-разрядных двоичных слов для хранения операцион-
ной части микрокоманд; время обращения 2 мкс.
5. Страница памяти в оперативном и постоянном
запоминающих устройствах состоит из 1024 слов. Коли-
чество страниц в ОЗ К может изменяться от 4 до 32; в ПЗУА
количество страниц 32.
6. Система команд в основном двухадресная. Адрес
состоит из базы и смещения; база — номер страницы па-
мяти, смещение — расстояние от начала данной страницы.
7. Быстродействие при выполнении двухадресных
команд — 8—10 тыс. опер/с. Скорость выполнения основ-
ных операций, опер/с: сложение с фиксированной запя-
той — 15 000; сложение с плавающей запятой — 4440;
умножение с фиксированной запятой — 4560; умножение
с плавающей запятой — 3000.
8. Информация вводится в машину устройством ввода
(УВв) с печатающего устройства или с перфоленты с по-
мощью фотосчитывающего устройства в алфавитно-цифро-
вой двоично-кодированной системе.
9. Вывод результата в алфавитно-цифровом виде
производится на пишущую машинку, ленточный перфора-
тор и устройство узкой цифровой печати.
10. Питание от трехфазной сети 220 В, 400 Гц и
380 В, 50 Гц; потребляемая мощность 2,5 кВ-А.
11. Габаритные размеры минимального комплекса
2000X 730X1130 мм.
Устройство управления построено по принципу двух-
ступенчатого микропрограммного управления с использо-
ванием для адресной части микрокоманд 8492 адреса
ПЗУА и ПЗУЭ для хранения операционной части команд.
В УУ входят: 1) центральное устройство управления
(ЦУУ); 2) регистровая часть (РгЧс); 3) ПЗУЭ; 4) ПУ.
В ЦУУ реализуется принцип двухступенчатого микро-
программирования. Для хранения адресной части микро-
команды используется часть ПЗУА. В одном слове ПЗУА
хранится четыре адреса микрокоманды. В ПЗУА хранится
также библиотека стандартных программ н подпрограмм
(24 тыс. адресов). Операционная часть микрокоманды
хранится в ПЗУЭ, которое входит в состав УУ.
В РгЧс устройства управления входят: регистр команд
(РгК) для хранения текущей команда; счетчик адреса
команд (СчК), предназначенный для счета и запоминания
адреса команд; регистр останова по адресу (РгОА) для
хранения адреса команд, по которому должна останавли-
ваться программа; регистры чисел (РгЧ1 и РгЧ2) для
14 Б. Д. Кошарский
421
обмена информацией с ОЗУ и каналами подключаемых
устройств; к РгЧ1 помимо основного блока ОЗУ подклю-
чаются три, а к РгЧ2 — четыре дополнительных блока
ОЗУ; регистры адреса ОЗУ (РгА ОЗУ1 и РгА ОЗУ2)
для хранения адресов по основному н дополнительным
блокам ОЗУ; регистры базы ПЗУА (РгБ ПЗУА) и базы
ОЗУ (РгБ ОЗУ), предназначенные для относительной
адресации при обращении к ПЗУА и ОЗУ.
Управление внешними устройствами (ВУ) машины
осуществляется специальным блоком местного управле-
ния (МУ), который состоит из двух отдельных, не свя-
занных друг с другом узлов: устройства ввода-вывода
(УВВ), обеспечивающего работу перфоратора, фотоввод-
ного устройства и пишущей машинки, и устройства управ-
ления выводом (УУВ) информации на цифровую печать.
УВВ содержит регистр (Рг ВУ), общий для всех трех
аппаратов, в котором принимаются и хранятся коды при
вводе и выводе информации, и схему управления (СхУ),
которая обеспечивает обмен информацией с соответству-
ющим устройством, задаваемым с пульта. УУВ состоит
из регистра вывода (Рг Выв) и схемы управления (СхУ).
Устройство вывода (УВыв) содержит блок вывода на пер-
фоленту (ВПЛ), вывод на цифровую печать (ВЦП) и алфа-
витно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ) в расши-
ренном составе машины.
Внешние устройства при выборе соответствующего
режима могут работать независимо от машины и выпол-
нять перфорацию с пишущей машинки, дублирование
перфолент, печать с перфоленты. Прн выводе результатов
предусмотрено совмещение работ процессора с работой
устройств печатающей машинки, вывода на перфоленту
и цифровой печати.
На машине «Наири-3» с помощью специальной про-
граммы-транслятора (СНТ) можно вычислять значения
любых арифметических выражений при конкретных зна-
чениях входящих в них параметров. Для этого доста-
точно набрать на пишущей машинке данное арифмети-
ческое выражение в общепринятой в математике форме
записи, затем отпечатать знак равенства, после чего ма-
шина вычислит данное выражение и выдаст его резуль-
тат. Кроме того, в машине возможен режим автопрограм-
мирования, позволяющий вводить любую формулу и за-
давать программу вычислений на языке, близком к обыч-
ному математическому языку. Алгоритм решения задачи
задается в виде последовательности операторов (ука-
заний).
Специальный транслятор автопрограммирования
(ТАП) по ходу ввода оператором программы в машину
составляет рабочую программу, которую можно вывести
для последующего использования.
Для дальнейшего расширения функций ЦВМ «Наи-
ри-3» в ее минимальном составе предусмотрена возмож-
ность присоединения следующих устройств: оборудования
для подключения дополнительных блоков ОЗУ по двум
каналам; микропрограммного преобразователя команд
«Минск-22», входящего в состав ПЗУА; устройства для
выработки условий прерывания; оборудования для связи
с. каналами ВУ и внешних накопителей и подключения
дистанционных пультов.
XXII 1.3.2. Состав и технические
характеристики ЦВМ «Наири-3-1»
ЦВМ «Наири-3-1» является дальнейшим развитием
машины «Наири-3». В ней достигнута программная со-
вместимость с ЦВМ «Минск-22». В комплект ЦВМ
«Наири-3-1» на носителях информации типа перфоленты,
перфокарты, магнитной ленты поставляются следующие
наиболее важные компоненты математического обеспече-
ния «Минск-22»: 1) транслятор с АЛГОЛа (ТАМ-22);
2) транслятор АКИ; 3) транслятор с ФОРТРАНа; 4) биб-
лиотека программ.
422
В машине использованы возможности .агрегатного
наращивания, заложенные в «Наири-3», и осуществлено
подключение селекторного канала накопителей на магнит-
ных лентах (НМЛ), к которому через интерфейс присоеди-
няется блок управления дополнительных устройств ввода-
вывода. К селекторному каналу НМЛ подключается до
четырех лентопротяжных механизмов типа НМЛ-67.
Предусмотрена возможность подключения к машине до
трех селекторных каналов внешних накопителей (НМЛ
и НМБ) и одного мультиплексного канала многопульто-
вого управления (МПУ), обеспечивающего одновременный
доступ к машине до 64 пользователей.
К блоку управления устройствами ввода-вывода
подключаются следующие механизмы: алфавитно-цифро-
вая печать АЦПУ-128-2М; устройство ввода с перфокарт
УВвК-601; перфоратор ленточный ПЛ-80.
К ЦВМ «Наирн-3-1» относятся следующие дополни-
тельные технические данные.
1. Средняя скорость вычисления на языке «Мннск-22»
15—20 тыс. опер/с.
2. Емкость оперативной памяти 12 288 слов; может
быть доведена до 32 768 слов.
3. Внешняя память (ВН) — на магнитных лентах
типа НМЛ-67. Количество лентопротяжных механизмов 4;
предусмотрена возможность увеличения этого количества
до 12. Емкость ЛПМ 2,1 млн. слов; количество зон в ЛПМ
1024; количество слов в зоне 2048. Скорость обмена ин-
формацией с машиной 11,5 тыс. слов/с.
4. Потребная площадь для размещения комплекса
40 м2.
XXIII . 4. МАЛОГАБАРИТНЫЕ ЦИФРОВЫЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Малогабаритные цифровые вычислительные машины
«Проминь-2» и «Мир-2» предназначены для автоматизации
инженерных вычислений средней сложности в конструк-
торских бюро и НИИ.
XXIII.4.1. ЦВМ «Проминь-2»
Машина «Проминь-2» включает следующие функцио-
нальные устройства: 1) устройство управления (УУ);
2) арифметическое устройство (АУ); 3) запоминающее
устройство (ЗУ); 4) программное устройство (ПрУ);
5) микропрограммное устройство (МПрУ); 6) пульт управ-
ления (ПУ); 7) блок питания.
Технические данные машины следующие.
1. Разрядность чисел — 5 десятичных разрядов ман-
тиссы числа, разряд знака мантиссы, 1 десятичный разряд
порядка и разряд знака порядка. Каждая десятичная
цифра кодируется 4 двоичными разрядами. Диапазон
чисел, представленных в машине, от 1-10-® до l-10+9.
Представление чисел — с фиксированной и плавающей
запятой.
2. Объем запоминающего устройства — 256 ячеек
оперативной памяти и 64 ячейки пассивной памяти.
30 ячеек ОЗУ применяется для реализации опера-
ций машины, остальные ячейки используются програм-
мистом.
3. Система команд одноадресная. Разрядность команд:
5 двоичных разрядов — код операции, 9 двоичных раз-
рядов — код адреса. Объем запоминающего устройства
команд — 160 ячеек. При одноадресной системе команд
код адреса указывает номер ячейки, в которой хранится
одно из чисел, участвующих в операции. Второе число
хранится в сумматоре арифметического устройства. Ре-
зультат операции также помещается в сумматор.
4. Средняя скорость выполнения операций, мс: сло-
жение— 1; умножение—10; вычисление функций —
800.
5. Ввод чисел с ЦВМ — с помощью полноразрядной
клавиатуры в десятичной системе счисления. Вывод ре-
зультата осуществляется на цифропечатающее устройство
со скоростью печати 6—7 знак/с и визуально с помощью
индикаторных ламп.
С. Набор программы вычислений — с помощью спе-
циальных перфокарт (на каждую перфокарту посредством
перфоратора наносится 10 команд) или специальных штек-
керов (3 штеккера на 1 команду). Машина комплектуется
набором стандартных программ, выполненных на метал-
лизированных перфокартах.
7. Общее количество выполняемых машиной опера-
ций 42, в том числе: а) сложение; б) вычитание (в 2 моди-
фикациях — из числа в ячейке ОЗУ вычитается число,
находящееся в сумматоре, и наоборот); в) умножение
и деление; г) чтение из памяти и запись в память; д) без-
условная передача управления; е) условная передача
управления (2 модификации — по
знаку числа в сумматоре или по
признаку); ж) сложение и вычитание
чисел с фиксированной запятой;
з) счет циклов и переадресация;
и) вычисление тригонометрических
величин и обратных тригонометриче-
ских функций; к) чтение чисел из
памяти по адресу второго ранга (код
адреса указан в третьем и четвертом
разрядах мантиссы, а код операции—
в разряде порядка ячейки ОЗУ) или
выполнение операций по этому ад-
ресу (арифметические действия с
плавающей запятой, сложение и вы-
читание с фиксированной запятой,
запись в память, счет циклов и пе-
реадресация, безусловный переход);
л) вычисление квадратного корня,
экспоненциальных и гиперболических
функций; м) нахождение корней си-
стемы алгебраических уравнений и пр.
8. Питание машины от однофаз-
ной сети переменного тока 220 В,
50 Гц; потребляемая мощность
850 В-А.
Структурная схема ЦВМ «Про-
минь-2» приведена на рис. XXIII.9.
Основным элементом УУ является
блок центрального управления (БЦУ),
который определяет, к какому уст-
ройству — программному или микро-
программному — следует обратиться
для выбора очередной команды, под-
лежащей выполнению. УУ связано
с ПУ машины через схемы пуска
и остановки БЦУ и специальный блок ввода (БВв).
Схема пуска и остановки обеспечивает коммутацию
режимов работы машины, а БВв — занесение числа,
набранного на клавиатуре, в соответствующую ячейку
памяти. АУ ЦВМ обеспечивает в соответствии с последова-
тельностью управляющих сигналов, задаваемых УУ,
выполнение арифметических операций над числами. ЗУ
машины содержит 256 оперативных и 64 пассивных 26-раз-
рядных ячейки и состоит из 2 блоков числовых матриц.
Каждый блок имеет 2 числовые матрицы, и матрицу кон-
стант.
ПрУ обеспечивает набор программы вычислений в по-
следовательную выдачу команд программы, а также из-
менение адреса очередной команды. МПрУ содержит за-
писанные в виде микропрограммы алгоритмы вычислений
элементарных функций и алгоритмы матричных опера-
ций. В этом устройстве реализован принудительный
порядок следования команд. Каждая команда содержит
код операции, которая должна быть выполнена, код
адреса числа, участвующего в операции, и код, указы-
вающий, к какой следующей команде нужно перейти
после выполнения данной.
Машина «Проминь-2» выполнена в виде стола, состоя-
щего из каркаса и пульта управления. В каркасе распо-
ложены электронная часть машины и блок питания;
в пульте управления — органы управления, сигнализа-
ции, визуальный вывод результата и вывод на цифропе-
чатающее устройство. Габаритные размеры машины
1330X 780X 908 мм.
XXII 1.4.2. ЦВМ «Мир-2»
В комплект машины «Мир-2» входят следующие функ-
циональные устройства: 1) запоминающее устройство
(ЗУ); 2) устройство микропрограммного управления
(МПУ); 3) устройство отображения (УОт); 4) устройство
Рис. XXIII.9. Структурная схема электронной цифровой вычислительной
машины «Проминь-2»:
АУ — арифметическое устройство; БПр — блок порядков; БСМ — блок сумматора
мантиссы; БРгМ — блок регистра мантиссы; ЗУ — запоминающее устройство;
СхМУ — схема местного управления; ПрУ — программное устройство: БПМ —
блок программной матрицы; БСчК — блок счетчика команд; МПрУ — микропро-
граммное устройство; БМПМ — блок микропрограммной матрицы; БСчМК — блок
счетчика микрокоманд; ПУ — пульт управления; БКл — блок клавишей; БСг —
блок сигнализации; У У — устройство управления; БВв — блок ввода; БЦУ —
блок центрального управления; БМПУО — блок микропрограммного управления
операциями; БРгО — блок регистра операций
обмена информацией (УОИ); 5) устройство контроля
(УКт); 6) блок питания (БП); 7) селекторный канал связи.
Технические данные машины следующие.
1. Представление чисел десятичное (числа целые,
десятичные с плавающей запятой, простые дроби; для
десятичных чисел разрядности мантиссы и порядка про-
извольные).
2. Входные языки машины «Мир» — «Аналитик».
3. Разрядность для десятичных чисел указывается
оператором входного языка РАЗРЯДНОСТЬ, №, где № —
произвольное целое число; оператор РАЗРЯДНОСТЬ
может устанавливаться в любом месте программы, обеспе-
чивая решение отдельных частей одной и той же задачи
с различной разрядностью.
4. В логической части процессора выполнение дей-
ствия совмещено с обращениями к ОЗУ; операции ввода,
вывода, обмена между внешними устройствами в селек-
торном канале осуществляются при работе процессора
независимо от ОЗУ.
5. Емкость оперативного запоминающего устройства
(ОЗУ) — 8192 13-разрядиых слов; емкость буферного за-
поминающего устройства (БЗУ) — 4096 10-разрядных
423
424
Рис. XXIII. 10. Структурная схема ЦВМ «Мир-2»:
РА — регистр адреса; УпКт — блок управления контролем; СС — сборки сигналов от МИ; МОп; МАЛ; РУпКт — блок ручного управления контро-
лем; СчГр, Сч2, Сч Т — счетчики контроля.
Остальные обозначения приведены в тексте
слов. Емкость постоянного запоминающего устройства
(ПЗУ), используемого для микропрограммного устройства
управления, — 1,6 млн. бит.
6. Полное время сложения или умножения двух чисел
при произвольном положении запятой и произвольной
величине — порядка 3—4 мс. Время обращения к ПЗУ —
4 мкс, к ОЗУ и БЗУ — 12 мкс.
7. Вывод информации в машину с 8-дорожечной пер-
фоленты осуществляется фотосчитывающим устройством
FS-1501 со скоростью 200—1500 симв/с. Вывод информа-
ции на перфоленту производится ленточным перфоратором
ПЛ-80.
8. Устройство ввода-вывода на основе пишущей ма-
шинки осуществляет печать русских и латинских букв,
математических символов и служебных знаков; скорость
печати 8—1 симв/с.
9. Устройство ввода-вывода — на магнитных картах
(МаК). Емкость карты — 1024 8-разрядных символов.
10. Устройство отображения на базе электроннолу-
чевой трубки 47ЛК2Б содержит в 1 кадре изображения
(странице) 1024 символа (16 строк по 64 знака в строке).
Количество страниц 4. Алфавит допускает до 128 типов
символов; размеры символов 4х 6 мм. Частота кадров
33 Гц. При выводе графиков разрешающая способность
но координатным осям 256 точек. Длина графика до
2000 точек. При помощи светового карандаша можно
производить следующие операции: отмечать необходимые
символы; стирать отметки; стирать символы.
11. Буферное запоминающее устройство (БЗУ) хра-
нит одновременно 4 страницы текста, каждая из которых
может быть выведена на экран отображающего устройства
по команде оператора путем нажатия соответствующей
клавиши или по программе. В БЗУ могут быть записаны
координаты точек 2 графиков (в произвольном порядке).
При выводе на экран для различия графики выделяются
по яркости. Предусмотрена возможность использования
БЗУ в качестве буферного накопителя для устройств
ввода-вывода. С пульта оператора БЗУ распределяется
между устройствами отображения и устройствами ввода-
вывода. Та часть БЗУ, которая используется в качестве
буфера ввода-вывода, соединяется с любым из внешних
устройств или процессором (как любое другое внешнее
устройство).
12. В состав машины входит селекторный канал связи,
обеспечивающий возможность независимой работы совме-
стимых внешних устройств (62 приемника и 62 передат-
чика),ввода и вывода данных в процессор и из него. При
этом предусматривается единовременная работа только
одной связи посимвольной передачи информации. Скорость
передачи информации каналом до 80 кГц. Устройства
приемника получают информацию в 7—8-разрядном коде.
13. Питание машины от сети переменного трехфазного
тока 380 В, 50 Гц; потребляемая мощность 4,5 кВт.
14. Потребная площадь 20 м'.
15. Для обеспечения нормальной работы машины не-
обходимы инженер-электронщик и техник-электромеханик.
Структурная схема ЦВМ
«Мир-2» приведена на рис.
ХХШ.10.
Числовая информация вво-
дится в машину в виде произ-
вольных массивов. Десятичные
числа вводятся в произвольном
написании с любым количеством
разрядов и произвольным поло-
жением запятой. После ввода
информации в машину про-
грамма трансляции , приводит
все числа к стандартному виду.
В одну ячейку ЗУ записыва-
ются по две десятичные цифры.
Вывод результатов и его струк-
тура (вывод в строку, столбец,
вывод многопозиционной таб-
лицы, таблицы с заголовком,
графики' определяются соответ-
ствующими записями оператор-
ной части программы с помощью
операторов вывода.
Оперативное запоминающее
устройство (ОЗУ) разделено на
рабочие поля хранения адресов
ячеек в восьмеричном коде;
размещения программы; хране-
ния результатов; размещения
вспомогательной таблицы, фор-
мирующей во время предвари-
тельной подготовки таблицы
идентификаторов и адресов эле-
ментов массивов. При исчерпа-
нии свободных ячеек рабочего
поля блок переполнения памяти
(БПП) изменяет режим работы
организующей программы, пе-
реводя ее на выполнение мик-
ропрограммы сжатия информа-
ции. В состав ОЗУ входят
регистры Р1—Р7, выполняющие
функцию сверхоперативной па-
мяти для хранения адресной и
символьной информации. Они
425
также используются для организации памяти типа
«магазин» в различных местах ОЗУ.
Устройство микропрограммного управления (МПУ)
вырабатывает последовательности сигналов, управля-
ющих работой всех устройств машины, организующих
обмен информацией между устройствами, и выбирает
порядок обработки информации в зависимости от ранее
полученных результатов. В состав МПУ входят блоки:
информационных матриц (МИ); матрицы операторов
(МОп); арифмстическо-логической матрицы (МАЛ); управ-
ления ветвлением (УпВт); прерывания (УпПр); сравне-
ния (БСр) сигналов от регистра числа (РЧ), счетчика
(СчМИ), счетчика (СчМОп) и кодовых формирователей
(ФК); генератор импульсов (ГИ); счетчики матриц
(СчМИ, СчМОп); счетчики групп арифметическо-логиче-
с:юй матрицы (СчГрМАЛ).
Работа организующей программы в системе матриц
МИ и МОп может быть прервана по сигналам: 1) обмена
информацией между процессором и устройствами выбора;
2) обмена информацией между устройством отображения
и внешними устройствами; 3) переполнения памяти;
4) требования оператора; 5) аварийной остановки. В слу-
чаях 1—3 осуществляется временная приостановка вы-
полнения организующей программы с последующим авто-
матическим ее продолжением после исчезновения причин
прерывания.
Устройство отображения (УОт) предназначено для
вывода на экран электроннолучевой трубки цифро-бук-
венной и графической информации. Устройство снабжено
световым карандашом, который совместно с системой
математического обеспечения позволяет оператору рабо-
тать в режиме диалога «человек—машина». В состав УОт
входят блоки: индикатора (БИ); генератора символа
(БГС); регистров устройства отображения (БРУОт); уп-
равления устройством отображения (БУУОт); связи
(БС); светового карандаша (БСК), а также пульт устрой-
ства отображения (ПуУОт) и буферное запоминающее
устройство (БЗУ).
Устройство обмена информацией (УОИ) предназна-
чено для задания режимов работы процессора, передачи
информации между внешними устройствами, ввода и вы-
вода данных в процессор и из него, установки схем управ-
ления процессором в начальное состояние. В состав
УОИ входят: блок управления каналом связи (УпКн);
блок управления контролем канала (КтКн); блок вклю-
чения устройств (БВУ); блок режимов работы (БРР);
регистр буферный (РБ); пульт оператора (ПО); пульт
отладочный (ПОг); устройство считывания с перфолент
(СП); устройство вывода на бумажную ленту (ПЛ); уст-
ройство записи и чтения с магнитных карт (МаК); устрой-
ства для ввода и вывода информации на пишущую машинку
(БПеч); устройства управления (УпСП, УпПЛ, УпМаК
и УпБПеч).
Общий вид ЦВМ «Мир-2» приведен на рис. XXIII. 11.
Глава XXIV
УПРАВЛЯЮЩИЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
XXIV.1. УПРАВЛЯЮЩАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА «ДНЕПР-2»
Система «Днепр-2» состоит из вычислительного ком-
плекса (ВК) «Днепр-21» (до трех машин) и управляющего
комплекса (УК) «Днепр-22М» (до четырех управляющих
комплексов на один «Днепр-21»). Управляющая вычисли-
тельная система «Днепр-2» предназначена для контроля
и управления производственными объектами и процессами
в различных отраслях промышленности, а также может
быть применена в автоматизированных системах организа-
ционного уровня для решения планово-экономических
задач. Структурная блок-схема системы дана на рис.
XXIV.1.
ВК «Днепр-21» представляет собой универсальную
цифровую вычислительную машину, обеспечивающую:
а) мультипрограммный режим (мощная система прерыва-
ния, схемная защита адресов и т. д.); б) расширенную
систему команд, позволяющую реализовать типовые про-
граммные ситуации меньшим числом операций; в) исполь-
зование адресов и операндов переменной длины; г) воз-
можность обмена информацией по унифицированным ка-
налам с другими машинами.
УК <Днепр-22М» предназначен для осуществления
обмена информацией между В К системы, объектом управ-
ления и оператором. Для одновременного решения тех-
нологических и планово-экономических задач в комплексе
«Днепр-22М» предусматривается возможность выполнения
ряда операций по первичной обработке информации
с отсевом несущественных сведений и сортировкой инфор-
мации по определенным признакам, оперативно изменяе-
мым оператором или ВК в соответствии с выполняемым
алгоритмом.
Неотъемлемой частью системы «Днепр-2» является
ее математическое обеспечение, которое кроме тестов и
библиотеки стандартных подпрограмм включает про-
426
граммы-диспетчеры для постановки и отладки задач
в мультипрограммном режиме, трансляторы с различных
алгоритмических языков и служебные программы.
XXIV. 1.1. Вычислительный комплекс
«Днепр-21»
В вычислительный комплекс «Днепр-21» входят:
1) устройство управления (УУ), предназначенное для
организации работы машины с отработкой запросов по
четырем независимым каналам (с учетом приоритетов);
2) арифметическое устройство (АУ); 3) главная память,
состоящая из оперативного запоминающего устройства
(ОЗУ) и долговременного запоминающего устройства
(ДЗУ) одностороннего действия; 4) накопитель на магнит-
ной ленте (НМЛ), включающий устройство управления
(УУНМЛ) и лентопротяжные механизмы (ЛПМ); 5) цен-
тральный пульт управления (ЦПУ) с электрифицирован-
ной пишущей машинкой; 6) устройство ввода с перфоленты
(УВвЛ) с фотосчитывающим механизмом ФСМ-ЗН;
7) устройство вывода на перфоленту (УВЛ) с механизмом
ПЛ-80/8; 8) устройство подготовки данных на перфоленте
(УПДЛ) с ленточным перфоратором ПЛ-20; 9) устройство
вывода на алфавитно-цифровой печатающий механизм
(АЦПУ), выполненный на базе механизма АЦПУ-128-2;
10) устройство ввода-вывода на телетайпе (УВвВТ).
Кроме того, память ВК имеет четыре канала обмена:
1) канал обмена с устройством управления; 2) устройство
обмена (УО) — мультиплексный канал для организации
обмена с медленнодействующими внешними устройствами
и управляющими комплексами (УК) «Днепр-22М»,
3) устройство быстрого обмена (УБО) — селекторный
каиал для организации обмена с внешними накопителями
и другими вычислительными машинами; 4) резервный
канал (для других УБО, машины и т. п.).
Рис. XXIV.1. Структурная блок-схема управляющей цифровой вычислительной системы «Днепр-2»
Основные технические характеристики вычислитель-
ного комплекса следующие.
1. Система счисления в машине двоичная; в ВК
«Днепр-21» нет десятичной арифметики.
2. Форма представления чисел: а) двоичные с фикси-
рованной запятой; б) двоичные с плавающей запятой;
в) двоичные целые.
3. Разрядность чисел переменная с дискретностью
8 разрядов: а) числа с фиксированной запятой и целые —
8—63 разряда; б) числа с плавающей запятой — порядок
8 разрядов, мантисса 8—55 разрядов. Во всех случаях
старший разряд знаковый.
4. Форма представления буквенно-цифровой инфор-
мации — стандартный 7-разрядный код, длина слова
до 127 знаков.
5. Количество адресов в команде переменное: а) без-
адресные команды; б) одно-, двух- и многоадресные
команды. Разрядность адресов переменная: 6, 13, 18 раз-
рядов.
6. Количество команд 177.
7. Среднее быстродействие — 16 тыс. операций типа
сложения в секунду.
8. Разрядность ячейки памяти — 42 разряда. Струк-
тура ячейки памяти — 4 символа по 9 разрядов (8 инфор-
мационных и 1 маркерный) и 6 контрольных разрядов.
9. Емкость оперативного запоминающего устройства
(ОЗУ) от 1 до 8 блоков по 4096 слов; всего 4096—
32 768 слов; время обращения 11 мкс. Долговременное
запоминающее устройство (ДЗУ) состоит из 1 или 2 бло-
ков по 4X 4096 слов (т. е. 16 384 или 32 768 слов); время
обращения 6 мкс. Емкость внешних накопителей — 8 на-
копителей на магнитных лентах с лентопротяжными
механизмами (ЛПМ) по 4 млн. символов в каждом с одним
устройством управления (УУНМЛ).
10. Защита адресов — техническими средствами (не
допускает обращения к листам, не выделенным для дан-
ной задачи).
11. Система прерывания программно-схемная с за-
писью и хранением сигналов прерывания в ОЗУ; коли-
чество сигналов приоритетного прерывания 56, максималь-
ная глубина вложений прерываний 56. Количество причин
прерывания (каждым сигналом приоритетного прерыва-
ния) 512; максимальное количество 56x512= 28 672.
Имеются следующие сигналы прерывания: программные,
от внешних устройств, от часов и от других машин.
12. Организация обмена: а) с внешними устрой-
ствами — через мультиплексный канал (УО), позволя-
ющий подключить до 96 внешних устройств любого типа
с унифицированными связями (пропускная способность
10 000 симв/с); б) с внешними накопителями — через
2 селекторных канала с пропускной способностью по
50 000 симв/с (каждый селекторный канал допускает
подключение до 5 устройств управления внешними нако-
пителями); в) с другими машинами — через мультиплекс-
ный нли селекторный канал в зависимости от расстояния
и требуемой скорости обмена.
13. Скорость ввода-вывода информации: а) ввод с пер-
фоленты — 1000 (1500) строк/с (8 дорожек); о) вывод на
перфоленту — 80 строк/с; в) ввод-вывод с центрального
пульта управления (ЦПУ) или телетайпов — до 7 симв/с;
г) ввод-вывод на магнитных лентах — 20 000 симв/с;
д) вывод на АЦПУ — 400 строк (по 128 знаков) в минуту.
14. Питание от сети трехфазного тока 380/220 В,
50 Гц; мощность, потребляемая основным комплектом
оборудования, до 25 кВт.
15. Для размещения основного комплекта вычисли-
тельного комплекса «Днепр-21» требуется помещение
площадью не менее 108 м2. Площадь вспомогательных
427
помещений (для работы персонала, подготовки и перемотки
перфо- и магнитных лент, проверки аппаратуры и т. д.)
не менее 40 м2.
Схема размещения ВК «Днепр-21» дана на рис. XXIV.2.
Устройство подготовки данных на ленте УПДЛ
устанавливается в другом помещении; оно занимает пло-
щадь 670X 840 мм.
В вычислительной системе «Диепр-2» используется
представление информации в виде слов переменной длины,
что особенно удобно при обработке экономической инфор-
мации и позволяет уплотнить запись информации в памяти
машины. В системе реализован метод, при котором адре-
суемое разбиение памяти предусматривается до группы
разрядов, названных символом. Каждый символ (байт)
Арифметические команды выполняются в трех режи-
мах: фиксированной запятой (РФЗ); плавающей запятой
(РПЗ); целых чисел. Режимы РФЗ и РПЗ задаются спе-
циальными безадресными командами и сохраняются до
прихода следующей команды изменения режима. Режим
целых чисел задается кодом операции.
Арифметические операции включают: сложение; вы-
читание; умножение; деление; вычитание модулей; норма-
лизацию; сдвиг арифметический; пересылку чисел; при-
своение знака; формирование чисел; специальные арифме-
тические операции. Первые четыре основные арифметиче-
ские операции подразделяются на операции без примене-
ния магазина (буферной емкости в АУ) и операции с при-
менением магазина. В последнем случае при выполнении
Рис. XXIV.2. Схема размещения ВК «Днепр-21».
Штриховыми линиями показаны каналы для укладки кабелей, перемычек и проводов. Глубина каналов 250мм
содержит восемь информационных разрядов и одни мар-
керный разряд для разделения слов. Конец слова опреде-
ляется «1» в маркерном разряде последнего символа.
Маркерные разряды остальных символов слова должны
содержать нули. Слова в памяти могут быть записаны
начиная с любого из четырех символов ячейки, для чего
в адресе есть два разряда для указания номера начального
символа слова. Слова могут содержать произвольное
(но целое) число символов. Каждая ячейка памяти ма-
шины может содержать до четырех слов и, наоборот, одно
слово может быть записано в нескольких ячейках памяти.
Это относится и к программам, и к массивам данных.
Для слов цифро-буквенной информации каждый информа-
ционный знак записывается в один символ памяти.
Так как ВК «Днепр-21» предназначен для работы
в мультипрограммном режиме, в машине обеспечивается
схемная защита выделенных для каждой задачи участков
памяти. Вся оперативная память машины разделена на
листы по 256 ячеек. В зависимости от емкости ОЗУ машина
содержит от 16 до 128 листов.
Для указания любой ячейки машины необходим
16-разрядный адрес, так как максимальная емкость ее
памяти (ОЗУ и ДЗУ) 65 536 ячеек. Кроме того, еще два
разряда нужны для указания номера символа в ячейке.
Для записи в памяти машины полного 18-разрядного
адреса требуется три символа. Однако в ряде случаев
применяются двухсимвольные адреса (13-разрядные) и
даже односимвольные.
Система команд ВК «Днепр-21» включает в себя коман-
ды следующих типов: 1) арифметические; 2) логические;
3) преобразования цифро-буквенной информации; 4) упра-
вления.
операции один из операндов выбирается из магазина,
либо результат операции посылается в магазин, либо
происходит и то и другое. Все арифметические операции
выполняются над числами, длина которых не превосходит
восьми символов.
Команды преобразования цифро-буквенной информа-
ции подразделяются на команды, выполняемые над еди-
ничными символами, группами символов и над словами.
В последних двух видах команд длина групп символов
н слов не должна превышать 127 символов.
Все команды управления подразделяются на следу-
ющие группы: условных и безусловных переходов; обслу-
живания циклов; изменения режимов преобразования
числовой информации; обслуживания подпрограмм; фор-
мирования адресов; обмена с системой прерывания;
обмена со служебными регистрами.
Все команды обмена с системой прерывания и с ре-
гистром номера листа (для защиты участков памяти)
разрешены только в режиме «Диспетчера». В рядовых
задачах эти операции не выполняются. Команда обраще-
ния к «Диспетчеру» входит в группу команд управления
режимом преобразования числовой информации. Этой
командой заканчиваются все разовые задачи. В группе
команд обслуживания подпрограмм следует отметить на-
личие специальных команд для пересылки аргументов
подпрограмм (ПАП) в магазин.
Система команд вычислительного комплекса включает
безадресные, одно- и двухадресные команды. Кроме того,
есть многоадресная команда ПАП, количество адресов
которой может доходить до 127. Код операции, адреса,
а также остальные данные и признаки являются отдель-
ными словами и отделяются друг от друга маркерной «1».
428
Безадресные команды состоят из одного кода операции,
односимвольного для всех команд. Это либо команды
управления, либо команды из группы команд с примене-
нием магазина. Одноадресные команды содержат код
операции и адрес (одно-, двух- или трехсимвольный),
по которому задан операнд либо должна произойти по-
сылка содержимого сумматора или магазина. Двухадрес-
ные команды содержат код операции и два адреса. Это
или адреса двух операндов, или адрес операнда и адрес,
по которому должна произойти запись результата опе-
рации, или адреса двух операндов (один из них является
адресом, по которому должна произойти запись результата
операции). В памяти В К команды могут быть записаны
произвольным образом. В зависимости от количества
адресов и их длины команды могут занимать от одного
(при безадресных командах) до нескольких сот (в случае
команды ПАП) символов.
Система прерывания вычислительного комплекса слу-
жит для организации мультипрограммной работы машины
в режиме распределения времени, причем переход от одной
программы к другой обеспечивается при выполнении опре-
деленных условий, заданных либо программно, либо
реализованных техническими средствами. Сигналы, по-
ступающие от вводных-выводных устройств, внешних
накопителей, от узлов в управляющих комплексах,
а также данные о состоянии объектов управления запо-
минаются в оперативной памяти В К, имеющей специаль-
ный аппарат записи, стирания и анализа поступающей
информации. Система прерывания состоит из набора ячеек
прерывания и схемно реализованного блока прерывания,
обеспечивающего переход от одной программы к другой
и реакцию на любые изменения в наборе сигналов.
Существуют ячейки прерывания различных уровней,
число которых может быть от трех до пяти. Ячейкой пре-
рывания называют ячейку ОЗУ, разряды нулевого сим-
вола которой воспринимают сигналы прерывания. Каждый
разряд нулевого символа ячейки более высокого уровня
является обобщающим по отношению к восьми сигналам,
воспринимаемым разрядами нулевого символа одной
ячейки более низкого уровня. На верхнем уровне нахо-
дится одна (главная) прерывающая ячейка ГПЯ; на втором
уровне семь ячеек, воспринимающих 7X8 = 56 обобщен-
ных сигналов прерывания; на третьем уровне 56 ячеек,
на четвертом до 448 ячеек; на пятом до 3584 ячеек, воспри-
нимающих 3584X8 = 28 672 сигналов прерывания. В пер-
вом символе ячеек третьего—пятого уровня хранятся
сигналы «масок», разрешающие или запрещающие пре-
рывание по сигналам, поступающим в соответствующие
разряды нулевого символа той же ячейки. «Маскирование»
и «демаскирование» сигналов прерывания производится
программой «Диспетчер».
Назначение ячеек прерывания на всех уровнях (кроме
низшего) размножение сигналов. На низшем уровне могут
быть ячейки прерывания трех типов: 1) с однородными
сигналами прерывания, вызывающими уход на одну и
ту же программу; 2) с неоднородными сигналами, вызы-
вающими уход на разные программы; 3) со сложными
условиями прерывания («связка»), когда прерывание
происходит при наличии одновременно нескольких сигна-
лов, задаваемых «маской».
XXIV. 1.2. Управляющий комплекс
«Днепр-22М»
Управляющий комплекс состоит из постоянного и пе-
ременного набора устройств; последний определяется
в зависимости от характера объекта. Постоянный набор
включает в себя: 1) устройство управления комплексом
(УС); 2) оперативное запоминающее устройство (ОЗУ УК);
3) устройство блоков управления преобразователями
(СС-М); 4) пульт контроля и управления (ПКУ); 5) устрой-
ство ввода-вывода на базе пишущей машинки (УВвВМ).
Комплекс «Днепр-22М» обеспечивает: автоматический 3
сбор информации с датчиков управляемого объекта (авто-
номно и по командам ВК); сглаживание текущих значений
сигналов аналоговых датчиков в заданных пределах
(«уставках»), обнаружение момента и знака сравнения
с установками сглаженных текущих значений пара-
метров управляемого процесса; автоматическое слежение
за состоянием датчиков двухпозиционного типа (обнару-
жение момента и знака переключения датчиков); автома-
тическое слежение за появлением сигналов от датчиков
число-импульсного типа и накопление сумм числа импуль-
сов по каждому из них; передачу кодов между вычисли-
тельным комплексом и медленно действующими перифе-
рийными устройствами; выдачу сведений об аварийном
состоянии объекта управления, аппаратуры комплекса
и линий связи; прием и отработку команд от комплекса
«Днепр-21», хранение управляющих сигналов, выдачу
их на объект, сообщение оператору и регистрацию сведе-
ний о выдаваемых управляющих воздействиях. Управ-
ляющий комплекс позволяет оператору следить за исправ-
ностью самого комплекса, получать информацию о суще-
ственных изменениях в ходе технологического процесса
и управления ими, вмешиваться в управление процессом.
Управляющий комплекс «Днепр-22М» имеет следу-
ющие основные технические характеристики.
1. Система счисления двоичная.
2. Емкость оперативного запоминающего устройства
4096 ячеек. Время обращения к памяти не более 10 мкс.
3. Разрядность ячейки памяти — 24 разряда. Струк-
тура ячейки памяти — 2 символа по 8 информационных
разрядов, 6 контрольных разрядов, 2 разряда запасных.
4. Количество программ обработки информации 19.
Количество приоритетных категорий программ обработки
информации 7. Длительность выполнения программ обра-
ботки информации от 30 до 200 мкс.
5. Скорость ввода-вывода информации с печатающей
машиики до 7 знак/с.
6. Форма представления цифро-буквенной информа-
ции— стандартный 7-разрядный код.
7. Пропускная способность канала связи с вычисли-
тельным комплексом — до 10 000 8-разрядных спмв/с.
8. Количество датчиков, подключаемых на вход од-
ного аналого-дискретного преобразователя, от 32 до 512.
9. Количество аналого-дискретных преобразователей,
одновременно работающих в составе комплекса, до 16.
Преобразователи могут быть одного или разных типов.
10. Максимальное количество датчиков: аналоговых
с обычными установками 512; аналоговых с обычными и
аварийными установками 128; цифрового кода с обычными
установками 64; цифрового кода с обычными и аварийными
установками 16. Максимальное количество установок для
слежения за параметром на одном аналоговом датчике или
датчике цифрового кода 4 (2 обычных, 2 аварийных).
11. Питание комплекса от сети трехфазного тока
380/220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 7 кВ-А.
12. Для размещения управляющего комплекса
«Днепр-22М» требуется помещение площадью 70 м2.
Схема размещения УК «Днепр-22М» дана на рис. XXIV.3.
Сигналы от датчиков управляемого объекта имеют
следующие характеристики.
1. Аналоговые сигналы от электрических токовых дат-
чиков: а) постоянного тока 0—5 и 0—20 мА при нагрузке
1000 и 250 Ом соответственно; б) постоянного напряже-
ния 0—5 В при выходном сопротивлении датчика 1000 Ом.
Основная погрешность преобразования аналог—код
—0,4%. Время коммутации и преобразования не более
1,5 мс. Количество входов до 512 (группами по 64 или 32).
2. Сигналы аналоговых электрических датчиков с ча-
стотным выходом 1,5—2,5 и 4—8 кГц. Основная погреш-
ность преобразования частота—код—0,4%. Время пре-
образования зависит от частоты преобразуемого сигнала.
Количество входов до 512 (группами по 96 или 32) вместо
входов постоянного тока.
429
3. Аналоговые сигналы от дифференциально-транс-
форматорных и ферродинамических датчиков — перемен-
ный ток 0—2 В, 50 ± 1 Гц. Основная погрешность пре-
образования аналог—код ± 1%. Время преобразования
не более 250 мс. Сигналы вводятся через дополнительные
согласующие блоки, допускающие параллельную работу
вторичного прибора. Количество входов до 256 (группами
по 32 или 16) вместо входов постоянного тока.
4. Сигналы от термометров термоэлектрических и
термометров сопротивления стандартных градуировок
вводятся через выносные групповые преобразователи.
—27 В. Время ввода сигналов по одному каналу не более
100 мкс. Количество вводов до 64.
8. Сигналы от двухпозиционных датчиков: а) контакт-
ных и бесконтактных — параметрами, аналогичными па-
раметрам датчиков цифрового кода; б) аварийных —
с импульсами амплитудой 6,3 В ±10% и длительностью
10—50 мкс. Максимальное количество входных каналов
(одноразрядных) до 1024, группами до 128.
Выходные каналы для формирования и выдачи на
объект управления сигналов имеют следующие характе-
ристики.
Сопротивление линии связи с термометрами сопротивле-
ния (для одного провода) не превышает 2,5 Ом при трех-
проводной схеме включения; линия связи с термометрами
термоэлектродвижущими выполнена компенсационным
проводом с общим сопротивлением цепи термометра до
25 Ом. Основная погрешность ввода ± 0,5%. Время
коммутации и преобразования не более 200 мс.
5. Сигналы аналоговых пневматических датчиков
0,2—1 кгс/см2; ввод сигналов может осуществляться через
индивидуальные или групповые (8-канальные коммута-
торы) пневмопреобразователи (в состав УК «Днепр-22М»
не входят).
6. Сигналы от число-импульсных (контактных и
бесконтактных) датчиков количества и расхода — им-
пульсы амплитудой 5 В ± 20%, длительностью не менее
10 мкс, частотой следования до 50 Гц. По каждому из кана-
лов ведется накопление суммы импульсов в памяти УК
до значения 216. Количество входов до 128 (группами по
32 пли 16).
7. Сигналы от датчиков цифрового кода и алфавитно-
цифровых пультов ручного ввода — параллельный код
до 16 двоичных разрядов. Параметры сигналов — напря-
жение 27 В ± 15% при токе до 20 мА и сопротивлении
цепи до 100 Ом по каждому из разрядов; значение «0»
соответствует 0 или -|-27 В, значение «1» соответствует
1. Сигналы пропорционального регулирования —
постоянный ток 0—5 мА при нагрузке 1 кОм, которые
формируются блоками преобразователей код — аналог,
подключаемыми на кодовые выходы, обеспечивающие
преобразование как 8-, так и 4-разрядных кодов. Основ-
ная погрешность преобразования код—аналог ± 0,6%
(для 8-разрядных преобразователей). Время преобразова-
ния не более 50 мкс. Количество выходных -каналов
64 или 128.
2. Сигналы пропорционального регулирования, по-
лучаемые с потенциометрических делителей напряжения
с выходным сопротивлением 0—128 Ом. Максимальное
напряжение питания делителя 12 В постоянного или пере-
менного тока. Сигналы формируются аналогично токовым
сигналам пропорционального регулирования. Основная
погрешность преобразования код—аналог ± 0,6%. Время
преобразования не более 20 мс. Количество выходных
каналов 64 (вместо токовых выходов).
3. Электрические сигналы двухпозиционные (одно-
разрядные) для управления контактными и бесконтакт-
ными исполнительными механизмами с параметрами;
а) значению «1» соответствует напряжение 27 В при токе
75—100 мА; б) значению «0» соответствует 0 В. Сигналы
могут быть постоянными и динамическими; постоянные
сохраняют значение «1» или «0» до поступления новой
430
команды выдачи сигнала управления по данному каналу,
динамические сохраняют значение «1» в течение 1—1,5 с,
после чего принимают значение «О» без дополнительной
команды). Динамические сигналы управления исполь-
зуются в каналах автоматики с самоблокировкой. Время
формирования сигнала не более 100 мкс. Количество вы-
ходных каналов 512 или 1024 группами по 64.
4. Сигналы двухпозиционного управления цепями
переменного тока напряжением 220 В и разрядной мощ-
ностью до 500 В-А, формируемые с помощью промежуточ-
ных реле, подключаемых на двухпозиционные выходные
каналы. Время формирования сигнала не более 20 мкс.
Количество выходных каналов 128 (дополнительные
блоки, подключаемые выходы — 27 В, 10 мА).
5. Кодовые электрические сигналы — до 8 двоичных
разрядов параллельного кода с параметрами сигнала
в каждом разряде аналогично указанным в п. 3. Коли-
чество выходов 64 (группами по 4 или 8). Каждый выход
эквивалентен 8 двухпозицнонным выходам.
XXIV. 1.3. Математическое обеспечение
вычислительной системы «Днепр-2»
К входным (машинно-ориентированным) языкам вы-
числительной системы «Днепр-2» относятся: 1) числовой
код ЧКД; 2) автокод АКД-1; 3) автокод АКДРВ. Кроме
того, «Днепр-2» обеспечивается трансляторами проблемно-
ориентированных языков КОБОЛ и АЛГОЛ, описанных
в гл. XXI. Переменная длина команд, применяемых
в вычислительной системе, и свободное их размещение
в памяти приводят к тому, что бывает трудно определить,
где кончается одна команда и начинается другая, выде-
лить отдельные части адресных слов (признаки, номер
символа). Такое представление информации в «Днепр-2»
затрудняет запись программы в машинных кодах.
В числовом коде (ЧКД) каждая команда независимо
от ее длины пишется с новой строки, для каждой части
адресного слова предусматривается отдельная графа.
Числовой код предназначен для программирования любых
задач, включая задачи управления технологическими
процессами, стандартные подпрограммы, тесты и систем-
ные программы.
Основной особенностью автокода АКД-1 является
наличие в его составе специальных средств отладки:
языка задания отладки и программы •— автоотладчика
(АОД). Переменные и массивы в языке АКД-1 обозна-
чаются идентификаторами, а переходы задаются метками.
Основную часть операторов языка составляют мнемони-
чески записанные машинные команды. Удобство програм-
мирования в автокоде обеспечивается наличием макро-
команд ввода-вывода и обмена, операторов вычисления
элементарных функций и оператора обращения к библио-
теке стандартных подпрограмм.
Автокод АКДРВ предназначен для программ, работа-
ющих в реальном масштабе времени. Язык АКДРВ вклю-
чает все средства АКД-1, содержит дополнительно макро-
команды обмена В К «Днепр-21» с УК «Днепр-22М», си-
стемой прерывания и часами.
Программа-диспетчер ДД-1 предназначена для орга-
низации вычислительного процесса в системах управле-
ния технологическими процессами и допускает одновре-
менное решение следующих задач: 1) одной или нескольких
задач технологического управления в реальном масштабе
времени (число их ограничивается быстродействием и
объемом памяти); 2) одной информационно-справочной,
экономической или вычислительной задачи; 3) задачи
приема технико-экономической информации с телетайпов,
установленных в производственных подразделениях пред-
приятия. Обмен информацией между, программой-диспет-
чером и оператором, работающим на машине, а также
абонентами информационно-справочной системы произ-
водится на специальном операционном языке (опер—код),
состоящем из набора входных и выходных сообщений.
Программа-диспетчер ДД-2 предназначена для орга-
низации одновременной отладки до трех программ, запи-
санных в ЧКД- Имеется возможность увеличить число
одновременно отлаживаемых задач до восьми. Каждая
программа отлаживается со своего телетайпа в режиме
диалога оператора с программой-диспетчером. С помощью
операторов программист может: записать информацию
в память; прочесть информацию из памяти; заслать ин-
формацию в основные регистры; задать режим печати
(содержание сообщения) при остановах задач; задать
адрес останова программы или аннулировать заданный
останов; запустить свою программу или остановить ее;
выполнять программу по командам с выдачей на печать
содержимого основных регистров; ввести или вывести
информацию на любое внешнее устройство.
Для того чтобы операторы по всем отлаживаемым
задачам отрабатывались без заметной задержки, введено
квантование по времени работы процессора. Все заказы
к процессору выстраиваются в очередь в порядке поступ-
ления. Каждая запускаемая на счет задача решается
в течение одного кванта времени, после чего прерывается
и записывается в конец очереди. Отладка на ДД-2 органи-
зуется с помощью набора входных операторов н выходных
сообщений, которые составляют организующую систему
ДД-2.
Программа-диспетчер ДД-3 предназначена для орга-
низации вычислительного процесса в информацнонно-
управляющих системах, системах управления техноло-
гическими процессами и вычислительных центрах; ДД-3
работает при любом составе вычислительного и управ-
ляющих комплексов, обеспечивая удобную работу опе-
ратора и программиста при отладке и решении задач
в мультипрограммном режиме с использованием библио-
теки стандартных подпрограмм.
XXIV.2. МАЛОГАБАРИТНАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА УМ т 1-НХ
Управляющая полупроводниковая вычислительная
машина УМ-1НХ предназначена для управления произ-
водственными процессами со средним объемом информа-
ции, если локальные системы автоматического регули-
рования по одному параметру не обеспечивают должного
качества продукции и экономичности процесса.
Конструктивно машина УМ-1НХ выполнена в виде
настольного переносного устройства. Блок-схема машины
приведена на рис. XXIV.4. Машина состоит из цифро-
вого вычислителя и устройства ввода и вывода анало-
говой и цифровой информации.
Технические данные цифрового вычислителя сле-
дующие: система счисления двоичная с фиксированной
запятой; разрядность — 15 двоичных разрядов (в том
числе одни разряд знаковый); система команд состоит
из 15 арифметических и логических операций и 16 слу-
жебных команд; емкость блока памяти: оперативной —
256 чисел, констант — 512 чисел, программы — 2048
команд; время выполнения операций: сложения — 130 мкс,
умножения — 800 мкс, деления — 900 мкс.
Устройство ввода работает в комплекте с преобразо-
вателями аналоговых сигналов ПНК-8М и КПВК-Н, а
также имеет один канал для непосредственного ввода
дискретной информации в виде 15-разрядных двоичных
чисел.
Преобразователь ПНК-8М служит для преобразова-
ния входного напряжения в двоичный код. Диапазон вход-
ных напряжений от —5 до +8 В, время преобразования
600 мкс, точность преобразования 0.5%, количество вход-
ных каналов 8.
Преобразователь КПВК-Н служит для преобразова-
ния сигналов от датчиков угла поворота в 11-разрядный
431
двоичный код; время преобразования 500 мкс, количество
входных сигналов 8.
Устройство вывода работает в комплекте с преобразо-
вателем код-напряжение ПН К-5- Диапазон выходного
напряжения постоянного тока 0—5 В, диапазон выход-
кретной и аналоговой информации. Преобразователь
ПН К-5 позволяет (после усиления) задавать скорость и
направление вращения двигателям переменного тока.
Благодаря возможности ввода или вывода цифровой ин-
формации осуществляется связь двух или нескольких
Импульс сброса счетчика
Импульс запроса счетчика} [ . —.......
Импцль с переписи команды -»—* —I—I——,
--- ----— С четчик программы |
ft
'регистр ковоВ" 1 счетчик программы}
\ Кодовая} \ Адресная} Дешифратор программы
часть часть \ Пппгппммнпо мпттлД
I часть f Программная матрицу
Дешифратор кодо^
неарифметических
операций |
। Г
блок
управления
машиныБУУ
I Регистр команд}
арисрметических
операций I
~| Дешифратор коиоварисД
метических операций |
Признак
5 е ct
блок
Числа
5/7 ff л
арифметических
операций
Арифметическое
управление
сверх one- Числа g
z, ---'Л о р-
n~T-
ротивной 'Айреса
памяти
г--- - * ♦
^Устройство ввода}
~tl I j___________
j Устройство Вывода |
Сигналы от датчиков
На органе! управления
Рис. XXIV.4. Блок-схема управляющей машины УМ-1НХ
него напряжения переменного тока 0—5 В с частотой
до 1 кГц, выходное сопротивление 75 Ом, время преобра-
зования 15 мкс, точность преобразования 3%. Общее
количество каналов выдачи управляющих сигналов 8;
из них для выдачи непрерывной информации может быть
использовано 4 канала; каждый из остальных 4 каналов
может быть использован для вывода одновременно дис-
цифровых машин, задаются в виде чисел различные
команды с пульта оператора н подключаются печатающие
устройства — электрические машинки и телетайпы.
Питание машины от сети 220/127 В, 50 Гц; потребляе-
мая мощность 150 Вт.
Габаритные размеры; машины (без преобразователей)
880X 330X 535 мм, блока питания 585X 430X 280 мм.
РАЗДЕЛ В
СИСТЕМА СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Глава XXV
АГРЕГАТНАЯ И ЕДИНАЯ СИСТЕМЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
XXV. 1. АГРЕГАТНАЯ СИСТЕМА СРЕДСТВ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АСВТ)
Агрегатная система средств вычислительной техники
(АСВТ) представляет собой набор агрегатных устройств
с унифицированными внешними связями, из которых можно
компоновать различные вычислительные комплексы с за-
данными техническими параметрами, начиная от простей-
ших вычислительных машин сбора информации до слож-
ных многопроцессорных систем управления и массового
обслуживания (для предприятий с непрерывным и дискрет-
ным характером производства). При уточнении сведений
об объекте управления и расширении круга решаемых
задач АСВТ допускает изменение технических характе-
ристик работающей системы путем добавления или замены
отдельных устройств более совершенными без изменения
остальных устройств н всей структуры вычислительного
комплекса. Агрегатный принцип, положенный в основу
связи с аппаратурой ГСП (Государственная система
промышленных приборов и средств автоматизации), дает
возможность создавать на основе АСВТ различные си-
стемы централизованного контроля и первичной обра-
ботки информации, автоматизированные системы управ-
ления технологическими процессами (АСУТП) и автома-
тизированные системы организационного управления
(АСОУ).
В связи с тем, что управляющие вычислительные
комплексы на дискретной элементной базе (АСВТ-Д)
типа М-1000, М-2000 и М-3000 в настоящее время сняты
с производства, описание их не приводится в данном
пособии. Ниже рассмотрены вычислительные комплексы
на основе интегральных микросхем (АСВТ-М) типа М-4030,
М-6000, М-400. Кроме того, в состав АСВТ входят пер-
форационный вычислительный комплекс М-5000 (описание
см. в гл. XXVI) и машины централизованного конт-
роля М-40.
Надежная работа управляющих вычислительных ком-
плексов АСВТ-М весьма сильно зависит от помех в пита-
ющей промышленной сети переменного тока. В тех слу-
чаях, когда необходимо обеспечить высокую надежность
работы комплекса, необходимо использовать выпрямитель-
ное устройство, аккумуляторную батарею и систему
двигатель—генератор. В остальных случаях подвод пи-
тания следует выполнять непосредственно от трансформа-
торных подстанций, а не от распределительных устройств
данного цеха. Этим устраняются помехи, влияющие на
ЭВМ, при переключениях технологических агрегатов.
Для уменьшения помех и предотвращения нарушений
в работе управляющих вычислительных комплексов не-
обходимо выполнять следующие требования при выборе
и прокладке кабелей связи от датчиков: использовать
экранированные кабели (бронированная лента не является
экраном, а только механической защитой); применять
кабели со скрученными парами и общим экраном, который
имеет снаружи изоляцию; заземлять как измерительную
цепь, так и экран; прокладывать кабели связи вдали от
силовых кабелей и мощного электрооборудования.
Рис. XXV. 1. Структурная схема иерархической
системы управления с использованием средств
АСВТ-М:
АПД — аппаратура передачи данных: VCO — уст-
ройство связи с объектом. Остальные обозначения см.
в табл. XXV.1
XXV. 1.1. Вычислительный комплекс М-4030
Комплекс М-4030 применяется в качестве централь-
ной машины в АСУТП, АСОУ, АСУП, ОАСУ, системах
автоматизации научных экспериментов, системах автома-
433
Таблица XXV. 1
Состав комплекса типа М-4030 (базовый комплект)
Наименование устройства Тип Сокр ащениое обозначение Габаритные размеры в мм Масса в кг
Процессор А1411 УПР 1600X1200X 650 700
Пульт управления процессора — — 990Х 1250Х1230 —
Устройство электропитания процес- А8Ш УППР 1600X 600X 650 300
Устройство распределительное А8211 УР 1600X 600X 650 280
Устройство оперативной памяти А21111 * УОП 1600X 600X 650 300
Устройство электропитания памяти А8112 УПП 1600 X 600X 650 350
Устройство управления накопителем на магнитной ленте А3181 УУНМЛ 1600X 600X 650 250
Накопитель на магнитной ленте ЕС-5012 ** НМЛ 1800X900X 700 450
Устройство управления накопителем на магнитных дисках и барабанах А3281 УУНМДБ 1600X 600X 650 250
Накопитель на магнитных дисках ЕС-5052 ** НМД 975X 770X 610 148
Устройство ввода с перфокарт ЕС-6012 УСК 1220Х 1200X 500 300
Устройство вывода на перфокарты ЕС-7010 УВК 1285X1380 X 550 360
Устройство ввода с перфоленты А4116 УСЛ 1085X1140X 800 200
Устройство вывода на перфоленту А4214 УВЛ 1425X1516X685 200
Алфавитно-цифровое печатающее устройство ЕС-7033 АЦПУ 1250X1270X 820 440
* Емкость памяти 128К байт: возможно наращивание числа УОП до четырех с общей емкостью памяти 512К байт.
** В базовый комплект входит четыре устройства НМЛ и два — НМД; возможно изменение конфигурации модели с до- полнением трех НМЛ и до шести НМД.
тизацин проектирования, научно-исследовательских, ин-
женерных расчетах и других системах обработки данных.
Машина М-4030 использует микроэлектронную базу и
является наиболее производительной моделью АСВТ-М.
Комплекс М-4030 совместно с управляющими машинами
М-400, М-6000, М-40 (рис. XXV. 1) и М-5000 позволяет
строить многомашинные иерархические системы управ-
ления.
Состав базового комплекта приведен в табл. XXV.1.
Кроме того, в его состав входит сервисная аппаратура:
перфоратор ПА-80-2/ЗМ (см. гл. XXVI), устройство ре-
гистрации комбинированное УКР-2 (предназначено для
печати информации на пишущей машинке «Консул»
и одновременной регистрации на перфоленте), сервисные
стенды.
Устройство управления процессора осуществляет:
связь процессора с главной памятью; выборку, дешифра-
цию и обработку команд и микрокоманд; анализ и обра-
ботку прерываний; измерение интервалов времени;
команды прямого управления и ручные операции. Арифме-
тическое устройство процессора М-4030 параллельного
действия обеспечивает арифметическую и логическую
обработку информации. На лицевой панели процессора
смонтирован блок управления, с помощью которого инди-
цируется состояние процессора, заносится информация
в регистры и память, включается электропитание.
Процессор имеет один мультиплексный (режим рас-
пределения времени) и три селекторных (режим постоян-
ной работы с одним из внешних устройств) канала. К муль-
типлексному каналу подсоединяются различные сравни-
тельно медленно действующие внешние устройства. Всего
может быть подключено восемь устройств управления
(до 128 распределительных и 56 нераспределительных
внешних устройств). К селекторному каналу подклю-
чаются высокоскоростные внешние устройства. Каждый
селекторный канал позволяет подключение до 8 устройств
управления. Максимальная скорость передачи данных
мультиплексного канала в мультиплексном режиме
50 000 байт/с, в селекторном режиме 140 000 байт/с.
Максимальная скорость передачи данных каждого селек-
торного канала не превышает 1 млн. байт/с. При одно-
временной работе всех трех селекторных каналов макси-
мальная скорость передачи данных для первого канала
1 млн. байт/с, для второго канала 0,67 млн. байт/с, для
третьего 0,33 млн. байт/с.
Средняя производительность процессора —
100 тыс. опер/с. В процессоре принят микропрограммно-
схемный способ управления. Блок микрокоманд имеет ем-
кость 8192 72-разрядных слов. Процессор содержит сверх-
оперативную память (емкость ее 384 36-разрядных слов),
которая служит для хранения содержания 16 общих реги-
стров, четырех регистров с плавающей запятой, информа-
ции диагностики и другой вспомогательной информации.
Пульт управления предназначен для ввода-вывода
информации в М-4030 посредством пишущей машинки.
Устройство оперативной памяти имеет защиту по
записи и чтению. Память разбита на 64 страницы по 512
36-разрядных ячеек.
Перерабатываемая информация представляется: дво-
ичными числами с фиксированной запятой 16- и 32-разряд-
ного форматов; двоичными числами с плавающей запятой
32-разрядного формата (низкая точность) и 64-разрядиого
формата (высокая точность); десятичными числами пере-
менной длины до 31 десятичного разряда; символьными
кодами переменной длины (от 1 до 256 байтов).
Числа представляются: с фиксированной запятой —
в дополнительном коде; с плавающей запятой — в прямом
коде; десятичные — целыми числами в прямом коде.
Диапазон представления чисел: с фиксированной
запятой для 16-разрядного формата от —216 до +(215—1),
для 32-разрядного формата от —231 до + (231—-1); с пла-
вающей запятой для 32-разрядного формата от ±16'65
до =Ь1663 (1—16-6), для 64-раз рядного формата от =Ы6"65
до =tl663 (1—16-14); десятичных чисел от — (1031—1)
до + (1031—1).
Модель реализует полную систему команд АСВТ
н ЕС ЭВМ, обеспечивая информационную совместимость
с машинами ЕС-1020 и ЕС-1030 через интерфейс ввода-
вывода. В машине имеется 149 команд, которые подраз-
деляются на команды арифметики с фиксированной
и плавающей запятой, десятичной арифметики, логиче-
ских операций, передачи управления, переключения со-
434
стояний, ввода-вывода и дополнительные команды. Фор-
маты команд занимают 16 или 48 разрядов.
Сопряжение между каналами и внешними устрой-
ствами осуществляется через стандартный интерфейс
ввода-вывода ЕС ЭВМ. Для передачи информационных
сигналов и сигналов управления в интерфейсе преду-
смотрены 34 функционально разделенных линии. В ка-
честве лнннй передачи используются коаксиальные ка-
бели ИКМ-2; максимально допустимая длина кабеля для
всех линий передачи ие превышает 65 м, за исключением
линий «Выборка» и «Обратная выборка». Максимально
допустимая длина кабеля для кольцевой линии «Выбор-
ка» — «Обратная выборка» 110 м. Приведенные длины
учитывают внутренние соединения устройств.
Питание комплекса М-4030 осуществляется от сети
переменного тока 380/220 В, 50 Гц. Потребляемая мощ-
ность не более 30 кВ-А (базовый комплект 20 кВ-А).
Модель использует две раздельные системы заземления:
систему заземления корпусов (сопротивление растеканию
не более 4 Ом) и информационную систему заземления (со-
Рис. XXV.2. Схема размещения базового комп-
лекта М-4030
противление растеканию 1 Ом). К первому контуру под-
ключаются корпуса панелей, блоков, рам, стоек, электро-
магнитные экраны кабелей и т. п. Ко второму контуру
подсоединяются обратные провода информационных свя-
зей, обратные провода цепей электропитания постоянного
тока и экраны монтажных панелей. Оба контура заземле-
ния ведутся параллельно на расстоянии не менее 150 мм.
Обе системы объединяются в одну физическую точку земли.
Площадь помещения для установки только базового
комплекта должна быть не менее ПО м2 (рис. XXV.2).
В состав комплекса М-4030 входит ряд дополнительных
устройств, которые приведены ниже и поставка которых
требует предварительного согласования с заводом-изго-
товителем.
Экранный пульт ЭП-4030 представляет собой станцию
индикации данных СИД-1000-1.
Устройство электрохимической регистрации графиче-
ской информации (УЭРГ) А5231 обеспечивает вывод алфа-
витно-цифровой и графической информации на электро-
химическую бумагу с максимальной скоростью до 1280 то-
чечных или 128 символьных строк/с. Ширина бумаги типа
ЭХБ-И 486 мм. Устройство состоит из механизма (габа-
ритные размеры 1350X 800X 650 мм) и стойки управления
(1600X 600X 650 мм).
Устройство расширения интерфейса (УРИ) состоит
из двух блоков, каждый из которых дает возможность
подключения восьми устройств управления внешними
устройствами (УВУ). УРИ подключается к каналу ввода-
вывода модели М-4030, увеличивая число подключаемых
'!
УВУ с восьми до 22. В максимальном варианте с исполь-
зованием четырех УРИ к каналу можно подключить
64 УВУ.
Адаптер канал—канал предназначается для обмена
информацией между двумя моделями М-4030. Устройство
обеспечивает скорость передачи до 1 млн. байт/с.
Система устройства «Экран-М» предназначена для
дистанционного отображения информации на экранных
пультах и относится к устройствам связи с объектом,
обеспечивая организацию одновременной оперативной
работы большого количества пользователей. Имеется три
варианта функционирования системы с мультиплексным
каналом ЭВМ.
1. Устройство УВТЛ-Т обслуживает 15 телеграфных
каналов. Роль терминала (оконечного устройства) выпол-
няет телетайп. Дальность связи для однополюсной ра-
боты 300 км, для двухполюсной — 450 км.
2. Устройство УВТЛ-М работает совместно с аппара-
турой «АПД-Микро» (аппаратура передачи данных) и
в качестве терминалов использует экранные пульты ЭП-1
(с дополнительным печатающим механизмом) и ЭП-2
(без него). Количество подключаемых каналов 8. Даль-
ность передачи телефонным и телеграфным каналами
до 8000 км. Местные линии до 5 км.
3. Устройство УВТЛ-М работает совместно с аппа-
ратурой АПД-С. В качестве терминалов используются
те же экранные пульты. Дальность передачи до 7 км.
Имеется специальное математическое обеспечение системы
«Экран-М».
Программное обеспечение модели М-4030 включает
в себя организующую систему (ОС АСВТ), дисковую орга-
низующую систему (ДОС АСВТ), тестовую систему, би-
блиотеку стандартных подпрограмм, генератор программ
сортировки и слияния, трансляторы с языков Ассемблер,
АЛМО, АЛГОЛ, КОБОЛ, АНСИ-КОБОЛ (только для
ДОС), ФОРТРАН и математическое обеспечение для ра-
боты в режиме диалога, а также пакеты прикладных
программ различного назначения.
ОС АСВТ обеспечивает работу в мультипрограммном
режиме, позволяя одновременно решать до 14 задач.
Основной частью ОС АСВТ являются управляющие про-
граммы: диспетчер заданий, организующий прохождение
непрерывного потока работ через вычислительную си-
стему; главный диспетчер, обеспечивающий двустороннюю
связь оператора с системой; супервизор, управляющий
выполнением всех задач и осуществляющий обслужива-
ние, контроль и управление техническими средствами;
локатор-загрузчик, реализующий поиск программ в би-
блиотеке и загрузку их в оперативную память; система
управления данными, организующая обмен информацией
между программой пользователя и устройствами ввода-
вывода.
Обслуживающие программы ОС АСВТ обеспечивают
объединение раздельно транслированных с одного или
разных языков программ в единое целое (редактор-ком-
поновщик), включение или изъятие программ (программа
корректировки библиотек), распечатку содержимого ре-
гистров и заданных участков памяти, прослеживание пе-
редач управления и выполнения команд (отладчик),
перезапись с одного носителя на другой (программа обмена
между носителями).
Генератор программ сортировки и слияния предназна-
чен для преобразования неупорядоченного массива в упо-
рядоченный.
ДОС АСВТ состоит из 50 согласованных между собой
системных программ, которые подразделяются на органи-
зующую программу, программы-трансляторы с языков
и служебные программы. Организующая программа
управляет автоматической обработкой последователь-
ности программ и в свою очередь состоит из супервизора,
системы ввода-вывода, монитора и системы передачи дан-
ных. Супервизор управляет загрузкой программ в опера-
тивную память, система ввода-вывода -— связью между
435
процессором и внешними устройствами, монитор — авто-
матической обработкой последовательности программ.
Система передачи данных используется, когда ввод и
вывод производятся по линиям связи. К служебным про-
граммам относятся «редактор связей» для обслуживания
библиотек, генератор программ сортировки и слияния
и программы перезаписи с носителя на носитель.
Математическое обеспечение для работы в режиме
диалога (МОД АСВТ) является расширением ДОС АСВТ
и кроме пакетной обработки позволяет пользователям
системы получить непосредственный доступ к решаемым
задачам через терминальные устройства в режиме коллек-
тивного пользования. МОД работает под Управлением
ДОС.
XXV. 1.2. Комплекс технических
средств М-6000/М-7000 АСВТ-М
Комплекс предназначен для компоновки проектным
путем автономных информационных и управляющих
вычислительных систем, работающих в реальном масштабе
Секция крпаобая
Рис. XXV.3. Структурная схема машины М-6000 (комплекс № 10)
времени. Комплекс применяется в АСУТП различных
классов в качестве центра коммутации сообщений или
группового устройства управления комплексом устройств
ввода-вывода мощных вычислительных систем, для сбора
и первичной переработки информации или вывода ее
в вышестоящую ступень, в исследовательских целях.
Технические характеристики агрегатных модулей
приведены в табл. XXV.2. Система счисления двоичная; си-
стема команд одноадресная; способ представления чисел —
с фиксированной н плавающей запятой. Среднее время
выполнения операций над 16-разрядными операндами,
мкс: сложения — 5, умножения — не более 50, деле-
ния — не более 60. Производительность составляет 2 - 10s
адресных операций и до 18-105 безадресных микроопе-
раций в с.
Агрегатные модули ввода-вывода подключаются к вы-
числительному комплексу через стандартное сопряже-
ние 2К непосредственно к процессору, расширителю
ввода-вывода, каналу прямого доступа в память или раз-
ветвителю сопряжения 2К. Процессор имеет восемь вы-
ходов на сопряжение 2К. Число выходов может быть уве-
личено до 22, 38 или 54 путем подключения соответственно
одного, двух или трех расширителей ввода-вывода.
Сопряжение 2К предусматривает параллельную пере-
дачу информационных слов по 16 двоичных разрядов,
не регламентирует жесткий порядок обмена информацией
в начале и в конце выполнения операций ввода-вывода,
допускает двусторонний обмен информацией в одной
операции, не регламентирует контрольные функции,
возлагаемые на устройства ввода-вывода. В интерфейсе
2К предусмотрено 49 функциональных разделенных линий.
Многопроцессорные системы компонуются при по-
мощи пары дуплексных регистров или через дуплексный
регистр и канал межпроцессорной связи. Для связи с уст-
ройствами АСВТ-Д, имеющими выход на сопряжение 2А
(2В), предусмотрен согласователь А711-1, который исполь-
зуется также для подключения к вычислительному ком-
плексу М-4030 или ЕС ЭВМ.
В зависимости от набора модулей выпускаются 15 ти-
повых комплексов (табл. XXV.3) и специфицированные
комплексы, представляющие собой различные варианты
комплектации устройствами АСВТ-М.
Примеры структурной схемы типового комплекса
№ 10 и схемы размещения оборудования комплекса № 5
приведены соответственно на рнс. XXV.3 и XXV.4.
Модули вычислительного комплекса,
таймер, модули для связи с объектом,
согласователи и блоки питания монти-
руются в шкафах 1600X 600X 650 мм,
масса которых не превышает 250 кг.
Кроссовая секция имеет такие же габа-
ритные размеры. Масса устройств ввода-
вывода не превышает 160 кг; А531-5
имеет массу 280 кг; у А522-1 масса меха-
низма печати и приемника бумаги 670 кг,
а устройства управления — 50 кг.
Рис. XXV.4. Схема размещения оборудо-
вания машины М-6000 (комплекс № 5)
Питание осуществляется от сети переменного тока
380/220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность зависит от на-
бора устройств и при максимальном наборе не превышает
25 кВ-А.
При прокладке кабелей связи с УСО кроме общих
требований, изложенных в начале этого параграфа, не-
обходимо учитывать, что входное сопротивление для
сигнала 0—5 мА составляет 1000 Ом, для 20 мА — 250 Ом
н для 1000 мА — 50 Ом. Сопротивление линии связи
с термометром сопротивления 2,5 Ом (каждый провод),
а с термоэлектрическим термометром (включая и его
самого) не более 75 Ом. Помехи в кабеле связи подавляются
интегрирующим аналого-цифровым преобразователем
А611-4 и усилителем А613-1; при увеличении сигнала
помехи необходимо применение фильтров, если это до-
пускается динамикой объекта. Измерительная линия
обязательно должна быть заземлена в одной точке. Если
используются изолированные (по принципу работы)
датчики, то целесообразно применять А6П-8/1 с заземлен-
ным выходом. При использовании интегрирующего пре-
образователя А611-4 с изолированными датчиками не-
обходимо в кроссовой секции сделать искусственное за-
земление всех датчиков. Экран измерительной линии
436
Таблица XXV.2
Технические характеристики агрегатных модулей АСВТ-М
Н аименование Тип Основные данные
Модули ВI Процессор ячислительн А131-3 А131-7 ого комплекса М-6000 Количество выполняемых команд 72 Количество выполняемых команд 80
Оперативное запоминающее устрой- ство А211-8 Емкость 4096 слов. Разрядность 18 двоичных раз- рядов
Расширитель арифметический А131-1 Скорость выполнения операций со словами двойной длины, мкс: умножение 45, деление 60, сдвиги 3,2 -ф + (1,3 п) п, где п — число сдвигов
Расширитель ввода-вывода А491-1 А491-5 Количество подключаемых устройств ввода-выво- да 16. Работает с процессором А131-3 То же. Работает с процессором А131-7
Канал прямого доступа в память А152-1 Состоит из 2 каналов. Число устройств ввода-выво- да, подключаемых к каждому подканалу, 2. Макси- мальная скорость передачи данных (при работе одного подканала) 400 тыс. слов/с
Канал инкрементный А152-3 Максимальная скорость работы канала 25-104 опер/с. Канал обеспечивает прием входных сигналов при со- провождении их стробами длительностью не менее 0,2 мкс. Период следования строба при длительности менее 1 мкс не менее 1,2 мкс
Канал межпроцессорной связи А153-1 Выполняет независимо от работы процессора запись в ЗУ и чтение из ЗУ по адресам, получаемым извне. Максимальная скорость 40 тыс. цикл/с
Устройство наращивания памяти Устройств Устройство ввода с перфоленты А151-1 а ввода-выво А411-1 Обеспечивает подключение до 8 запоминающих устройств емкостью по 4096 16-разрядных слов каж- дое. Количество магистральных линий связи 2 да и внешней памяти Скорость ввода информации до 1500 строк/с. Устрой- ство обеспечивает ввод информации с 5-, 6-, 7- и 8-до- рожечной перфоленты, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 1391—70. Габаритные размеры 945Х 650х 600 мм
Устройство вывода на перфоленту А421-2 Скорость вывода информации до 1500 строк/с. Пер- форирование производится на 5- или 8-дорожечной перфоленте, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 1391—70. Устройство обеспечивает вывод информа- ции, кодированной по ГОСТ 13052—67. Габаритные размеры 650 x 600x1000 мм
Устройство печати технологической информации А521-2 Скорость печати до 10 знак/с. Использована печа- тающая машинка АПМ-ЗМ. Габаритные размеры 650X1070X 600 мм
437
Продолжение табл. XXV.2
Наименование Тип Основные данные
Устройство печати с клавиатурой А531-3 Максимальная скорость печати 10 знак/с. Количе- ство знаков в строке 106. Использована печатающая машинка «Консул-260». Кодировка символов по ГОСТ 13062—67. Габаритные размеры 740X1250 X 650 мм
Устройство ввода-вывода А531-2 А531-5 Быстродействие при вводе и выводе до 400 симв/мин. Устройство работает в режимах: ввод с клавиатуры; ввод с клавиатуры с одновременной перфорацией ленты; ввод с перфоленты с печатью; то же с перфо- рацией; печать на аппарате Т63; вывод на печать и перфоленту. Габаритные размеры 1230X 850X 850 мм Скорость ввода с перфоленты до 200 строк/с. Ско- рость вывода на перфоленту 75±7,5; 100±10; 150± ± 15 строк/с. Режимы работы аналогичны устройству А531-2; для печати используется «Консул-260». Габа- ритные размеры 2450Х 1900Х 1600 мм
Устройство внешней памяти на ма- гнитных дисках и магнитных бараба- нах А322-2 Тип накопителя: ЕС-5035 и (или) ЕС-5052. Количе- ство накопителей до 2. Скорость передачи информации, К слов/с: для ЕС-5035—50, для ЕС-5052—78. Среднее время доступа, с: для ЕС-5035—0,02, для ЕС-5052—0,06. Предельные размеры сектора 32—1600 слов
Устройство внешней памяти на ма- гнитной ленте А311-3 Тип накопителя: ЕС-5012 (допускаются ЕС-5017 и ЕС-5019). Количество накопителей 1—8. Скорость передачи информации для ЕС-5012 16 или 64К байт/с. Скорость 64К байт/с реализуется через канал прямого доступа в память, скорость 16К байт/с — через про- цессор М-6000. Количество одновременно функциони- рующих каналов ввода-вывода 1. Плотность записи 8 или 32 строк/мм
Таймер А129-1 Отрабатывает интервалы времени от 64 мкс до 0,52472 с. Дискретность изменения интервала 64 мкс
Устройство печатающее параллель- ное А522-1 Скорость печати 600/1100 строк/мин. Количество разрядов в строке 128. Габаритные размеры: устрой- ства управления 600X 650X 740 мм, механизма печати 1200X1900X 750 мм, приемника бумаги 1260Х770Х X 640 мм
Станция индикации данных (СИД-1000) А542-2 Количество строк 16. Количество символов на экране 1024. Ансамбль алфавитно-цифровых симво- лов по ГОСТ 13052—67 (русский, латинский алфавиты, цифры, специальные знаки, знак-указатель) 96. Время начертания одного символа 11 мкс. Габаритные раз- меры 1165Х 807х 1103 мм
Станция индикации графических данных (СИГД) А532-1 Количество адресуемых точек 1024Х1024. Длина векторов 1,8—338 мм. Количество символов в набо- ре 96. Габаритные размеры 1150 X 700 X 850 мм
Устройство привязки осциллографа А633-1 Максимальное количество подключаемых к УПО одновременно работающих осциллографов 2, световых карандашей 1, разрядность отрабатываемых коорди- нат по осям х и у 10 бит
.'М:
438
Продолжение табл. XXV.2
Наименование Тип Основные данные
М о Аналого-цифровой преобразователь сигналов постоянного напряжения нули для свя А611-8 А611-4 з и с объектом Входной сигнал 0—10, 0—5 В. Количество входов 4. Класс точности 0,2/0,15 (изолированный датчик), 0,3/0,2 (заземленный датчик) Пределы изменения входного сигнала (—5)—(0)— (4-5) В. Допустимые значения выходного кодирован- ного сигнала соответствуют натуральному ряду чисел от 0 до 2047. Класс точности 0,2/0,15
Коммутатор бесконтактный А612-9 Обеспечивает однополюсную коммутацию напряже- ния ±5 В по 16 каналам. Время включения 3 мкс
Коммутатор контактный А612-5 Время переключения контакта ^15 мкс. Комму- тация сигналов низкого уровня по 16 каналам. Основ- ная погрешность 0,05; 0,1; 0,5%
Модуль управления коммутаторами А612-1 Адресная емкость 256 каналов. Конструктивная емкость 32—128 каналов. Число ступеней коммута- ции 2. Режим управления адресный, групповой. Коммутируемые сигналы 0—100 мВ, 0—5 В
Усилитель сигналов низкого уровня А613-1 Диапазон входных сигналов: (—10)—(0)—(4-Ю); (-20)-(0)-(4-20); (-50)-(0)—(4-50); (-Ю0)-(0)- (4-100) мВ. Входное сопротивление не менее 5 МОм
Модуль фильтров А613-6 А613-9 Обеспечивает подавление помех частотой 50 Гц в 16 входных цепях постоянного напряжения 0—0,1 и 0—5 В То же при напряжении 0—10 В
Модуль нормализации А613-2 В зависимости от типа применяемых датчиков комп- лектуется различными блоками нормализации БН-12, тип и количество которых определяется опросным листом. Допускается установка 16 блоков
Блок нагрузок БН-9 Обеспечивает преобразование токового сигнала в сигнал напряжения. Количество входных кана- лов 16. Выполняется в 6 вариантах
Блок нормализации БН-12 Предназначен для автоматической компенсации термо-э. д. с. холодных спаев термометров термо- электрических, преобразования сигналов термоме- тров сопротивления, а также потенциометрических датчиков в напряжение постоянного тока, исполь- зуется в качестве источников регулируемого напря- жения. Количество каналов в каждом блоке 2. Коли- чество типов блоков 13
Цифроаналоговый преобразователь код—ток А631-2 Выходной сигнал: постоянный ток 0—5 мА; сопро- тивление нагрузки 0—2,5 кОм. Класс точности 0,2/0,15
439
Продолжение табл. XXV.2
Наименование Тип Основное данные
Модуль ввода дискретной информа- ции А622-2 Обеспечивает ввод информации о состоянии датчи- ков по 16 каналам
Модуль ввода инициативных сигна- лов А622-4 Обеспечивает ввод информации по 8 каналам
Модуль ввода число-импульсных си- гналов А623-1 Количество входов 1. Максимальная частота сле- дования входных импульсов: при работе по алгоритму 20 кГц, при работе модуля в режиме пересчетного элемента 2Ю0 кГц
Блок разделительный А623-8 Количество цепей 2Х 16
Модуль группового управления вво- дом дискретной информации А622-1 Максимальное количество управляемых модулей, набираемых в любом сочетании, 22. Время, затра- чиваемое на опрос управлямых модулей, равно вре- мени выполнения процессором трех команд ввода- вывода
Модуль кодового управления бескон- тактный А641-1 А641-2 А641-3 Количество выходных шин 10. Коммутируемый ток 50 мА. Коммутируемое напряжение 13,8 В Количество выходных шин 10. Коммутируемый ток не более 150 мА. Коммутируемое напряжение не более 44 В То же, но количество выходных шин 5
Модуль импульсного управления А641-4 Количество выходных шин 5. Коммутируемый ток не более 150 мА. Коммутируемое напряжение не более 44 В. Длительность импульса от 1 мс до 6,3 с
Модуль кодового управления кон- тактный А641-5 Количество выходов в группе 10. Количество групп в модуле 2. Выход представлен переключающим кон- тактом (мощность 50 В-А)
Модуль позиционного управления А641-6 Количество выходов в группе 16. Количество групп в модуле 2. Выход представлен замыкающим кон- тактом (мощность 50 В-А)
Модуль переключения контактный А641-7 Количество выходов 28 (одновременное переключе- ние). Выходы модуля представлены переключающими контактами (мощность 50 В-А)
Модуль группового управления вы- водом дискретной информации А641-11 Обеспечивает управление модулями А641-1— А641-4 до 16, 32, 48 или 64 шт.
Модуль наращивания вывода ди- скретной информации А641-13 Обеспечивает подключение 16 выходных модулей бесконтактных (А641-1—А641-4)
Расширитель управления коммутато- рами А612-2 Количество конструктивных мест для установки коммутаторов А612-5, А612-9 и модулей фильтров А613-6—16 шт.
440
Продолжение табл. XXV.2
Наименование Тип Основные данные
Согласователь 2К/2А (2В) Согласов А711-1 а т е л и Максимальная частота 400 тыс. слов/с
Дуплексный регистр А491-3 Физические параметры сигналов соответствуют уров- ням, принятым для микросхем серии 155
Разветвитель связи с объектом А714-1 Конструктивно позволяет подключать до 16 преоб- разователей (модулей). Число модулей можно увели- чить до 32, 48 или 64
Разветвитель сопряжения 2К А151-2 Максимальное количество подключаемых термина- лов 15. Максимальное расстояние между разъемами сопряжения 2К концентратора и разъемами сопря- жения 2К разветвителя 50 м. Разветвитель может передавать информацию через сопряжение 2К про- цессора, канала прямого доступа в память, расшири- теля ввода-вывода
Модуль быстрой передачи данных А723-1 Скорость передачи в линии связи 400К бит/с. Мак- симальная дальность 1 км
Модуль параллельной передачи дан- ных А721-2 Формат знака 8 двоичных разрядов. Максимальная скорость передачи 50 знак/с. Максимальная дальность 15 км
Устройство промежуточной памяти А215-8 Емкость 8 16-разрядных регистров. Прием инфор- мации 16-разрядными словами
заземляется в той же точке, в которой заземлена измери-
тельная линия.
Программное обеспечение М-6000 включает перфолен-
точную систему (ПЛС), магннтно-ленточную систему
(МЛС) и дисковую операционную систему (ДОС).
В состав ПЛС входят транслирующая система, система
ввода-вывода для абсолютных программ, основная управ-
ляющая система, библиотеки стандартных подпрограмм,
интерпретирующая система БЭЙСИК, тестовые системы,
супервизор реального времени.
Транслирующая система включает в себя транс-
лятор с машинно-ориентированного языка МНЕМОКОД,
трансляторы с процедурных языков ФОРТРАН и АЛГОЛ,
а также редактор символьной информации. Все про-
граммы этой системы являются абсолютными, т. е.
настроенными на определенные адреса главной памяти.
В язык МНЕМОКОД входят 14 адресных команд,
39 безадресных, 11 команд расширенной арифметики,
34 псевдокоманды * и 18 команд ввода-вывода. Транслятор
с МНЕМОКОДа может выдавать абсолютную или переме-
щаемую результирующие программы. Для машины
М-6000 используются версии ФОРТРАН-П, ФОРТРАН-IV
и диалект АЛГОЛ-60. Редактор символьной информации
дает возможность вносить изменения в массивы данных,
состоящие из операторов программ на языках, или же
в любые другие строки символов.
* Под псевдокомандой понимается команда трансля-
тору, а не машине.
Система ввода-вывода абсолютных программ предна-
значена для абсолютных программ, которые применяются
при относительно редких изменениях и ограниченном
объеме памяти вычислительного комплекса. В состав
системы входят абсолютный загрузчик, абсолютные драй-
веры. Абсолютные программы должны содержать все
подпрограммы, необходимые для их работы, ибо они
не могут использовать библиотечные подпрограммы.
Абсолютный загрузчик обеспечивает управление устрой-
ством ввода, осуществляя загрузку программ с этого
устройства. Абсолютные драйверы — служебные про-
граммы, которые запускают устройство ввода-вывода
и управляют им во время пересылки данных.
Основная управляющая система (ОУС) обеспечивает
загрузку, компоновку, отладку и выполнение перемещае-
мых программ, вырабатываемых трансляторами с МНЕ-
МОКОДа, ФОРТРАНа и АЛГОЛа. ОУС состоит из си-
стемы ввода-вывода перемещаемых программ, перемеща-
ющего загрузчика, генератора управляющей системы
и отладочной программы.
Система ввода-вывода представляет собой набор под-
программ управления вводом-выводом и драйверов для
периферийных устройств. Запросы на операции ввода-
вывода вызывают подпрограмму управления вводом-
выводом, а последняя направляет запрос соответствую-
щему драйверу, который начинает операцию и возвращает
управление вызывающей программе.
Перемещающий загрузчик загружает рабочие про-
граммы, вырабатываемые трансляторами. Способность
441
Таблица XXV.3
Состав типовых комплексов М-60')')
Номер типового комплекса
Наименование устройства Условное обозначение Модель 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Количество в П'туках
Процессор ПР А131-3 А131-7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Устройство оперативное запоминающее Расширитель арифметиче- ский ОЗУ РА А211-8 А131-1 2 4 1 4 1 4 1 4 1 8 6 8 8 8 8 8 4 4 4
Расширитель ввода-выво- да РВВ А491-1/1 А491-1/2 А491-5/1 А491-5/2 — 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Устройство наращивания памяти Канал прямого доступа в память Канал межпроцессорной связи 1 Устройство ввода с пер- фоленты Устройство вывода на перфоленту Устройство печати с кла- виатурой Устройство печати техно- логической информации УНП кпдп кме УВвПЛ УВПЛ УПК УПТ А151-1 А152-1/1 А153-1 А411-4 А421-2 А531-3 А521-2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Устройство ввода-вывода ВВУ-1 ВВУ-2 А531-2 А531-5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Станция индикации дан- ных СИД-1000 А542-2/1 А542-2/3 — — — 1 1 1 1 1 1 1 2 1 — 1 — 1
Устройство внешней па- мяти на магнитных дисках Устройство внешней па- мяти на магнитных лентах Станция индикации гра- фических данных Устройство параллельно/) печати Таймер Регистр дуплексный УВПМД УВПМЛ сигд УПЧП ТМР ДР А322-2/4 АЗ 11-3/4 А532-1 А522-1 А129-1 А491-3 — 1 1 2 1 3 1 3 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 о 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
442
Продолжение табл. XXV.3
Наименование устройства Условное обозначение Модель Номер типового комплекса
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Количество в штуках
Модуль параллельной пе- МППД А721-2/1 — — -— 1 1 -— — 1 1 2 — — — — —
редачи данных А721-2/2 — — — 1 1 — — 1 1 2 —
Модуль быстрой переда- МБПД А723-1/2 .— — — .— — — —— 3 1 —
чи данных
Разветвитель сопряже- ний 2 К PC А151-2/5 — — — — — — — — —- — 3 1 — — —•
Аналого-цифровой преоб- АЦП А611-8/2 — — 1 1 1 — 1 1 — — — 1 — — 1
разователь А611-4 — — — 1 1 — 3 1 1 —
Усилитель сигналов низ- кого уровня УН А613-1 — — 1 2 2 — — 1 1 — — — — —- 1
Коммутатор бесконтакт- ный КССУ А612-9 — — 5 8 16 — 64 8 6 — — 34 — — 5
Коммутатор контактный КСНУ А612-5 — — 4 8 16 — — 8 4 — — — — — 4
Модуль управления ком- мутаторами МУК А612-1 — — 2 3 3 — 4 2 1 — — 2 — — 2
Расширитель управления коммутаторами РУК А612-2 — — 1 1 2 — 5 2 1 — — 4 — — 1
Модуль фильтров МФ А613-6 — — 4 4 4 — 8 4 — — — 32 — — 4
Модуль нормализации мн А613-2 — — 2 4 8 — — 4 2 — — — — — 2
Блок нормализации БН-9 — — — 5 8 16 — 56 8 6 — — 32 — — 5
Преобразователь код— пкт А631-2 — — — — —— — — — — 8 20 20 — — —
ток
Разветвитель связи с объ- РСО А714-1/1 — 1 1 1 — — —
ектом А714-1/3 — — — — -— — — — — — 1 1 — — —
Модуль группового уп- МГУ А622-1/7 1 1 2 1 2 2 1 5 5 1
равления вводом дискрет- ной информации А622-1/8 (4) — — — 1 1 — 3 1 3
Модуль ввода дискретной информации МВвДИ А622-2 — — 10 12 24 — 26 25 9 5 — — — — 10
Модуль ввода инициатив- МВвИС А622-4 — — 3 8 24 — 4 20 28 3 86 44 — — 3
ных сигналов
Модуль ввода число-им- пульсных сигналов МВвЧИС А623-1 — — 5 4 8 — 33 20 50 — — 60 — — 5
Модуль группового уп- МУВ А641-11 — — 1 1 1 — 1 1 1 1 3 1 — — 1
равления выводом дискрет- ной информации
Модуль наращивания вы- вода дискретной информа- МНВ А641-13 — — — — 1 — 1 1 3 —
ции —
443
Продолжение табл. XXV.3
Номер типового комплекса
Наименование устройства Условное обозначение Модель 11 2 | 31 4 1 5 | 6 1 71 8 1 9 1 10 1 11 1 12 1 13 1 14 1 15
Количество в штуках
Модуль кодового управ- ления бесконтактный МКУБ-1 МКУБ-2 МКУБ-3 А641-1 А641-2 А641-3 — — 4 8 4 16 — 20 12 29 8 16 18 5 — — 4
Модуль кодового управ- ления контактный МКУК А641-5 — — 6 12 24 — 10 20 28 6 63 20 — — 6
Модуль импульсного уп- равления МИУ А641-4 — 19
Модуль позиционного уп- равления МПУ А641-6 •— •*— 2 2 2 — — — 7 — — — — — 2
ВС-27-2,5А — .— 1 2 2 — — 2 1 — — — — — 1
Выпрямитель стабилизи- — ВС-27-6 — — 2 4 6 — 2 7 6 2 8 4 — — 2
рованный ВС-5-10А 2 5 8 10 13 8 14 20 18 13 26 18 6 6 9
Блок питания — БПт-15 БПт-7А 1 1 1 3 1 4 1 4 1 5 5 5 9 8 7 10 8 3 3 4
Блок распределительный — БРс-2 — -— 2 4 5 1 5 8 9 4 10 6 — 1 2
Блок включения — БВ-6 БВ-7 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Стабилизатор напряже- ния — СНП-27-2 — — — — — — — 1 2 — __ — —
Шкафы типовые — — 1 2 4 7 8 4 8 11 12 7 12 9 2 3 4
Секция кроссовая — А651-1 — — 1 1 2 — 3 3 2 1 2 3 — — 1
Площадь, занимаемая комплексами, в м2 — — 36 36 50 64 72 70 72 97 ИС 96 105 71 40 45 60
загрузчика связывать подпрограммы позволяет потре-
бителю разделять программу иа несколько частей, трансли-
ровать и проверять их раздельно, а затем объединять
в одну программу. Перемещающий загрузчик обеспечивает
получение абсолютного варианта перемещаемой про-
граммы, который может включать в себя библиотеч-
ные подпрограммы и сегменты ОУС, необходимые про-
грамме.
Генератор управляющей системы вырабатывает абсо-
лютный вариант ОУС из перемещаемых подпрограмм
ОУС, предназначенный для работы с конкретной конфи-
гурацией технических средств. Генератор управляющей
системы является абсолютной программой, которая загру-
жается абсолютным загрузчиком.
Отладочная программа обеспечивает: распечатку вы-
бранных областей памяти, прослеживание частей про-
граммы при ее выполнении, модификацию содержимого
выбранных областей памяти, модификацию моделируемых
машинных регистров, остановы в контрольных точках,
444
запуски программы с любой точки, повторный запуск
отладочной программы и задание базы перемещения
программы.
Библиотека стандартных подпрограмм используется
при программировании на МНЕМОКОДе, ФОРТРАНе
или АЛГОЛе. Она содержит математические подпро-
граммы, подпрограммы операций расширенной арифметики,
обслуживания ввода-вывода, служебные и смешанные
подпрограммы. Библиотека стандартных подпрограмм
первичной переработки информации составлена на МНЕ-
МОКОДе и содержит отдельные подпрограммы масштаб-
ных преобразований и первичной переработки, включая
усреднение, сглаживание, введение поправок, контроль
и выработку регулирующих воздействий.
Интерпретирующая система БЭЙСИК управляет ра-
ботой программ, написанных на языке того же наимено-
вания. Язык БЭЙСИК предназначен для решения инже-
нерно-математических задач в режиме диалога человека
с машиной.
Тестовая система служит для проверки функциониро-
вания вычислительных систем. С помощью тестов обеспе-
чивается проверка всех агрегатных модулей М-6000.
Супервизор реального времени модифицированный
(СРВ-M) осуществляет управление выполнением задач
согласно их временным характеристикам. Максимальное
число задач, обрабатываемое супервизором, 98. Эти задачи
выполняются последовательно в зависимости от началь-
ной задержки перед первым выполнением задачи (фазы)
и периода между двумя последовательными выполнениями
задачи (интервала). Языки программ для СРВ-М —
МНЕМОКОД и ФОРТРАН. В системе могут решаться
так называемые фоновые задачи, которые выполняются
в промежутки времени между решениями задач реального
времени.
Для работы СРВ-М необходим следующий минимум
оборудования: процессор с памятью 8К> таймер и уст-
ройство печати с клавиатурой.
МЛС обладает теми же функциональными возмож-
ностями, что и ПЛС, но в качестве системного носителя
использует магнитную ленту.
Дисковая операционная система (ДОС) обеспечивает
пакетную обработку программ, которые хранятся во внеш-
ней памяти н в оперативную память загружаются при не-
обходимости. Пакет заданий позволяет без вмешательства
оператора проводить трансляцию, объединение, загрузку
и выполнение программ, написанных на языках МНЕМО-
КОД, ФОРТРАН н АЛГОЛ. В состав ДОС входят управ-
ляющая программа, набор системных программ и библио-
тека перемещаемых подпрограмм. Управляющая про-
грамма включает в себя программу-супервизор, диспетчер
заданий и драйверы устройств ввода-вывода, которые
организуют прохождение задач, обслуживание их во время
выполнения и управление работой периферийного обо-
рудования. К системным программам принадлежат транс-
ляторы с языков МНЕМОКОД, ФОРТРАН, ФОР-
TPAH-IV, АЛГОЛ и перемещающий загрузчик. Имеются
две библиотеки перемещаемых программ: основная библио-
тека перемещаемых подпрограмм ДОС/ДОС РВ и библио-
тека ФОРТРАН-IV для ДОС/ДОС РВ, которая обеспе-
чивает работу с числами повышенной точности.
Система М-7000 отличается от М-6000 следующими
показателями: увеличена адресуемая память до 128К
слов памяти; введены новые способы адресации (индекса-
ция и автоиндексация); дополнительно предусмотрены
индексные регистры, регистры баз, регистры границ
защиты; расширен основной набор команд, включая
команды для работы двухпроцессорных систем и команды
микропрограммного управления; время выполнения команд
уменьшено примерно в 2 раза; изменена организация
ввода-вывода с использованием канала прямого до-
ступа в память. Обеспечена полная преемственность пере-
мещаемых программ на МНЕМОКОДе М-6000 для машины
М-7000. Устройства ввода-вывода и связи с объектом
одинаковы для обоих типов машин. Машины М-7000
будут выпускаться в виде базовых комплексов, у которых
процессор имеет модель А131-6. Оперативное запомина-
ющее устройство А211-14 обладает памятью 16 К. У канала
прямого доступа в память (А152-5) имеются 4 подканала.
Расширитель типа А131-8 обеспечивает выполнение команд
расширенной арифметики- и команд дополнительного
набора. К процессору и каналу прямого доступа в память
может быть подключено до 3 расширителей ввода-вывода
типа А491-4, каждый нз которых имеет 16 выходов на
сопряжение 2К. Будет выпускаться несколько базовых
вычислительных комплексов.
XXV. 1.3. Управляющий вычислительный
комплекс М-400
Комплекс М-400 предназначен для автоматизации
технологических процессов, сложных научных экспери-
ментов, испытательных и измерительных комплексов,
которые характеризуются значительными величинами-
потоков информации, обрабатываемой в реальном масштаое
времени.
Базовый комплект включает: процессор, магнитное
оперативное запоминающее устройство, символьно-печа-
тающее устройство ввода-вывода (пишущая машинка
«Консул-260») и перфоленточное устройство ввода-вывода
(фотосчитыватель FS-1501 и перфоратор ПЛ-150).
Комплекс М-400 имеет одношинную структуру, при
которой все устройства (процессор, память, накопители
и прочее периферийное оборудование) подсоединяются
к общему быстродействующему каналу связи, именуемому
общей шиной. Такая структура позволяет: передавать
потоки информации в широком диапазоне скоростей (в за-
висимости от требуемой скорости выбирается соотношение
программных и аппаратурных средств управления пото-
ками), устанавливать прямую связь внешних устройств
между собой и с памятью (без участия процессора), моди-
фицировать и расширять систему, компоновать много-
процессорные комплексы.
Характеристика процессора: тип параллельный; код
двоичный (отрицательные числа представляются в допол-
нительном коде); фиксированная запятая; слово состоит
из 16 информационных и 2 контрольных разрядов; общее
количество регистров 8, 2 из которых используются как
счетчик инструкций и указатель стека (под стеком пони-
мается доступ к любой зоне оперативной памяти любого
объема); имеется 12 видов адресации (прямая, косвенная,
относительная, непосредственная, с индексацией, с авто-
декрементом, с автоинкрементом и др.); 64 инструкции
в сочетании с видами адресации обеспечивают выполне-
ние свыше 400 различных команд над словами и байтами;
система прерываний приоритетная, многоуровневая;
быстродействие до 400 тыс. опер/с; скорость передачи
данных по общей шине 400 тыс. слов/с.
Магнитное оперативное запоминающее устройство
имеет емкость 8К и может расширяться до 128К.
Программное обеспечение базового комплекса М-400
представляет собой перфоленточную операционную (орга-
низующую) систему ПОС-400, в которую входят: трансля-
тор-ассемблер; интерпретатор; загрузчик; редактор текста;
отладчик; исполнитель ввода-вывода; программа рас-
печатки памяти; пакет программ для плавающей запятой;
операционная система режима реального времени
(РВС-400), дисковая операционная система и транслятор
с ФОРТРАН-IV.
XXV. 1.4. Комплекс средств
централизованного контроля М-40
Комплекс М-40 предназначен для контроля и управле-
ния технологическими процессами. Его характерными
особенностями являются значительное быстродействие
по опросу аналоговых и дискретных датчиков, высокая
помехозащищенность аналоговых сигналов, сбор инфор-
мации от рассредоточенных объектов и непосредственный
обмен с вычислительными машинами, что позволяет
создавать иерархические системы с машинами М-40 в ка-
честве низового звена.
Модели системы М-40 обеспечивают сбор информации,
линеаризацию и масштабирование, сигнализацию откло-
нений, многоканальное двухпозиционное регулирование,
индикацию параметров на цифровых индикаторах, ре-
гистрацию параметров и запись данных на перфоленту.
В табл. XXV.4 приведены модели и состав комплекса
М-40, который зависит от требований технологического
объекта. Например, машина М-43 может использоваться
также для автоматического управления внутризаводской
транспортной системой (конвейеры, подвесные монорель-
совые дороги, контейнерные перегружатели и т. п.).
Машина М-43 обеспечивает: выбор оптимальных вариан-
тов маршрутов движения транспортных средств и их
адресование; представление системы на мнемосхеме;
445
Таблица XXV.4
Модификация и состав комплекса М-40
Наименование устройства Условное обозначение Модели комплекса М-40*
М-41 М-42 М-43
Количество в штуках
с Е max сз Е max С Ё хеш 1
Базовая мо- дель** Устройство вво- да сигналов низко- го уровня Блок компенса- ции холодных спаев Устройство пе- чати технологиче- ской информации Устройство вы- вода двухпозици- онных сигналов Устройство вво- да дискретной ин- формации Устройство за- поминающее no- fl у постоянное Устройство вы- вода на перфо- ленту Устройство пе- чати * Обозначени составу модификацн * * В базовую м (УЦ); запомииающе< блоков индикации ( УВНУ БКХ УПТ УВДС УВДИ УЗПП УВПЛ УП-16 min соответс и; max — макс одель входят ц устройство ( БИ). 1 1 ггвус има; ’НТр УЗП 1 2 16 1 1 JT К тьно альн П) 1 1 НИИ му. ое у 8 1 2 16 1 2 маль стро вы нс 1 1 ном йств сны 8 64 2 1 1 2 1 У о к
опрос датчиков на трассе; выдачу управляющих воздей-
ствий на исполнительные механизмы, аварийные отключе-
ния приводов, первичную обработку по учету транспорт-
ных потоков с выдачей данных на печать или перфо-
ленту.
Количество подключаемых дискретных датчиков 688.
Количество выводов двухпозиционного управления 960.
Время реакции на изменение дискретного состояния дат-
чика не более 0,1 с.
На вход М-40 подаются сигналы низкого уровня от
термометров и датчиков э. д. с. (0—20, 0—50 н 0—100 мВ),
сигналы высокого уровня (0—5 мА и 0—5 В) от датчиков
с внутренним сопротивлением до 1 кОм и двухпозицион-
ные сигналы. Частота опроса выбирается из ряда: 1 с,
30 с, 5 мин, 1 ч. Имеются режимы непрерывного, одно-
кратного и адресного опроса датчиков. Технические ха-
рактеристики основных блоков комплекса приведены
в табл. XXV.5. Площадь, занимаемая комплексами
М-40, находится в пределах от 25 до 50 м2, исключая
Таблица XXV.5
Технические характеристики основных
блоков комплекса М-40
Наименование Тип Основные данные
Центральное устройство Запоминающее полупостоянное устройство Устройство вво- да сигналов низ- кого уровня Блок компенса- ции холодных спа- ев термоэлектри- ческих термомет- ров Выносной блок индикации Устройство пе- чати Устройство пе- чати технологи- ческой информа- ции Устройство вы- вода на перфолен- ту Устройство вво- да дискретной ин- формации Устройство вы- вода двухпози- ционных сигналов УЦ УЗПП УВНУ БКХ БИ УП-16 УПТ УВПЛ УВДИ УВДС 256 входных аналого- вых сигналов высокого уровня. Подключение до 8 блоков УВНУ. Ем- кость блока постоянной памяти 4096 18-разряд- ных слов. Емкость бло- ка оперативной памяти 1024 9-разрядных слов. Максимальное число подключаемых уст- ройств ввода-вывода 11 Емкость устройства 1024 16-разрядных слов. Изменение содержи- мого слова осущест- вляется вручную при помощи штырей 128 входных сигналов от термоэлектрических термометров, термомет- ров сопротивления лю- бой градуировки н дат- чиков ЭДС К блоку подключает- ся 16 термоэлектричес- ких термометров гр. ПП-1, ХА, ХК Дискретность под- ключения: 2 термометра одной градуировки Дистанционный вызов на индикацию информа- ции (8 цифровых и 2 буквенно-знаковых разряда) и задание ре- жимов работы цен- трального устройства Используется печа- тающий механизм типа МП 16-2 Используется печа- тающая машинка ти- па АПМ-ЗМ Используется перфо- ратор типа ПЛ-150 Состоит из модулей АСВТ-М: А622-2, А622-4 н А622-1 Состоит из модулей АСВТ-М: А641-2; А641-5; А641-6 и А641-11
Примечание. Каждое из устройств типа УЦ, УЗПП, УВНУ, УВДИ и УВДС размещается в своем шкафу (1600X600X650 мм, масса 250 кг). Устройства типа УП-16; УПТ и УВПЛ занимают по тумбе (800Х X 600x650 мм, масса 120 кг). Блоки БКХ и БИ являются навесными устройствами (486X208X350 и 304Х264Х X 100 мм соответственно).
446
площадь, необходимую для установки УВНУ.
Структурная схема комплекса М-40 приведена на
рис. XXV.5.
Максимальное удаление термометров и блоков ком-
пенсации холодных спаев от шкафов УВНУ составляет
300 м. Шкафы УВНУ связывают со шкафом УЦ 8-жиль-
ным кабелем типа ТГ или ТПП с диаметром жил 0,7 мм
(максимальная длина 3 км). Наибольшее расстояние между
блоком индикации и блоком УЦ 1 км. Устройства ввода-
вывода, кроме шкафа УВНУ, связаны с блоком УЦ интер-
фейсом 2К (максимальное удаление 10 м).
Устройства комплекса М-40 питаются от трехфазной
сети 380 В, 50 Гц с нулевым проводом, исключая блоки
БКХ и БИ, которые подключаются к сети 220 В, 50 Гц.
Блок БКХ потребляет 50 В-А, блок БИ—10 В-А.
Потребляемая мощность зависит от набора блоков. При
максимальном составе оборудования (табл. XXV.4)
мощности, потребляемые машинами М-41, М-42, М-43,
соответственно равны 4, 5 и 8 кВ-А. При установке шкафа
УВНУ в другом месте его необходимо запитывать от-
дельно, потребляемая мощность 350 В-А.
XXV.2. ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННЫХ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (ЕС ЭВМ)
XXV.2.1. Основные характеристики ЦВМ
Единой системы
Единая система электронных вычислительных машин
ЕС ЭВМ («Ряд») представляет собой комплекс стационар-
ных ЭВМ третьего поколения, предназначенных для
использования в условиях вычислительных центров и
характеризующихся следующими основными призна-
ками: 1) машины семейства перекрывают широкий диа-
пазон производительности (от 10 тыс. до 1,5 млн. опер/с)
и областей применения; 2) ЦВМ программно совместимы
друг с другом снизу вверх (на уровне машинного кода,
языка Ассемблер и более сложных программных языков);
3) машины системы совместимы аппаратно; они имеют
стандартный способ сопряжения периферийных устройств
с центральным процессором (стандартный интерфейс),
что позволяет составлять различные конфигурации моде-
лей в зависимости от класса решаемых задач; 4) в моделях
Рис. XXV.5, Структурная схема комплекса М-40:
ТП — термоэлектрические термометры; ТС — термометры сопротивления; СВУ — сигналы высокого уровня
В составе центрального устройства имеется блок
связи с машиной М-400. Для обеспечения возможности
компоновки различного набора устройств в МЦК исполь-
зуется интерфейс 2К, который позволяет использовать
внешние устройства комплекса М-6000. Центральное
устройство построено по принципу микропрограммного
управления, что позволяет достаточно просто разрабаты-
вать различные модификации путем изменения микропро-
грамм. Все микропрограммы хранятся в постоянном
запоминающем блоке. Математическое обеспечение ком-
плекса М-40 состоит из управляющей системы, провероч-
ных тестов и автономных программ, которые предназна-
чены для отладки программ и вывода на печать информа-
ции по «прошивке» программ в постоянном запоминающем
блоке.
Управляющая система обеспечивает функционирова-
ние в реальном масштабе времени. В ее состав входят
программа «Диспетчер заданий», стандартные программы
и программы, обеспечивающие ввод сигналов, вывод
сигналов, вызов информации на цифровую индикацию,
сравнение с уставками, линеаризацию и масштабирова-
ние, печать и вывод данных на перфоленту. Описание
программ выполняется на мнемокоде М-40, который
использует 12 типов команд.
системы можно изменять (увеличивать или уменьшать)
количество и номенклатуру периферийных устройств или
заменять процессоры (сохраняя при этом наличное пери-
ферийное оборудование) в зависимости от объема и слож-
ности задач; 5) процессоры и периферийные устройства
создаются на единой элементной (интегральные схемы)
и конструктивной базе, что значительно повышает надеж-
ность и быстродействие и ведет к уменьшению габаритных
размеров и занимаемых площадей; 6) машины ЕС ЭВМ
обладают развитыми организующими (операционными) сис-
темами, позволяющими эффективно использовать модели.
В ЕС ЭВМ достигнута высокая надежность работы
благодаря применению надежных элементов и схем, кон-
тролю байтов на четность, контролю ошибок, наличию
системы прерывания, повторению команд и совместимости
системы. Программная совместимость машин Единой
системы * обеспечивается идентичной архитектурой всех
* Программная совместимость не осуществляется
в полной мере в мини-моделях ЕС-1010 (имеющей укорочен-
ный набор команд) и ЕС-1021 (ориентированной на работу
в малых системах управления). Совместимость малых мо-
делей с основными моделями обеспечивается программной и
микропрограммной интерпретацией полного набора команд.
447
моделей комплекса, единой системой кодирования данных
и единым составом инструкций, что позволяет составлять
программы независимо от конкретной модели, иметь об-
щую организующую (операционную) систему * и общий
парк прикладных программ.
Одним из средств обеспечения совместимости машин
ЕС ЭВМ является единообразие форматов представления
данных. Структурной информационной единицей в си-
стеме является байт (кодовая группа — 8 разрядов и
1 контрольный разряд проверки на четность). Остальные
форматы данных кратны этой основной структурной
единице и составляют: полуслово — 2 байта; слово —
4 байта; двойное слово — 8 байтов; учетверенное слово —
16 байтов. Перечисленные форматы представляют инфор-
мацию фиксированной длины.
Данные переменной длины могут быть представлены
полем, имеющим длину до 256 байтов. Фиксированные
форматы используются в двоичной арифметике, перемен-
ные — в десятичной и при логической обработке. В форма-
тах с фиксированной запятой, которые используются
главным образом для представления адресов, констант
и данных, не требующих высокой разрядности, приме-
няется двоичный операнд с длиной в 1 слово (31 разряд
которого занимает 1 число и 1 разряд знаковый). Некото-
рые операции с данными с фиксированной запятой (умно-
жение, деление, сдвиг) могут выполняться с операндами
длиной двойного слова. При обработке чисел в формате
с плавающей запятой используется шестнадцатиричная
система счисления (4 бита воспринимаются как одна
шестнадцатиричная цифра).
Организация памяти в Единой системе при исполь-
зовании 24-разрядного двоичного адреса позволяет адре-
совать отдельные байты данных в оперативной памяти
емкостью до 16 Мбайт. Возможно индексирование адреса
содержимым одного из регистров общего назначения.
Регистры могут быть адресованы прямой адресацией.
Полный (базовый) набор команд ЕС ЭВМ включает
в себя 143 инструкции и дает возможность производить
операции с фиксированной и плавающей запятой, выпол-
нять десятичные операции и операции с полями переменной
длины. Существуют 5 основных форматов команд, обозна-
чающих следующие типы операций: 1) с передачей «ре-
гистр—регистр»; 2) с передачей «регистр—память» (с ин-
дексацией адреса в памяти); 3) то же (без индексации);
4) с одним операндом в памяти, а другим — в самой
команде; 5) с передачей «память—память».
В Единой системе диапазон абсолютных величин
нормализованных чисел с плавающей запятой составляет
приблизительно 2,4-10~78—7,2-10+7е. Для представления
цифр и обмена информацией используются двоично-
десятичный "код (ДКОИ) и 8-битовый код (КОИ-8), пред-
назначенный для обмена информацией на носителях
(магнитных лентах и дисках).
Широкие функциональные возможности системы пре-
рываний, высокая скорость обработки прерываний и на-
личие системы защиты памяти позволяют эффективно орга-
низовать вычислительный процесс под управлением орга-
низующей системы. В частности, с помощью системы
прерываний организуются одновременная работа цен-
тральных и периферийных устройств, автоматическая
мультипрограммная обработка, автоматизируется про-
цесс отладки программ, создаются удобства оператору
при работе с ЦВМ. Система прерываний позволяет син-
хронизировать вычислительный процесс с текущим вре-
менем и разрешает вмешательство в работу машины со
стороны внешних объектов.
Обмен данными между процессором и внешними уст-
ройствами осуществляется через устройства управления
и каналы (селекторные и мультиплексный). Наличие в си-
* Для малых моделей применяются специальные
организующие системы, о чем будет сказано далее.
448
стеме обмена двух уровней дает большую гибкость прн
выборе внешних устройств как по составу, так и по ско-
рости обмена. Сопряжения между устройствами управле-
ния и каналами единообразны, т. е. имеется стандартный
интерфейс ввода-вывода. Интерфейс обеспечивает стан-
дартную систему линий связи с четко определенными
функциями и унифицированными параметрами сигналов.
Каждая вычислительная машина Единой системы
формируется из одного процессора, определяющего про-
изводительность образованной модели, и комплекта пе-
риферийных устройств, который составляется (в зави-
симости от предполагаемого использования) из общего
для всех машин набора этих устройств.
Номенклатура первой очереди ЕС ЭВМ предусматри-
вает в своем составе 7 типов процессоров, канальное
оборудование и более 150 видов периферийных устройств
для комплектования пользователем разных конфигураций
моделей с целью решения различных технических и эконо-
мических задач, в том числе и задач управления. Техни-
ческие средства Единой системы разбиты на 7 функцио-
нальных групп: 1) процессоры; 2) каналы; 3) ВЗУ — нако-
пители на магнитной ленте (НМЛ), на магнитном барабане
(НМБ), иа магнитных дисках (НМД); 4) устройства ввода-
вывода — на перфокартах, перфоленте; АЦПУ и графи-
ческие регистрирующие устройства (ГРУ); 5) устройства
непосредственной связи оператора с машиной, выносные
пульты для ввода-вывода информации на ЭЛТ (дисплей),
пишущие машинки; 6) устройства системы телеобработки
информации: модемы, мультиплексоры передачи данных
(МПД), абонентские пункты (АП); 7) устройства подго-
товки данных на магнитной ленте, перфокартах (контроль-
ники перфокарт и устройства сортировки перфокарт).
Аппаратная реализация, максимально возможная скорость
передачи данных и количество адресуемых внешних
устройств различны в разных моделях машин Единой
системы. Типовой комплект моделей ЕС ЭВМ приведен
в табл. XXV.6.
Процессоры ЕС ЭВМ имеют единую внешнюю струк-
туру, определяемую наличием трех устройств: 1) централь-
ного устройства управления (ЦУУ); 2) арифметическо-
логического устройства (АЛУ); 3) оперативной (главной)
памяти (ОП).
Центральное устройство управления выполняет вы-
борку и анализ команд, формирование адресов, управле-
ние системой и обеспечивает связь с операторскими и
инженерными пультами.
Арифметическо-логическое устройство выполняет об-
работку данных и содержит 16 регистров общего назначе-
ния и 4 регистра с плавающей запятой. Регистры выпол-
няют функцию местной памяти. Длина регистров общего
назначения — одно слово, регистров с плавающей запя-
той — двойное слово. Логическая структура процессора
показана на рис. XXV.6.
Оперативная память всех моделей имеет систему за-
щиты по записи и считыванию. Для целей защиты память
разделена на блоки по 2048 байтов, каждому из которых
присваивается ключ защиты (длина — 4 двоичных раз-
ряда). Такой же ключ имеет программа, занимающая эти
блоки памяти. Одновременно обеспечивается защита 15 ра-
бочих программ.
В машинах ЕС ЭВМ предусмотрена система прерыва-
ний, которые подразделяются на следующие группы:
прерывания ввода-вывода; программные прерывания; пре-
рывания при обращении к управляющей программе;
внешние прерывания; прерывания от схем контроля
(машинные прерывания). Для восстановления процесса
обработки прерванной программы после завершения обслу-
живания возникшего прерывания вся информация о про-
грамме, режиме работы процессора, а также маски и коды
прерывания фиксируются в ССП (слове состояния про-
граммы). Установлена определенная степень приоритет-
ности прерываний. Для возможности подавления неко-
торых типов прерываний введена система маскирования.
Таблица XXV.6
Типовой комплект моделей ЕС ЭВМ
Наименование устройства Шифр модели
ЕС-1010 ЕС-1021 ЕС-1020 ЕС-1031) ЕС-1040 ЕС-1050
ВНР ЧССР НРБ СССР ПНР СССР ГДР СССР
Процессор ЕС-2010 ЕС-2021 ЕС-2020 ЕС-2020 ЕС-2030 ЕС-2030 ЕС-2040 ЕС-2050
Оперативная память Канал: — — — — ЕС-3203 ЕС-3203 ЕС-3204 ЕС-3205
мультиплексный — — — — ЕС-4430 ЕС-4430 ЕС-4011 ЕС-4012
селекторный — — — — ЕС-4430 ЕС-4430 ЕС-4043 ЕС-4035
Накопитель на сменных магнитных дисках (НМД) — ЕС-5058 ЕС-5052 ЕС-5056 ЕС-5052 ЕС-5056 ЕС-5055 ЕС-5056
Адаптер канал—канал — — — — — — — ЕС-4060
Накопитель на магнит- ной ленте (НМЛ) Устройство: — — ЕС-5012 ЕС-5010 ЕС-5010 ЕС-5010 ЕС-5016 ЕС-5010
управления НМД — ЕС-5558 ЕС-5552 ЕС-5551 ЕС-5552 ЕС-5551 ЕС-5555 ЕС-5551
управления НМЛ — — ЕС-5512 ЕС-5511 ЕС-5511 ЕС-5511 ЕС-5516 ЕС-5511
ввода с перфокарт — ЕС-6016 ЕС-6012 ЕС-6012 ЕС-6012 ЕС-6012 ЕС-6012 ЕС-6012
вывода на перфокарты — — ЕС-7010 ЕС-7010 ЕС-7010 ЕС-7010 ЕС-7010 ЕС-7010
ввода с перфоленты ЕС-6121 — ЕС-6022 ЕС-6022 ЕС-6022 ЕС-6022 ЕС-7902 ЕС-6022
вывода на перфоленту ЕС-7191 — ЕС-7022 ЕС-7022 ЕС-7022 ЕС-7022 ЕС-7902 ЕС-7022
Печатающее устройство — ЕС-7034 ЕС-7030 ЕС-7030 ЕС-7033 ЕС-7030 ЕС-7031 ЕС-7032
Пультовая пишущая ма- шинка ЕС-7172 ЕС-7071 ЕС-7074 ЕС-7070 ЕС-7070 ЕС-7070 ЕС-7073 ЕС-7070
Устройство ввода-вывода алфавитно-цифровой и гра- фической информации на ЭЛТ —' ЕС-7064
Прерывания от схем контроля машины замаскировать
нельзя.
Две операционные (организующие) системы ЕС ЭВМ
обеспечивают комплексное функционирование машин и
имеют в своем составе управляющие программы, сервис-
ные (обслуживающие) программы и средства генерации
системы. В моделях Единой системы, начиная с модели
ЕС-1030, предусмотрена возможность построения много-
Рис. XXV.6. Логическая структура процессора
машинных и многопроцессорных комплексов следующих
типов: 1) система из двух машин, оборудованных устрой-
ствами прямого взаимодействия; 2) система из нескольких
ЦВМ, имеющих общее поле внешних запоминающих
устройств (связь через устройства управления ВЗУ);
3) система из нескольких ЦВМ, связанных через канал
(с помощью адаптера «канал—каиал»); 4) система из двух
машин с общим полем оперативной памяти. Системы
первого типа целесообразно использовать при небольших
скоростях передачи и небольших объемах обмена данными.
В системах второго типа в качестве общего поля ВЗУ
могут быть использованы магнитные диски, барабаны
и ленты. Такие системы отличаются большой эффектив-
ностью, так как незначительно изменяют производитель-
ность процессоров. В системах третьего типа обмен про-
изводится со скоростью, определяемой пропускной спо-
собностью каналов. Благодаря стандартному интерфейсу
возможна организация систем из моделей разной про-
изводительности при минимальном времени реконструкции
системы. В системах четвертого типа благодаря работе
двух процессоров на общее поле оперативной памяти до-
стигается максимальная скорость обмена при однотипных
процессорах, но при этом требуется специальное програм-
мное обеспечение.
Единая система позволяет создавать нужные конфи-
гурации ее моделей в зависимости от требований пользо-
вателя. Структура системы позволяет заменить один про-
цессор другим, большим по производительности (напри-
мер, процессор ЕС-2020 заменить процессором ЕС-2030),
ие меняя состава периферийных устройств.
449
В Единой системе самая маленькая машина ЕС-1010,
ее среднее быстродействие около 10 тыс. опер/с. Следу-
ющая по производительности машина ЕС-1020, ее быстро-
действие Около 20 тыс. опер/с. Быстродействие машины
ЕС-1021 примерно 40 тыс. опер/с. Эта машина имеет не-
которые особенности, связанные с тем, что она предназна-
чена преимущественно для управления технологическими
процессами. Быстродействие машины ЕС-1030 около
100 тыс. опер/с. Машина ЕС-1040 имеет быстродействие
380 тыс. опер/с. Следующая машина ЕС-1050, ее быстро-
действие 500 тыс. опер/с. Последняя машина первой оче-
реди Единой системы — ЕС-1060 с быстродействием около
1,5 млн. опер/с.
Совместимость ввода-вывода всех моделей Единой
системы обеспечивается унификацией методов управления
внешними устройствами. Кроме того, в системе совмещены
операции обмена с внешними устройствами с операциями,
выполняемыми процессором, а также предусматривается
одновременная работа нескольких внешних устройств.
к у у процессора к ООП
Рис. XXV.7. Система ввода-вывода
Технические средства организации обмена с внеш-
ними устройствами разделены на два уровня (рйс. XXV.7).
Нижний уровень включает средства управления конкрет-
ным внешним устройством (ВУ). Верхний уровень вклю-
чает средства, организующие работу всех входящих в ма-
шину внешних устройств в системе в комплексе с процес-
сором и основной оперативной памятью (ООП). Устройство
управления нижнего уровня может обслуживать одновре-
менно несколько ВУ через стандартное сопряжение
(малый интерфейс).
Технические средства верхнего уровня образуют
функциональное устройство, называемое каналом ввода-
вывода, который обслуживает процесс обмена данными
между ВУ и ОПП под управлением процессора. Программы
ввода-вывода канал выполняет независимо и одновременно
с работой процессора. Интерфейс ввода-вывода дает воз-
можность присоединять к каналу до 8 устройств управле-
ния ВУ или до 256 ВУ.
При проведении обмена данными между ООП и ВУ
используются два режима: 1) монопольный; 2) мультн-
450
плексный. В монопольном режиме внешнее устройство
использует все средства управления канала и интерфейс
ввода-вывода до завершения передачи данных. В мульти-
плексном режиме канал может обслуживать несколько
одновременно проводимых операций ввода-вывода, кото-
рые расщепляются на короткие интервалы времени.
В ЕС ЭВМ имеются каналы селекторные и мульти-
плексные. Селекторный канал имеет только один подка-
нал и работает в монопольном режиме, обслуживая в каж-
дый момент времени только одно внешнее устройство.
Все остальные подключенные к селекторному каналу ВУ
в это время могут выполнять операции, не требующие
средств канала. Мультиплексный канал имеет несколько
подканалов и может работать как в мультиплексном, так
и в монопольном режиме. При работе в мультиплексном
режиме канал обеспечивает выполнение по одной опера-
ции обмена в каждом подканале. При работе в монополь-
ном режиме работающий подканал монополизирует сред-
ства канала и ведет себя аналогично селекторному каналу.
Габаритные размеры и масса устройств Единой системы
приведены в табл. XXV.7. Средняя нагрузка на перекры-
тие устройств ЕС ЭВМ — 700 кгс/см2.
Таблица XXV.7
Размеры и масса отдельных устройств
моделей ЕС ЭВМ
Наименование Тип Габаритные размеры (шири- на X глубина X X высота) в мм Масса в кг
Процессор ЕС-2010 ЕС-2020 ЕС-2021 ЕС-2030 ЕС-2050 620Х715Х 1070 3600Х 750Х1600 1200X750X1600 1200Х 750Х 1600 4800Х 750Х 1600 90 1200 400 400 1600
Оперативная па- мять ЕС-3203 ЕС-3204 ЕС-3205 1200X 750X1600 2400X860X1600 2400X 860X1600 400 800 800
Канал ЕС-4430 ЕС-4012 ЕС-4035 1200 X 750X1600 1200Х860Х 1600 1200X 860X1600 400 450 450
Накопитель на сменных магнитных дисках (НМД) ЕС-5052 ЕС-5055 ЕС-5056 ЕС-5058 770X 610 X 975 900X670X1050 1050X 610X1105 800X 600X1000 150 200 250 170
Накопитель на магнитной ленте (НМЛ) ЕС-5010 ЕС-5012 ЕС-5016 705Х 750X1786 900X700X1800 990 X 670X1740 450 450 400
Устройство уп- равления НМД ЕС-5551 1200X 750X1600 500
Продолжение табл. XXV.7
Наименование Тип Г абаритные размеры (шири- на X глубина X X высота) в мм Масса н кг
Устройство уп- равления НМЛ ЕС-5511 1200X 750X1600 500
Устройство ввода с перфокарт ЕС-6012 1200Х 500Х 1220 300
Устройство выво- да на перфокарты ЕС-7010 1380X 550X1285 360
Устройство ввода ЕС-6121 * 1030X590X780 80
с перфоленты ЕС-6022 1200Х 500Х 1400 200
Устройство вы- ЕС-7191 * 1030x590x780 80
вода на перфоленту ЕС-7022 1200 X 500X1190 200
Печатающее уст- ЕС-7030 1516X 680X1425 500
ройство ЕС-7031 2770 X 670X1425 —
ЕС-7032 1600Х650Х 1270 600
ЕС-7033 1250 Х820Х 1270 440
ЕС-7034 1370X 780X1400 —
Пультовая пишу- ЕС-7172 725 X 590 X 730 75
щая машинка ЕС-7070 1000X 620X 900 160
ЕС-7071 1200X 600X 700 —
ЕС-7073 2070X 690X 900 —
ЕС-7074 1200 X 700X1100 —
Устройство ввода- вывода алфавитно- цифровой и графиче- ской информации на ЭЛТ ЕС-7064 1200Х 750Х X 1600 — уст- ройство управ- ления 1490 X 660X Х700 — стол; 660 X 600X X 500 — инди- катор
Устройство подго- товки данных на пер- фокартах ЕС-9010 1370X 860X1100 400
Устройство подго- товки данных на пер- фоленте ЕС-9020 750X500X X 970 — шкаф; 1420Х600Х Х935 — стол 300
* Устанавливается на одной перфолентной станции.
XXV. 2.2. Модели вычислительных
машин ЕС ЭВМ
Малая вычислительная машина модели ЕС-1010 ха-
рактеризуется модульной структурой, микропрограммным
управлением, быстродействующей оперативной памятью,
иерархической системой прерывания, эффективной защи-
той от ошибок и современным программным обеспечением.
Конфигурация ЕС-1010 зависит от области применения
и предназначена в первую очередь для использования при
научно-технических расчетах, в малых АСУ производ-
ственными и технологическими процессами и пр.
В комплект модели ЕС-1010 входят следующие
устройства.
1. Процессор ЕС-2010 — 1 шт.
2. Механизм ввода информации с перфоленты
ЕС-6121 — 1 шт.; количество дорожек 5—8; скорость
ввода 500 строк/с.
3. Механизм вывода информации на перфоленту
ЕС-7191 — 1 шт.; количество дорожек 5—8; скорость
вывода 35 строк/с.
4. Консольная пишущая машинка ЕС-7172 («Кои-
сул-260») — 1 шт.; скорость печати до 10 знак/с; количе-
ство символов 92.
5. Накопитель на стационарном магнитном диске
ЕС-5060 — 1 шт.; емкость 800К байт; скорость передачи
данных 160К байт/с; время доступа 10 мс.
Приведем краткую характеристику процессора
ЕС-2010.
1. Система команд специальная; принцип управле-
ния микропрограммный.
2. Длина слова 18 разрядов (из них один контрольный
и один для защиты памяти).
3. Оперативная память: а) емкость 8К байт (с воз-
можностью расширения до 64К блоками по 8К байт);
б) цикл обращения 0,85 мкс; в) время выборки 0,4 мкс;
г) защита памяти — по записи и чтению.
4. Постоянная память: а) емкость памяти микро-
программ (количество слов) — 752 (с возможностью рас-
ширения до 1024); б) время выполнения одной микроко-
манды не более 700 нс. Сверхбыстрая память: а) емкость
64 слова; б) время выборки 150 ис.
5. Форма представления чисел — с фиксированной
запятой.
6. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение слов 2,6—3,6; б) умножение слов (микропрограмм-
ное) (45—65) + 0,55р (где р — число единиц миожителя);
в) сдвиг слов 4 -г 2,8й (где k — число сдвигов); г) время
ответа на прерывание 33—48; д) время ввода 2,6—-3,6.
7. Специальный канал ввода-вывода (минибус); а) ма-
ксимальная скорость передачи в мультиплексном режиме
ЗОК байт/с и в селекторном режиме 140К байт/с; б) коли-
чество адресуемых устройств сопряжений 16; в) количе-
ство максимально адресуемых внешних устройств 256.
Кроме того, имеется один стандартный канал ЕС ЭВМ.
8. Адаптер канала ЕС ЭВМ: а) максимальная ско-
рость передачи в мультиплексном и монопольном режи-
мах ЗОК и 140К байт/с; б) максимальное количество под-
каналов 127; подключаемых устройств управления 8
и обслуживаемых внешних устройств 239.
9. Питание от однофазной сети 220 В, 50 Гц; потреб-
ляемая мощность не более 2 кВ А.
10. Потребная площадь не менее 12 м2.
В случае применения ЕС-1010 совместно с другими
моделями Единой системы связь обеспечивается через
адаптер канала модели ЕС-1010, который позволяет под-
ключать к ней внешние устройства ЕС ЭВМ и отвечает
требованиям стандартного интерфейса Единой системы.
Модель ЕС-1010 поставляется со специальной операцион-
ной системой ОС-Ю/ЕС и набором тестовых программ.
ОС-Ю/ЕС обеспечивает совместимость с другими опера-
ционными системами ЕС ЭВМ на уровне данных, находя-
451
щихся на носителях информации, и алгоритмических
языков.
Модель ЕС-1020 является машиной среднего класса,
логическая структура и система команд которой обеспе-
чивают программную совместимость с другими моделями
Единой системы. Процессор машины характеризуется
наличием запоминающих регистров и однобайтового
арифметико-логического устройства (АЛУ), широким ис-
пользованием микропрограммного управления, гибкой
логикой прерывания и разветвленной системой контроля.
Для хранения микропрограмм используется ПЗУ. Связь
процессора с внешними устройствами осуществляется
через один мультиплексный (МК) и два селекторных (СК)
канала. Возможно создание многомашинных систем путем
связи машин через каналы и общее поле внешней памити.
Рис. XXV.8. Структурная блок-схема модели ЕС-1020:
УУ НМЛ — устройство управления накопителями на маг-
нитной ленте; УУ НМД и НМБ — устройство управления
накопителями на магнитных дисках и барабанах; УВвК —
устройство ввода на перфокарты; УВК — устройство вы-
вода на перфокарты; УВвЛ — устройство ввода
с перфоленты; УВЛ — устройство вывода на перфоленту;
ПчУ — печатающее устройство; ПМ — пишущая машинка
В состав машины входит дисковая операционная система
ДОС-ЕС. При необходимости и соответствующей конфи-
гурации машина ЕС-1020 может работать с большой опе-
рационной системой ОС-ЕС, значительно расширяющей
ее возможности.
Машина ЕС-1020 предназначена для решения научно-
технических, экономических, управленческих и других
задач, связанных с получением, хранением, переработкой
и выдачей информации, а также может применяться для
небольших АСУ. Машина может работать как в автоном-
ном режиме, так и в автоматизированных системах обра-
ботки информации, объединяющих несколько вычисли-
тельных машин или сеть абонентов. Структурная блок-
схема модели ЕС-1020 приведена на рис. XXV.8. В ком-
плект модели ЕС-1020 входят следующие устройства.
1. Процессор ЕС-2020 — 1 шт.
2. Накопитель на магнитной ленте ЕС-5010 (тип
НМЛ-67 А) — 4 шт.
3. Устройство управления НМЛ ЕС-5511 — 1 шт.;
количество каналов связи с ЦВМ — 2; количество под-
ключаемых НМЛ — 8 шт.
4. Накопитель на сменных магнитных дисках
ЕС-5056 — 2 шт.
5. Пакет сменных магнитных дисков ЕС-5053 — 6 шт.;
емкость 7,25 Мбайт. Количество дисков в пакете 6; рабо-
чих поверхностей 10; количество дорожек на одной сто-
роне диска 203.
6. Устройство управления накопителями на магнит-
ных дисках и барабанах ЕС-5551 — 1 шт.; количество
каналов связи с ЦВМ — 2; количество подключаемых
НМД и НМБ — 8 шт.
Рис. XXV.9. Схема размещения оборудования ЦВМ
ЕС-1020:
ЕС-2420 — вычислительное устройство: ЕС-0820 — устрой-
ство питания процессора; ЕС-3220 — оперативная память;
ЕС-5511 — УУ для НМЛ; ЕС-5551 —- УУ для накопителей
на магнитных дисках и барабанах; ЕС-5056 — накопители
на сменных магнитных дисках; ЕС-6012 — устройство ввода
с перфокарт; ЕС-6022 — устройство ввода с перфолент;
ЕС-7022 — устройство вывода на перфоленту; ЕС-7030 —
алфавитно-цифровое печатающее устройство; ЕС-7010 —
устройство вывода на перфокарту; ЕС-7070 — печатающая
машинка «Консул-260» БССК
7. Устройство ввода информации с перфокарт с бло-
ком сопряжения со стандартным каналом (БССК) ЕС-6012
(тип УВвК-600) — 1 шт.
8. Устройство ввода информации с перфоленты с
БССК ЕС-6022 (тип ФС-1501) — 1 шт.
9. Устройство вывода информации на перфокарты
с БССК ЕС-7010 (тип ПЭМ-80) — 1 шт.
10. Устройство вывода информации на перфоленту
с БССК ЕС-7022 (тип ПЛ-150) — 1 шт.
11. Алфавитно-цифровое печатающее устройство
с БССК ЕС-7030 (тип 128/5) — 1 шт.
12. Пишущая машинка с БССК ЕС-7070 (тип «Кон-
сул-260») — 1 шт.
13. Устройство подготовки данных на перфокартах
ЕС-9010 (тип УПП-2М) — 2 шт.; скорость печати 10 знак/с;
количество символов 96.
14. Устройство подготовки данных на перфолентах
ЕС-9020 (тип УПДЛ) — 2 шт.
Кроме того, в комплект входят 2 карточных перфо-
ратора ПА-80 и 2 контрольника перфокарт К-82. Схема
размещения оборудования ЦВМ ЕС-1020 показана на
рис. XXV.9.
Ниже приведена краткая характеристика процессора
1. Набор команд Единой системы — 143.
452
2. Длина машинного слова 9 двоичных разрядов
(1 контрольный).
3. Форма представления чисел — с фиксированной
и плавающей запятой.
4. Состав основных операций: с фиксированной запя-
той, с плавающей запятой, операции десятичной ариф-
метики.
5. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение, вычитание с фиксированной (плавающей) запятой
20—33/90—120; б) сложение, вычитание двойных слов
150—200; в) умножение с фиксированной (плавающей)
запятой 300—400/400—500; г) деление с фиксированной
запятой 300—400; умножение (деление) для двойных слов
800—1200/1900—2300; е) короткие операции 20—30.
6. Принцип управления микропрограммный.
7. Основная память ЁС-3220: а) объем 64К—256К
байт (1—4 блока); б) время цикла 2 мкс; в) время выборки
1 мкс.
8. Способ защиты оперативной памяти — по записи
и чтению.
9. Объем ЗУ защиты памяти — 128 двоичных 6-
разрядных чисел.
10. Мультиплексный канал ЕС-2420: а) число под-
каналов 48—112 (в зависимости от емкости основной
оперативной памяти); б) скорость работы в мультиплекс-
ном и монопольном режимах 12К и 100К байт/с соответ-
ственно; в) число подключаемых устройств управления 8.
И. Селекторный канал ЕС-2420: а) максимальное
число каналов 2; б) скорость работы канала 200К байт/с;
в) число подключаемых устройств управления 8.
12. Напряжение питания от трехфазной сети (блок
ЕС-0820) 380/220 В, 50 Гц; потребляемая мощность мо-
дели 21 кВ-А.
13. Минимальная потребляемая площадь 100 м2.
14. Условия эксплуатации: а) температура окружа-
ющего воздуха 5—40° С; б) относительная влажность
при температуре 30° С до 95%; в) атмосферное давление
750 мм рт. ст.
Основные особенности процессора ЕС-2020: а) при-
менение однобайтной обработки данных при двухбайтной
выборке их из оперативной памяти; б) объединение функ-
ций основной, локальной и мультиплексной памяти
в общем устройстве оперативной памяти; в) конструктив-
ное объединение каналов с остальными блоками процес-
сора в одном электронном блоке.
Процессор состоит из вычислительного устройства
ЕС-2420, оперативной памяти ЕС-3220, устройства пита-
ния ЕС-0820, мультиплексного и двух селекторных ка-
налов.
Вычислительное устройство включает в себя блок
управления, блок регистров и арифметическо-логический
блок. Основной частью управления является постоянная
память, которая служит для хранения микропрограмм.
Информация, возникающая в процессе выполнения микро-
программ, записывается в адресные и служебные реги-
стры и регистры общего назначения, объединенные в блок
регистров. Обмен с регистрами осуществляется в арифме-
тическо-логическом блоке, который выполняет широкий
набор элементарных операций и обрабатывает адреса,
команды, операнды.
Основная оперативная память используется для
хранения программ и данных и может наращиваться
блоками по 64К байт до предельной емкости 256К байт.
В системе защиты памяти имеется специальная память
ключей защиты, выполненная в виде сменного блока.
Локальная память состоит из 16 общих регистров и 4 ре-
< гистров для арифметики с плавающей запятой, доступных
программам. Остальная часть локальной памяти исполь-
зуется для хранения различной служебной и диагности-
ческой информации и не может быть изменена с помощью
программ. Объем локальной памяти 256 байт. Мульти-
плексная память недоступна программам н хранит инфор-
мацию, управляющую операциями обмена с внешними
устройствами через мультиплексный канал. Объем муль-
типлексной памяти зависит от объема основной памяти
и равен 768 байт при объеме основной памяти 65536 байт
и 1792 байт при большем объеме осноиной памяти.
Пульт управления процессора обеспечивает выпол-
нение следующих основных функций: приведение ЦВМ
в исходное положение; занесение информации в основную,
локальную и мультиплексную память, в регистры блока
регистров и каналов; индикацию информации; первона-
чальную загрузку программ.
Состояние процессора в целом определяется парами
программных состояний четырех типов. Функции про-
граммных состояний, их индикация и переключение ие
зависят друг от друга.
1. Состояние остановленное или функционирующее.
Переключение из одного состояния в другое производится
вручную. Если процессор находится в остановленном
состоянии, команды не выполняются, прерывания не
принимаются, таймер не обновляется. В функциониру-
ющем состоянии процессор может выполнять команды
и обрабатывать прерывания.
2. Состояние работающее или ждущее. В работающем
состоянии выборка и выполнение команд производятся
обычным порядком. Ждущее состояние вводится програм-
мой для ожидания прерывания. В этом состоянии команды
не выполняются, но таймер продолжает работать.
3. Состояние маскируемое или прерываемое. Если
процессор находится в прерываемом состоянии и разре-
шены некоторые классы прерываний, они могут воспри-
ниматься процессором. В маскируемом состоянии преры-
вания от ввода-вывода, внешние прерывания и прерыва-
ния от контроля машины ожидают обработки в дальней-
шем, тогда как программные прерывания игнорируются.
Переключение процессора из прерываемого состояния
в маскируемое и наоборот производится путем изменения
набора единиц маски в ССП.
4. Состояние супервизорное или заданное. В заданном
состоянии все команды ввода-вывода и группа команд
управления являются недопустимыми. В супервизориом
состоянии допустимы все команды.
Для целей защиты основная память процессора раз-
делена на блоки по 2048 байтов. С каждым блоком памяти
связан 5-разрядный ключ памяти. При обращении к основ-
ной памяти ключ памяти сравнивается с ключом защиты,
характеризующим выполняемую программу.
Вычислительная машина модели ЕС-1021 является
малой моделью и совместима с остальными моделями
Единой системы на уровне программ в Ассемблере и РПГ,
а также программ, записанных на алгоритмических
языках. В модели приняты байтовая структура данных,
стандартные коды, формат команд и система адресации
ЕС ЭВМ. Эффективное обслуживание машины обеспечи-
вается малой операционной (организующей) системой
МОС, ориентированной на однопроцессорную и одно-
программную работу. ЕС-1021 может работать в много-
машинной системе в качестве вспомогательной вычисли-
тельной машины.
В комплект модели ЕС-1021 входят следующие ус-
тройства.
1. Процессор ЕС-2021 — 1 шт.
2. Накопитель на сменных магнитных дисках
ЕС-5058 — 2 шт.
3. Пакет сменных магнитных дисков ЕС-5053 — 6 шт.
4. Устройство управления накопителями на магнит-
ных дисках ЕС-5558 — 1 шт.; количество каналов связи
с ЦВМ —• 2; количество подключаемых устройств — 8.
5. Пишущая машинка с БССК ЕС-7071 (тип «Кон-
сул-260») — 1 шт.
6. АЦПУ с БССК ЕС-7034 — 2 шт.
7. Устройство ввода информации с перфокарт ЕС-6016
(тип «Аритма 1014») — 2 шт.
8. Устройство подготовки данных на перфоленте
ЕС-9022 — 1 шт.
453
9. Устройство подготовки данных на перфоленте
ЕС-9021 — 1 шт.
10. Устройство подготовки данных на перфокартах
ЕС-9015 — 1 шт.
11 Контрольник перфокарт ЕС-9018 — 1 шт.
Приведем краткую характеристику процессора
ЕС-2021
1. Оперативная память ЕС-3221: а) емкость 16К, 32К,
64К байт; б) время цикла и выборки 2 и 0,8 мкс; в) цикл
микроопераций 0,35—2 мкс. Защита памяти не преду-
смотрена.
2. Регистры процессора реализованы в виде отдель-
ной сверхоперативной памяти емкостью 384 байта. Разряд-
ность арифметического устройства 1 байт.
3. Количество универсальных регистров (разрядность
4 байта) 4Х 16.
4. Количество разрядов адреса оперативной памяти —
16 двоичных разрядов.
5. Оперативная память снабжена блоком прямой
связи, обеспечивающим непосредственный обмен между
памятью двух связанных ЦВМ ЕС-1021. Обмен осуще-
ствляется под управлением микропрограммы со скоростью
500К байт/с.
6. Количество команд 65 (является подмножеством
универсального набора команд ЕС ЭВМ); прерывание —
18 типов.
7. Управляющие ЗУ: а) количество слов 3072; б) дли-
на слова — 72 двоичных разряда; в) время обращения
250 нс.
8. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение— 22,5; б) умножение десятичных чисел — 81,2;
в) деление десятичных чисел — 165,7; г) короткие опе-
рации — 13,2—22.
9. Мультиплексный канал: а) скорость работы в муль-
типлексном режиме ЮК—16К байт/с, в монопольном
режиме до 100К байт/с; б) количество сопрягаемых внеш-
них устройств и подключаемых устройств управления
136 и 10.
10. Селекторный канал: а) скорость 200К байт/с;
б) количество адресуемых внешних устройств и подклю-
чаемых устройств управления на канал 160 и 10. Селек-
торных каналов — 2.
11. Питание от трехфазной сети 380/220 В, 50 Гц;
потребляемая мощность, кВ-А: а) всей модели — 13;
б) отдельно процессора — 9.
12. Минимальная занимаемая площадь 50 м2.
Модель ЕС-1021 поставляется с малой операционной
системой МОС/ЕС.
Электронная вычислительная машина ЕС-1030 яв-
ляется средней по производительности (около 100 тыс.
опер/с) моделью Единой системы. В машине реализованы
архитектурные, структурные и конструктивно-технологи-
ческие концепции и полный состав команд (143) ЕС ЭВМ.
Предусмотрены средства, обеспечивающие создание на
базе модели многомашинных комплексов и двухпроцессор-
ных систем, использующих общее поле оперативной па-
мяти и внешних запоминающих устройств, линий прямого
управления, адаптеров канал—канал и каналов связи.
Поставляется с дисковой операционной системой ДОС/ЕС;
однако пригодна для использования с более мощной
операционной системой ОС/ЕС, значительно повышающей
функциональные возможности вычислительной машины.
Структурная блок-схема модели ЕС-1030 представ-
лена на рис. XXV.10.
Модель ЕС-1030 комплектуется следующими устрой-
ствами: 1) ЕС-5010 — 4 шт.; 2) ЕС-5511 —1 шт.;
3) ЕС-5056 — 2 шт.; 4) ЕС-5551 — 1 шт.; 5) ЕС-6012 —
1 шт.; 6) ЕС-6022 — 1 шт.; 7) ЕС-7010 — 1 шт.;
8) ЕС-7022 — 1 шт.; 9) ЕС-7030 — 1 шт.; 10) ЕС-7070 —
1 шт.; 11) ЕС-9010 — 2 шт.; 12) ЕС-9020 — 2 шт.
Краткая характеристика процессора ЕС-2030 сле-
дующая.
1. Принцип управления микропрограммный.
2. Способ представления чисел — с фиксированной
и плавающей запятой.
3. Разрядность арифметического устройства 4 байта.
4. Система счисления десятичная и шестнадцатирич-
ная.
5. Оперативная память ЕС-3203: а) емкость 128К —
512К байт; наращивание производится блоками по 128К
байт; б) разрядность 4 байта; в) время цикла и выборки
1,25 и 0,8 мкс, г) защита — по записи и чтению.
6. Память ключей защиты: а) емкость 256 байтов;
б) время цикла и выборки 1 н 0,4 мкс.
7. Местная память: а) емкость — 64 четырехбайтовых
слова; б) время цикла и выборки 0,6 и 0,4 мкс.
8. ПЗУ: а) емкость 4096 72-разрядных (двоичных)
слов; б) время цикла и выборки 0,5 и 0,4 мкс.
Рис. XXV. 10. Структурная схема модели ЕС-1030:
ОК — общий канал; УБП — унифицированный блок питания:
УУВУ — устройство управления внешними устройствами
9. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение — вычитание с фиксированной (плавающей) запя-
той 8—11/15—17,5; б) умножение с фиксированной (пла-
вающей) запятой 50—52/36—39; в) умножение для двой-
ных слов 150—152; г) деление с фиксированной (плава-
ющей) запятой 108—112/55—58; д) короткие операции
7—12.
10. Мультиплексный канал ЕС-4430: а) количество
подканалов 256; б) скорость передачи данных в мульти-
плексном и монопольном режимах до 40К и 250К байт/с;
в) количество подключаемых блоков управления до 8.
Память мультиплексного канала выполнена на магнитных
пленках. Емкость памяти 1024 32-разрядиых слова; цикл
обращения 1 мкс.
11. Селекторные каналы ЕС-4430: а) максимальное
число каналов 3; б) скорость передачи данных 680К байт/с;
в) количество подключаемых блоков управления до 8;
г) к каждому каналу может быть подключено до 64 внеш-
них устройств.
12. Питание от трехфазной сети 480/220 В, 50 Гц; по-
требляемая мощность, кВ-А; а) всей модели — 25; б) про-
цессора и оперативной памяти — 6.
13. Минимальная занимаемая площадь ПО м2.
Рекомендуемая схема размещения модели ЕС-1030
приведена на рис. XXV.11.
Процессор ЕС-2030 характеризуется рядом особен-
ностей: а) применением отдельной местной сверхопера-
тивной памяти для хранения промежуточных данных
и результатов вычислений; б) наличием отдельных аппа-
ратных блоков для обработки двоичных и десятичных
операндов, адресной арифметики и логической информации.
В состав процессора входят следующие функциональ-
ные блоки: 1) арифметическо-логический блок (АЛБ);
2) местная память (МП); 3) блок микропрограммного
454
управления (БМУ); 4) блок управления оперативной
Памятью (БУ ОП); 5) блок управляющих регистров
(БУ Рг).
АЛБ служит для выполнения логических и арифме-
тических операций над двоичными и десятичными чис-
лами, адресами и булевыми константами. Арифметические
операции выполняются над данными, имеющими формат
Слова, логические—над байтами; слова двойной длины
обрабатываются последовательно словами.
Местная память выполнена на магнитных пленках н
предназначена для хранения операндов, промежуточных
данных и результатов вычислений.
Блок микропрограммного управления осуществляет
управление всеми операциями, в том числе производит
обработку прерываний. Исключение составляют операции
ввода-вывода, выполнение которых осуществляется аппа-
ратными средствами каналов. Микропрограммы хранятся
в постоянной памяти.
Рис. XXV.1I. Схема размещения модели ЕС-1030
Блок управления ОП выполняет обработку запросов
с целью их удовлетворения в соответствии с порядком
приоритетов, разрешения конфликтов и исключения оши-
бочных обращений. Память ключей защиты выполнена
на магнитных пленках.
Блок управляющих регистров объединяет множество
запоминающих регистров, характеризующих состояние
процессора в каждый момент времени. Эти регистры за-
поминаются в оперативной памяти при прерываниях
программ и позволяют дальнейшее восстановление про-
грамм с прерванного места. Оперативная память выпол-
нена в виде двух автономных блоков по 128К байт каждый.
Вычислительная машина модели ЕС-1040 комплек-
туется в следующем составе.
1. Процессор ЕС-2040 — 1 шт. Количество команд 143.
2. Совмещенное устройство ввода и иывода информа-
ции с перфоленты ЁС-7902 — 1 шт.: а) скорость ввода
1000 знак/с; б) скорость вывода 100 зиак/с.
3. АЦПУ с БССК ЕС-7031 (тип «Зеемтрон 478») —
1 шт.
4. Пишущая машинка с БССК ЕС-7073 (тип «Зеем-
трон 529») — 1 шт.: а) скорость печати 10 знак/с; б) коли-
чество символов 92.
5. НМД ЕС-5055 — 6 шт.
6. Устройство управления для НМД ЕС-5555 —
1 шт.: а) количество каналов связи с ЦВМ — 2; б) коли-
чество подключаемых устройств — 8.
7. НМЛ ЕС-5016 — 8 шт.
8. Устройство управления для НМЛ ЕС-5516 —
1 шт.: а) количество каналов связи с ЦВМ — 2; б) коли-
чество подключаемых устройств — 8.
9. Устройство ввода с перфокарт ЕС-6012 (тип
УВвК-600) — 1 шт. и устройство вывода информации на
перфокарты с БССК ЕС-7010 (тип ПЭМ-80) — 1 шт.
Процессор ЕС-2040 работает С полными словами,
полусловами, десятичными числами, буквенными полями
и числами с плавающей запятой.
Краткая характеристика процессора следующая.
1. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение — вычитание с фиксированной (плавающей) запя-
той 1,4—2/2,5—3,6; б) умножение с фиксированной (пла-
вающей) запятой 7,2—8,2/6,5—13,1; в) деление с фикси-
рованной (плавающей) запятой 13,1—13,7/10,4—20,3; г) ко-
роткие операции 1,4—2.
2. Быстродействие 380 тыс. опер/с.
3. Принцип управления микропрограммный.
4. Основная память ЕС-3204: а) емкость 256К—
512К или 1024К байт; б) время цикла и выборки 1350
и 450 нс.
5. Способ защиты оперативной памяти — по записи.
6. Микропрограммная память ЕС-3604: а) емкость 3
130-разрядных слова; б) время цикла и выборки 450
и 100 ис.
7. Мультиплексный канал ЕС-4011: а) число подка-
налов 128 или 256 (при емкости оперативной памяти
256К—512К или 1024К байт); б) скорость передачи
в мультиплексном и монопольном режимах 20К—25К
и 180К—720К байт/с; в) число подключаемых устройств
управления 10.
8. Селекторные каналы ЕС-4043 — 6 шт.: а) число
устройств управления, подключаемых к каждому каналу
10; б) скорость работы каналов, байт/с: быстродейству-
ющего — 1300К; второго и третьего — 500К; четвертого —
шестого — 300К. При неработающих остальных кана-
лах в канале любой группы может быть получена скорость
обмена 1300К байт/с.
9. Питание от трехфазиой сети 380/220 В, 50 Гц;
потребляемая мощность, кВ-А: а) всей модели—65;
процессора и оперативной памяти—21—23.
10. Минимальная занимаемая площадь 100 м2.
Универсальная вычислительная машина ЕС-1050 яв-
ляется самой крупной моделью Единой системы. Быстро-
действие машины составляет 500 тыс. опер/с. Модель
реализует архитектурные и структурные концепции Еди-
ной системы и позволяет создавать мультисистемы на
уровне внешних устройств, каналов и оперативной па-
мяти. Каналы (до б селекторных и 1 мультиплексный
с 4 селекторными подканалами) обеспечивают параллель-
ную работу большого количества периферийных устройств.
Расширение оперативной памяти достигается подключе-
нием дополнительных блоков ЕС-3205 (до 1024К байт).
Эффективная организация вычислительного процесса обес-
печивается мощной организующей (операционной) систе-
мой ОС/ЕС, трансляторами, средствами диагностики и
наличием библиотеки прикладных программ. Конфигура-
ция модели определяется классом решаемых задач.
ЦВМ ЁС-1050 предназначена для решения широкого
круга научно-технических, экономических и специальных
задач и подлежит использованию в крупных информа-
ционно-вычислительных центрах, больших системах об-
работки данных и многомашинных комплексах.
Модель ЕС-1050 комплектуется следующими устрой-
ствами: 1) ЕС-2050 — 1 шт.; 2) ЕС-3205 — 2 шт.;
3) ЕС-4012 — 1 шт.; 4) ЕС-4035 — 1 шт.; 5) ЕС-5010 —
8 шт.; 6) ЕС-5511—1 шт.; 7) ЕС-5056 — 6 шт.;
8) ЕС-5551 — 1 шт.; 9) ЕС-6012 — 2 шт.; 10) ЕС-6022 —
1 шт.; 11) ЕС-7010 — 2 шт.; 12) ЕС-7022 — 2 шт.;
13) ЕС-7032 — 2 шт.; 14) выносным пультом ЕС-7064 —
1 шт.; 15) ЕС-7070 — 2 шт.; 16) ЕС-9010 — 1 шт.;
17) ЕС-9020 — 1 шт-
Процессор ЕС-2050 включает в себя: 1) блок цен-
трального управления (БЦУ); 2) арифметическо-логи-
ческий блок (АЛБ); 3) блок десятичной арифметики и
полей переменной длины (АЦ); 4) блок управления
оперативной памятью (БУ ОП); 5) блок устройств па-
мяти ключей защиты (ПКЗ); 6) блок контроля и диагно-
стики (КД); 7) блок прерываний (БП); 8) интервальный
455
таймер (ТМ); 9) блок внешних сигналов связи (ВС);
10) пульт управления системой (ПУ). Структурная блок-
схема процессора ЕС-2050 дана на рис. XXV. 12.
Блок центрального управления выполняет следу-
ющие функции: а) прием очередной команды из блока
выборки данных, ее дешифрацию, а также обеспечение
блоков сумматора адреса, регистровой памяти и выборки
данных основными управляющими сигналами; б) вы-
борку последующего участка программы из оперативной
памяти и подготовку очередной команды для блока упра-
вления; в) считывание информации из регистровой па-
мяти (16 регистров общего назначения и 4 регистра для
операций с плавающей запятой) на выходные регистры;
Внешние устройства
(специальные)
или второй процессор
Селекторный Запросы от Пульт
и мультиплексный каналов оператора
каналы
Рис. XXV. 12. Структурная блок-схема процессора
’ ЕС-2050
г) формирование физического адреса при обращении
к основной памяти; д) выборку из основной памяти и хра-
нение операндов перед началом их обработки в арифме-
тическо-логическом блоке; е) управление операцией за-
писи результатов, полученных в АЛБ, в регистровую и
оперативную память, а также выдача управляющей
информации в каналы.
Арифметическо-логический блок включает в себя
следующие блоки: а) арифметических регистров; б) ариф-
метического сумматора; в) арифметического контроля по
четности работы сумматора и межрегистровых передач;
г) арифметического управление и синхронизации работы
АЛБ. Арифметическо-логический блок охвачен глубоким
контролем, позволяющим прямо или косвенно контроли-
ровать до 98% всего основного оборудования.
Блок десятичной арифметики и полей переменной
длины обеспечивает выполнение арифметических опера-
ций над десятичными числами, а также логических опе-
раций с данными переменной длины.
Блок управления оперативной памятью предназначен
для организации взаимодействия блоков процессора и
каналов с оперативной памятью. Все запросы от каналов
и процессора по обмену данными с ОП фиксируются и
удовлетворяются в порядке установленной приоритет-
ности БУ ОП. Память ключей защиты обеспечивает за-
щиту оперативной памяти по записи и чтению. При каждом
обращении к ОП одновременно производится обращение
к ПКЗ. Емкость одного блока ПКЗ составляет 256 байтов,
цикл обращения 0,5 мкс. Имеется возможность подключе-
ния двух блоков ПКЗ.
Блок контроля и диагностики предназначен для обна-
ружения и локализации неисправностей аппаратуры
456
процессора при решении задач, для ликвидации послед-
ствий сбоев путем программного повторения и продол-
жения решения задачи. Для этого блок КД записывает
в ОП состояние процессора в момент сбоя. Кроме того,
имеется специальный режим для автономного тестирова-
ния основного оборудования процессора.
Блок внешних сигналов связи предназначен для
выдачи сигналов прямого управления на специальные
внешние устройства или второй процессор и приема от
них аналогичных сигналов, а также для обмена мульти-
системными сигналами со вторым процессором. Обмен муль-
тисистемными сигналами между процессорами осуще-
ствляется только при работе их в многомашинной системе.
Основная характеристика процессора ЕС-2050 сле-
дующая.
1. Время выполнения основных операций, мкс: а) сло-
жение—вычитание с фиксированной (плавающей) запятой
0,65—2,0/1,4—2,0; б) умножение с фиксированной (пла-
вающей) запятой 2,0; в) деление с фиксированной (плава-
ющей) запятой 8,3/7,2; г) умножение (деление) для двой-
ных слов 3,2/12; д) короткие операции 0,65—2,0.
2. Разрядность арифметического устройства 8 байтов.
3. Принцип управления аппаратный.
4. Оперативная память — 2 блока по 128К байт;
емкость памяти может быть доведена до 1024К байт;
время цикла и выборки 1.25 и 0,8 мкс.
5. Питание от трехфазной сети 380/220 В, 50 Гц;
потребляемая мощность кВ -А: а) всей модели — 70;
б) процессора — 10; в) оперативной памяти — 5; г) ка-
налов — 6.
6. Минимальная потребная площадь 200 м2.
Схема размещения модели ЕС-1050 приведена на
рис. XXV. 13.
Мультиплексный канал ЕС-4012 предназначен для
управления обменом информацией между оперативной
памятью и внешними устройствами. ЕС-4012 состоит
из 196 подканалов и обеспечивает подключение до 256
внешних устройств (при 8 подключаемых устройствах
управления).
Подканалы осуществляют одновременно работу с ВУ
медленного и среднего быстродействия, однако непосред-
ственная связь блока мультиплексного подканала уста-
навливается только с одним внешним устройством. Внеш-
ние устройства, подключенные к мультиплексному под-
каналу, могут передавать данные как в мультиплексном,
так и в монопольном (селекторном) режиме. В канале
имеются 4 селекторных подканала для передачи данных
только в селекторном режиме. К каждому селекторному
подканалу можно подключать до 16 ВУ. Одновременно
селекторный подканал может передавать данные или
операции по цепочке команд только с одним внешним
устройством; при этом другие внешние устройства могут
продолжать выполнение операций, не требующих связи
с каналом. Обмен информацией с оперативной памятью
производится двойными словами (8 байтов), а с внешними
устройствами — побайтно. Скорость передачи информа-
ции в мультиплексном режиме (в зависимости от количе-
ства работающих селекторных подканалов) ЗОК—1 ЮК
байт/с. Скорость в селекторном режиме, байт/с: для
первых трех подканалов — до 180К; для четвертого под-
канала — 100К- Суммарная пропускная способность муль-
типлексного канала не превышает 670К байт/с.
В модели ЕС-1050 может работать 6 селекторных
каналов ЕС-4035, которые предназначены для обмена
информацией между оперативной памятью и быстродей-
ствующими устройствами ввода-вывода в селекторном
режиме. Селекторный канал работает по программе,
представляющей собой последовательность управляющих
слов канала. Программа канала и подлежащие обмену
данные размещаются в оперативной памяти, с которой
канал обменивается двойными словами. Обмен с внеш-
ними устройствами осуществляется побайтно, через интер-
фейс ввода-вывода. В каждом из каналов может разме-
ECS010 ЕС-5010 ЕС-5056 ЕС-5056 1 1 < Стойки ЕС-2050 питания ЕС-7070 ЕС-6022 ЕС-7032 ЕС-7032
ЕС-3205 ЕС-3205
ЕС-2050 ЕС-6012
ЕС-5010 ЕС-5056 ЕС-5056 ЕС-5056 ЕС-2050
ЕС-5010 ЕС-7070 ЕС-6022 ЕС-7010 ЕС-7022
ЕС-5010
ЕС-3205 ЕС-3205
ЕС-5010
ЕС-6035
ЕС-5010
ЕС-6035
ЕС-5010 ЕС-5056
ЕС-5511 ЕС-5551 ЕС-6012 ЕС-60121 ЕС-6012 ЕС-7010 ЕС-7022
Рис. XXV.13. Схема размещения модели ЕС-1050
щаться адаптер канал—канал ЕС-4060. Количество ус-
тройств управления, подключаемых к одному каналу,
до 8. Скорость работы одного канала 1,3 Мбайт/с.
XXV. 2.3. Математическое обеспечение
Единой системы
Система математического обеспечения (СМО) Единой
системы содержит операционные (организующие) системы,
комплексы программ технического обслуживания и пакеты
прикладных программ.
В состав СМО ЕС ЭВМ входят четыре операционные
системы: 1) ОС-Ю/ЕС для модели ЕС-1010; 2) малая
система МОС/ЕС для модели ЕС-1021; 3) дисковая си-
стема ДОС/ЕС для моделей ЕС-1020, ЕС-1030; ЕС-1040
и ЕС-1050 с оперативной памятью малой емкости (64К—
256К байт); основная область ее применения — обработка
экономической информации; 4) ОС/ЕС для моделей
ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050 с оперативной па-
мятью большой емкости (256К байт и выше); эта универ-
сальная ОС наиболее эффективна на старших моделях.
Операционные системы ЕС ЭВМ обеспечивают эффектив-
ное функционирование каждой модели независимо от ее
конфигурации и характера решаемых задач. Модульный
принцип построения ОС и наличие в их составе средств
генерации системы дают возможность автоматически
формировать ОС для конкретной конфигурации модели
и области ее применения. Система управления данными
обеспечивает независимость программ от характеристик
подключаемых периферийных устройств. Поэтому при
замене последних не требуется вносить изменения в про-
грамму. Операционные системы ДОС/ЕС н ОС/ЕС позво-
ляют решать задачи в пакетном режиме. При этом ОС
без вмешательства оператора загружает вычислитель
очередной задачей и решает ее до конца.
Модулями называются составные части операционной
(организующей) системы, которые могут объединяться
в разных комбинациях и формировать уникальную опера-
ционную систему. Некоторые модули требуются в любой
организующей системе, другие являются дополнитель-
ными. Существуют группы альтернативных модулей,
выполняющих одни н те же функции с различной эффектив-
ностью. При этом, например, один из модулей требует
небольшого объема памяти, но расходует много машин-
ного времени для выполнения своих функций, а другой
модуль занимает больше места в памяти, но выполняется
быстрее. Пользователь может применить любой из этих
модулей в зависимости от ресурсов, которыми он распо-
лагает. Модульный принцип обеспечивает возможность
непрерывного эволюционного роста организующих систем,
развитие которых может осуществляться не только раз-
работчиками, но и пользователями.
15 854
Генерация операционной системы выполняется авто-
матически. С помощью специального языка генерации
пользователь описывает конфигурацию вычислительной
установки (при ранее выбранном комплексе технических
средств) и определяет компоненты, которые он считает
необходимым включить в организующую систему. С ис-
пользованием этого описания и библиотеки, содержащих
программные модули, выполняется автоматический про-
цесс генерации новой операционной системы. Генерация
является обычным заданием и производится под управле-
нием поставляемой пользователю стартовой операцион-
ной системы. По окончании генерации системы в ней
можно произвести некоторые изменения без полного повто-
рения генерации, в момент загрузки системы или с по-
мощью частичной генерации. Принцип генерации заложен
во все операционные системы ЕС ЭВМ. Он используется
и в пакетах прикладных программ, особенно в пакетах,
имеющих сложную логическую структуру.
Операционные системы обеспечивают совместимость
программ пользователей независимо от конфигурации
сгенерированной системы, что позволяет осуществлять
обмен программами и выполнять их в различных уста-
новках. Используя основные операционные системы
Единой системы, можно разрабатывать программы, кото-
рые не зависят от конкретных устройств ввода-вывода,
а следовательно, могут, выполняться на различных кон-
фигурациях технических средств. Принцип независимости
от устройств, в полной мере реализованный в операцион-
ной системе ОС/ЕС, позволяет добавлять к вычислительной
системе новые устройства и их программное обеспечение,
причем программы пользователей, разработанные ранее,
могут использовать новые устройства без перепрограм-
мирования.
Комплекс программ технического обслуживания со-
держит тест-программы, работающие под управлением
операционной системы, и самостоятельные тест-программы.
По функциональному назначению тест-программы де-
лятся на наладочные, проверочные и диагностические.
Наладочные тесты разработаны для процессоров, опера-
тивной памяти, каналов, внешних запоминающих устройств
и устройств ввода-вывода и представляют собой само-
стоятельные программы, которые выполняются неза-
висимо от ОС и служат для проверки работы устройств
в процессе наладки. Проверочные и диагностические
тесты используются для проверки машин в целом и для
обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации
и работают под управлением специальной программы-
монитора, входящей в состав операционной системы.
Монитор осуществляет связь с оператором, обработку пре-
рываний, печать сообщений об ошибках н т. д. Диагно-
стические тест-программы позволяют классифицировать
отказы и локализовать места неисправностей.
457
Пакет прикладных программ — это функционально
законченный комплекс программных средств, предназна-
ченный:, а) для решения типовых научных, экономических,
инженерно-технических, управленческих и других задач
народного хозяйства; б) для обеспечения работы типовых
конфигураций однопроцессорных и мультипроцессорных
систем ЕС ЭВМ в реальном масштабе времени, в режиме
с разделением (распределением) времени и других спе-
циальных режимах; в) для обеспечения преемственности
программ, составленных для ЦВМ второго поколения
(«Минск-32», М-220 и т. д.).
Пакеты прикладных программ строятся на базе опе-
рационных систем и являются их дальнейшим развитием
в конкретном направлении. Каждый пакет поставляется
отдельно, имеет самостоятельную документацию и не вхо-
дит в состав операционной системы. Многие пакеты при-
кладных программ имеют собственные средства для
генерации.
Все пакеты прикладных программ могут быть раз-
биты на три группы: 1) пакеты общего назначения; 2) па-
кеты, расширяющие возможности операционных систем;
3) пакеты, ориентированные на применение в АСУ.
Последние включают обобщенные системы обработки бан-
ков данных, информационно-поисковые системы общего
назначения и системы обработки документов.
XXV.2.4. Малые операционные системы
ОС-Ю/ЕС и МОС/ЕС
Операционная система ОС-Ю/ЕС разработана для
малой ЭВМ ЕС-1010, предназначенной для проведения
научно-технических расчетов и решения задач обработки
данных среднего объема в однопрограммном и однопро-
цессорном режимах. Система содержит управляющие
программы, программы обслуживания, трансляторы
с Ассемблера (автокода) и ФОРТРАН-IV и программы,
обеспечивающие генерацию системы. ОС-Ю/ЕС совместима
с другими ОС ЕС ЭВМ на уровне данных, находящихся
иа носителях информации, и на уровне алгоритмических
языков. Управляющие программы позволяют производить
начальную загрузку и управляют работой системы (орга-
низуют выполнение операций ввода-вывода, обработку
прерываний и т. д.). С помощью программ обслуживания
осуществляются отладка программ, вывод зоны памяти
и смена носителя информации, используется библиотека
программ на дисках, производятся копирование, перфо-
рация данных. Средства генерации системы позволяют
пользователю выбирать соответствующую конфигурацию
и необходимые функции ОС. Система тестовых программ
обеспечивает контроль следующих блоков модели: пульта
оператора, специального канала ввода-вывода (минибуса),
оперативной памяти центрального процессора, адаптера
интерфейса ЕС ЭВМ, консольной пишущей машинки,
устройства ввода с перфоленты, устройства вывода иа
перфоленту, накопителя на стационарном магнитном
диске.
Операционная система МОС/ЕС применяется в вычис-.
лительной системе ЕС-1021 и ориентирована на обработку
данных в однопрограммном и однопроцессорном режимах
и с одним входным потоком заданий. МОС/ЕС обеспечи-
вает программную совместимость модели ЕС-1021 ср
старшими моделями ЕС ЭВМ, работающими с ДОС/ЕС,
на уровне языка Ассемблер и более сложных алгоритми-
ческих языков, а также совместимость данных на машин-
ных носителях информации. Минимальная конфигурация
модели ЕС-1021 при работе с МОС/ЕС следующая: про-
цессор ЕС-2021 с оперативной памятью 16К байт; пульт
оператора с пишущей машинкой; накопитель на сменных
магнитных дисках; устройство ввода с перфокарт; АЦПУ.
Управляющая программа МОС/ЕС включает: про-
грамму начальной загрузки; супервизор; программу
управления заданиями; программу управления данными,
допускающую последовательную, прямую и индексно-
последовательную организацию данных.
К обрабатывающим программам МОС/ЕС относятся:
редактор связей; библиотекарь; программы отладки;
программы сортировки и объединения, осуществляющие
упорядочение данных, а также объединение уже упорядо-
ченных массивов.
В состав операционной системы МОС/ЕС входят
трансляторы для следующих языков программирования:
машинно-ориентированного языка Ассемблер, позволя-
ющего использовать мнемонические коды операций и
символическую адресацию; языка программирования
научно-технических задач ФОРТРАН-IV; АЛГОЛ-68 —
универсального языка программирования; РПГ — языка,
предназначенного для автоматизации программирования
задач обработки символьной информации н обеспечива-
ющего создание файла из одного или нескольких файлов,
для выполнения вычислений над записями входных фай-
лов, вывода печатных отчетов и т. д.; ЛИСПа — языка
программирования для обработки списков и др.
XXV. 2.5. Дисковая операционная
система ДОС/ЕС
Дисковая операционная система предназначена для
всех моделей Единой системы (кроме ЕС-1010 и ЕС-1021)
в конфигурациях с малым объемом оперативной памяти
(64К—256К байт) и с ограниченным набором внешних
устройств (в основном графических устройств ввода-вывода
и магнитных барабанов). В качестве носителя информации
используются магнитные диски.
ДОС/ЕС обеспечивает функционирование однопро-
цессорных комплексов ЕС ЭВМ: 1) пакетную обработку
заданий с возможностью одновременного выполнения до
трех пакетов заданий (режим мультипрограммирования
с фиксированным числом задач); 2) выполнение в мульти-
программном режиме непакетированных заданий; 3) сов-
мещение работы оператора по подготовке очередного
задания с обработкой уже введенных заданий; 4) облегче-
ние связи оператора с системой; 5) протоколирование
хода работы вычислительной системы; 6) возможность
расширения функций и областей применения за счет
включения пакетов прикладных программ; 7) работу
через каналы связи.
Система ДОС/ЕС имеет простую и легко модифицируе-
мую структуру, развитую систему, обнаружения ошибок,
широкий набор трансляторов. Она обладает значительной
гибкостью и при небольшой емкости оперативной памяти
может работать одновременно с накопителями на дисках
и на лентах, а также управлять устройствами телеобра-
ботки при небольшой занятости процессора управляющей
программой. Основной вариант ДОС/ЕС обеспечивает
функционирование вычислительных систем, содержащих:
центральный процессор с объемом оперативной памяти
не менее 64 К байт; накопитель на магнитных дисках;
накопитель на магнитных лентах; печатающее устройство;
пишущую машинку. Средства генерации системы позво-
ляют абоненту выбирать конфигурацию моделей и функции
операционной системы.
Операционная система ДОС/ЕС представляет програм-
мисту языки программирования, ориентированные на
различные классы: ФОРТРАН — для задач с преобразо-
ванием вычислений; РПГ — для задач обработки данных;
ПЛ-1 — универсальный язык программирования. Эти
языки не ориентированы на конкретную машину. Специ-
фику машины учитывает машинно-ориентированный язык
Ассемблер. В операционной системе ДОС/ЕС программа,
написанная на любом из указанных языков программи-
рования, транслируется в объектный модуль, который
представляет собой программный модуль в промежуточном,
общем для всех трансляторов системы формате. Объект-
ный модуль обрабатывается программой «Редактор» для
458
получения программной фазы (абсолютного модуля),
готовой к выполнению. Программная фаза — это програм-
мный объект, не подлежащий дроблению при вызове в осно-
вную память для выполнения. Объединение объективных
модулей в фазы происходит независимо от того, когда
и на каком языке программирования протранслирован
тот или иной модуль. Фаза может собираться из незави-
симых протранслированных частей и подпрограмм, хра-
нящихся в библиотеке.
В ДОС/ЕС все программы в зависимости от того, в ка-
кой стадии подготовки они находятся (исходный модуль,
объектный модуль, фаза), могут храниться в различных
библиотеках. В операционной системе ДОС/ЕС существуют
библиотеки трех типов: 1) библиотека исходных модулей,
которая содержит программные модули, написанные на
исходных языках программирования; 2) библиотека объ-
ектных модулей, которая содержит объектные модули,
являющиеся результатами трансляции исходных модулей;
3) библиотека абсолютных модулей, которая содержит
программные фазы, готовые к исполнению.
ДОС/ЕС включает в себя следующие программные
компоненты: управляющую программу; обслуживающие
программы; трансляторы; средства генерации системы.
Управляющая программа функционально распадается
иа следующие программы:
1) программа начальной загрузки, осуществляющая
подготовку оперативной памяти, загрузку в нее ядра
системы, обработку директив начальной загрузки, уста-
новку исходного значения даты и времени дня;
2) супервизор, управляющий всем вычислительным
процессором в машине, обеспечивающий обработку и
идентификацию прерываний, планирование работы кана-
лов, связь с оператором, вызов загрузочных модулей из
библиотек, обслуживание системных часов, обработку
сбоев внешних устройств, выполнение процедур, связан-
ных с окончанием задания, совместное выполнение до трех
программ, запуск непакетированных заданий, организа-
цию контрольных точек;
3) программа управления заданиями, подготавлива-
ющая систему для выполнения пакета заданий; она вы-
полняет считывание с системных устройств ввода, рас-
шифровку операторов и директив управления заданиями,
подготовку системы к выполнению задания, редактирова-
ние и запоминание информации о метках томов и файлов,
подготовку для запуска программ с контрольных точек;
4) инициатор одиночных программ, осуществляющий
прием и обработку директив оператора и подготовку
системы к выполнению непакетированных заданий в муль-
типрограммном режиме;
5) программы управления данными (программы си-
стемы ввода-вывода), обеспечивающие чтение и запись
данных с последовательной, индексно-последовательной
или произвольной организацией; объединение логических
записей в блоки и их деблокирование; управление бу-
ферами ввода-вывода; обработку концов файлов и пере-
ключение томов; установление соответствия символических
имен физическим устройствам ввода-вывода; совмещение
операций обмена с процессом обработки.
К обрабатывающим программам дисковой операцион-
ной системы относятся:
1) редактор связей, обеспечивающий получение про-
граммы, готовой к исполнению в машине; осуществляющий
объединение отдельно транслированных модулей (из
объектной библиотеки) в готовый к выполнению загрузоч-
ный модуль;
2) библиотекарь, выполняющий функции копирова-
ния, корректирования и обслуживания (для всех трех
системных библиотек), создающий личные объектные и
символические библиотеки, выполняющий сервисные
функции для системных и личных библиотек;
3) автотест, обеспечивающий отладку объектных про-
грамм (для Ассемблера), редактирование объектных мо-
дулей и использование символической адресации в тесто-
•
вых запросах; вывод на печать запрошенной отладочной
информации; распечатку оперативной памяти; внесение
изменений в отлаженную программу;
4) вспомогательные программы (утилиты), обеспе-
чивающие перемещение в системе наборов данных, пере-
компоновку и удаление записей, обработку стандартных
и пользовательных меток файлов и томов, подготовку
к работе дисков; сами утилиты могут генерироваться, что
дает возможность добавлять в них подпрограммы пользо-
вателя и настраивать их в соответствии с его нуждами;
5) ленточная и дисковая сортировки, осуществляющие
сортировку записей по произвольным ключам в возра-
стающем или убывающем порядке, объединение до четы-
рех магнитных лент и дисков с входными файлами, созда-
ние контрольных точек и запуск с них, мультитомный и
мультифайловый ввод и мультитомный вывод;
6) программа неавтономной проверки внешних ус-
тройств (программа ОЛТЕП), осуществляющая диагно-
стику неисправностей, проверку после ремонта и периоди-
ческую профилактическую проверку устройств ввода-
вывода.
Модульная структура ДОС/ЕС позволяет пользова-
телю приспосабливать систему к конкретным конфигу-
рациям технических средств Единой системы. Процесс
создания конкретной версии ДОС/ЕС, т. е. формирование
определенной совокупности программ и правил, учиты-
вающих особенности вычислительной машины и задач
пользователя, называется генерацией системы. Пакет
дисков, содержащий ДОС/ЕС, называется резиденцией
системы.
XXV. 2.6. Операционная система ОС/ЕС
Операционная система ОС/ЕС предназначена для
эксплуатации всех моделей Единой системы (кроме ЕС-1010
и ЕС-1021) в конфигурациях с большим объемом опера-
тивной памяти и полным набором внешних устройств.
Размещается операционная система ОС/ЕС на магнитных
барабанах или магнитных дисках.
Эта система располагает наиболее богатыми возмож-
ностями. Она обеспечивает одновременную обработку на
однопроцессорных и многопроцессорных комплексах до
15 программ в режиме мультипрограммирования, динами-
ческое распределение памяти и работу по приоритету со
многими задачами и заданиями. Кроме того, ОС/ЕС позво-
ляет использовать самые эффективные и мощные трансля-
торы и сервисные программы, получать информацию
о ресурсах, необходимых каждой программе в мульти-
программном режиме, и обладает широкими возможно-
стями по отладке программ. Основной вариант ОС/ЕС
обеспечивает функционирование вычислительных систем
со следующей минимальной конфигурацией: центральный
процессор, накопители на магнитных дисках, накопители
на магнитных лентах, устройство ввода с перфокарт;
устройство вывода на перфокарты, пульт оператора с пи-
шущей машинкой, АЦПУ.
Операционная система ОС/ЕС обеспечивает: 1) пакет-
ную обработку заданий; 2) связь оператора с системой;
3) протоколирование хода работы вычислительной си-
стемы; 4) работу системы в режиме распределения (разде-
ления) времени; 5) совмещение режима разделения вре-
мени с пакетным режимом; 6) работу в реальном мас-
штабе времени; 7) автоматический сбор исходных данных,
их хранение, обновление и обработку; 8) работу через
каналы связи; 9) функционирование графических уст-
ройств ввода-вывода; 10) разграничение доступа к защи-
щенным наборам данных; 11) широкий набор средств
автоматизации подготовки, отладки и выполнения задач.
ОС/ЕС имеет два основных режима мультипрограм-
мной работы: 1) режим мультипрограммирования с фикси-
рованным числом решаемых задач; 2) режим мультипро-
граммирования с переменным числом задач. Указанные
режимы различаются, с одной стороны, организацией
459
мультипрограммного вычислительного процесса, с дру-
гой стороны, минимальным объемом оперативной памяти,
необходимым для использования того или иного режима.
В однопрограммном режиме операционная система
ОС/ЕС выполняет задания строго последовательно. В каж-
дый момент времени в оперативной памяти машины на-
ходится только одна выполняемая программа. Однопро-
граммный режим требует наименьшего объема оператив-
ной памяти и может быть реализован на ЦВМ с объемом
ОП 64 К байт.
Режим мультипрограммирования с фиксированным
числом задач (минимальный объем ОП 128Ц байт) обеспе-
чивает одновременно выполнение фиксированного числа
заданий (не более 15), причем необходимое распределение
памяти может быть задано оператором или определено
в процессе генерации системы. В этом режиме допускается
в рамках задания распараллеливание вычислительного
процесса. Максимальное число одновременно выполняемых
задач не должно превышать 255. Распределение ресурсов
памяти вычислительной системы между этими задачами
ведется динамически.
Режим мультипрограммирования с переменным числом
задач (минимальный объем памяти 256Ц байт) обеспечи-
вает одновременное выполнение произвольного числа
заданий (не более 15), определяемого в любой заданный
момент состоянием динамически распределяемых ресурсов
вычислительного комплекса (включая оперативную па-
мять. Оперативная память для каждого задания выделяется
динамически, поэтому число заданий зависит от суммы
запросов выделяемых задач и является переменной вели-
чиной. В этом режиме также допускается распараллелива-
ние вычислительного процесса.
Операционная система ОС/ЕС допускает следующие
режимы использования: 1) пакетную обработку; 2) уда-
ленную пакетную обработку; 3) режим распределения
времени; 4) диалоговые режимы; 5) режим работы в реаль-
ном масштабе времени; 6) работу вычислительной уста-
новки в многопроцессорных и многомашинных конфигу-
рациях.
В режиме пакетной обработки производится обра-
ботка непрерывного потока заданий с автоматическим
переходом от одного задания к другому. Обработка по-
тока заданий может производиться в любом из мульти-
программных, а также в однопрограммном режиме. После
ввода они образуют входные очереди заданий, обычно
размещаемые на диске. Выбор задания из очереди на
обработку может быть организован либо последовательно,
либо на основе приоритетов. Очереди заданий могут ис-
полняться новой порцией, что может быть осуществлено
в любой момент времени, даже если очереди еще полностью
не обработаны.
Результаты выполнения заданий записываются на
диск и образуют выходные очереди. После завершения
выполнения задания производится вывод результатов
из выходной очереди на АЦПУ, карточные перфораторы,
магнитные ленты и т. д. Вывод может быть осуществлен
либо последовательно, либо на основе приоритетов.
В однопрограммном режиме входные и выходные очереди
отсутствуют.
В режиме удаленной пакетной обработки ввод потока
заданий, а также вывод результатов производятся на
удаленный терминал (пункт пользователя), соединенный
с вычислительным комплексом по каналу связи. Преду-
сматривается, что терминал, используемый в режиме уда-
ленной пакетной обработки, содержит устройства ввода
и вывода с перфокарт и АЦПУ.
Операционная система ОС/ЕС в настоящее время
обеспечивает простейший режим распределения времени,
называемый квантованием времени. Группа заданий,
одновременно находящихся в основной памяти, считается
квантующейся, т. е. каждое задание этой группы получает
управление на определенный квант (интервал) времени.
По прошествии этого интервала времени управление полу-
460
чает следующее задание данной группы на определенный
квант времени. Величина кванта и признак принадлеж-
ности к группе квантования устанавливаются при гене-
рации операционной системы. Помимо группы кванту-
ющихся в оперативной памяти могут находиться обычные
задания, выполняемые без квантования времени. Все
задания, входящие в группу квантования, имеют один
и тот же приоритет. Он может быть как выше, так и ниже
приоритетов неквантующихся заданий. Одновременно мо-
жет быть несколько групп квантования с различными
приоритетами.
Задания, выполняемые в режиме квантования, на-
ходятся в оперативной памяти до своего завершения.
Режим квантования времени обеспечивается как в режиме
мультипрограммирования с фиксированным числом за-
дач, так и в режиме мультипрограммирования с пере-
менным числом задач.
На базе мультипрограммного режима с переменным
числом задач может быть осуществлен режим распре-
деления времени широкого назначения, предназначенный
для обслуживания одновременно более ста работающих
удаленных пользователей. Такой режим предусмотрен
для использования на старших моделях Единой системы
с объемом памяти не менее 512К байт. Для выполнения
заданий в этом режиме каждому заданию или группе
заданий выделяется определенный раздел (или разделы)
оперативной памяти, управляемый данным заданием
в течение установленного для него кванта времени. В это
время копии всех других заданий, выполняемых в ре-
жиме разделения времени, сохраняются во внешней па-
мяти вычислительного комплекса. По истечении кванта
времени текущее задание переводится во внешнюю па-
мять, а на его место загружается следующее задание,
которое получает управление, имея свой квант времени.
Одновременно с программами, выполняемыми в ре-
жиме распределения времени, могут выполняться фоно-
вые задания пакетной обработки. Режим распределения
времени имеет более высокий приоритет. Поэтому зада-
ния пакетной обработки выполняются только в том слу-
чае, если все программы, выполняемые в режиме распре-
деления времени, находятся в состоянии ожидания или
отсутствуют. Между пакетной обработкой и режимом
распределения времени обеспечивается программная сов-
местимость, что позволяет одну и ту же программу вы-
полнять как в режиме пакетной обработки, так и в режиме
распределения времени.
В режиме распределения времени возможно выпол-
нение таких действий, как работа с наборами данных
(ввод с пульта пользователя, запоминание, поиск, моди-
фикация, редактирование, вывод и т. д.), разработка и
выполнение программ в режиме диалога и др. Для опре-
деления указанных действий предназначен специальный
набор команд, с помощью которых пользователь со своего
пульта управляет работой системы. Диалоговый режим
использования вычислительного комплекса возможен и
без режима распределения времени. На основе опера-
ционной системы ОС/ЕС возможна разработка пакетов
прикладных программ для программирования в режиме
диалога с использованием языков высокого уровня.
В Единой системе режим работы в реальном масштабе
времени используется, когда вычислительный комплекс
работает совместно с некоторым физическим объектом
(процессом). При этом данные, поступающие в систему,
должны быть обработаны с учетом временных ограниче-
ний с тем, чтобы результаты обработки использовались
для управления процессом. Системы, работающие в реаль-
ном масштабе времени, характеризуются следующими
особенностями:
1) работа системы управляется поступающими дан-
ными; в отличие от пакетной обработки, где система обычно
сама запрашивает данные, в реальном масштабе времени
система должна быть в постоянной готовности принять
данные, поступающие на вход;
2) поступление потоков данных носит случайный
характер; как правило, не допускается потеря поступа-
ющих данных, так как их невозможно повторить;
3) время реакции системы на внешние события должно
удовлетворять определенным ограничениям;
4) для обеспечения высокой реактивности системы
необходимо максимальное распараллеливание процессов
обработки, что требует высокого мультипрограммирования.
Операционная система ОС/ЕС представляет широкие
возможности по распараллеливанию процессов вычис-
лений и организации мультипрограммной работы. ОС/ЕС
имеет средства для организации приема случайных по-
токов данных, поступающих в непредсказуемые моменты
времени. Аппаратные и программные средства контроля
правильности работы, средства диагностики и восста-
новления после сбоев повышают надежность работы
вычислительной системы.
Для модулей ЕС-1040 и ЕС-1050 операционная си-
стема обеспечивает двухпроцессорную систему с общим
полем оперативной памяти. ОС/ЕС содержит обеспечение
средств комплексирования, предназначенных для орга-
низации многомашинных комплексов (без общего поля
оперативной памяти). К ним относится адаптер канал—
канал, который позволяет непосредственно связывать
каналы двух различных моделей Единой системы, разде-
ленные устройства периферийной памяти, а также сред-
ства прямого управления. На базе указанных средств
пользователь может компоновать практически произволь-
ные конфигурации многомашинных комплексов, исполь-
зуя программное обеспечение средств комплексирования.
В состав управляющей программы операционной
системы ОС/ЕС входят:
1) программа начальной загрузки, осуществляющая
настройку оперативной памяти, загрузку ядра опера-
ционной системы и программы инициализации ядра;
2) программа инициализации ядра, которая подго-
тавливает системные таблицы, настраивает системные
наборы данных, связывается с оператором с целью опе-
ративного изменения свойств операционной системы;
3) планировщик заданий, обеспечивающий считыва-
ние входных потоков заданий, последовательную или при-
оритетную обработку заданий, инициирование выполнения
нескольких заданий одновременно, чтение и интерпрета-
цию операторов языка управления заданиями, распре-
деление ресурсов вычислительного комплекса для зада-
ния, вызов каталогизированных процедур, автоматиче-
ское распределение томов на внешних носителях, асин-
хронное чтение входных и выдачу выходных данных
задания, ведение системного журнала;
4) главный планировщик, осуществляющий связь
оператора с системой (главный планировщик вместе
с планировщиком заданий входит в состав программ
управления заданиями);
5) супервизор, осуществляющий обработку всех
типов прерываний, управление выполнением одной или
нескольких задач, основной памятью, связями между
модулями, системными часами, резидентными програм-
мами доступа- к данным, средствами защиты оперативной
памяти, запросами на ввод-вывод; обеспечивающий дина-
мическую загрузку программ в оперативную память,
совмещение работы каналов с процессором, работу си-
стемы в режиме распределения времени, совмещение
пакетной обработки и режима квантования времени,
функционирование многопроцессорных комплексов ЕС
ЭВМ;
6) программы управления данными, обеспечивающие
ввод и вывод данных с последовательной, индексно-после-
довательной, библиотечной и произвольной организацией;
объединение записей в блоки и разделение блоков на
записи; совмещение операций ввода-вывода и обработки;
обработку системных и пользовательских меток томов
и наборов данных; автоматическое позиционирование
томов; анализ и обработку ошибочных ситуаций в опе-
рациях ввода-вывода; независимость программ от уст-
ройств;
7) программы управления восстановлением после
сбоя, осуществляющие обработку прерываний от схем
контроля машины; регистрацию машинных сбоев в про-
цессоре, каналах и внешних устройствах; повторение
сбившейся команды процессора или канала (если это
возможно); выборочное завершение затронутой сбоем
задачи; формирование записи о сбое в журнале; перевод
системы в состояние ожидания, если восстановление рабо-
тоспособности невозможно.
К системным обрабатывающим программам ОС/ЕС
относятся следующие:
1) редактор связей, объединяющий отдельно оттранс-
лированные объектные и загрузочные модули в один
готовый к выполнению загрузочный модуль; формиру-
ющий загрузочные модули с оверлейной структурой;
вносящий изменения в программы путем замены, исклю-
чения и перемещения программных секций; резервиру-
ющий память для общих областей, создаваемых трансля-
торами;
2) загрузчик, осуществляющий редактирование и не-
посредственную загрузку (для выполнения) отредакти-
рованных модулей в одном пункте задания;
3) программа сортировки — слияния, обеспечива-
ющая размещение наборов данных в определенном по-
рядке; сортировку записей в соответствии с их управля-
ющими полями; объединение файлов, размещенных на
накопителях (до 32 магнитных лент, 6 дисков и 6 бара-
банов), с входными файлами; создание контрольных точек
и запуск с них; мультитомный и мультифайловый ввод
и мультитомный вывод;
4) тестовый транслятор, служащий для отладки
программ на языке Ассемблер и обеспечивающий вывод
на печать областей памяти, общих регистров и регистров
с плавающей запятой; фиксацию логики отлаживаемой
программы с представлением соответствующей печатной
информации; выполнение отлаживаемых программ в ре-
жиме трассировки; редактирование и вывод на печать
отладочной информации;
5) вспомогательные программы (утилиты), обеспе-
чивающие перемещение наборов данных с одного носи-
теля на другой, печать и перфорацию наборов данных,
печать каталога системы, оглавлений томов на дисках
и оглавлений библиотек, обновление библиотек, модифи-
кацию каталога, подготовку и разметку томов прямого
доступа и магнитных лент, редактирование записей
в наборах данных, сбор информации об ошибках и их
печать в удобной для пользователя форме.
XXV. 2.7. Периферийные устройства ЕС ЭВМ
Единая система располагает широкой номенклатурой
периферийных устройств, которые условно можно разде-
лить на 9 групп.
1. Накопители на магнитной ленте (НМЛ).
2. Накопители на магнитных дисках (НМД): а) со
стандартным сменным пакетом; б) на постоянных дисках.
3. Накопители на магнитных барабанах (НМБ).
4. Печатающие устройства (АЦПУ).
5. Перфокарточные устройства.
6. Перфоленточные устройства.
7. Устройства связи оператора с ЦВМ на базе элек-
троннолучевых трубок (ЭлТ) — дисплеи двух типов.
Дисплей первого типа, более простой, предназначен для
организации систем сбора и распределения информации;
он имеет экран размером 430 мм (по диагонали) и может
работать только с алфавитно-цифровой (знаковой) инфор-
мацией. Дисплей второго типа обеспечивает возможность
работы со всеми видами графической информации в ре-
жиме диалога. Экран этого дисплея имеет растр размером
1024X1024 точки, и на него может быть выведен текст
объемом до 960 знаков. Дисплей имеет световой каран-
461
даш, функциональную и знаковую клавиатуру, буферную
память.
8. Устройства связи оператора с ЦВМ на базе элек-
трической пишущей машинки.
9. Средства телеобработки информации, включающие
устройства сопряжения с ЦВМ, набор аппаратуры пере-
дачи данных (модели, устройства защиты от ошибок,
вызывные устройства) для скоростей 200, 600, 1200,
2400, 3600, 4800 и 48 000 бит/с и аппаратуру абонентских
пунктов. В зависимости от типа абонентский пункт может
быть оборудован одной электрической пишущей машинкой
или состоять из нескольких устройств, включая дисплей
и перфокарточное (перфоленточное) оборудование ввода-
вывода.
Внешние запоминающие устройства. Все виды нако-
пителей на магнитных лентах Единой системы обеспечи-
вают полную взаимозаменяемость их носителей и возмож-
ность создания практически неограниченных архивов
данных и библиотек программ. На стандартной катушке
НМЛ размещается девятидорожечная магнитная лента
длиной 750 м и шириной 12,7 мм с продольной плот-
ностью записи 32 имп/мм при способе записи без возвра-
щения к нулю и 63 имп/мм при использовании способа
фазовой модуляции. НМЛ выпускаются с широким диапа-
зоном скоростей обмена (табл. XXV.8).
Таблица XXV.8
Технические характеристики накопителей
на магнитной лейте
Тип Страна- изготовитель Скорость обмена в строк/с Плотность записи в строк/мм
ЕС-5010 * (НМЛ-67А) СССР 64 000 32
ЕС-5012 СССР, НРБ 64 000 32
ЕС-5016 ГДР 48 000 32
ЕС-5017 СССР 64 000 32
ЕС-5019 ПНР 96 000 32
ЕС-5022 ЧССР 128 000 32
ЕС-5014 ** СССР 128 000 63
ЕС-5015 ** ЧССР 240 000 63 1
* Емкость накопителя 25 Мбайт. ** Проходят испытание.
Через собственное устройство управления НМЛ
ЕС-5510 можно подключать ко всем моделям Единой
системы. Связь устройства управления НМЛ с каналами
системы осуществляется через стандартный интерфейс
ввода-вывода. Устройства управления могут работать
на два канала (селекторный и мультиплексный) одной
или разных ЦВМ, что позволяет создавать многомашинные
комплексы с общим полем внешней памяти. Запись и
считывание информации осуществляются зонами пере-
менной длины. Минимальная зона содержит не менее
16 байт. К каждому устройству управления можно под-
ключить до восьми НМЛ. Скорость передачи данных 64К
байт. Режим работы с каналом монопольный.
Серьезным недостатком НМЛ является последова-
тельный доступ к записанной информации; этот недоста-
ток практически отсутствует у накопителей иа магнитных
дисках (НМД). Поскольку головка чтения-записи НМД
перемещается непосредственно на ту дорожку, где со-
держится нужная запись, общее время обращения к НМД
выражается в миллисекундах, тогда как для перемотки
и считывания катушки ленты требуется несколько минут.
462
В состав Единой системы входят следующие НМД.
1. Накопители со сменными пакетами дисков: ЕС-5052
(НРБ), ЕС-5055 (ГДР), ЕС-5056 (СССР), ЕС-5058 (ЧССР);
емкость пакета 7, 25 Мбайт, скорость обмена информа-
цией 156К байт/с.
2. Накопители на постоянных дисках: а) ЕС-5060
(ВНР); скорость работы 150К байт/с, емкость памяти
0,8 Мбайт, время доступа 10 мс; б) ЕС-5051 (СССР);
Скорость обмена информацией 100К байт/с, емкость
100 Мбайт, время доступа 250 мс.
Основные характеристики НМД на сменных магнит-
ных дисках: 1) количество рабочих поверхностей в па-
кете 10; 2) способ записи двухчастотный; 3) количество
головок 10, тип головки плавающий; 4) количество
дорожек на каждой поверхности диска 200 плюс 3 запас-
ных; 5) для НМД ЕС-5052, ЕС-5056, ЕС-5058 применяется
сменный пакет дисков ЕС-5053 (НРБ) с ферролаковым
магнитным покрытием; в НМД ЕС-5056 можно исполь-
зовать пакет дисков с металлическим кобальто-вольфра-
мовым покрытием (СССР); 6) время поиска дорожки от
30 до 150 мс; 7) среднее время доступа 95 мс; 8) скорость
вращения диска 2400 об/мин; 9) диаметр диска 356 мм;
10) распределение информации произвольное.
К одному устройству управления накопителями на
магнитных дисках и барабанах ЕС-5551 может быть под-
ключено в любом сочетании до восьми накопителей на
магнитных дисках (НМД) или на магнитных барабанах
(НМБ). Устройство управления ЕС-5551 может быть
одновременно подключено к двум каналам машины —
селекторному и мультиплексному. Режим работы с кана-
лом монопольный. Скорость передачи данных 156К байт/с.
Таблица XXV.9
Технические характеристики накопителей
на магнитных барабанах
Тип Емкость в Мбайт Скорость пере- дачи данных в Мбайт/с Количество до- рожек Количество ка- налов записи- чтения Частота враще- ния барабана в об/мин Время выборки в мс Плотность запи- си в имп/мм Частота записи в кГц Диаметр бара- бана в мм
ЕС-5033 6 1,25 802 8 1500 20 50 1250 450
ЕС-5035 2 0,8 532 1 1500 20 33 400 320
Накопители на магнитных барабанах (табл. XXV.9)
выпускаются двух типов: ЕС-5033 (СССР), ЕС-5035 (ПНР).
Как НМД, так и НМБ обеспечивают произвольный доступ
к информации; время доступа в НМБ меньше, чем в НМД,
так как магнитные головки записи-считывания зафикси-
рованы. Недостатками НМБ являются значительное
количество магнитных головок и ограниченный объем
регистрируемой информации (из-за отсутствия возмож-
ности смены носителя информации).
Устройства ввода-вывода информации. В состав
Единой системы входят устройства ввода информации
с 80-колонных перфокарт* представленных в табл. XXV. 10.
В состав устройств входит блок сопряжения со стан-
дартным каналом (БССК), с помощью которого они под-
ключаются к мультиплексному каналу системы.
Для ввода информации с перфоленты применяется
устройство ЕС-6022, снабженное БССК, позволяющее
работать как в мультиплексном, так и в монопольном
режиме. ЕС-6022 предназначено для считывания данных
с 5 и 8-дорожечных перфолент (шириной 17,5 и 25,4 мм).
Способ представления информации: при вводе с преобра-
зованием — в коде КОИ-7; при вводе в режиме копии —
в любом коде. Скорость ввода информации 1500 строк/с.
Таблица XXV.10
Технические характеристики устройства
ввода-вывода ЕС ЭВМ
Тип Скорость ввода информации в карт/мин Емкость приемного и подающего карманов в картах
ЕС-6012 (СССР) 500 По 1000
ЕС-6013 (СССР) 1200 » 2000
ЕС-6016 (ЧССР) 1000 » 2000
Без БССК выпускаются следующие устройства ввода
информации с перфоленты: 1) ЕС-6121 и ЕС-6122 (ВНР,
ПНР, ЧССР) со скоростью ввода 300 и 1500 знак/с в старт-
стопном режиме; 2) ЕС-6191 (ВНР, ЧССР) со скоростью
40 зиак/с в стартстопном режиме с реверсом. Последний
механизм служит для ввода информации с перфоленты
и карт с краевой перфорацией.
В состав ЕС ЭВМ входят 4 типа устройств вывода
информации иа перфокарты: ЕС-7010 и ЕС-7012 (СССР);
скорость вывода соответственно 100 и 250 карт/мин;
ЕС-7013 и ЕС-7014 (ЧССР); скорость вывода 250 карт/мин
и 150 колонок/с. В ЕС-7010 емкость карманов: подающего—
700 карт; приемного — 2Х 700 карт. Устройства вывода
подключаются к машинам через мультиплексный канал
и могут работать в мультиплексном и монопольном ре-
жимах. Связь с каналами осуществляется через интерфейс
ввода-вывода. Информация из канала записывается в буфе-
рное запоминающее устройство (емкость — 1 перфокарта)
и после заполнения переносится на носитель.
Устройства вывода информации на перфоленты
(с БССК) разработаны двух типов: ЕС-7022 (СССР) и
ЕС-7024 (ПНР). Устройство ЕС-7022 выполнено на базе
механизма ПЛ-150. Подключение к мультиплексному или
селекторному каналу осуществляется через стандартный
интерфейс. Перфолента 5 и 8-дорожечиая. Скорость
вывода до 150 строк/с. Код представления информации:
на входе устройства — КОИ или любой 8-битовый код;
на перфоленте — КОИ или любой 8 или 5-битовый код.
Имеется буферный блок памяти — 9-битовый регистр.
Таблица XXV.1I
Технические характеристики алфавитно-цифровых
печатающих устройств
Тип Скорость пе- чати в строк/мин Количество символов Количество знаков в «тро- ке Ширана бу- маги в мм Количество копий
ЕС-7030 (СССР) 650— 890 82 128 100— 420 2
ЕС-7031 (ГДР) 900— 1800 63 156 60— 420 3
ЕС-7032 (СССР) 900 84 128 100— 420 5
ЕС-7033 (ПНР) 550— 1100 83 120, 128 или 160 458 3—5
ЕС-7034 (ЧССР) 600— 900 64 132 430 3—5
ЕС-7035 (ГДР) 600— 1200 63 120 60— 420 3
Устройство ЕС-7024 отличается от ЕС-7022 скоростью
вывода информации (ПО строк/с).
Серийно выпускается перфоленточиая станция ЕС-7902
(ГДР), совмещающая в себе устройство ввода информации
с перфоленты ЕС-6122 (ПНР), устройство вывода инфор-
мации на перфоленту ЕС-7022 (ПНР) и устройство управ-
ления. Все три устройства могут одновременно работать
с каналом в мультиплексном режиме. Характеристика
станции ЕС-7092 следующая: 1) скорость считывания
информации 1000 строк/с; 2) принцип чтения фотоэлек-
трический; 3) количество дорожек 5—8; 4) код 7-битовый;
5) скорость вывода информации 100 знак/с.
Алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ)
(табл. XXV. 11) выполняются барабанного типа с удар-
ными механизмами в виде сменных модулей. Прогон
бумаги осуществляется от перфоленты.
Таблица XXV. 12
Технические характеристики графических регистрирующих устройств
Тип Элемен- тарный шаг пишущего узла нли точность вычерчи- вания в мм Макси- мальная скорость вычерчи- вай ня в мм/с Формат бумаги в мм Размер рабочего поля в мм Число цветов записи Толщина линии записи в мм Линия записи
ЕС-7051 (СССР) 0,05 50 1200X1150 1050Х1000 3 0,3—0,5 Непрерывная, пунк- тирная, штрихпунктир- ная
ЕС-7052 (СССР) 0,1 200 420X 80000 390X 600 3 0,5—0,8 Непрерывная
ЕС-7053 (СССР) 0,1 150 878X 20000 841X1600 3 0,3—0,5 Непрерывная, пунк- тирная, штрихпунктир- ная
ЕС-7054 (ЧССР) 0,05 50 1750Х 1370 1600Х 1200 4 0,1—0,2 То же
Примечание. Масштаб вычерчиваемых фигур для всех устройств 1:1: 1 : 2; 2 : 1
463
Таблица XXV. 13
Технические характеристики устройств
непосредственной связи оператора с ЦВМ
Тип Пишущая машинка Максимальное количество сим- волов в строке Число печатае- мых символов Количество ко- пий Ширина бумаж- ного рулона в мм
ЕС-7070 (СССР) «Консул-260» 106 93 5 280
ЕС-7071 (ЧССР) » 106 92 4 310
ЕС-7073 (ГДР) «Зеемтрон-529» 117 90 5 297
ЕС-7074 (НРБ) «Марица-141» 123 93 8 гео- зго
Примечание. Скорость печати для устройств 10 знак/с; основной интервал строки 4,25 всех мм.
В состав периферийных устройств ЕС ЭВМ входят
графические регистрирующие устройства (ГРУ) двух
типов: 1) планшетные ЕС-7051 (СССР) и ЕС-7054 (ЧССР);
2) рулонные ЕС-7052 и ЕС-7053. Технические характе-
ристики ГРУ приведены в табл. XXV. 12.
Графические регистрирующие устройства предназна-
чены для вычерчивания чертежей, планов, графиков
и т. д. по данным, поступающим через стандартный канал
от ЦВМ нлн от устройства ввода с перфоленты. Второй
вариант находит широкое применение в строительстве,
текстильной, электротехнической промышленности и дру-
гих отраслях, где требуется вычерчивание с большой
точностью. Устройства состоят из трех основных функцио-
нальных блоков: электромеханического построителя гра-
фиков, блока управления и блока преобразования дан-
ных. Принцип работы устройств заключается в преобра-
зовании по заданному закону параллельных двоичных
кодов в унитарный код, который затем преобразуется
в линейное перемещение пишущего узла в прямоугольной
системе координат (в ГРУ планшетного типа) или в пере-
мещение рулона по оси и перемещение пишущего
узла вдоль образующей барабана по оси —у (в ГРУ ру-
лонного типа). Запись на бумаге осуществляется пером
чернилами разного цвета. Устройство преобразования
данных обеспечивает автоматическое вычерчивание по
коду до 253 символов.
Устройства непосредственной связи оператора с ЦВМ
в Единой системе выполняются двух типов: пишущие
машинки и дисплеи.
Пишущие машинки (снабженные БССК) предназна-
чены для обмена информацией между оператором и про-
цессором через стандартный интерфейс ввода-вывода.
Они выполняют следующие операции: протоколирование
программы, ввод данных для управления центральным
процессором, вывод небольших массивов данных, вывод
содержимого выбранных ячеек основной оперативной
памяти, печатание коротких сообщений в автономном
режиме. Устройства могут работать как в мультиплекс-
ном, так и в монопольном режиме. Типы и технические
характеристики пишущих машинок приведены
в табл. XXV. 13. Без БССК выпускаются следующие типы
машинок: 1) ЕС-7172 «Консул-260» (ЧССР); 2) ЕС-7173
«Зеемтрон-529» (ГДР); 3) ЕС-7174 «Марица-141» (НРБ).
Контроль информации при приеме и передаче осуще-
ствляется аппаратно. Обмен информацией между опера-
тором и процессором производится в коде ДКОИ. Знаки
могут печататься двумя цветами. Устройства снабжены
пультом, на котором расположены органы функциональ-
ного управления и индикации.
Устройства ввода-вывода алфавитно-цифровой и гра-
фической информации на электроннолучевую трубку
(дисплеи) выполнены с БССК и предназначены для слож-
ных проектно-конструкторских и других расчетов с вы-
водом изображений на экран электроннолучевой трубки
(ЭЛТ). Они содержат следующие функциональные блоки
и узлы: управления, оперативной памяти, сопряжения
со стандартным каналом (мультиплексным или селектор-
ным), а также генераторы знака и векторов, индикатор
с ЭЛТ, алфавитно-цифровую и функциональную клави-
атуру с управлением, блок питания с управлением, свето-
вой карандаш с управлением, операторский пульт. Управ-
ление дисплеем программное. Программа и данные хра-
нятся в блоке оперативной памяти. Используя программу
процессора и световой карандаш, можно стирать, пере-
мещать и поворачивать изображение, изменять масштаб,
вводить с клавиатуры текст в любое место экрана и т. д.
Типы и технические характеристики устройств приведены
в табл. XXV.14.
Дисплей ЕС-7066 подключается к стандартному ка-
налу ЕС ЭВМ только через устройство группового управ-
Таблица XXV.14
Технические характеристики дисплеев Единой системы
Тип Размер экрана по диагонали в мм Размер рабочего поля в мм Частота регене- рации в кадр/с Высота (размер) знака в мм Количество зна- ков иа экране Количество функциональных клавиш Емкость буфер- ной памяти в байтах Количество сим- волов в наборе Максимальная скорость пере- дачи данных в байт/с Наличие свето- вого карандаша
ЕС-7064 (СССР) ЕС-7066 (СССР) ЕС-7061 (ВНР) ЕС-7063 (ВНР) 430 430 250 250 250X 250 320Х180 150X200 150X 200 150 50 50 50 3,5 3,5X2,5 3,6X2,4 3,6X2,4 1400 240, 480, 960 960, 1024 960, 1024 32 16 18 22 4096 4096 1024 1024 94 94 64—96 64—96 500К 500К юок юок Есть Нет » »
Примечание. Эксплуатационный цвет для всех дисплеев зеленый.
464
леиия (ГУУ) ЕС-7566. Оба эти устройства входят в со-
став устройства группового управления с выносными
пультами ЕС-7906, предназначенного для ввода и вывода
алфавитно-цифровой информации с контролем, редакти-
рованием и документированием при работе в составе
моделей. При регистрации информации на ЭЛТ проис-
ходит циклический опрос буферной памяти, которая
выдает коды символов поочередно для всех выносных
пультов. Каждый пульт воспринимает только свою инфор-
мацию. К устройству ЕС-7906 можно подключить до 16
выносных пультов ЕС-7066, находящихся на расстоянии
от него до 500 м. Направлений подключения четыре.
Одновременно могут работать четыре устройства ЕС-7066.
Устройства подготовки данных и устройства системы
телеобработки информации для ЕС ЭВМ описаны
в гл. XXVI.
Глава XXVI
УСТРОЙСТВА ПОДГОТОВКИ, ВВОДА-ВЫВОДА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ЦВМ
Устройства подготовки и упорядочения перфоноси-
телей позволяют механизировать процесс перфорации ма-
шинных носителей (перфокарт и перфолент), а также конт-
роль и упорядочение массивов перфокарт. Для регистрации
информации на перфоносителях в местах ее возникновения
в цехах, складских помещениях и т. д. могут быть исполь-
зованы печатающие перфораторы, регистраторы произ-
водства, а для передачи ее в вычислительный центр —
аппаратура передачи данных (АНД). Основными устрой-
ствами, с помощью которых происходит взаимосвязь
человека с вычислительными машинами, являются устрой-
ства ввода и вывода информации. Аппаратура передачи
данных обеспечивает достоверную передачу информации
от удаленных потребителей к вычислительным центрам
и обратную передачу обработанной информации.
XXVI. 1. УСТРОЙСТВА ПОДГОТОВКИ ПЕРФОКАРТ
XXVI. 1.1. Перфораторы и устройства
для приготовления перфокарт
Эти устройства предназначены для нанесения
с первичных документов на стандартные перфокарты
(ГОСТ 6198—64) цифровой или алфавитно-цифровой ин-
формации в виде системы пробивок. Форма, расположение
и размеры пробивок на перфокартах выполняются по
ГОСТ 8912—68 и ГОСТ 10859—64. Технические харак-
теристики устройств сведены в табл. XXVI. 1. Для уста-
новки ие требуется специальных фундаментов. В месте
установки не должно быть вибрации, пол не должен про-
водить электрический ток.
Двухпериодные цифровые перфораторы ПД45-2 и
ПД45-2ЦМ предназначены для пробивки перфокарт в циф-
ровом десятичном коде в соответствии с данными первичных
документов и для автоматической перфорации серии перфо-
карт с одинаковым набором. Перфораторы позволяют про-
изводить: набор данных вручную по всем 45 колонкам
с последующей перфорацией и автоматическим гашением
набора; пропуск (однократный или многократный) одной
или нескольких колонок без набора; набор с последующей
перфорацией в одной колонке любой позиции одновре-
менно с 11 или 12-й позицией; перфорацию серии карт без
гашения набора с автоматическим остановом машины при
опустошении магазина перфокарт или отсутствии перфо-
карт на матрице механизма; закрепление постоянных
признаков на любых колонках; автоматический пуск
машины от упора автопуска, установленного на колонке
соответствующего окончанию набора; выключение авто-
матического возврата каретки и гашение набора при
отсутствии перфокарт на матрице; подсчет перфокарт,
прошедших через машину.
Однопериодный цифровой 80-колонный перфоратор
П80-6/1М предназначен для пробивки перфокарт в цифро-
вом десятичном коде с первичных документов и для авто-
матической пробивки с карты-шаблона путем дублирова-
ния. Перфоратор позволяет выполнять: поочередную
перфорацию колонок 80-колонных перфокарт или перфо-
рацию с однократным и многократным пропуском проби-
вок; перфорацию в одной колонке любой цифровой
пробивки в сочетании с надсечкой в 11 или 12-й позиции;
автоматическую перфорацию комплекта перфокарт с кар-
ты-шаблона; автоматический подсчет перфокарт, про-
пущенных через машину. В перфоратор входят: узел по-
дачи и отладки перфокарт, каретка, пружинный двигатель,
механизм перфорации, узел транспорта, механизм много-
кратного и полного пропуска, привод, клавиатура, панель
выключателей, механизм дублирования.
Электрифицированная клавиатура имеет 10 цифровых
клавиш 0—9, две клавиши надсечек 11 и 12-й позиций и
три клавиши управления («Пуск», «Полный пропуск»,
«Однократный пропуск»). Пробивные соленоиды, которые
производят перфорацию карт, включаются от клавиатуры
при работе вручную или автоматически при работе
с картой-шаблоном.
Алфавитно-цифровые перфораторы ПА80-2ЦМ (2/2М
и 2/ЗМ) предназначены для пробивки 80-колонных пер-
фокарт в соответствии с алфавитно-цифровым кодом и
первичными документами.
На алфавитно-цифровых перфораторах можно вы-
полнять следующие операции: перфорацию ручным
набором цифр, букв, знаков в десятичном коде по
ГОСТ 10859—64 по всем 80 колонкам с автоматическим
откладыванием отперфорированной перфокарты и подачей
следующей перфокарты под пуансоны механизма пер-
форации; однократный, многократный и полный пропуск
перфокарт без перфорации с любой колонки (выброс пер-
фокарт); автоматическую перфорацию с карты-шаблона
постоянных признаков серии идентичных перфокарт; пер-
форацию в одной колонке любой кодовой комбинации
с числом пробивок до 8; подсчет перфокарт, прошедших
через перфоратор.
Перфоратор ПА80-2/1М имеет 15 клавиш цифровой
клавиатуры, количество перфорируемых символов иа
алфавитно-цифровой клавиатуре 49. Количество перфо-
рируемых символов на алфавитно-цифровой клавиатуре
перфораторов ПА80-2/2М и ПА80-2/ЗМ соответственно
составляет 92 и 82; количество перфорируемых символов
иа цифровой клавиатуре каждого из этих перфораторов
12. Перфоратор ПА80-2/2М работает в двух режимах:
однопериодном для перфорации информации в коде
ГОСТ 10859—64 и двухпериодном для перфорации инфор-
мации в любом коде; он имеет конструкцию напольного
типа.
Перфораторы итоговые унифицированные ПИ45-У и
ПИ80-У электромеханического принципа действия пред-
назначены для автоматического нанесения пробивок на
45 и 80-колонные стандартные перфокарты. Работают
совместно с электронно-вычислительными машинами и
табуляторами как выводные устройства, обеспечивая
465
ft Таблица XXVI.1
8> Технические характеристики устройств подготовки перфокарт
Наименование Тип Производительность Емкость карт Потреб- ляемая мощность в В-А Г абаритпые размеры в мм Изготовитель, поставщик
удар/в карт/мин кармана магазина
Двухпериодный цифровой перфоратор ПД45-2 ПД45-2/1М 8 10-12 — 350 350 350 350 300 450 1030 Х 730Х 1030 1100X785X996 Завод точной элек- тромеханики, Пенза
Однопериодный цифровой перфоратор П80-6/1М 14—16 — 300 300 300 1030Х 730Х 1030
Алфавитно-цифровой перфо- ратор ПА80-2/1М ПА80-2/2М ПА80-2/ЗМ 14—16 12 12 —- 300 300 250 300 300 250 450 700 700 1030X730X1030 1030 Х 730Х 1050 1030X 730X1050
Перфоратор итоговый уни- фицированный ПИ45-У ПИ80-У — 120 500X2 700 700 819X485X1158 Завод счетных ма- шин, Тельшай
Репродукционный перфора- тор ПР-80/ЗН (ПР-45/3) — 120 500X4 700X2 1300 1260Х 500Х 1110 Завод счетных ма- шин, Вильнюс
Цифровой печатающий ма- логабаритный перфоратор П80-7П 12 *— — — 150 385X 460X 280 Завод точной элек- тромеханики, Пенза
Устройство подготовки дан- ных на перфокартах УПДК 10 — 300 300 850 2600X 2000X100 Союзглавприбор, Москва
Устройство подготовки пер- фокарт УПП-2 До 10 симв/с *— —— — 500 650 Х 960Х 1070; 370 Х880Х 1000
Контрольник однопериод- ный цифровой К45-6/1М; К80-6/1М 14—16 колонок/с 300 ±50 ЗОО±5О 300 1030Х780Х 1050 Завод точной элек- тромеханики, Пенза
Контрольник алфавитно- цифровой КА80-2/1М КА80-2/2М КА80-2/ЗМ 14—16 колонок/с 12 колонок/с 12 колонок/с — 300±50 300 250 300±50 300 250 • 300 450 450 1030X 730X1030 1030 X 730X1040 1030 X 730X1050 Завод точной элек- тромеханики, Пенза
Сортировка С45-5М; С80-5М — 400—500 500Х 13 900 900 1580X 420X1180
СЭ80-3 700 500—600 1000 1500 1750 X 640X1190
Раскладочно-подборочная машина s РПМ-80/ЗН — 300 500x5 700 2000 1130X 490X1160 Завод счетных ма- шин, Дубны
Расшифровочная машина поколонная РМК-80/45 10 знак/с — — 300 1500 998Х 405Х 875 Завод точной элек- тромеханики, Пенза
Примечание. Электропитание устройств осуществляется от трехфазной сети переменного тока 220/380 В, 50 Гц
пробивку итоговых данных, или самостоятельно, осуще-
ствляя односерийное и многосерийное дублирование.
Репродукционный перфоратор ПР-8013Н (ПР-45/3}
предназначен для автоматического нанесения пробивок
на 45 или 80-колониые перфокарты стандартного размера
по определенной системе. Изготовляется в обыкновенном
и экспортном исполнении.
Репродуктор выполняет следующие основные виды
пробивок перфокарт: репродукцию — пробивку по гото-
вому комплекту карт-шаблонов нового комплекта карт;
дублирование — пробивку по одной карте-шаблону лю-
бого количества новых перфокарт; итоговую перфора-
цию — автоматическую пробивку итоговых данных, на-
копленных иа счетчиках табулятора; совмещение всех
указанных операций.
Пробивка отверстий возможна в любом сочетании по
всем 12 позициям перфокарты. Перфоратор состоит из
двух магазинов подачи, механизма пробивки, пробивного
устройства, двух сортировальных механизмов, механизма
считывания, четырех приемных карманов, двух счетчиков
для подсчета обрабатываемых перфокарт.
Цифровой печатающий малогабаритный перфоратор
П80-7П предназначен для нанесения на 80-колонные
перфокарты цифровой информации в виде пробивок по
ГОСТ 8912—68 с одновременной ее распечаткой по верх-
нему краю перфокарты над 12-й позицией. Перфоратор
применяется для регистрации информации в местах ее
возникновения. Может использоваться в комплекте счетно-
перфорационных устройств.
Устройство подготовки данных на перфокартах
УПДК предназначено для нанесения на перфокарты
алфавитно-цифровой информации в соответствии с дан-
ными первичных документов. Устройство обеспечи-
вает: нанесение иа перфокарты алфавитно-цифровой
информации с клавиатуры пишущей машинки (ПМ)
«Консул-254»; контроль правильности нанесения инфор-
мации иа перфокарты путем распечатки перфорируемой
информации на бумажный рулой «Консул-254»; размно-
жение перфокарт дублированием с карты-шаблона; перфо-
рацию символов с задержкой (т. е. вывод информации
на бумажный рулон ПМ на один такт раньше перфорации);
перфорацию любого символа, отсутствующего на клавиа-
туре ПМ, путем использования сочетаний символов, изо-
браженных на клавиатуре ПМ; нанесение по всем 80
колонкам непосредственно с клавиатуры ПМ или карты-
шаблона любых обозначений символов десятичного кода
ГОСТ 10859—64; пропуск перфокарт без перфорации на
одну колонку (однократный пропуск); полный пропуск
перфокарт без перфорации с любой колонки; пропуск
перфокарт без перфорации на несколько колонок (много-
кратный пропуск); автоматическое нанесение на перфо-
карту постоянных признаков дублированием их с готовой
перфокарты (карты-шаблона); автоматическую перфора-
цию серий перфокарт с карты-шаблона; подсчет перфокарт,
прошедших через перфоратор.
Устройство подготовки перфокарт УПП-2 предназ-
начено для нанесения информации, набираемой на клавиа-
туре пишущей машины, на перфокарту в виде пробивок
отверстий с одновременной печатью данных на бумаге.
Информация наносится на перфокарту поколонно, по
одному символу в двоичном или десятичном коде, для
чего устройство имеет сменный кодирующий блок. Устрой-
ство позволяет наносить информацию на перфокарты для
электронных вычислительных машин, работающих в коде
по ГОСТ 10859—64 с поколонным нанесением инфор-
мации.
Устройство осуществляет операции: набор информа-
ции; перфорацию в режиме ручного набора; контроль
перфорируемого кода; контроль вводимого кода; контроль
информации на выходе устройства; последовательное
дублирование перфокарт без печати данных на бумаге со
скоростью 25 колонок/с; последовательное дублирование
перфокарт с печатью информации иа бумаге со скоростью
8 колонок/с; считывание и печать информации с массива
перфокарты со скоростью 8 знак/с; пропуск перфокарты
иа одну колонку; полный пропуск перфокарты с любой
колонки; пропуск свободной зоны.
Устройство имеет индикацию и блокируется при
отсутствии перфокарт в подающем магазине или под
пробивным- механизмом,' обнаружении ошибки во вводи-
мом коде или на перфокарте при выходе ее из перфоратора,
несовпадении набранного и отперфорированного кода и
отсутствии продвижения перфокарты после перфорации.
Устройство отличается от ранее разработанных подобных
систем высокой надежностью, долговечностью, экономич-
ностью и быстродействием. Оно состоит из стола с пишу-
щей машиной и перфоратора.
Контрольники однопериодные цифровые К80 (45)-6ЦМ
и алфавитно-цифровые КА80-2/1М (2М и ЗМ) предназна-
чены для выявления ошибок, допущенных при перфорации
цифровой и алфавитно-цифровой информации, нанесенной
на перфокарты в виде системы отверстий по ГОСТ 8912—68.
Контроль производится путем вторичного набора исходных
данных по первичному документу и автоматического
сличения с данными, нанесенными на перфокарты.
XXV 1.1.2. Машины для упорядочения
массивов перфокарт и расшифровки
информации
К машинам для упорядочения массивов перфокарт
относятся сортировальные и раскладочно-подборочные
машины, приведенные в табл. XXVI. 1.
Сортировки цифровые С80(45)-5М и алфавитно-
цифровые СЭ80-3 предназначены для группировки перфо-
карт по заданным цифровым или алфавитно-цифровым
признакам в соответствии с цифровой или алфавитно-
цифровой информацией, нанесенной на эти перфокарты
в виде системы отверстий по ГОСТ 8912—68.
Сортировки С80 (45)-5М могут выполнять: нормальное
сортирование — группировку карт по одноименным приз-
накам заданной колонки; выборочное сортирование —
отбор перфокарт по заданной колонке в запасной карман
с любыми предварительно выбранными признаками • при
нормальном сортировании по остальным признакам;
сортирование с объединением групп — объединение по
заданной колонке в одну или несколько групп перфокарт
с определенными, но рядом лежащими для каждой группы
карт признаками при нормальном сортировании по осталь-
ным признакам; отбор по признаку предыдущей перфо-
карты: карты без надсечек в данной колонке и следующая
за ними первая карта с надсечкой отбираются в одну
группу, все остальные карты с надсечками — в другую;
отбор по многозначному признаку, т. е. отбор перфокарт
с любым многозначным признаком (в пределах 12 знаков)
при сохранении имеющегося порядка расположения
перфокарт; подсчет пропущенных через сортировку пер-
фокарт с учетом общих и частных итогов.
В сортировки входят: механизм транспорта; сорти-
ровальный механизм; механизм восприятия; механизм
подачи; коммутатор; панель набора; панель электроап-
паратуры; привод; устройство автоостанова; счетчики;
блок кулачковых контактов и токопрерывателя.
Сортировка СЭ80-3 может выполнять: нормальное
выборочное сортирование и с объединением групп; сорти-
рование с автоматическим контролем правильности сорти-
рования по предыдущей колонке; сортирование с отбором
перфокарт по надсечкам, пробитым в одной колонке
(необязательно в той, по которой производится сортиро-
вание); отбор по признаку предыдущей перфокарты;
совместное сортирование двух массивов перфокарт, про-
битых по разным макетам; отбор по многозначному при-
знаку.
В отбор по многозначному признаку входят следую-
щие операции: отбор перфокарт, имеющих многозначный
467
признак, равный заданному числу; отбор перфокарт,
имеющих многозначный признак, больший, чем заданное
число; отбор перфокарт, имеющих многозначный при-
знак, лежащий в заданных пределах; отбор первых
карт групп и отбор последних карт групп; проверка рас-
положения перфокарт в порядке возрастания или убыва-
ния многозначного признака.
Одновременно с алфавитным сортированием другие
виды работ производить нельзя. Сортировка может выпол-
нять комбинированные операции — сортирование сов-
местно с отбором по многозначному признаку.
Раскладочно-подборочная машина РПМ-80/ЗН пред-
назначается для автоматической раскладки, выборки,
подборки и объединения 80 и 45-колонных перфокарт
по многозначным признакам.
Расишфровочная машина РМК-80/45 предназначена
для считывания комбинаций пробивок на перфокартах и
печати соответствующих им цифровых или алфавитных
знаков. Знаки печатаются на верхнем крае перфокарты
над соответствующими колонками, могут печататься
в любой строке над цифровыми позициями перфокарты и
между ними.
XXVI.2. УСТРОЙСТВА подготовки
ПЕРФОЛЕНТ
Устройства подготовки данных на перфоленте пред-
назначены для кодирования информации на перфоленте
по ГОСТ 10859—64.
Носителем информации является телеграфная лента
по ГОСТ 1391—70; форма, размеры и расположение от-
верстий на перфоленте соответствуют ГОСТ 10860—68.
Принцип считывания информации с перфоленты фото-
диодный.
В данном параграфе представлены устройства, пред-
назначенные для составления первичных документов
(счетов-фактур, калькуляций, смет, платежных требова-
ний и т. п.) с одновременным выводом цифровой и символь-
ной информации на телеграфную перфоленту. Кроме
этих устройств для подготовки данных на перфоленте
могут быть использованы телеграфные аппараты с пер-
форатором ленты.
Технические характеристики устройств подготовки
перфолент приведены в табл. XXVI.2.
Устройство подготовки данных на перфоленте УПДЛ
«Бреет-1» предназначено для подготовки, расшифровки
и обработки информации как самостоятельное устройство,
так и в составе ЭВМ серии «Минск».
Устройство позволяет выполнять следующие опера-
ции: нанесение алфавитно-цифровой информации в виде
отверстий на перфоленту с помощью клавиатуры пишущей
машины с печатью наносимой информации на бланке —
режим подготовки данных; репродукцию перфоленты —
режим реперфорации; сравнение двух перфолент — ре-
жим сравнения; контроль информации на перфоленте
путем ее сравнения с информацией, набираемой на клавиа-
туре пишущей машины, — режим сравнения с клавиату-
рой; сравнение двух перфолент с реперфорацией третьей
перфоленты — режим сравнения с реперфорацией; рас-
печатку информации с перфоленты на бланк — режим
распечатки; сравнение двух перфолент с реперфорацией
третьей и распечаткой информации с перфоленты на
бланк — режим сравнения с распечаткой.
В состав устройства входят перфоратор ленточный
ПЛ-80, пишущая машина «Консул-254», электронный
шкаф, стол приборный.
Устройство подготовки данных на перфоленте
ЕС-9020 предназначено для работы в составе ЕС ЭВМ или
как самостоятельнное устройство для подготовки, расшиф-
ровки и обработки информации.
Устройство обеспечивает: нанесение алфавитно-циф-
ровой информации в виде отверстий на перфоленту с по-
мощью клавиатуры пишущей машины с печатью наноси-
мой информации на бланке — режим подготовки данных;
репродукцию перфоленты — режим реперфорации; срав-
нение двух перфолент — режим сравнения; контроль
информации на перфоленте путем ее сравнения с инфор-
мацией, набираемой на клавиатуре пишущей машины, —
режим сравнения с клавиатурой; распечатку информации
с перфоленты на бланк — режим распечатки; сравнение
двух перфолент с реперфорацией третьей и распечаткой
информации с перфоленты на бланк — режим сравнения
с распечаткой.
Устройство регистрации комбинированное УКР-2
предназначено для печати символов на бумажном бланке
и регистрации их кодов на перфоленте. Применяется для
подготовки информации на перфоленте шириной 25,4 мм
с размерами по ГОСТ 13052—67. Перфорирование кодов
символов на перфораторной ленте осуществляется в ше-
стнадцатиричном коде по два символа в строке. Ширина
бумажного рулона может быть 250, 224, 215, 200 мм.
Максимальное число знаков в строке 106. Клавиатура
устройства имеет 60 клавиш; количество различных
символов 92. Контроль информации на четность (нечет-
ность) — до и после перфорации.
Автоматизированный регистратор производства
АРП-IM предназначен для централизованного сбора и
регистрации информации о количестве изготовленной
продукции и времени простоев оборудования с выводом
данных на печать и перфоленту.
Установка АРП-IM обеспечивает подготовку перфо-
ленты по следующим показателям: учет выпуска продук-
ции; учет простоев оборудования; вывод на перфоленту
произвольной цифровой информации с клавишного устрой-
ства ручного набора.
Регистратор производства обеспечивает контроль 50
рабочих мест. Количество каналов вызывной сигнализа-
ции — до восьми.
Вызов соответствующей службы осуществляется с ра-
бочего места. Вызов индицируется на табло служб, уста-
навливаемых в помещениях служб.
Регистраторы производства РП-11, РП-51 и РП-101
предназначены для сбора, обработки и регистрации пер-
вичной информации в низовом звене АСУП (цех, участок,
склад).
Регистраторы производства обеспечивают: печать дан-
ных на документе; регистрацию данных на перфоленте;
передачу данных от регистратора к ЭВМ «Минск-32»
через устройства сопряжения.
Ввод информации производится: оператором с кла-
виатуры с одновременной индикацией и запоминанием;
автоматически с наборных органов и технических носите-
лей информации (перфокарта, жетон).
Комплекс регистраторов производства РП-10, РП-50
и РП-100 общепромышленного назначения рассчитан на
широкое применение в автоматизированных системах
управления производством для сбора и регистрации пер-
вичной информации, которая формируется на складах,
в цехах и других участках производства. РП-10 — цифро-
вой регистратор производства; РП-50 — цифровой реги-
стратор с сумматором; РП-100 — алфавитно-цифровой
регистратор производства.
Функции, выполняемые регистратором производства:
ввод информации с клавиатуры; автоматизированный ввод
условно-постоянных признаков (номер участка, цеха,
регистратора, дата и т. д.); автоматизированный ввод
нормативных данных с перфокарт и табельного номера
с перфожетона; последовательная печать на документе;
регистрация информации на машиночитаемом носителе
перфолентная по ГОСТ 10859—64 в коде по
ГОСТ 13052—67 и МТК-2.
Фактурная машина с ленточным перфорирующим
устройством ФМ-346П предназначена для составления
первичных документов (счетов-фактур, калькуляций,
смет и т. п.) с одновременным выводом цифровой и сим-
вольной информации на телеграфную перфоленту.
468
Таблица XXVI.2
Технические характеристики устройств подготовки перфолент
Наименование Тип Производительность Потреб- ляемая мощность в В-А Габаритные размеры в мм Изготовитель 4 поставщик
Устройство под- готовки данных на перфоленте УПДЛ «Брест-1» 10 симв/с — пе- чать; 50±5 строк/с — контроль 600 1422X 600X 935 — стол; 750X500X970 — шкаф «Союзглавпри- бор», Москва
УПДЛ ЕС-9020 10 симв/с — пе- чать; 50±5 строк/с — сравнение, реперфо- рация 750 1422X600X935 — стол; 750 X 500X 970 — шкаф
Устройство ре- гистрации комби- нированное УКР-2 До 10 знак/с 500 990X 500X1020 — стол; 740Х 410Х 870 — блок уп- равления Завод средств автоматики, Вин- ница
Автоматизиро- ванный регистра- тор производства АРП-1М 1 издел/с 1000 600Х 500Х1680 — цен- тральное устройство; 1318Х X 770Х 1235 — пульт диспет- чера Апрелевский опытно-экспери- ментальный завод средств автомати- ки и контроля
Регистратор производства РП-11; РП-51 6—7 симв/с — пе- чать; до 15 симв/с — перфорация, переда- ча 350 1180X 645X970 Электромехани- ческий завод, Ржев
РП-101 10 симв/с — пе- чать; 15 симв/с — перфорация, переда- ча 350 542X 584X 966 — устрой- ство ввода-вывода; 870X X 645Х 935—регистрирую- щее устройство
РП-10; РП-50 6—7 знак/с — пе- чать; 20 знак/с — перфорация 550 1180X 637X 985 Орловский за- вод УВМ
РП-100 10 знак/с 550 1180X 637X 985
Фактурная ма- шина с ленточным перфорирующим устройством ФМ-346П 115 строк/ч 285 1350X 650X1000 Завод счетно- аналитических ма- шин, Рязань
Графике-считы- вающее устройство «Силуэт» 2,47 и 15 ординат/с 1500 1420X 560X1139 «Союзглавпри- бор», Москва
Устройство син- хронизации УС-75 1300 476X 500X 785
Контрольно-счи- тывающее устрой- ство КСУ-2 10 строк/с 650 1450X 960X 601 Казанский за- вод пишущих ус- тройств
469
Графико-считывающее устройство «Силуэт» предна-
значено для считывания графической информации, прео-
бразования ее в цифровую форму и выдачи на перфоленту
при агрегатировании с ленточным перфоратором ПЛ-80
и устройством синхронизации УС-75.
Автоматический ввод графической информации может
быть непосредственно осуществлен: с бумажной ленты
регистрирующих приборов шириной 80—305 мм; с фото-
бумажной ленты шириной 80-305 мм; с киноленты шири-
ной 35 мм.
Устройство выводит на ленточный перфоратор орди-
наты одной или одновременно двух кривых. Ординаты
представляются пятизначным международным телеграф-
ным кодом № 2 в виде трехзначных чисел по десятичной
системе.
Контрольно-считывающее устройство КСУ-2 осуще-
ствляет: подготовку программ и рабочего материала на
перфоленте путем нанесения алфавитно-цифрового мате-
риала в виде отверстий на бумажной ленте с одновремен-
ной печатью вводимого материала на бланке; размножение
(репродукцию) перфоленты; контроль перфоленты, уста-
новленной в считывающем устройстве, путем сравнения
информации, набираемой на клавиатуре, с информацией,
нанесенной на ленте, с последующей перфорацией в слу-
чае совпадения второй ленты; контроль двух перфолент,
установленных в считывающем устройстве, путем срав-
нения информации этих перфолент с перфорацией третьей
ленты в случае совпадения; в случае несовпадения инфор-
мации считывающее устройство выключается и выдает
световой сигнал.
Информация в устройстве наносится на ленту шири-
ной равной 25 или 17 мм в 7- или 4-разрядном коде
по ГОСТ 10859—64 с использованием 8 или 5-го разрядов
для контроля на нечетность.
XXVI.3. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАШИНЫ
ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПЕРФОНОСИТЕЛЕЙ
К этой группе машин относятся табуляторы, элек-
тронные вычислительные перфораторы и вычислительные
комплексы.
Табулятор Т-5М производит суммирование и итого-
вое сальдирование чисел, нанесенных в виде пробивок
иа 45- или 80-колонные перфокарты. Табулятор печатает
эти же числа, а также признанные обозначения и резуль-
таты подсчета на табуляграмме. При совместной работе
с итоговым перфоратором, который комплектуется от-
дельно, автоматически на перфокарты выводятся итоговые
сальдовые и другие результаты подсчетов. Таким образом
подготавливаются перфокарты, которые могут затем
использоваться для дальнейшей обработки на ЭВМ.
Счет и вывод результатов расчетов происходят незави-
симо друг от друга.
Табулятор имеет восемь ll-разрядных счетчиков,
работающих независимо друг от друга. В каждом счетчике
можно производить сложение показателей, воспринятых
с перфокарт, с получением итога подсчета по вертикаль-
ным колонкам, а также алгебраически суммировать по
горизонтальным строкам (т. е. вводить в счетчик итоги
как с положительными, так и с отрицательными зна-
ками), перенося накопленные итоги из счетчика в
счетчик.
На табуляторе возможны два вида печати — итоговая
(производительность 150 ход/мин) и подробная (произво-
дительность 100 ход/мин).
При итоговой работе табулятор печатает справоч-
ные признаки и шифры качественных признаков только
с первой перфокарты данной группы и итог по данной
группе.
При подробной печати табулятор можно настроить
таким образом, чтобы печатать шифры качественных
признаков и справочные признаки и подсчитываемые
470
показатели с каждой перфокарты даииой группы или
шифры качественных признаков и справочные показатели
только с первой перфокарты данной группы, а подсчиты-
ваемые показатели — с каждой перфокарты. При этом та-
булятор накапливает, а затем в соответствии с настройкой
печатает накопленные на счетчиках итоги по группам
перфокарт. Печать можно выполнять с помощью двух-
цветных лент; поэтому отрицательные данные можно,
например, печатать красным цветом, а положительные —
черным.
Различают три вида циклов работы табулятора:
карточные, промежуточные и холостые ходы.
Во время карточных ходов происходят: подача пер-
фокарт в воспринимающий механизм, восприятие показа-
телей, построчная запись на табуляграмме справочных
показателей и шифров качественных признаков (в зависи-
мости от настройки только с первой перфокарты группы
или с каждой перфокарты) и количественных данных,
воспринимаемых с каждой перфокарты с одновременным
подсчетом и накоплением итогов в счетчиках; запись
справочных показателей и шифров качественных призна-
ков, воспринятых с первой перфокарты группы, и под-
счет количественных данных каждой перфокарты группы
без их записи на табуляграмме; автоматическое распре-
деление между счетчиками отрицательных и положи-
тельных величин, входящего сальдо, дебетовых и креди-
товых оборотов с подсчетом итогов в каждом счетчике;
контроль совпадения признаков в определенных, устано-
вленных настройкой колонках перфокарт. Емкость печа-
тающего механизма 83 знака в строке, ширина табуля-
граммы 420 мм.
На промежуточных ходах прекращается подача пер-
фокарт и происходят: печатание итогов, образовавшихся
в счетчиках до изменения шифров качественных приз-
наков группы; гашение показаний счетчиков; алгебраи-
ческое суммирование по горизонтальным строкам путем
переноса накопленных итогов из счетчика в счетчик;
вычисление исходящего сальдо, деление а также извлече-
ние квадратного корня; подача бумаги на заданный
интервал.
Всего в машине можно использовать до девяти про-
межуточных ходов. Предусмотрена возможность сократить
количество промежуточных ходов, исключить любой из
иих или задержать его возникновение до определенного
момента.
Переключение работы машины с карточных ходов на
промежуточные и наоборот происходит автоматически.
Скорость табулятора при промежуточных ходах
120 ход/мии. Холостые ходы используют для смены
бланков, выравнивания рулонной бумаги, смены ленты
и т. п.
Питание от сети 380/220 В, 50 Гц; потребляемая
мощность 0,6 кВ-A. Габаритные размеры 2300Х 800Х
X 1300 мм.
Заказы оформляются через «Союзглавмашучет»
ЦСУ СССР.
Алфавитно-цифровой табулятор ТА80-1 предназ-
начен для обработки цифровой и алфавитной (текстовой)
информации, нанесенной в виде пробивок на 80-колонные
перфокарты. Обработка цифровой и алфавитной инфор-
мации сводится к алгебраическому суммированию чисел,
воспринимаемых с перфокарт, алгебраическому суммиро-
ванию полученных накоплений, печати чисел, текста и
алфавитно-цифровых признанных обозначений, восприни-
маемых с карт, и печати полученных накоплений по
графам и строкам выходного документа. Производитель-
ность 100 ход/мин. Емкость печатающего механизма
96 знаков в строке, ширина табуляграммы 420 мм, ем-
кость кармана 2X 800, магазина 800. Общая счетная
емкость 120 разрядов.
К табулятору могут быть присоединены итоговый
перфоратор или репродуктор для автоматической про-
бивки итоговых данных на перфокартах.
Питание от сети 380/220 В, 50 Гц; потребляемая
мощность 1,5 кВ-А. Габаритные размеры 1640Х 670Х
Х1300 мм.
Заказы оформляются через «Союзглавмашучет»
ЦСУ СССР.
Вычислительный комплекс М-5000 относится к ма-
лым вычислительным машинам третьего поколения и
предназначен для математической и логической обработки
экономической информации при решении следующих
задач: первичной обработки данных (упорядочения и
математической обработки, хранения и выдачи, переза-
писи, перекодирования и т. п.); подготовки данных для
центральных ЭВМ автоматизированных систем управления
в различных отраслях промышленности, в торговле,
строительстве, на транспорте, а также учетных, статисти-
ческих, планово-экономических задач, характеризую-
щихся большим объемом исходной и результативной инфор-
мации, переменными форматами данных и сравнительно ,
простыми алгоритмами вычислений, в том числе для
учета труда и заработной платы, материальных ценностей,
движения товаров на складах и базах, готовой продукции,
а также для финансово-расчетных операций.
В состав М-5000 входят следующие устройства:
процессор Р121; пульт управления Р210; накопитель
на магнитных дисках Р412; устройство ввода-вывода
Р510; алфавитно-цифровое печатающее устройство
АЦПУ-128-2М; устройство вывода на перфокарты Р630;
устройство ввода с перфокарт Р640.
Процессор Р121 предназначен для оперативного хра-
нения обрабатываемой информации и программ вычисле-
ний, выполнения арифметических, логических и других
операций, а также для управления обменом данных между
периферийными устройствами с использованием для этого
универсального канала. Процессор состоит из устройства,
выполняющего арифметические и логические операции,
оперативной памяти и блоков, управляющих потоком
данных универсального канала. К каналу через интер-
фейсные (сопрягающие) блоки, устанавливаемые в процес-
соре или вне его, можно подключать периферийные устрой-
ства в любом наборе. Подключение нового периферийного
устройства сводится к установке соответствующего интер-
фейсного блока и к незначительным дополнениям супер-
визора.
Канал может работать в двух режимах — моно-
польном и мультиплексном. Режим автоматически опреде-
ляется супервизором в зависимости от используемых в дан-
ный момент периферийных устройств: медленно действую-
щие устройства (например, карточные, перфоленточные
и тому подобные) работают в мультиплексном режиме
(одновременно), а быстродействующие (например, ма-
гнитные диски) — в монопольном.
Оперативная память имеет модульную конструкцию.
Емкость модуля на ферритовых сердечниках — 4096 слов;
длина слова — 18 двоичных знаков, что позволяет
одновременно записывать и считывать два байта ин-
формации.
Основной единицей представления информации слу-
жит байт, состоящий из девяти двоичных разрядов, восемь
из которых используется непосредственно для кодирования
информации, а девятый предназначен для контроля байта
на четность.
Процессор Р121 оперирует тремя типами данных:
двоичными числами, десятичными числами и логической
(алфавитно-цифровой) информацией.
Команды имеют переменный формат. Каждая из них
может состоять из целого числа (двух, четырех или шести)
байтов.
Существует три класса прерываний:
1) программное — по команде «Вызов супервизора»;
2) останов — из-за ошибок машины и программ или
оператора;
3) ввод-вывод (по окончании выполнения операции
периферийными устройствами).
Конструктивно процессор состоит из двух стоек,
в одной из которых расположена аппаратура арифмети-
ческого устройства и каналов ввода-вывода, а в другой —
оперативная память и источники питания.
Основные технические данные процессора:
1) длина десятичных чисел может быть от 1 до 31
разряда плюс знак;
2) длина алфавитно-цифровой информации перемен-
ная (1—256 байтов);
3) форма представления чисел — с фиксированной
запятой;
4) длина команд переменная;
5) общий объем оперативной памяти 16К или 32К
байт;
6) время цикла обращения к ОЗУ не более 2,5 мкс;
7) среднее время выполнения операции над двумя
7-разрядными десятичными числами, мкс: сравнения —
50; сложения — 70; умножения — 400; деления — 90;
8) максимальное число непосредственно адресуемых
устройств ввода-вывода — до 16;
9) работа периферийных устройств одновременная;
10) потребляемая мощность не более 2,5 кВ-А;
11) габаритные размеры 1800X 650X1600 мм.
Пульт управления Р210 предназначен для оператив-
ного управления действиями комплекса и индикации его
состояния, а также для служебной связи между операто-
ром и программой.
Пульт осуществляет ввод информации в процессор
Р121 от перфоленты либо непосредственно от клавиатуры
с одновременной печатью на рулонной бумаге и вывод на
перфоленту или печать на рулонную бумагу. Ввод и
вывод происходит в коде МТК-2. Носитель информации —
рулонная бумага шириной 215 мм; перфолента шириной
17,5 мм; максимальная скорость приема передачи
400 симв/мин; потребляемая мощность не более 0,2кВ-А;
габаритные размеры 845X 765X1000 мм.
Накопитель Р412 предназначен для записи, хранения
и считывания больших массивов информации. Он может
быть использован для сбора информации, картотечного
хранения неограниченного количества информации, под-
готовки информации и ввода ее в ЭВМ, а также для обмена
информацией между различными ЭВМ, укомплектован-
ными накопителем Р412. Накопитель состоит из стойки,
электромеханического блока и кассеты монодиска. В стойке
размещаются блок электроники, блок питания и сетевой
фильтр.
Носителем информации служит сменный монодиск,
представляющий собой металлический диск диаметром
350 мм с магнитным покрытием. На рабочей поверхности
диска размещается 128 дорожек, которые обслуживаются
одной универсальной электромагнитной контактной го-
ловкой. Логическая часть накопителя построена на интег-
ральных схемах.
Емкость одной поверхности монодиска 5,5-106 бит;
емкость монодиска 11-10® бит; среднее время выборки
дорожки 0,2 с; число дорожек на рабочей поверхности
монодиска 128; число магнитных головок 1; шаг дорожки
0,47 мм; максимальная плотность записи 75 бит/мм;
частота записи воспроизведения 8-10s бит/с; потребляемая
мощность не более 0,5 кВ-А; габаритные размеры
1000X 650X 450 мм.
Перфоратор карточный Р630 предназначен для вывода
данных из процессора на 80-колонные перфокарты. Пер-
форатор обеспечивает: прием информации от процессора
и перфорацию ее на перфокарты; считывание информации
с пробитых перфокарт и передачу ее в процессор для
контроля.
Карта перфорируется по сигналу, полученному из
процессора. Данные для перфорации поступают от процес-
сора порциями: на каждой позиции принимается 10 пор-
ций цо 8 битов. Скорость работы 100 перфокарт/мин;
емкость магазина подачи 700 перфокарт; емкость прием-
ного кармана 500 перфокарт; количество приемных кар-
471
манов 2; средняя потребляемая мощность 0,6 кВ-А; габа-
ритные размеры 1200 X 650X1342 мм.
Устройство ввода с перфокарт Р640 предназначено
для ввода в процессор данных, нанесенных на 80-колон-
ные перфокарты. Устройство ввода обеспечивает считыва-
ние информации с перфокарт в двух независимых карточ-
ных трактах и объединение в случае необходимости двух
перфокарточных массивов. Техническая скорость считыва-
ния, перфокарт/мин: в стартстопном режиме 320—340,
в непрерывном режиме 380—400. Емкость магазина по-
дачи 700 перфокарт; количество магазинов подачи 2;
емкость каждого приемного кармана 450—500 перфокарт;
средняя потребляемая мощность 0,5 кВ-А; габаритные
размеры 1200 X 650X1192 мм.
Перфолентное устройство ввода-вывода Р510 предназ-
начено для считывания информации, закодированной
в виде пробивок на 5-, 7- или 8-дорожечной перфоленте,
выдачи считанной информации в процессор Р121 и вывода
результатов на перфоленту. Устройство состоит из фото-
считывателя FS-1501 (ЧССР), размещенного на столе,
и ленточного перфоратора ПЛ-150, находящегося в верхнем
ящике стола. Носитель информации — 5, 7 и 8-дорожеч-
ная перфолента; скорость, симв/с: ввода — 1500, вывода —
150; потребляемая мощность 0,35 кВ-А; габаритные раз-
меры 100X637X880 мм.
Алфавитно-цифровое печатающее устройство типа
АЦПУ-128-2М предназначено для печати на перфорирован-
ной и фальцованной бумаге шириной 420 мм информации,
выводимой из процессора Р121.
Аппаратное исполнение М-5000 — полупроводнико-
вые интегральные микросхемы.
Выполнение соответствующих функций М-5000 обу-
словливают следующие основные программы математиче-
ского обеспечения:
1) программа-супервизор, осуществляющая ввод в
оперативную память рабочих программ, устанавливающая
причины прерываний и управляющая операциями от-
дельных периферийных устройств и т. п.;
2) транслятор автокода М-5000, выполняющий пе-
ревод исходных программ, записанных в символическом
языке, в машинный код;
3) генератор программ отчетов для обработки мас-
сивов н распечатки табуляграмм;
4) генератор программ сортировки — объединения
массивов данных;
5) программа-загрузчик для автоматического образо-
вания рабочих программ;
6) сервисные программы;
7) программы системы управления вводом-выводом;
8) библиотека программных модулей, реализующих
типовые процедуры решения экономических задач.
Основные эксплуатационные параметры М-5000: по-
требляемая мощность трехфазной сети переменного тока
220/380 В не более 7,5 кВ - А; занимаемая площадь 40 м2.
Все внешние устройства подключаются к процессору
с помощью специальных кабелей, которые помещены
в защитные короба. Кабели и короба входят в состав
комплекта.
Изготовитель аппаратуры М-5000: Завод счетных
машин им. Ленина, Вильнюс.
XXVI.4. УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА
Основные технические характеристики устройств
ввода-вывода приведены в табл. XXVI.3.
Перфоратор выходной электронно-вычислительных ма-
шин унифицированный ПЭМ 80-У предназначен для авто-
матического вывода данных, полученных от электронно-
вычислительных машин.
Перфоратор производит автоматический вывод данных
с нанесением нх в виде пробивок на 80-колонные перфо-
карты (ГОСТ 6198—64). Кроме этого возможен последую-
щий ввод в ЭВМ данных с отперфорированной перфокарты.
Совместно с ЭВМ перфоратор работает в стартстоп-
ном режиме с предварительным заполнением карточ-
ного тракта, который перфокарта проходит за пять
циклов.
Устройство вывода на перфокарты ЕС-7010 предназ-
начено для вывода информации, передаваемой из канала
в виде электрических сигналов, на 80-колонные перфо-
карты. Устройство подключается к моделям ЕС ЭВМ
через мультиплексный канал в мультиплексном и моно-
польном режимах, а также может быть подключено к се-
лекторному каналу. Обеспечивается вывод информации
на перфокарты в коде принятом ЕС ЭВМ, с аппаратурным
преобразованием внутреннего кода машины в перфо-
карточный код, а также в любом коде без аппаратурного
преобразования. Режим работы с преобразованием и без
преобразования зависит от команды. Максимальная
скорость вывода обеспечивается, если команда на вывод
информации очередной перфокарты и заполнение буфер-
ного запоминающего устройства произойдут в течение
20 мс после окончания цикла перфорации предыдущей
перфокарты. Устройство обеспечивает проверку правиль-
ности отперфорированной информации посредством после-
дующего считывания и сравнения количества пробивок.
Устройство 7010 выполнено на интегральных микросхе-
мах серин 155.
Устройство для перфорирования карт У-Б25 предназ-
начено для вывода информации на ЭВМ типа «Урал» и
записи ее на 80-колонные перфокарты; может применяться
с другими ЭВМ и устройствами автоматического управле-
ния. Устройство состоит из шкафа управления и итогового
позиционного перфоратора.
Устройство .ввода с перфокарт ЕС-6012 предназна-
чено для восприятия информации, нанесенной на 80 и
45-колонные перфокарты (ГОСТ 6198—64) в виде отверстий
(пробивок), преобразования ее в электрические сигналы и
передачи их в электронную вычислительную машину.
Устройство обеспечивает возможность ввода информации,
представленной в любом коде, без преобразования (режим
копии), а также ввод информации в обменном коде перфо-
карт КПК-12 с преобразованием в двоичный 8-битовый
код ДКОИ, при этом осуществляется контроль несуще-
ствующей комбинации. Устройство ЕС-6012 обеспечивает
использование перфокарт не менее 50 раз.
Устройство ввода перфокарточное ВУ-2000 предназна-
чено для восприятия информации, нанесенной на перфо-
карту по ГОСТ 6198—64 в виде пробивок в 12-позицион-
ном десятичном коде (ГОСТ 10859—64), преобразования
ее в электрические сигналы и передачи их в ЭВМ. Управ-
ление подачей перфокарт осуществляется как с панели
управления устройством, так и по сигналу из ЭВМ (авто-
номный и комплексный режимы).
Устройства ввода перфокарточные УВвК-бООМ и
УВвК-601 предназначены для восприятия информации,
нанесенной на 80 и 45-колонные перфокарты
(ГОСТ 6198—64) в виде пробивок в десятичном коде
(ГОСТ 10859—64) или в любом другом коде, преобра-
зования ее в электрические сигналы и передачи их
в ЭВМ.
Устройство ввода с перфоленты ЕС-6022 предназна-
чено для считывания информации, нанесенной на много-
канальные бумажные перфоленты в виде пробивок, преоб-
разования ее в электрические сигналы и передачи этих
сигналов в вычислительную машину. Устройство работает
в мультиплексном и монопольном режимах и может быть
подключено к мультиплексному и селекторному каналам
моделей ЕС ЭВМ.
Устройство ввода с перфоленты УВЛ предназначено
для считывания информации с перфоленты и выдачи ее
в виде сигналов в том же коде; используется в качестве
вводного устройства в ЭВМ и в других системах обработки
информации. Устройство состоит из фотосчитывающего
механизма, блока питания, блока связи устройства с вы-
числительными машинами.
472
Таблица XXVI.3
Технические характеристики устройств ввода-вывода
Наименование Тип Производитель - ность Емкость в карт Потребляемая мощность в В-А Габаритные размеры в мм 3 а вод- изготовитель, поставщик
строк/с карт/мин । кармана магазина
Перфоратор вы- ходной ЭВМ уни- фицированный ПЭМ 80-У — но— 120 500+ 500 700 700 836X 467X1158 Завод счетных ма- шин, Тельшяй
Устройство вы- вода на перфо- карты ЕС-7010 — 100+5 2X500 600+ + 100 1000 1385X 550X1285 Завод счетных ма- шин им. Ленина, Вильнюс
Устройство для перфорирования карт У-525 — ПО— 120 700 700 1800 635X 460X1910 — шкаф; 813X 407X1158 Завод электрон- ных вычислитель- ных машин, Пенза
Устройство вво- да с перфокарт ЕС-6012 500 1000± + 100 1000+ + 100 1000 1200X 500X1200 «Главр адиосбыт», Москва
Устройство вво- да перфокарточное ВУ-2000 УВвК.-600М УВв К-601 1 1 1 2000 600+60 600+60 4500 1000 1000 4500 1000 1000 2800 700 700 1450X780X1010 1200X1200X 500 1200Х 1200X 500
Устройство вво- да с перфоленты ЕС-6022 УВЛ 1500 1000 — — — 500 1200 1200 x 500X1190 768X 480X 660 «Главрадиосбыт», Москва Завод вычисли- тельной техники, Минск
Устройство для считывания с пер- фолент У-225 1000 — — — 800 636X 460X 2910 Завод электрон- ных вычислительных машин, Пенза
Считыватель с перфоленты СП-3 150 — — — 150 320X 300X180 Приборострои- тельный завод, Се- веродонецк
Устройство вы- вода на перфо- ленту ЕС-7022 150 — — — 500 1200X 500X1190 «Главрадиосбыт», Москва
Перфоратор лен- точный ПЛ20-2 20 — — — 100 385X 340X 280 Завод счетно-ана- литических машин, Рязань
ПЛ-80 ПЛ-150П 80 150 — — — 300 200 272X258X405 395X 250X 265 Приборострои- тельный завод, Се- веродонецк
Примечание: Электропитание устройств ПЭМ 80-У; ЕС-7010; ЕС-6012; ВУ-2000 осуществляется от трехфазной сети переменного тока 220/380 В; 50 Гц; остальных устройств — 220 В; 50 Гц.
473
Устройство для считывания с перфолент У-225 пред-
назначено для ввода информации, нанесенной на теле-
графную ленту, в машины типа «Урал». Устройство пред-
ставляет собой шкаф управления с размещенным в нем
фотосчитывающим механизмом и состоит из следующих
основных блоков: лентопротяжного механизма, регистров
считывания и перемотки, блока управления, дешифратора
команд, блоков контроля, питания и массовых ка-
налов.
Считыватель с перфоленты СП-3 предназначен для
ввода информации с перфолент в вычислительные машины.
Может быть использован в устройствах перезаписи с пер-
фолент на другие носители информации. Считыватель
обеспечивает: остановку лент на считанной строке; выдачу
считанного кода строки и стробирующего импульса в па-
раллельном виде.
Устройство вывода на перфоленту ЕС-7022 предназ-
начено для вывода информации из вычислительной
машины на многоканальные бумажные перфоленты.
Устройство работает в мультиплексном, монопольном
режимах передачи данных и может быть подключено
к мультиплексному и селекторному каналам моделей
ЕС ЭВМ.
Перфораторы ленточные ПЛ20-2, ПЛ-80 и ПЛ-150П
предназначены для записи информаций в виде отверстий
на ленте; используются в качестве выводного устройства
для работы с ЭВМ, контрольными, программирующими
устройствами и устройствами перезаписи информации.
Перфораторы состоят из перфорационного механизма,
электропривода, схемы формирования ответных сигналов,
схемы привода кодирующих электромагнитов и электро-
магнита однооборотной муфты, панели управления, блока
питания.
Устройство «Бланк-П» (в табл. XXVI.3 не приведено)
предназначено для считывания информации, закодирован-
ной в виде карандашных меток в определенных позициях
бланка, и автоматического ввода в ЭВМ.
В качестве носителя информации используется бумаж-
ный бланк формата 210X 297 мм, на который может быть
нанесена та или иная форма первичного документа. Коди-
рование информации осуществляется карандашными мет-
ками в соответствующих позициях бланка, которым при-
дано конкретное весовое значение в зависимости от вида
и назначения первичного документа. Метка наносится
черным карандашом типа марки ТМ или М. Поле бланка
содержит 984 позиции.
Метки с бланка считываются при помощи фотопреоб-
разователей восприятием отраженного света. Емкость
подающего и приемного карманов 700 бланков. Бланки
вакуумным устройством подачи отделяются строго по
одному и подаются для выравнивания и транспортирова-
ния на рольганг через одинаковые интервалы времени.
Чтение бланка в устройстве происходит узкой стороной
по 26 колонкам одновременно.
Управление устройством осуществляется как от ЭВМ
(комплексный режим), так и с местного пульта управления
(автономный режим).
В устройстве предусмотрены два режима подачи
бланков для их последующего чтения:
1) стартстопный, при котором каждый бланк подает-
ся по команде из ЭВМ или местного пульта управления;
максимальная скорость подачи, транспортирования и счи-
тывания бланков в стартстопном режиме составляет
60 бланк/мин;
2) непрерывный, при котором по команде из ЭВМ или
местного пульта происходит непрерывная подача бланков;
скорость работы устройства в непрерывном режиме
составляет 250 бланк/мин.
Передача информации из устройства в ЭВМ произво-
дится по четырем каналам плюс контрольный. Габаритные
размеры 2236Х 580х 1320 мм. Электропитание устройства
осуществляется от сети трехфазного тока напряжением
220/380 В.
XXVI.5. АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Аппаратура передачи данных (АПД) в зависимости от
назначения и области применения подразделяется на АПД
приемную и передающую и на устройства передачи данных. 1
АПД включается между оконечной аппаратурой обработки
данных (АОД) н линией связи. В качестве АОД могут
служить универсальные и специализированные ЭВМ,
а также любые устройства ввода-вывода, обеспечивающие
обмен с АПД сигналами данных и управления. АПД
включается в сеть коммутируемых и выделенных телефон-
ных и телеграфных каналов как обычные абоненты и
обеспечивает односторонний обмен данными; двусторонний
поочередный обмен данными по каналам связи с двух-
проводным окончанием; двусторонний одновременный
обмен данными по каналам связи с четырехпроводным
окончанием. Технические характеристики АПД приве-
дены в табл. XXVI.4.
Таблица XXVI.4
Технические характеристики устройств аппаратуры
передачи данных (АПД)
Тип Скорость ра- боты в бод Скорость вво- да (вывода) в знак/с Потребляемая мощность в В-А Г абаритные размеры в мм
«Аккорд-50» 50; 100 — 250 1082X 600X 480
«Аккорд-1200ПП» 75; 600; 1200 75; 150 500 1482X 598X 480
«Аккорд-1200ПД» 75; 600; 1200 75; 150 600 882X 598X 480
«Аккорд- 1200ПМ» 75; 600; 1200 75; 150 600 882X 598X 480
«Модем-1200» АПД-ЗМ 75; 600; 1200 120 100 600 234X 573X 653 1440Х 720Х Х350 — шкаф; 1320Х 1200Х Х615 — пульт
Примечания: 1. Для «Аккорд-1200» и АПД-ЗМ скорость работы в информационном канале 1200 или 600 бод; в обратном (служебном) канале — 75 бод. 2. Максимальная дальность связи аппаратуры «Аккорд-1200» составляет 14 000—18 000 км при скорости 600 бод и 6 000—9 000 км при 1 200 бод.
Аппаратура передачи данных «Аккорд-50^ предназ-
начена для передачи данных по сети коммутируемых
телеграфных каналов абонентского телеграфирования.
Она скомпонована в приемопередающей стойке стацио-
нарного типа. Передача информации в канале связи
производится 5-элементным кодом. Допускается ввод
информации 8-элементным кодом.
Аппаратура обеспечивает следующие режимы работы:
1) с автоматическим обнаружением и устранением ошибок,
возникающих в канале связи при фиксированной длине
блока передаваемой информации; 2) с автоматическим
обнаружением ошибок, возникающих в канале связи при
свободной длине блока информации с использованием
комбинаций «начало блока» и «конец блока».
Информация, предназначенная для передачи, пред-
варительно наносится на перфоленту, а затем вводится
474
в аппаратуру при помощи вводного устройства. Возможен
ввод информации непосредственно с клавиатуры телеграф-
ного аппарата. Вывод принятой информации из канала
связи осуществляется на ленточный перфоратор или
печатающее устройство телеграфного аппарата.
Аппаратура передачи данных «Аккорд-1200ПП»
предназначена для организации дуплексной работы по
четырехпроводным каналам или полудуплексной работы
по двухпроводным каналам связи. Устройство представ-
ляет собой приемопередающую аппаратуру, выполнен-
ную в виде стойки с пультом управления. Кроме того,
в комплект входят телефонный аппарат, перфоратор
ленточный ПЛ-150 и фотосчитывающее устройство FS-1500.
Устройство обеспечивает: односторонний обмен дан-
ными, двусторонний обмен данными в двух направлениях.
Ввод и вывод данных производится параллельным 5-,
6-, 7- или 8-элементным или последовательным 240- или
112-элементным кодом. Для защиты данных от ошибок
применяется циклический код с решающей обратной
связью.
Аппаратура «Аккорд-1200ПП» работает совместно
с аппаратурой «Модем-1200».
Аппаратура передачи данных передающая
«Аккорд-1200ПД» предназначена для передачи данных по
сети коммутируемых и выделенных телефонных каналов
с двухпроводным окончанием. Работает совместно с ап-
паратурой «Аккорд-1200ПМ», установленной на удален-
ных станциях.
«Аккорд-1200ПД» состоит из устройства защиты от
ошибок (УЗО), передатчика, устройства преобразования
сигналов (модема), встроенного в стол оператора в виде
блока, и вводных устройств. Данные, предназначенные
для передачи по каналу связи, наносятся на перфоленту
5-, 6-, 7- или 8-элементным кодом, а затем вводятся в УЗО
с помощью фотосчитывающего устройства FS-1500, которое
подключается к УЗО через внешний разъем, что позволяет
подключать вводные устройства других типов или ЭВМ,
оборудованные специальными устройствами согласования.
Аппаратура передачи данных приемная
«Аккорд-1200ПМ» предназначена для приема данных по
сети коммутируемых и выделенных телефонных каналов
с двухпроводным окончанием. Работает совместно с аппа-
ратурой «Аккорд- 1200ПД», установленной на удаленных
объектах.
Аппаратура «Аккорд-1200ПМ» состоит из устройства
защиты отошибок, приемника, устройства преобразования
сигналов (модема), входящего в стол оператора в виде
блока, и выводных устройств. Она обеспечивает прием
данных по коммутируемым и выделенным телефонным
каналам. При приеме данных по выделенным телефонным
каналам используется прибор, осуществляющий сопряже-
ние модема с соединительной линией и прием тонального
вызова.
Данные, принимаемые из канала связи и отперфори-
рованные на 5-, 8-дорожечной бумажной ленте, вводятся
в устройство согласования с электронной вычислительной
машиной параллельным или последовательным кодом.
Вывод данных асинхронный по разрешающим сигналам,
поступающим с • устройства вывода, производится на
бумажную ленту с помощью ленточного перфоратора
ПЛ-1500. '
Устройства передачи данных и устройство преобра-
зования сигналов «Модем 1200» преобразует сигналы инфор-
мации к виду, удобному для передачи по каналу связи.
«Модем-1200» представляет собой приемопередающнй при-
бор настольного типа. Устройство обеспечивает: частотное
разделение телефонного канала иа два канала — «прямой»
и «обратный»; преобразование дискретных сигналов,
поступающих в виде двухполярных посылок прямоуголь-
ной формы от конечного оборудования данных, в частотно-
модулированные сигналы, пригодные для передачи по
телефонным каналам связи; преобразование частотно-мо-
дулированных сигналов, поступающих из канала связи,
в двухполярные посылки прямоугольной формы; синхро-
низацию по тактам и регенерацию принятых сигналов
прямого канала.
Ввод и Вывод информации осуществляется последо-
вательным кодом. При работе по коммутируемым каналам
устройство подключается к соединительной линии абонент-
ского телефона вместе с телефонным аппаратом типа
ТА-60 по схеме «директор — секретарь», имитируя основ-
ной аппарат. При работе по выделенным каналам вместо
телефонного аппарата может применяться прибор выде-
ленного канала (ПВК)-
Аппаратура передачи данных АПД-ЗМ предназна-
чена для оснащения систем передачи данных в автомати-
зированных и неавтоматизированных системах управления
и служит для приема и передачи больших массивов пред-
варительно накопленной буквенно-цифровой информации
на перфоленте. При наличии специальных устройств
сопряжения (блоков сопряжения) аппаратура может
использоваться для обмена информацией в режиме
«лента—ВМ».
Аппаратура работает по двухпроводным коммутируе-
мым и некоммутируемым телефонным каналам связи и
четырехпроводным некоммутируемым каналам. Передача
информации по каналу связи осуществляется последова-
тельным способом. Ввод информации с перфоленты произ-
водится посредством считывателя СП-3 (СП-ЗМ) либо
из памяти вычислительной машины (ВМ), подключенной
через соответствующий блок сопряжения. Вывод инфор-
мации на перфоленту осуществляется посредством перфо-
ратора типа ПЛ-150 либо в память ВМ через блок сопря-
жения.
Изготовитель: Завод телемеханической аппаратуры
им. 50-летия СССР (НЗТА), Нальчик.
Аппаратура «Минск-1560» (в табл. XXVI.4 не при-
ведена) предназначена для подключения к ЭВМ «Минск-32»
телеграфных каналов связи сети абонентского телеграфи-
рования или некоммутируемых телеграфных линий связи,
а также аппаратуры передачи данных (АПД), работающей
по телефонным линиям связи.
Всего к ЭВМ можно подключить три комплекта аппарат
туры. Аппаратура «Минск-1560» обеспечивает подключение
до 32 телеграфных линий со скоростью телеграфирования
в каждой линии 50 бод. При том обеспечивается автома-
тическое подключение линии при поступлении вызова от
абонента телеграфной сети.
Установление исходящей связи с абонентами местной
телеграфной сети осуществляется автоматически, с або-
нентами коммутируемой телеграфной сети — при помощи
служебного телеграфного аппарата и вызывного прибора,
входящих в состав аппаратуры, с абонентами телефон-
ной сети — при помощи телефонного аппарата. Разъеди-
нение связи производит инициатор установления связи.
Аппаратура обеспечивает вывод автоответа из ЭВМ або-
нентам телеграфной сети при установлении входящего
соединения по запросу от абонента. В аппаратуре преду-
смотрена блокировка линий связи общая (при неисправно-
сти ЭВМ) и каждой линии в отдельности (при неисправно-
сти линии).
Объем сообщений при вызове по любым линиям связи
(и при вводе по телефонной линии) не ограничивается.
При вводе по телеграфной линии объем сообщений огра-
ничен величиной отведенного поля ввода («кармана»)
в МОЗУ (магнитном оперативном запоминающем устрой-
стве); это поле определяется потребителем исходя из
загруженности МОЗУ.
Проверка правильности полученнбй информации
в ЭВМ может производиться программным способом.
Результаты проверки могут выдаваться абоненту в каче-
стве ответа на сообщение. При выводе информации из
ЭВМ проверка правильности может осуществляться
у абонента только специальным оборудованием.
В состав аппаратуры «Минск-1560» входят: 1) устрой-
ство управления (1128X 800X1720 мм); пульт оператора
475
(1128X 800X1000 мм); 3) рулонный телеграфный аппарат
РТА-60; 4) вызывной прибор УВП МРТУ 1133—67.
В комплекте с аппаратурой заказчику поставляются
программы системы математического обеспечения
«Минск-1560»; внешнюю программу заказчик разрабаты-
вает в зависимости от конкретных условий.
Рулонный телеграфный аппарат РТА-6
(в табл. XXVI.4 не приводится) является однократным
стартстопным; буквопечатающим автоматизированным
аппаратом пятизначного кода с клавиатурой типа пишу-
щей машинки, осуществляющим печать на рулонной бу-
маге шириной 210—215 мм.
РТА-6 предназначается для работы на абонентских,
магистральных, областных и городских связях и в полевых
условиях, а также в системах передачи данных различных
ведомств.
Аппарат может работать как по постоянным воздуш-
ным и кабельным линиям связи (с ретрансляцией или
без нее), так и по каналам тонального телеграфирования
при включении по симплексной и дуплексной схемам
телеграфирования. Он оборудован приборами (реперфо-
ратор, трансмиттер), позволяющими автоматизировать те-
леграфный обмен и таким образом значительно повысить
производительность связи.
РТА-6 имеет следующие основные технические дан-
ные: 1) скорость телеграфирования 50 и 75 бод в видоиз-
мененном пятиэлементном международном коде № 2;
2) производительность 400 и 600 знак/мин; 3) дальность
непосредственного телеграфирования (по проводным ли-
ниям) 300 км; 4) число знаков в строке 69; 5) в комплект
включены приборы автоматизации (реперфораторная и
трансмиттерная приставки, автоответчик и автостоп);
6) искажения передатчика при скорости телеграфирования
50 бод составляют не более 3%, при скорости телеграфи-
рования 75 бод — не более 5%; 7) применяется рулонная
бумага по ГОСТ 1391—70 (ширина 17,4 мм); 8) габаритные
размеры 285X 480X 535 мм.
Заказы на аппаратуру, исключая АПД-ЗМ, оформля-
ются через «Главрадиосбыт», Москва.
Глава XXVII
АГРЕГАТНАЯ СИСТЕМА СРЕДСТВ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Системы телемеханики находят широкое применение
как средства сбора и передачи оперативно-технологиче-
ской и производственно-статистической информации в си-
стемах диспетчерского управления и контроля, а также
в различного ранга АСУ территориально разобщенными
объектами.
Устройства телемеханики могут выполнять следую-
щие функции: телесигнализацию состояния двухпозицион-
ных объектов (ТС); телеизмерение текущих значений
параметров (ТТ); телеизмерение интегральных значений
параметров (ТИ); передачу буквенно-цифровой (произ-
водственно-статистической) информации (СИ); телеуправ-
ление двухпозиционными объектами (ТУ); телерегулиро-
ванйе (ТР) путем изменения уставок локальным регуля-
торам; обработку информации перед выдачей ее иа устрой-
ства воспроизведения или вводом в ЭВМ (формирование
обобщенных сигналов на основе выполнения логических
операций, масштабирование телеизмерений для цифрового
воспроизведения величин в абсолютных единицах, сравне-
ние параметров с уставками, вычисление комплексных и
производных параметров и др.).
Устройства телемеханики различают по структурам
линий связи между пунктом управления (ПУ) и конт-
ролируемыми пунктами (КП); имеются структуры: ради-
альная (каждый КП имеет свою линию связи с ПУ),
цепочечная, или магистральная (все КП связаны с ПУ
общей магистралью), древовидная, совмещающая обе
упомянутые структуры.
Используются следующие виды каналов на упомяну-
тых линиях связи: выделенная проводная цепь; некомму-
тируемые каналы временного и частотного уплотнения
физической цепи или радиоканала; коммутируемый теле-
фонный канал. При этом обеспечиваются эффективное
использование каналов связи и высокая достоверность
передачи информации, несмотря на наличие помех в кана-
лах связи.
Дли воспроизведения информации устройства исполь-
зуют пульты-столы диспетчеров (см. XXII.2) и мозаичные
щиты, которые изготовляются заводом «Промавтоматика»
(Житомир). Устройства телемеханики питаются перемен-
ным током 220 В, 50 Гц.
Широкое распространение получили телемеханиче-
ские устройства комплекса НАРТ-67 на основе элементной
<76
и конструктивной базы «Спектр», у которой унифициро-
ванные субблоки построены на потенциально-импульсных,
феррит-транзисторных, феррит-диодных и частотных эле-
ментах. Дальнейшим развитием этого комплекса является
агрегатная система средств телемеханики (АССТ) с исполь-
зованием унифицированных функциональных блоков
(более высокая степень унификации), при этом в качестве
элементной базы применяются интегральные микросхемы
МОП-структуры и биполярные схемы (для некоторых
блоков).
Головной организацией по разработке обоих видов
устройств телемеханики является НИИ комплексной
автоматизации (ЦНИИКА), Москва.
XXVII. 1. УСТРОЙСТВА ТЕЛЕМЕХАНИКИ
КОМПЛЕКСА НАРТ-67
Основные технические характеристики устройств ком-
плекса НАРТ-67 приведены в табл. XXVII. 1.
Устройство телемеханики ТМ-100 («Трасса») пред-
назначено для телемеханизации центрального диспетчер-
ского управления трубопроводным транспортом, энерго-
сетями, транспортными предприятиями. В качестве
линий связи используются телеграфные каналы. Все
виды сообщений передаются в кодовой форме. Устройство
рассчитано на подключение датчиков ТТ различного типа:
кодовых, частотных и датчиков постоянного тока. Погреш-
ность ТТ з= 1,5%. В состав ПУ входят: устройство воспро-
изведения и индикации цифровой информации, устройство
обработки данных и приемопередающее устройство. Всего
в ПУ до 11 напольных шкафов (2000X 720X 350 мм),
масса каждого до 300 кг. На КП монтируется два анало-
гичных шкафа, допускающих температуру окружающей
среды от —30 до -f-50° С. Потребляемая мощность для
ПУ —2,5 кВ-А, для КП —0,3 кВ-А.
Устройство телемеханики Т М-200 («Район») служит
для телемеханизации районного диспетчерского управле-
ния трубопроводного транспорта, ирригационных систем,
коммунального хозяйства, промышленных предприятий
с рассредоточенным расположением объектов. Устройство
работаете объектами, расположенными по одному (60 КП)
или двум (120 КП) направлениям. Кроме функций,
Таблица XXVII.l
Технические характеристики устройств телемеханики
Тип Максимальное количество КП Максимальное количество сигналов и а КП Максимальное удаление КП от ПУ в км
ТС ТТ СИ ТУ ТР ТИ
Комплекс НАРТ-67
ТМ-100 20 50 30 20 20 2 — 2 000
ТМ-200 60 4 4 — 1 1 — 80
ТМ-201 50 1 1 — 1 — — 60
ТМ-300; ТМ-301 25 60 60 15 51 )* 60 15
ТМ-600М 300 1 3 — 1 — — 30
ТМ-700 75 30 20 — 20 — — 5
Комплекс АССТ
ТМ-120-1 600 256 64 480 32 8 8 20 **
ТМ-120-2 16 8 5 — 5 — — 100
ТМ-310 99 128 256 Есть 128 16 128 20
ТМ-320 96 56 1 — 4! 3* — 15
ТМ-511; ТМ-512 32 736 80 — *— — — 14 000
ТМ-620 225 16 16 — 8 — 16 60
ТМ-800В 1 20 15 — 20 — — 15 **
* Количество приведено для суммы сигналов ТУ и ТР.
** Расстояние указано для кабельной тинии связи (например, кабелем гнпа ТБ-0,5). Для тональных каналов связи*
организованных с помощью систем высокочастотного телефонирования, дальность передачи не ограничена.
указанных в табл. XXVII.l,диспетчер может иметь двусто-
роннюю телефонную связь с линейным персоналом.
Для обмена информаций между КП и ПУ используется
спектр частот в полосе 390—1360 Гц в телефонном канале,
который организован по отдельным двухпроводным воз-
душным линиям связи, по отдельным двухпроводным
кабельным линиям связи или с использованием каналов
уплотнения высокой частоты. Метод избирания КП и
метод передачи данных кодоимпульсный.
Используются следующие датчики ТТ: постоянного
тока (0—5 мА), частотные (1—2 или 2—4 кГц), 8-разряд-
ного дискретного двоичного или двоично-десятичного
циклического кода. Погрешность ТТ ±2,5%. Устройство
обеспечивает сравнение параметра ТТ с заданными зна-
чениями уставок, перфорацию на ленте в международном
коде (МТК-2), регистрацию информации на электроуправ-
ляемой пишущей машине ЭУМ-23 и индикацию на мнемо-
щите. В ПУ устанавливается до шести шкафов
(2000x720X350 мм) с массой не более 300 кг. В КП уста-
навливается до двух шкафов (1400X 800X 467 мм) массой
не более 150 кг. Аппаратура КП допускает пределы изме-
нения температуры от —30 до -|-50о С. Имеются обыкно-
венное и пылезащищенное исполнения КП.
Устройство телемеханики ТМ-201 предназначено
для телемеханизации рассредоточенных объектов. Допу-
скается работа на два направления. Устройство обеспе-
чивает телесигнализацию о состоянии объектов по вызову
и аварийную сигнализацию с объектов. Дальность дей-
ствия 60 км относится к воздушной линии со стальными
оцинкованными проводами диаметром 4 мм; применение
кабельной линии (например, ВТсП4Х1,2) снижает даль-
ность связи до 25 км. В качестве датчиков ТТ использу-
ются частотные датчики с выходом 2,0—2,7 кГц. Погреш-
ность телеизмерения — 1,5%. Питание аппаратуры КП
осуществляется постоянным током напряжением 120 В
дистанционно по линии с ПУ. В комплект ПУ входят два
напольных шкафа, в комплект КП — навесной шкаф
(640x 390x 347 мм) с массой 40 кг.
Комплексное устройство телемеханики общепромыш-
ленного назначения типа ТМ-300 («Производство») пред-
назначено для различных промышленных предприятий и
электростанций. Устройство работает по выделенным
двухпроводным линиям связи радиальной структуры.
Используется временное разделение сигналов. Для ТУ
и ТС применен код с повторением, для ТИ использована
фазово-импульсная модуляция. Производственно-стати-
стическая информация (СИ) представляется двухразряд-
ным десятичным числом.
Устройство работает со следующими датчиками ТТ:
токовым (0—5 мА на сопротивлении О—2 кОм; величина
пульсации на выходе датчика не более 0,2%) и частотным
(4—8 кГц на сопротивлении 600 Ом). Связь между каждым
датчиком ТТ и аппаратурой КП должна выполняться
симметричной двухпроводной линией с сопротивленим не
более 100 Ом. Средняя скорость опроса датчиков ТТ —
20 датчиков в секунду. Основная погрешность ТТ при
цифровом воспроизведении ± 1,6%, при аналоговом±2,5%.
Аппаратура КП системы обеспечивает сигнализацию о про-
стое агрегата в течение времени, превышающего установ-
ленную величину от 30 с до 10 мин (ступенями по 30 с).
Система ТМ-300 работает с число-импульсными дат-
чиками ТИ, обеспечивающими ток не менее 5 мА на сопро-
тивлении 2 кОм, или с контактными датчиками. Частота
выходных импульсов не должна превышать 5 Гц. Макси-
мальная емкость индивидуальных интеграторов ТИ на
КП не превышает 64 000 импульсов. Средняя скорость
передачи ТИ с учетом регистрации 1 параметр в
секунду.
477
Сообщения СИ набирают вручную с пульта ручного
ввода, который устанавливается иа столе.
Устройством ТМ-300 обеспечивается цифро-буквен-
ная регистрация ТИ, СИ, ТС и уставок параметров ТТ,
вышедших за пределы нормы. Система обеспечивает
воспроизведение информации ТС как по схеме «темного
щита», так и по схеме «светлого щита».
В зависимости от объемов и видов передаваемой
информации на ПУ устанавливаются несколько щитов
(2000X720X320 мм, масса 300 кг), на КП — один илн два
аналогичных шкафа в нормальном или пыленепроницае-
мом исполнении. Температура окружающей среды для
КП от —30 до +50° С.
Система телемеханики для АСУ промышленных
предприятий типа ТМ-301 предназначена для работы
в качестве подсистемы связи с объектами, а также может
являться комплексной системой телемеханизации. Тех-
нические характеристики системы аналогичны системе
ТМ-300. Основным отличием является наличие устройства
сопряжения с вычислительным комплексом (УС-2К) по
интерфейсу 2К с машиной М-6000 (см. XXV. 1). Число
пультов ручного ввода, устанавливаемых на КП, до 15;
с каждого пульта можно передавать до 120 десятичных
разрядов. В ТМ-301 обеспечена возможность передачи
кодовых заданий уставок телерегуляторам ТР-К (30 шт),
40 служебных команд (СК) и числовых советов (ЦС)
с признаками (до 30 четырехразрядных десятичных чисел).
Устройство обработки аппаратуры ПУ осуществляет
масштабирование информации ТТ и ТИ, воспроизведение
информации ТТ, ТИ, СИ на цифровых индикаторах,
сигнализацию отклонений параметров ТТ от нормы,
регистрацию по программе на четырех электроуправляе-
мых машинах типа «Консул-254» н перфорацию в коде по
ГОСТ 10859—64 информации ТС, ТИ, СИ и установок
ТТ (при выходе параметров ТТ за норму). Устройство
УС-2К обеспечивает ввод в ЭВМ информации ТС, ТИ,
СИ, ТТ по инициативе ТМ-301 или ЭВМ, а также передачу
от ЭВМ на КП команд ТУ, ТР, ТР-К, СК и ЦС.
Система ТМ-301 имеет в составе КП один или два
напольных щнта, аналогичных щитам системы ТМ-300;
на ПУ также устанавливается несколько подобных шка-
фов (в зависимости от объемов и видов информации число
шкафов может достигать 15—20).
Изготовитель вышеописанных устройств: Завод теле-
механической аппаратуры им. 50-летия СССР (НЗТА),
Нальчик.
Устройство телемеханики типа ТМ-600М предна-
значено для централизованного сбора информации о деби-
тах общей жидкости, нефти, газа и аварийном состоянии
с групповых замерных установок, оборудованных как
замерными установками типа «Трап» или «Дебитомер»,
так н установками типа «Спутник», а также для телеуправ-
ления, телеизмерения давлений, телеконтроля (телединамо-
метрирования) и телесигнализации нефтяных скважин.
Структура линий связи древовидная. Канал связи пред-
ставляет собой физическую двухпроводную воздушную
или кабельную линию. Всего имеется 15 направлений
с 20 КП на каждом направлении. В устройстве использо-
ван качецтвенно-комбинационный способ кодирования.
На ПУ обеспечиваются цифровая регистрация и перфора-
ция всей телеинформации, индикация ТТ и сигнализация
ТС. Устройство использует щиты унифицированных типо-
вых конструкций. На ПУ монтируются пульт (1000Х
XI100X 860 мм) и шкафы (2000X 800X 450 мм). Наиболь-
шие габаритные размеры шкафов для КП — 918Х 720Х
Х500 мм.
Устройство телемеханики типа ТМ-700 обеспечивает
автоматизированный сбор, передачу и преобразование Ин-
формации в системе оперативного управления технологи-
ческим процессом на нефтебазах, складах с вертикальными
резервуарами для нефтепродуктов и других легковоспла-
меняющихся жидкостей. Резервуары должны быть осна-
щены специальными кодовыми датчиками с параллельным
478
выходом (до 30 двоичных разрядов). Способ передачи
сообщений' кодоимпульсный. Имеется пять направлений
по 15 КП на каждое направление. На пункте управления
устройство осуществляет индикацию и цифропечать при
ТУ, индикацию, цифропечать и перфорацию при ТС и ТТ.
На ПУ устанавливаются пульт (1200X1400X 876 мм,
масса 200 кг) и шкафы (2000Х 720Х 320 мм, масса 280 кг),
на КП размещается шкаф (1500X 720X 360 мм. масса
230 кг).
Изготовитель устройств'ТМ-600М и ТМ-700: Опытный
завод им. М. И. Калинина НИПИнефтехимавтомата,
Баку.
XXVII.2. УСТРОЙСТВА ТЕЛЕМЕХАНИКИ
КОМПЛЕКСА АССТ
Основные технические характеристики устройств
АССТ приведены в табл. XXVI 1.1. Кроме унификации
функциональных блоков в АССТ принято унифицирован-
ное сопряжение (единый интерфейс ЕИ-1) как между
функциональными блоками, так и между устройствами.
Конструктивной базой устройств АССТ являются унифи-
цированные типовые конструкции (см. ХХП.2).
Комплекс устройств телемеханнкиТМ-120 предназначен
для функционирования в составе системы диспетчерского
управления или в составе АСУ объектов трубопроводного
транспорта. Комплекс ТМ-120(рис. XXVH.1) строится по
иерархическому принципу и состоит из комплексов теле-
механики ТМ-120-1 (I уровень) и ТМ-120-2 (II уровень).
Комплекс устройств телемеханики ТМ-120-1 обеспе-
чивает телемеханизацию магистральных трубопроводов.
В комплекс входят: приемопередающие устройства типов
КП (УП-КП1) и ПУ (УП-ПУ1), модемы (М), локальные
устройства воспроизведения информации (ЛУВИ), пульты
ручного ввода статистической информации (ПСИ) и вычи-
слительный комплекс (ВК) на базе М-6000 (см. XXV.1).
Структура каналов связи произвольная (от радиаль-
ной до древовидной). Скорость передачи при помощи
модемов от 50 до 1200 бод. Комплекс обслуживает 20
направлений, к каждому из которых может быть подклю-
чено до 30 КП. Погрешность передачи ТТ и ТР не более
1%. Устройство ЛУВИ состоит из шкафов воспроизведе-
ния телесигналов. Каждый шкаф содержит 15 групп
выходных узлов воспроизведения. Одна группа рассчитана
на воспроизведение на «световом» щите 40 двухпозицион-
ных объектов. К одному устройству типа STI-ПУ 1 под-
ключается до 10 шкафов ЛУВИ. При скорости передачи
информации 600 бод к ВК можно подключить два устрой-
ства УП-ПУ1. При снижении скорости этр количество
пропорционально возрастет.
Изготовители: Опытный завод ЦНИИКА, Москва
н Опытный завод СПКБ «Нефтегазпромавтоматика»,
Грозный.
Комплекс устройств телемеханики ТМ-120-2 предна-
значен для обслуживания линейной части магистральных
трубопроводов (например, замерных пунктов). Комплекс
выполняет функции ретранслятора сообщений между
устройствами комплекса ТМ-120-1 и объектами линейных
сооружений, а также допускает выборочный контроль
и воспроизведение сообщений на ПУ II уровня. Скорость
обмена сообщениями между УП-КП2 и УП-ПУ2 от 50
до 1200 бод.
Изготовитель: Завод телемеханической аппаратуры
им. 50-летия СССР (НЗТА), Нальчик.
Комплекс устройств телемеханики ТМ-310 обеспечи-
вает сбор и передачу информации в АСУ различными
предприятиями с применением ЦВМ. Структура линий
связи радиальная. Линия связи образуется выделением
пары проводов в телефонном кабеле.
Комплекс устройств телемеханики ТМ-320 предна-
значен для диспетчеризации промышленных предприятий,
объектов коммунального хозяйства и энергоснабжения
городов. К одному устройству ПУ могут быть подключены
32 радиальные линии (сопротивление пары телефонного
кабеля не более 3 кОм, емкость не более 0,6 мкФ); к каждой
линии могут подсоединяться до трех КП. Устройство
обеспечивает телефонную связь по линии связи; на время
передачи телемеханической информации цепь телефонов
ПУ и КП автоматически прерывается.
Датчиками ТТ являются приборы с сигналами посто-
янного тока 0—5 и 0—20 мА или постоянного напряжения
0—10 В при величине пульсации 0,2%. Погрешность
ТТ — 1 %. Комплекс ТМ-320 позволяет передавать одно-
временно не более одного ТТ с каждого КП при общем
числе одновременно воспроизводимых значений ие более
Рис. XXVII.1. Структурная
типа ТМ-120
схема комплекса
10. Имеется возможность вызывать ТТ (передача в этом
случае идет спорадически методом дельта-ламбда-модуля-
ции). Число изменений определяется числом выделенных
для этой цели команд ТУ (одна команда для вызова
двух ТТ).
Комплекс не имеет связи с ЦВМ. Устройство ПУ
выполняется в одном или нескольких щитах (2000X
X800X 450 мм, масса 300 кг). Шкаф первого типа содержит
приемо-передающие устройства, устройства воспроизведе-
ния ТИ и управления лампами ТС (не более 176).
Шкаф второго типа содержит аппаратуру управления
лампами сигнализации при числе ТС до 528. На КП
при температуре от —40 до +40° С устанавливается
навесной шкаф (600X1000X 450 мм, масса 100 кг). Мощ-
ность, потребляемая ПУ, не превышает 500 В-А, КП —
100 В-А.
Изготовитель: завод «Промавтоматика», Житомир.
Система «Телекомплекс» предназначена для оператив-
ного сбора, обработки и воспроизведения информации
в автоматизированных системах диспетчерского управле-
ния энергосистемами и энергообъединениями с использо-
ванием ЦВМ. Система состоит из комплекса ТМ-511
(ТМ-512) и телеавтоматического комплекса ТА-100.
Комплекс телемеханики ТМ-511 (ТМ-512) обеспечивает
передачу с КП на диспетчерский пункт энергосистемы
телеизмерений мощностей, напряжений и других параме-
тров (датчики с токовым сигналом 0—5 мА), телесигналов
о положении выключателей, состоянии агрегатов и т. п.
Для передачи используются каналы связи, образованные
путем частотного уплотнения проводных или радиорелей-
ных линий. Скорость передачи от 150 до 600 бод. Основная
погрешность ТТ — 0,6%. Предусмотрена ретрансляция
информации от пунктов управления низшего ранга.
Комплексы идентичны по назначению, но различаются
конструктивно.
Изготовитель ТМ-511: Опытный завод ЦНИИКА,
Москва, ТМ-512 — «Промавтоматика», Житомир.
Телеавтоматический комплекс
ТА-100 (в табл. XXVII.1 не при-
водится) предназначен для логи-
ческой обработки информации, по-
ступающей от других телемехани-
ческих комплексов, а также непо-
средственно от объектов контроля.
ТА-100 — программно-управляемый
комплекс; это позволяет легко из-
менять алгоритмы обработки ин-
формации. Устройство обеспечивает
высокую надежность благодаря
мажоритарному резервированию.
Обработку информации выполняет
машина М-6000 (см. XXV. 1).
Изготовитель: Завод телемеха-
нической аппаратуры им. 50-летия
СССР (НЗТА), Нальчик.
Устройство телемеханики
«Нефтяник ТМ-620» используется
для телемеханизации различных
объектов нефтедобывающих пред-
приятий. Структура связи между
ПУ и КП древовидная. Канал
связи — двухпроводиый кабель.
Число направлений до 15; число
КП на одном направлении до 15.
Имеется пять модификаций КП,
отличающихся назначением и объемом информации.
В табл. XXVII.I для ТМ-620 приведены максимально
возможные количества сигналов для разных модификаций.
Устройство обеспечивает регистрацию, перфорацию и
индикацию сигналов ТИ и ТС, регистрацию и индикацию
ТТ, регистрацию и перфорацию ТУ.
Изготовитель: Опытный завод им. М. И. Калинина
НИПИнефтехимавтомата, Баку.
Устройство телемеханики ТМ-800В предназначено
для телемеханизации промышленных предприятий. Ско-
рость передачи информации 50—200 бод. В основу построе-
ния устройства положен принцип ТУ—ТС непрерывного
действия при временном разделении сигналов. В ТМ-800В
применена кодоимпульсная система телеизмерения; основ-
ная погрешность ТТ не превышает 1%. Конструктивно
устройство состоит из двух полу комплектов (ПУ и КП);
габаритные размеры каждого полукомплекта 830Х 300Х
Х256 мм, масса 35 кг. »
Изготовитель: Завод телемеханической аппаратуры
им. 50-летия СССР (НЗТА), Нальчик.
Комплекс ТМ-900 (в табл. XXVII. 1 не приводится)
используется в АСУ угольными и рудными разрезами.
Информация передается от движущихся объектов по
радиоканалам. Число КП до 10.
Изготовитель: Опытный завод Института автоматики,
Киев.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................ • 3
Часть первая
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
РАЗДЕЛ А
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ
И ГАЗОВ
Глава I. Приборы и преобразователи для из-
мерения температуры (И. Б. Френ-
кель, 3. М. Крастошевский) .... 4
1.1. Термометры расширения жидкостные сте-
клянные .................................... —
1.2. Манометрические термометры ............ 5
1.2.1. Общее описание............... —
1.2.2. Термометры показывающие .... 12
1.2.3. Термометры самопишущие и бес-
шкальиые................................ 13
1.3. Термоэлектрические термометры .... —
1.4. Термометры сопротивления ............. 17
1.5. Преобразователи измерительные .... 21
1.5.1. Преобразователи измерительные для
термоэлектрических термометров и
датчиков э. д. с........................ 22
1.5.2. Преобразователи измерительные для
термометров сопротивления .... 23
1.6. Пирометры.............................. —
1.6.1. Фотоэлектрический пирометр типа
ФЭП-4М .................................. —
1.6.2. Радиационный пирометр типа РА-
ПИР .................................... 24
1.7. Вспомогательное оборудование и мате-
риалы ..................................... 25
1.7.1. Защитная арматура для термометров . —
1.7.2. Переключающие устройства, коробка
компенсационная и устройства пита-
ния .................................... 26
1.7.3. Провода термоэлектродные........ —
Глава II. Приборы для измерения давления,
перепада давления и разрежения
(В. А. Бек, Г. А. Рабинович) ... 28
П.1. Манометры, вакуумметры и мановакуум-
метры ................................ —
II. 1.1. Жидкостные приборы............... —
II. 1.2. Мембранные приборы.............. 29
II. 1.3. Приборы с трубчатой пружиной . . —
II. 1.4. Сильфонные приборы.............. 35
11.2. Унифицированные датчики давления . . 37
II.3. Дифманометры двухтрубные ДТ .... 43
11.4. Дифманометры поплавковые ... —
11.5. Дифманометры сильфонные....... 45
11.6. Дифманометры мембранные....... 51
II.7. Дифманометры колокольные ..... 53
Глава III. Приборы для измерения расхода
(Г. А. Рабинович).............................. 54
III.1. Счетчики и расходомеры объемные ... —
III.1.1. Объемные счетчики для жидкостей . —
III. 1.2. Счетчики газа ротационные ... 58
II 1.2. Счетчики жидкостей скоростные и тепло-
меры ....................................... —
III.2. 1. Счетчики жидкостей........... —
III.2. 2. Тепломеры ..................... 61
III.3. Расходомеры обтекания .......... —
Ш.4. Расходомеры переменного уровня ... 65
III.5. Индукционные расходомеры ........... 66
III.6. Измерение расхода по методу перемен-
ного перепада давления ............ 70
III.6.1. Стандартные сужающие устройства . —
III.6.2. Нестандартизованные сужающие
устройства ............................. 73-
III.6.3. Сосуды и соединительные линии . . 74
Глава IV. Приборы для измерения уровня
(В. А. Бек).................................... 76
IV . 1. Уровнемеры поплавковые ............ —
I V.2. Уровнемеры буйковые................ 77
IV .3. Уровнемеры емкостные.............. 79
IV. 4. Уровнемеры мембранные.............. 81
IV.5 . Уровнемеры акустические ........... —
Глава V. Вторичные приборы (Г. А. Рабино-
вич, И. Б. Френкель)........................... 82
V.I. Милливольтметры и логометры........
V.I.I. Милливольтметры................
V.I.2. Логометры .....................
V.2. Автоматические потенциометры, уравно-
вешенные мосты, миллиамперметры и
вольтметры............................. 83
V. 2.I. Общее описание ................... —
V .2.2. Приборы с вращающимся цифербла-
том типа КВ 1 .'......................... 88
V. 2.3. Приборы миниатюрные типа КП1,
КС1 и типа ЭПП (ЭПС) и
МФП (МФС) ..................... 90
V.2 .4. Приборы малогабаритные типа КС2 . —
V.2. 5. Приборы типа КСЗ................. 93
V.2 .6. Приборы типа КС4................. 94
V .3. Приборы с дифференциально-трансформа-
торной измерительной схемой............... 100
V .4. Аналоговые, сигнализирующие, контакт-
ные приборы (АСК)......................... 104
V .5. Частотно-ферродинамические вторичные
приборы................................... 108
V .5.I. Общие сведения ........ —
V .5.2. Приборы ферродинамические типа
ВФП (ВФС) и КСФЗ........................ 109
V .5.3. Приборы частотные типа ВЧП (ВЧС) —
480
V .5.4. Приборы интегрирующие типа
ИЧП (ИЧС), СЧ, С и СИ-У .... 109
V. 6. Вторичные пневматические приборы . . . ПО
V.6 .I. Показывающие и самопишущие при-
боры .................................... —
V.6. 2. Интегрирующие приборы.......... 114
РАЗДЕЛ Б
ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ свойств
И СОСТАВА ВЕЩЕСТВ
Глава VI. Приборы непрерывного действия для
контроля состава и свойств газов
(Г. X. Безновская)............................. 115
VI .I. Приборы газоаналитические автоматиче-
ские непрерывного действия для анализа
технологических газов ....................... —
V I.1.1. Магнитные газоанализаторы на О2 . —
VI . 1.2. Электрохимические газоанализа-
торы на О2 .............................. 119
VI. 1.3. Тепловые (термохимические) газо-
анализаторы на О2 и Н2................... 121
VI. 1.4. Тепловые (термокондуктометриче-
ские) газоанализаторы на Оа, Н»,
Ar, Не, N2, Cl2, SO2, NH3, СО, С02,
НС1, СН4 ................................ 123
VI. 1.5. Оптические абсорбционные в инфра-
красной области спектра (оптико-
акустические) газоанализаторы на
Н2, СО, СО2, СН4, NH3............. 128
VI . 1.6. Оптические абсорбционные в ультра-
фиолетовой области спектра газоана-
лизаторы на С12 и дивинил................ 132
VI. 1.7. Оптические абсорбционные в видимой
области спектра (фотоколориметри-
ческие ленточные) газоанализаторы
на О3, H2S, SO2, NO, NO2 и др. . . 133
VI.2 . Приборы газоаналитические промышлен-
ные автоматические непрерывного дей-
ствия для анализа окружающей воздуш-
ной среды.................................. 135
VI.2. 1. Термомагнитные газоанализаторы
МН5121, МН5122, МН5125, МН5126
на О2............................ —
VI. 2.2. Кулонополярографические газо-
анализаторы на SO2....................... 138
VI .2.3. Фотоколориметрические газоанали-
заторы на Н2, Cl2, HaS, NH3, фосген,
окислы азота, пары синильной кис-
лоты ...................................... —
VI. 2.4. Оптический абсорбционный в уль-
трафиолетовой области спектра газо-
анализатор ГУП-2В на О3.................. 140
VI.2 .5. Ионизационные газоанализаторы на
НО, бензол, стирол, хлорвинил,
NH3, окислы азота.......................... —
VI.2. 6. Термохимический газоанализатор
ТХ-2104 на СО........................... 142
VI.2 .7. Каталитические и искровой газо-
анализаторы взрывоопасных и горю-
чих газов и паров.......................... —
VI. 2.8. Термокондуктометрические газо-
анализаторы на Н2, NH3, СН4 . . . 147
VI.2 .9. Газоопределитель ГИК-1 на Н2, СО»,
СН4........................................ 148
VI.3. Вспомогательные устройства к газо-
аналитическим приборам....................... —
VI.3.1 . Газозаборное устройство ..... —
VI.3 .2. Газоочистные устройства.......... —
VI. 3.3. Холодильники газов............... —
VI.3 .4. Регуляторы давления и расхода ... —
VI.3. 5. Комплексные устройства регу-
лирования, очистки и осушки газов . 149
VI.3.6 . Просасывающие и нагнетательные
устройства................................... 150
VI.3. 7. Газораспределительные устрой-
ства ......................................... —.
VI.4 . Измерители влажности газов........ —
VI.4. 1. Измерители относительной влаж-
ности .............................. 154
VI.4.2 . Измерители микроконцентраций
влаги кулонометрические .... 152
Глава VII. Приборы для контроля состава и
свойств жидкостей (Т. X. Безнов-
ская) ........................................ 153
VII. 11 Анализаторы состава и свойств жидко-
стей ........................................ —
VII. 1.1. Электрохимические потенциометри-
ческие иономерные приборы ... —
VI I. 1.2. Электрохимические кондуктоме-
трические анализаторы ....................... 156
VII . 1.3. Диэлькометрические анализаторы . 163
VI 1.1.4. Полярографические анализаторы . 164
VII.1 .5. Деполяризационные анализаторы . 165
VII. 1.6. Титрометры..................... —
VII .1.7. Нейтронно-абсорбционный анализа-
тор НАР-8...................................' 166
VII. 1.8. Манометрический индикатор со-
става ИС-4М .............................. —
VII. 1.9. Фотоколориметрические анализа-
торы ................................... 167
VII. 1.10. Магнитооптический анализатор
МОАЖ-5 ................................. —
VII. 1.11. Рефрактометрические анализаторы 168
V II. 1.12. Нефелометрические и турбиди-
метрические анализаторы .... 169
VI I.2. Плотномеры .......................... 171
VII .2.1. Гидростатические (пьезометриче-
ские) плотномеры —
VII. 2.2. Весовые плотномеры ............... 174
VI I.2.3. Радиоизотопный плотномер ПР-1024 175
V II.2.4. Резонансный измеритель плот-
ности АИП-1 .............................. —
VI I.3. Вискозиметры ........................ 176
VII .3.1. Вибрационные вискозиметры ... —
VII. 3.2. Капиллярные’вискозиметры .... —
VII .3.3. Шариковый вискозиметр ВПШ-1 . 177
Глава VIII. Приборы для контроля состава га-
зов, жидкостей и твердых веществ
(Т. X. Безновская).............................. —
VI II. 1. Хроматографы......................... —
VII I.1.1. Газовые хроматографы ............. —
VIII .1.2. Газожидкостные хроматографы . . 180
VIII. 1-3. Жидкостный хроматограф типа
ХПА-3-150П................................... 183
VII I.2. Вспомогательные устройства к хрома-
тографам ................................... —
VI II.3. Масс-спектрометры..................... —
VII I.3.1. Масс-спектрометры для химиче-
ского анализа .............................. 185
VIII .3.2. Масс-спектрометры для изотоп-
ного анализа................................. 186
VIII. 3.3. Вспомогательные устройства . • —
Ч асть вторая
АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
РАЗДЕЛ А
РЕГУЛЯТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
Глава IX. Электрические датчики-реле (М. С. Го-
рохова) ....................................... 187
IX.1 . Датчики-реле температуры ......... —
IX. 1.1. Ртутные датчики-реле температуры . —
481-
IX. 1.2. Манометрические датчикй-реле тем-
пературы ................................ 187
IX. 1.3. Дилатометрические и биметалличе-
ские датчики-реле температуры . . 193
IX.1.4. Терморезисторные датчики-реле тем-
пературы ................................ 196
IX. 1.5. Датчики-реле температуры, работаю-
щие с термометрами сопротивления . 197
IX.2. Датчики-реле давления ................ 200
IX.2.1. Мембранные датчики-реле давления . —
IX.2.2. Сильфонные датчики-реле давления . —
IX.3. Датчики-реле уровня .................. 207
IX.3.1. Поплавковые датчики-реле уровня . —
IX.3.2. Буйковые датчики-реле уровня . . . 210
IX.3.3. Мембранные датчики-реле уровня . 211
IX.3.4. Датчики-реле уровня, основанные
на. принципе торможения..................... —
IX.3.5. Датчики-реле уровня, основанные
на принципе проводимости................. 212
IX.3.6. Емкостные и индуктивные датчики-
реле уровня.............................. 215
IX.3.7. Радиоактивные датчики-реле уровня 218
IX.3.8. Ультразвуковые датчикн-реле
уровня................................... 220
IX.4. Датчики-реле разности давлений и рас-
хода ............................... ..... 221
IX.4.1. Мембранные датчики-реле разности
давлений ........................ —
IX.4.2. Сильфонные датчики-реле разности
давлений и расхода........... —
IX.5. Датчики-реле наличия потока .... 223
IX.6. Датчики реле скорости ............. 224
IX.7. Датчики-реле комбинированные • • —
Глава X. Электрические регуляторы. Сигнали-
зирующие и позиционные регули-
рующие приборные устройства
(И. Б. Френкель)................... 225
XI.3. Система регулирования Чебоксарского
завода электрических исполнительных
механизмов........................... 246
X 1.3.1. Регулирующие приборы РП2 . . —
X 1.3.2. Корректирующие приборы КП2 - . 248
X 1.3.3. Вспомогательные устройства . . . 249
X 1.3.4. Сигнализирующее устройство СУ-У —
XI. 4. Электронные регуляторы приборные и
аппаратные................................ 250
X 1.4.1. Программные регуляторы .... —
X 1.4.2. Регуляторы температуры.............. 251
Глава XII. Частотно-ферродииамические регу-
ляторы (И. Б. Френкель) .... 252
XI I. 1. Частотно-ферродинамическая система
приборов ................................... —
XI 1.2. Преобразователи ...................... 253
ХП.2.1. Преобразователи перемещений типа
ПФ и ПГ ................................... —
ХП.2.2. Преобразователи ферродинамиче-
ские токовые типа ПФТ и напря-
жения типа ПФН.................... 254
XII.2.3. Преобразователи электрические
ферродинамические типа ПЭФ . . —
XII.2.4. Преобразователи функциональные
ферродинамические типа ПФФ . • —
XII.3. Регуляторы типа РФ ................ 255
XII.4. Вспомогательные устройства .... 256
ХП.4.1. Блок управления силовой типа
БУС....................................... —
XII. 4.2. Задатчики дистанционные типа
ДЗФМ, ДЗЧМ, ДЗП и 2ДЗП . . —
ХП.4.3. Делитель типа ДНВ ............. 257
XII.4 .4. Индикатор угла поворота типа
2ИУФ .................................... —
Глава ХШ. Электрические исполнительные
механизмы (И. Б. Френкель) ... —
Х.2. Сигнализирующие и позиционные регу-
лирующие приборные устройства .... —
Х.2.1. Контактные устройства с генератор-
ными датчиками .................. 226
Х.2.2. Контактные устройства с фоторези-
сторными датчиками .............. 227
Х.2.3. Позиционные и контактные устрой-
ства вторичных электронных при-
боров .................................. —
Глава XI. Электронные регуляторы (М. С. Го-
рохова, И. Б. Френкель, Г. А. Ра-
бинович, Б. Д. Кошарский) .... 228
XI.I. Аппаратура автоматического регулиро-
вания «Каскад».......................... —
XI.1.1. Унифицированная конструкция Спо-
ков ....................................... —
XI. 1.2. Измерительные блоки......... 229
XI. 1.3. Алгебраические блоки........ 233
XI. 1.4. Логические блоки............ 235
XI.1.5. Нелинейные преобразователи . . —
XI. 1.6. Регулирующие блоки.......... 236
XI. 1.7. Динамические преобразователи . 239
XI. 1.8. Задающие устройства.......... —
XI. 1.9. Вспомогательные устройства .,. . 240
XI. 1.10. Усилительные устройства . —
X 1.2.2. Регулирующие приборы типа
РПИБ и корректирующие приборы
типа КПИ................................ 241
X 1.2.3. Приборы электронные функциональ-
ные .................................... 244
XI.2.4. Вспомогательные устройства . . . 245
XIII.1. Электрические исполнительные меха-
низмы однооборотные ..................... 259
XIII. 1.1. Исполнительные механизмы типа
МЭОБ и МЭОК ....................... —
XIII.1.2. Исполнительные механизмы ти-
пов ДР-М, ДР-1М, ПР-М, ПР-1М,
ИМ-2/120 и ИМТМ-4/2,5................... 260
ХШ.1,3. Исполнительные механизмы типов
МЭО, МЭК-Б, МЭО-К И МЭК-К • • —
ХШ.2. Электрические исполнительные меха-
низмы многооборотные типа МЭМ . . 262
ХШ.З. Электрические исполнительные меха-
низмы прямоходные типа МЭП . . .
ХШ.4. Вспомогательные устройства . . . .
XIII.4.1. Усилители.....................
ХШ.4.2. Дистанционные указатели поло-
жения ...............'......... 263
ХП1.4.3. Блоки управления............... 264
ХШ.4.4. Пускатели магнитные реверсив-
ные .................................
ХШ.4.5. Пускатель бесконтактный типа
ПБР-2 ...............................
РАЗДЕЛ Б
РЕГУЛЯТОРЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
И РАБОТАЮЩИЕ БЕЗ ПОСТОРОННЕГО
ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ
Глава XIV. Пневматические регуляторы, ис-
полнительные механизмы и вспо-
могательные устройства (Г. А. Ра-
бинович) ........................ 265
XIV. 1. Универсальная система элементов
промышленной пневмоавтоматики
(УСЭППА).........................
482
XIV.1.1. Элементы непрерывной техники . .
XIV. 1.2. Элементы дискретной техники . .
XIV. 1.3. Элементы управления...........
XIV. 1.4. Элементы сигнализации.........
XIV. 1.5. Прочие элементы...............
XIV.2. Система пневматических унифициро-
ванных модулей релейной техники
(ПЭРА) ...................................
XIV.3. Система СТАРТ .....................
XIV3.1. Регуляторы .....................
-XIV.3.2. Оптимизаторы .................
XIV.3.3. Функциональные и вычислитель-
ные устройства .........................
XIV.4. Пневматическая агрегатно-модульная
система средств циклической автома-
тики «Цикл»...............................
XIV.5. Агрегатная унифицированная система
элементов дискретного действия
(АУСЭДД)..................................
XIV.6. Регуляторы приборные и аппаратные .
1 XIV.6.1. Приборы самопишущие с пневма-
тическим изодромным регулирую-
щим устройством................
XIV.6.2. Регуляторы температуры и давле-
ния ....................................
XIV.6.3. Регуляторы уровня..............
XIV.7. Исполнительные механизмы...........
XIV.7.1. Клапаны с мембранным пневмо-
' приводом ................... .
XIV.7.2. Позиционеры....................
XIV.7.3. Мембранные и поршневые испол-
нительные механизмы ....................
XIV.8. Вспомогательная аппаратура . . .
XIV.8.1. Аппаратура дистанционного уп-
равления ...............................
XIV.8.2. Задатчики и преобразователи . . .
XIV.8.3. Воздухораспределительная ап-
паратура ...............................
XIV.8.4. Аппаратура регулирования и кон-
троля расхода воздуха ..................
XIV.9. Аппаратура воздухоподготовки . . .
XIV.9.1. Автоматические и автоматизиро-
ванные установки воздухоподго-
товки ..................................
XIV.9.2. Фильтры и редукторы давления
воздуха ...............................
Глава XV. Электропиевматические системы,
регуляторы и устройства (Г. А. Ра-
бинович) ....................................
XV. 1. Системы автоматики котельных . . . •
XV.2. Аналоговые электропиевматические и
пневмоэлектрические преобразова-
тели ....................................
XV.3. Пневмоэлектрические преобразователи
дискретного действия ....................
XV.4. Вентили, клапаны, воздухораспреде-
лители и электропиевматические пре-
образователи дискретного действия . ..
XV.5. Электропиевматические исполнитель-
ные механизмы, командные и вспомога-
тельные устройства ......................
XV .5.1. Исполнительные механизмы . . .
XV. 5.2. Командные и вспомогательные
устройства ............................
Глава XVI. Гидравлические регуляторы
(Ю. А. Шлиозберг)............................
XVI. 1. Чувствительные элементы, усилители,
задающие устройства и исполнительные
механизмы . . . ..........................
XVI.2. Регуляторы автоматические гидравли-
ческие струйные РАГС и КИР . . . .
265 Глава XVII. Электрогидравлические регулято-
267 ры (В. А. Бек, М. С. Горохова) 325
268
269
271
275
279
XVI 1.1. Электронно-гидравлическая система
автоматического регулирования «Кри-
сталл» ...................................
XVII. 1.1. Транзисторные усилители типа
УТ и УТ-ТС..............................
XVII. 1.2. Гидравлические исполнительные
280
механизмы типов ГИМ, ГИМ-1И,
ГИМ-Д2И........................ 326
XVII. 1.3. Комплект аппаратуры автомати-
ческого регулирования «Кри-
сталл» в щите........................... 327
XVII .2. Электрогидравлические преобразова-
тели ..................................... 328
Глава XVIII. Регуляторы, работающие без вспо-
могательного источника энергии
(М. С. Горохова).............................. 330
XVIII . 1. Регуляторы температуры....... —
XVI II.2. Регуляторы давления.............. —
XV III.3. Регуляторы уровня............. 334
XVIII.4. Регуляторы перепада давления . .
Часть третья
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И СИСТЕМЫ
РАЗДЕЛ А
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ
282
284
288
294
9q7 Глава XIX. Основы вычислительной техники
2gg (Б. Д. Кошарский)............... 335
XIX.I. Принцип действия и структура элек-
— тронных цифровых вычислительных
300 машин .............................. —•
XIX.1.1. Математические и логические ос-
302 новы ЦВМ......................... —
XIX. 1.2. Структура электронных цифровых
— вычислительных машин.......... 337
— XIX.1.3. Элементы вычислительных ма-
шин .............................................. 340
XIX.1.4. Узлы логических устройств . . . 341
— XIX. 1.5. Основные блоки и устройства
ЦВМ ........................... 342
305 XIX.2. Элементы программирования .... 344
XIX.2.1. Алгоритмический процесс .... —
XIX.2.2. Команды, выполняемые ЦВМ. . —
307 XIX.2.3. Элементарное программирова-
— XIX.3. Принципы построения вычислитель-
ных систем........................................ 349
XIX .3.1. Классификация вычислительных
310 систем...................... —
XIX.3.2. Организация и распределение па-
311 мяти систем. Защита памяти. Опе-
режающие устройства ................................ 350
XIX.3.3. Устройства общесистемного на-
312 значения ....................... 351
Глава XX. Математическое обеспечение вычис-
лительных машин и систем
(А- Д- Кошарский).............................. 352
XX. 1. Структура математического обеспече-
320 ния................................... —
XX.1.1. Функциональная система .... 354
, XX. 1.2. Организующая (операционная) си-
стема ......................................... 355
XX. 1.3. Обслуживающая (сервисная) си-
стема и библиотека стандартных
— программ..................... . 356
XX. L4. Программирующая система и си-
— стема отладки .................. 358
483
ХХ.1 .5. Внутреннее математическое обеспе-
чение ЦВМ................................. 359
XX. 1.6. Внешнее математическое обеспече-
ние вычислительной системы ... —
XX. 1.7. Каналы связи с пользователями . . —
XX. 1.8. Система защиты памяти ЦВМ . . . 360
ХХ.2. Основные алгоритмы математического
обеспечения............................ 361
ХХ.2.1. Структура и режимы функциониро-
XX.2.2. Алгоритмы организующей (опера-
ционной) системы......................... 364
ХХ.2.3. Алгоритмы взаимодействия ЦВМ
с пользователями ........................ 366
ХХ.2.4. Алгоритмы взаимодействия ЦВМ
в составе вычислительного ком-
плекса .................................. 367
ХХ.З. Алгоритмы вычислительных систем
в режимах последовательного и после-
довательно-параллельного решения за-
дач ....................................... 370
ХХ.3.1. Последовательное решение задач
в независимо функционирующей
ЦВМ....................................
XX.3.2. Режим распараллеливания функ-
циональных задач ......................
ХХ.4. Функционирование вычислительных
систем в мультипрограммных режи-
мах .................................... 371
ХХ.4.1. Этапы процесса мультипрограмми-
рования ................................. —
XX.4.2. Мультипрограммирование в режиме
«запрос—ответ»................... 373
ХХ.4.3. Мультипрограммный режим пакет-
ной обработки ......................... 374
ХХ.4.4. Работа вычислительной системы
в режиме распределения времени . 375
XX.5. Организация банка данных.......... 377
XX.5.1. Основные требования к банкам
данных.................................... —
ХХ.5.2. Компоненты банка данных и их
функции................................ 378
Глава XXI. Алгоритмические языки (Б. Д. Ка-
тарский) ............................. 380
XX 1.1. Универсальный алгоритмический
язык АЛГОЛ-60 .................... 381
XXI. 1.1. Структура алгоритмического
языка....................... —
XXI. 1.2. Алгоритмические выражения . . 382
XX 1.1.3. Операторы................. 385
XXI.2. Язык ФОРТРАН .................... 387
XXI.2.1. Основные элементы языка ... —
XXI.2.2. Инструкции управления...... 390
XX 1.3. Язык для обработки данных — КО-
БОЛ .................................... 391
XXI.3.2. Слова КОБОЛа...................... —
XXI.4. О развивающихся языках программи-
рования (ПЛ-1 и АЛГОЛ-68).... 392
XXI.5. Основные характеристики автокодов
и языка символического кодирова-
ния ....................................... 393
XXI.5.1. Структура записи автокод-про-
граммы .................................... —
XXI.5.2. Структура инструкций автокода . •—
XXI.5.3. Средства управления автокод-
программой................... 394
XXI.5.4. Язык символического кодирова-
ния ...................................... —
XXI.6. Трансляторы алгоритмических языков —
РАЗДЕЛ Б
МАШИНЫ КОНТРОЛЯ и управления;
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЦВМ
Глава XXII. Машины централизованного кон-
троля и управления (И. Б. Френ-
кель, Б. Д. Катарский) .... 396
XXII.1. Назначение и структура МЦКУ . . . —>
XXII.2. Комплекс технических средств ло-
кальных информационных и управ-
ляющих систем (КТС ЛИУС) .... 397
ХХП.2.1. Общее описание................... —
XXII.2.2. Унифицированные типовые кон-
струкции ......................... 402
XXII.2.3. Комплексы централизованного
контроля н управления............ —
ХХП.З. Машины централизованного контроля
н позиционного управления техноло-
гическими процессами........................ 404
ХХП.З. 1. Машины автоматической реги-
страции, сигнализации н регули-
рования типа МАРС......................... —•
XXII.3.2. Машины централизованного кон-
троля и управления типа АМУР . 406
XXII.3.3. Машина централизованного кон-
троля и управления типа «Со-
кол-1М» —
XXII.4. Пневматические системы централизо-
ванного контроля и управления’. . . 407
XXII.4.1. Система «Центр» ............ —
XXII.4.2. Система «Пуск-3»......... 409
XXII.4.3. Релейная управляющая пневма-
тическая машина РУМП .... —
Глава XXIII. Универсальные цифровые вы-
числительные машины
(Б. Д. Катарский)............................
XXIII.1. Универсальная цифровая вычис-
лительная машина «Минск-32» . . .
XXIII.1.1. Структура и технические харак-
теристики основного комплекса
ЦВМ «Минск-32»................. 410
XXIII. 1.2. Совместимость с машинами
«Минск-22» и «Минск-22М» . . 412
XXIII. 1.3. Организация системы машин
«Минск-32»..................... —•
XXIII.1.4. Организация мультипрограм-
мности ЦВМ «Минск-32» .... —
XXIII.1.5. Система универсальной связи
с внешними устройствами
(СУС ВнУ) ............................... 414
XXIII. 1.6. Система математического обеспе-
чения ЦВМ «Минск-32» .... —
XXIII.1.7. Организующая система про-
• грамм «Диспетчер»............... —
XXIII.1.8. Язык символического кодирова-
ния машины «Минск-32» 416
XXIII.1.9. Особенности организации много-
машинных комплексов на базе
ЦВМ «Минск-32».......................... 417
XXIII.2. Универсальная цифровая вычисли-
тельная машина М-222 ........... 418
XXIII.2.1. Структура и технические харак-
теристики ЦВМ М-222..................... —
ХХШ.2.2. Система команд ................ 419
ХХШ.2.3. Система прерываний машины . 420
ХХШ.2.4. Совместная работа двух ЦВМ . —
XXIII.3. Универсальная цифровая вычисли-
тельная машина «Наири-3,
«Наири-3-1».......................
XXIII.3.1. Состав и технические характе-
ристики ВЦМ «Наири-3» . . . .
484
XXIII.3.2. Состав и технические характе-
ристики ЦВМ «Наири-3-I» . . 422
XXIII.4. Малогабаритные цифровые вычисли-
тельные машины............................ —
XXIII.4.1. ЦВМ «Проминь-2»............... —
ХХШ.4.2. ЦВМ «Мнр-2»................... 423
Глава XXIV. Управляющие цифровые вычис-
лительные машины (Б. Д. Ко-
шарский)..................................... 426
XXIV.1. Управляющая вычислительная си-
стема «Днепр-2»............................. —
XXIV.1-1. Вычислительный комплекс
«Днепр-21»............................... —
XXIV.I.2. Управляющий комплекс
«Днепр-22М»............................ 429
XXIV.1.3. Математическое обеспечение вы-
числительной системы «Днепр-2» 431
XXIV.2. Малогабаритная управляющая вы-
числительная машина УМ-1НХ . . —
РАЗДЕЛ В
СИСТЕМЫ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Глава XXV. Агрегатная и Единая системы
вычислительной техники
(Б. Д. Кошарский, И. Б. Френ-
кель) .................................... 433
XXV. 1. Агрегатная система средств вычисли-
тельной техники (АСВТ)................... —
XXV.1.1. Вычислительный комплекс М-4030 —>
XXV.I.2. Комплекс технических средств >
М-6000/М-7000 АСВТ-М .... 436
XXV. 1.3. Управляющий вычислительный
комплекс М-400 . ........................ 445
XXV. 1.4. Комплекс средств централизо-
ванного контроля М-40.........
XX V.2. Единая система электронных вычисли-
тельных машин (ЕС ЭВМ).................. 447
XXV.2.I. Основные характеристики ЦВМ
Единой системы..................... —•
XXV.2.2. Модели вычислительных машин
ЕС ЭВМ ........................... 451
XXV.2.3. Математическое обеспечение Еди-
ной системы............................. 457
XXV.2.4. Малые операционные системы
ОС-Ю/ЕС и МОС/ЕС.................. 458
XXV.2.5. Дисковая операционная система
ДОС/ЕС.............................. -
XXV.2.6. Операционная система ОС/ЕС . . 459
XXV.2.7. Периферийные устройства ЕС ЭВМ 461
Глава XXVI. Устройства подготовки, ввода-
вывода и передачи информации
ЦВМ (Ю. А. Шлиозберг) . . . 465
XXVI.I. Устройства подготовки перфокарт . .
XXVI. 1.1. Перфораторы и устройства для
приготовления перфокарт . . .
XXVI.1.2. Машины для упорядочения масси-
вов перфокарт и расшифровки
информации ................... 467
XXVI.2. Устройства подготовки перфолент . . 468
XXVI.3. Многофункциональные машины для
подготовки перфоносителей .... 470
XXVI.4. Устройства ввода-вывода.......... 472
XXVI.5. Аппаратура передачи данных . . . 474
Глава XXVII. Агрегатная система средств те-
лемеханики (И. Б. Френкель) 476
XXVII.1. Устройства телемеханики ком-
плекса НАРТ-67 ....................... —
XXVII.2. Устройства телемеханики ком-
плекса АССТ............................... 478
ИЗДАТЕЛЬСТВО
„МАШИНОСТРОЕНИЕ"
в 1977 г.
выпускает следующие книги
по вычислительной технике
и оптине:
1. ЛИВШИЦ В. М., ЛИТВИН Б. ф. Приближенные вы-
числения на ЭВМ «Наири-2».
2. АКАЕВ А. А., МАЙОРОВ С. А. Когерентные опти-
ческие вычислительные машины.
3. СМОЛОВ В. Б., ЧЕРНЯВСКИЙ Е. А. Гибридные вы-
числительные устройства с дискретно-управляемыми па-
раметрами.
4. ФУРМАН Ш. А. Тонкослойные оптические покрытия
(конструирование и изготовление).
Б. ТАРАСОВ К. И. Спектральные приборы, 2-е изд.
6. ВЕЙНБЕРГ В. Д., САТТАРОВ Д. К. Оптина свето-
водов, 2-е изд.
Указанные книги мошна приобрести или заказать '' •'
в книжных магазинах технической литературы
ИЗДАТЕЛЬСТВО ЗАКАЗОВ НЕ ПРИНИМАЕТ
Борис Давидович КОШАРСКИЙ '<•
Татьяна Хаскелевна БЕЗНОВСКАЯ
Владимир Александрович БЕК '
Маргарита Самойловна ГОРОХОВА
Зуия Моисеевич КРАСТОШЕВСКИЙ
Григорий Аронович РАБИНОВИЧ
Юрий Абрамович ШЛИОЗБЕРГ
Израиль Борисович ФРЕНКЕЛЬ
АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ПРИБОРЫ,
РЕГУЛЯТОРЫ
И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
* Редакторы издательства: ,
Т. С. ВАСИЛЬЕВА, Н. А. ЖУКОВА,
Н. С. ЕГОРОВА, М. Г, ОБОЛДУЕВА
Переплет художника Г. Л. ПОПОВА
Технические редакторы: >
А. А. БАРДИНА, ю. Н. КОРОВЕНКО,
Т. П. МАЛАШКИНА
Корректоры:
Т. Н, ГРИНЧУК. Л. А. КУРДЮКОВА, Л Н. НЕФЕДОВА
Сдано в производство 25/П 1976 г.
Подписано к печати 10/XI 1976 г. М-22511.
Формат бумаги 84Х 1081/,,. Бумага типографская № 2.
Привед. печ. л. 51.24. Уч.-изд. л. 63,4. Тираж 40 000 экз.
Зак. № 854. Цена 3 р. 47 к.
Ленинградское отделение издательства
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
191065, Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского, 10
Ленинградская типография № 6 Союзполиграфпроыа '
при Государственном комитете Совета Министров ССОР
по делам издательств, полиграфии н книжной торговли
193144, Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10