Пневматические приборы
За последние годы широко распространилась новая область автоматического управления производственными процессами - пневмоавтоматика. Ее сравнительно быстрое развитие объясняется рядом преимуществ пневматических приборов - простотой конструкции, высокой эффективностью, надежностью, экономичностью, пожаро- и взрывобезопасностью.

В начале 50-х годов в Советском Союзе была разработана агрегатная унифицированная система контроля и управления (АУС), предназначенная, главным образом, для автоматизации и управления непрерывными процессами на энергетических, нефтеперерабатывающих, химических предприятиях и предприятиях пищевой промышленности.

Управляющие и вычислительные приборы этой системы представляют собой единое целое в функциональном и конструктивном отношениях. Каждый блок системы - это конструктивно вполне законченный прибор, выполняющий определенные операции. АУС, обладая широкими возможностями по управлению (и регулированию) непрерывным процессом, не содержала релейных элементов и, следовательно, не могла быть применена для создания релейных схем управления.

Такое построение системы не удовлетворяло потребностей практики автоматического управления производственными процессами, так как с развитием техники усложняются схемы автоматического управления и растут предъявляемые к ним требования, возникают новые технические задачи, в частности, в машиностроении, для решения которых необходимо располагать как аналоговой, так и дискретной техникой, средствами для реализации логических функций.

В связи с этим в конце 50-х годов в СССР был разработан элементный принцип построения приборов и схем пневмоавтоматики, в соответствии с которым все регулирующие и управляющие приборы строятся не в виде единой неразборной конструкции, а из отдельных типовых звеньев, выполняющих элементарные математические и логические операции. Наиболее полно идея поэлементного построения пневматических управляющих приборов была претворена в Советском Союзе, где разработали универсальную систему элементов промышленной пневмоавтоматики - УСЭППА.

Построенную на базе пневмоэлементов универсального назначения: пневмоусилителей, пневмореле, пневмосопротивлений, пневмоемкостей и других аналогов электрической и .электронной аппаратуры. Все элементы системы выполняют лишь простейшие функции и не содержат внутренних коммуникаций, поэтому они легко отлаживаются и имеют малые размеры. Входы и выходы у них унифицированы, приборы монтируются посредством набора монтажных плат, на которых печатным способом нанесены коммуникационные каналы.

Набор элементов УСЭППА позволяет создавать одно- и многотактные релейные схемы любой сложности, непрерывные и дискретные регулирующие устройства со сложными законами регулирования, системы автоматической оптимизации и другие схемы комплексной автоматизации производственных процессов. Это позволило широко использовать УСЭППА для автоматизации производственных процессов в различных отраслях машиностроения, горной, деревообрабатывающей, текстильной и других отраслях промышленности.

Пневматические приборы и элементы, из которых состоят АУС и УСЭППА, содержат упругие элементы и подвижные детали и являются представителями мембранной техники. На базе УСЭППА были созданы и в настоящее время широко применяются в промышленности комплексы типовых приборов контроля и управления технологическими процессами - СТАРТ и ЦЕНТР, которые вошли в Государственную систему приборов (ГСП).

В конце 50-х ... начале 60-х годов был разработан новый способ построения пневматических элементов на основе использования явлений, возникающих при взаимодействии струйных потоков и взаимодействии струи со стенкой. С учетом явлений, возникающих при этих взаимодействиях, оказалось возможным создать пропорциональные усилители и элементы релейного действия, элементы памяти, триггеры и другие аналоги электронной аппаратуры, причем для них характерно отсутствие упругих и подвижных частей.

Соединяя эти элементы в схемы, можно построить разнообразные приборы непрерывной и дискретной техники. Струйные элементы работают в килогерцовом диапазоне частот, позволяют выполнять сотни операций в секунду, т. е. обладают быстродействием, ранее совершенно недоступным пневмоавтоматике. Эти элементы весьма надежны, так как не содержат подвижных, быстро изнашивающихся частей.

Они могут работать в условиях высоких и низких температур, вибраций и радиационных воздействий. Выполнить приборы можно в виде печатных схем, что позволяет получать малогабаритные и очень дешевые пневматические приборы, содержащие десятки и сотни элементов. Наиболее полно струйная техника автоматического управления представлена системой модулей струйной техники (СМСТ) и системой ВОЛГА.

Разработка пневматической мембранной и струйной релейной техники привела к созданию комплекса пневматических средств дискретной автоматики ЦИКЛ, предназначенного для управления циклическими и периодическими процессами. Элементной базой этого комплекса являются струйные логические модули и мембранные усилители (струйно-мембранная релейная техника). Этот комплекс позволяет построить дискретную цикловую систему управления любой сложности.


Спонсор публикации: