Вступ Поняття про автоматику та автоматизацію. Автомат


Скачати 1.05 Mb.
Назва Вступ Поняття про автоматику та автоматизацію. Автомат
Сторінка 2/9
Дата 04.04.2013
Розмір 1.05 Mb.
Тип Документи
bibl.com.ua > Фізика > Документи
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Системи автоматичного вимірювання (САВ).


z





N

ТОК

ПВП

НП

ВЛЗ

ВС

П

РД

ПП

РП

СД

ЕЗЗ

x

y





n

-

N'

НП

ПВП



Рис. 1.1. Структурна схема САВ

ТОК -

технологічний об'єкт керування;

у -

вихідна величина ТОК;

ПВП -

первинний вимірювальний перетворювач;

z -

збурююча величина ТОК;

НП -

нормуючий перетворювач;

,  -

неінформативні параметри; (сигнали завад)

ВЛЗ -

вимірювальна лінія зв'язку;




 - вимірювальний сигнал;

ВС -

вимірювальна схема;

 -

опорне значення вимірювальної величини;

РД -

реверсивний двигун;

 -

сигнал розузгодження;

ЕЗЗ -

елемент зворотного зв'язку;

 -

підсилений сигнал по потужності;

ПП -

показуючий пристрій;

n -

кутове переміщення РД;

РП -

реєструючий пристрій;

N -

відраховане значення вимірювальної величини по ПП;

СД -

синхронний двигун;

N' -

зареєстроване значення на РП.

х -

вхідна величина ТОК;








Системи автоматичного вимірювання використовують для одержання і часткової обробки технологічної інформації. Функціональна схема автоматичної системи вимірювання визначається методом вимірювання, об'ємом обробки технологічної інформації та засобами, які реалізують ці задачі. Як приклад, приведемо функціональну схему САВ, яка широко використовується в сучасних системах автоматизації для одержання технологічної інформації (рис. 1.1).

На цій схемі маємо такі основні складові: ТОК - технологічний об'єкт керування (вимірювання) - це технологічний апарат або машина, в якому відбувається певний технологічний процес. Прикладом ТОК можуть бути теплообмінники, реактори і ін. x - це вхідна величина (параметр) ТОК, здебільшого це матеріальний або енергетичний потік (витрата пари або рідини); y - вихідна величина ТОК (температура, тиск, рівень тощо). ПВП - первинний вимірювальний перетворювач - це пристрій, який сприймає вихідну величину ТОК і перетворює її у вихідний вимірювальний сигнал зручний для подальшої обробки і дистанційної передачі. В основу роботи ПВП покладений певний фізичний закон перетворення одного виду енергії в інший, або перетворення однієї форми сигналу в іншу. До широко використовуваних ПВП можна віднести діафрагми, термопари, термометри опору, термістори і ін. Основна вимога до ПВП - це лінійність статичної характеристики та незмінність її у часі. Для більшості ПВП вихідна величина - це лінійне або кутове переміщення, зміна тиску, зміна електричного опору, зміна напруги і т.д. Причому величина в більшості випадків не уніфікована, що створює певні технічні труднощі по передачі і обробці вимірювального сигналу. Тому подальшою обробкою вимірювального сигналу є його нормування (уніфікація), яку виконує нормуючий перетворювач - НП. Вихідний сигнал НП уніфікований (стандартний). Носіями вимірювальних сигналів в сучасних САВ є електричний струм (змінний або постійний), стиснене повітря або рідина під тиском. Причому всі вихідні величини НП стандартизовані за значенням. Для електричних засобів вимірювання вихідний сигнал це постійний струм зі значенням О  5 мА. Для пневматичних засобів приймає значення 0,02  0,1 МПа. Для гідравлічних засобів знаходиться у межах 0  0,1 МПа. Конструктивне оформлення НП може бути різне. Але в сучасних НП стараються використовувати компенсаційний метод вимірювання, який значно підвищує точність вимірювання. Вимірювальний сигнал передається на вимірювальну схему (ВС) за допомогою вимірювальної лінії зв'язку (ВЛЗ). В якості ВЛЗ використовують електричні проводи, кабелі, пневматичні або гідравлічні трубки та інші засоби. Основна вимога до ВЛЗ – це мінімальне спотворення вимірювального сигналу, так, щоб різниця між сигналами та була несуттєвою. Вимірювальний сигнал, пропорційний до вимірювального параметру, на вимірювальній схемі порівнюється з одиницею вимірювання або опорним (взірцевим) значенням вимірювальної величини , яку формує елемент зворотного зв'язку (ЕЗЗ). В стані динамічної рівноваги =і =0. Якщо то 0 в результаті чого виникає сигнал розузгодження, який підсилюється підсилювачем потужності П до значення . Причому сигнал може бути в сотні раз більшим за потужністю ніж . Підсилювач П приводить в дію реверсивний двигун (РД). Причому реверс РД визначається знаком . Реверсивний двигун через ЕЗЗ формує значення , причому РД переміщується до тих пір, поки не стане рівне а = 0. Одночасно РД приводить у дію показуючий пристрій (ПП) та реєструючий пристрій (РП). Показуючий пристрій призначений для представлення технологічної інформації оператору. В якості ПП можуть використовуватися шкали, циферблати, цифрові індикатори та інші пристрої. Реєструючий пристрій (РП) фіксує значення технологічної інформації на певному носії (паперова стрічка, діаграмний папір і ін.). Приводить в дію РП синхронний двигун (СД). За значенням визначають значення . Системи автоматичного вимірювання займають великий об'єм в системах автоматизації. Їх широко використовують в сучасних системах автоматизації. Крім цього САВ використовують для ведення технологічних процесів; вони є складовими частинами автоматизованих систем керування.

1.2 Системи автоматичного контролю (САК).

ТОК

ПВП

НП

ВЛЗ

З

ВВП

x

z

y







о

N

НП

ПВП



ЕП

Рис. 1.2. Структурна схема САК

ТОК -

технологічний об'єкт керування;

х -

вхідна величина ТОК;

ПВП -

первинний вимірювальний перетворювач;

у -

вихідна величина ТОК;

НП -

нормуючий перетворювач;

z -

збурююча величина ТОК;

ВЛЗ -

вимірювальна лінія зв'язку;

,  -

сигнали завад;

ЕП -

елемент порівняння;

 -

вимірювальний сигнал;

З -

задавач;

 -

номінальне значення вимірювальної величини;

ВВП -

вторинний вимірювальний прилад;

 -

відхилення вимірювальної величини від номінального значення ;


Системи автоматичного контролю використовують для одержання інформації про відхилення технологічного параметру від номінального значення. САК визначає відхилення поточного значення вимірюваної величини (параметра) від його номінального значення. Ці системи мають велике значення для пожежо- і вибухонебезпечних виробництв. САК, як правило, компонують з системами автоматичної сигналізації. Ці системи створюють юридичні документи проведення технологічного регламенту. Під контролем розуміють процес одержання інформації про стан об'єкту шляхом порівняння значень вимірюваних параметрів з допустимими.

САК знайшли застосування в локальних системах автоматизації і значно ширше застосовуються в АСКТП (інтелектуальних системах автоматизації).

На рис. 1.2 приведена структурна схема САК. На елементі порівняння (ЕП) порівнюється біжуче значення вимірюваної величини (ВВ) з її номінальним значенням . Різниця цих величин поступає у вигляді вимірюваного сигналу на вторинний вимірювальний прилад (ВВП), який відтворює цю різницю і фіксує її. Структурна схема САК в сучасних АСКТП приведена на рис. 1.3. САК в АСКТП має такі операції обробки сигналів: нормування (масштабування) вхідного сигналу до сигналу ; комутування вхідних і вихідних сигналів; встановлення номінальних значень ВВ ; порівняння з ; аналого-цифрове перетворення сигналів; цифрову реєстрацію; виведення інформації на автоматичні системи керування; деякі математичні операції з технологічною інформацією. На рис. 1.3 приведена структурна схема САК в АСКТП. В даній схемі кожний вимірювальний канал через комутатор К під'єднується до аналого-цифрового перетворювача (АЦП) і на елементі порівняння (ЕП) біжуче значення параметра порівнюється з його номінальним значенням або з допустимими межами зміни цього параметра. Відхилення за допустимі межі фіксується цифро-друкуючим пристроєм (ЦДП). Швидкодія САК в АСКТП залежить від швидкодії складових каналу вимірювання, а особливо від швдкодії АЦП. Швидкодію системи можна збільшити, використовуючи аналогові елементи порівняння, так як їх швидкодія значно вища ніж цифрових. САК є складовими частинами сучасних систем автоматизації, оскільки дають можливість оперативному персоналу швидко оцінити стан технологічного процесу. Фіксування відхилення технологічних параметрів від норми дає можливість краще організувати технологічний процес і підвищити якість продукції. У сучасних АСКТП САК є обов'язковою складовою частиною системи автоматизації.

  1. Системи автоматичної сигналізації (САС).


ТОК

ВП

ВЛЗ

З

П

x

z

y





о



ЕП



ССП

ЗСП

ТСП

N

N'

N''


  1. Рис. 1.4. Структурна схема САС

ТОК -

технологічний об'єкт керування;

х -

вхідна величина ТОК;

ВП -

вимірювальний перетворювач;

у -

вихідна величина ТОК;

ВЛЗ -

вимірювальна лінія зв'язку;

z -

збурююча величина ТОК;

ЕП -

елемент порівняння;

,  -

сигнали завад;

З -

задавач;

 -

вимірюваний сигнал;

П -

підсилювач;

o-

вставка сигналізованого значення вимірюваної величини;

ССП -

світловий сигнальний пристрій;

 -

дискретне значення розузгодження ;

ЗСП -

звуковий сигнальний пристрій;

 -

підсилене значення сигналу 

ТСП -

табличний сигнальний пристрій;

N, N', N''

світловий, звуковий, табличний сигнали



САС використовують для визначення стану технологічного обладнання, засобів автоматизації та технологічних параметрів. Сучасні системи сигналізації поділяються на: 1) сигналізації положення; 2) командної сигналізації; 3) сигналізації стану засобів автоматизації; 4) технологічної сигналізації. Технологічну сигналізацію у свою чергу поділяють на попереджувальну та аварійну. Сигналізацію положення використовують для визначення стану технологічних агрегатів, машин, механізмів, регулюючих та запірних органів і т.д. Ця сигналізація визначає крайні стани обладнання («включено»-«виключено» «закрито»-«відкрито», і т.д.).

Командна сигналізація використовується для передачі наперед зумовлених команд з одного пункту керування на інший. Її зручно використовувати для передачі безальтернативних команд. Командну сигналізацію поділяють на односторонню і двосторонню. Сигналізація стану засобів автоматизації аналогічна до сигналізації положення, але визначає роботу систем і пристроїв автоматизації.

Найбільш важливою є технологічна сигналізація, яка видає інформацію про стан (значення) технологічних параметрів. Попереджувальна технологічна сигналізація (ПТС) спрацьовує, коли технологічний параметр відхилився від норми, але це відхилення незначне і можливе дальше продовження технологічного процесу. Включення ПТС активізує роботу оперативного персоналу по приведенню технологічного процесу до норми. ПТС реалізується світловими пристроями рівного світіння і дзвінком.

Аварійна технологічна сигналізація (АТС) використовується для одержання інформації про значне відхилення технологічних параметрів від норми, внаслідок чого може наступити аварійний стан технологічного обладнання. Спрацювання АТС приводить до включення в роботу систем захисту і блокування і часто до припинення технологічного процесу. АТС реалізується мерехтливими світловими пристроями і звуковими пристроями посиленої інтенсивності (гудок, сирена). Ця сигналізація вимагає швидкого оперативного втручання персоналу по ліквідації аварійного стану. На рис. 1.4 приведена структурна схема САС.

Робота САС. При відхиленні технологічного параметру від норми, тобто коли >, на ЕП одержуємо сигнал ="1", що приводить до спрацювання підсилювача П. В якості підсилювача переважно використовують електромагнітне реле, яке своїми контактами включає світловий сигнальний пристрій (ССП), звуковий сигнальний пристрій (ЗСП) і табличний сигнальний пристрій (ТСП).

В якості ССП використовують лампочки розжарювання, неонові лампи, світлове табло, світлові індикатори і ін. В якості ЗСП використовують дзвінки, гудки, сирени, зумери і ін. В якості ТСП використовують блінкерні реле, які видають певну інформацію про технологічний параметр. САС мають велике значення в системах автоматизації, так як дають можливість зняти нервове напруження оперативного персоналу і тим самим дають можливість підвищити надійність систем автоматизації. Сучасні САС в більшості випадків реалізуються на електричних засобах і об'єднуються в принципові електричні схеми сигналізації (ПЕСС). ПЕСС можуть мати різне схемне рішення, але в сучасних системах автоматизації здебільшого використовують імпульсні схеми сигналізації з мінімальною кількістю реле.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Схожі:

Вступ Поняття про автоматику та автоматизацію. Автомат
Автомат в перекладі з грецької самодіючий пристрій (машина, апарат, прилад, пристосування), сукупність технічних засобів, що дозволяє...
Уроку
Вступ. Узагальнення знань, отриманих учнями на уроках трудового навчання у початковій школі про професії. Поняття про технологію....
1. Поняття і зміст трудового договору
Вступ
Тема: Вступ. Загальні поняття товарознавства продовольчих товарів
...
Вступ. Загальна характеристика розвитку культури та літератури XIX...
Поглиблене поняття про мистецтво та його види, художню літературу як словесний вид мистецтва
1. Поняття і елементи позову. Форма і зміст позовної заяви ст. 5
Вступ ст. 3
МОЛОДІЖНІ СУБКУЛЬТУРИ ТА ЇХНІЙ ВПЛИВ НА СТАНОВЛЕННЯ ОСОБИСТОСТІ СТАРШОКЛАСНИКІВ...
РОЗДІЛ ЗАГАЛЬНЕ ПОНЯТТЯ ПРО МОЛОДІЖНІ СУБКУЛЬТУРИ ТА ЇХ ВПЛИВ НА СУЧАСНИЙ СВІТ
ПЛАН ВСТУП ПОНЯТТЯ І ВИДИ ОБСТАВИН, ЯКІ ВИКЛЮЧАЮТЬ СУСПІЛЬНУ НЕБЕЗПЕЧНІСТЬ...
Кримінальне право, визначаючи поняття злочину (ст. 11 КК України), вказує передусім на найважливіші його ознаки – суспільну небезпечність...
УРОК №1
Відомості про автоматизацію, комп'ютеризацію тех­нологічних процесів, застосування промислових роботів. Повторення правил безпечної...
5. Базові поняття програмування (5 год.)
Поняття програми як автоматизованої системи. Складові програми: дані, логіка, інтерфейс. Поняття об’єкта у програмуванні. Атрибути...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка