 |
Тема 1.1.2. Виды систем автоматики. Понятие о структурной схеме системы автоматики.
|
|
|
|
Министерство образования, науки и молодежи Республики Крым
ГБПОУ РК «Керченский политехнический колледж»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
По дисциплине ОП.11 «Основы автоматики»
студента (ки) 3 курса
группы МЭПЗ- -
_____________________________________________
специальность 5.05070104 "Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленныхи гражданских зданий"
Консультации –
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Л.П.Поспелов. Рудничная автоматика и телемеханика. Москва. Наука. 1983.
2. А. Н.Чекваскин. Основы автоматики. Москва. Энергия. 1977.
3. Е.М.Гордин. Основы автоматики и вычислительной техники. Москва.
Машиностроение. 1978.
4. С.А.Гинзбург. Основы автоматики и телемеханики. Москва. Энергия. 1967.
Дополнительная
5. Б.С.Гершунский. Основы электроники и микроэлектроники. Киев. Высшая
школа. 1989.
6. В.В.Москаленко. Электрический привод. Москва. Высшая школа. 1991.
7. А.А.Прохорский. Основы автоматики и телемеханики. Москва. Высшая
школа. 1977.
РАЗДЕЛ 1. Общие сведения об элементах и системах автоматики.
Модуль 1.1. Общие сведения об элементах и системах автоматики.
Тема 1.1.1. Понятие об автоматике. Роль автоматики в автоматизации технологических процессов на производстве и в быту.
Автоматика – отрасль науки и техники, которая изучает и создает технические средства, позволяющие проводить работы без непосредственного участия человека.
Работы, проводимые на производстве и в быту, называются технологическими процессами (ТП).
Примеры ТП: выплавка стали, добыча полезных ископаемых, сборка автомобилей, изготовление посуды, выпечка хлеба, стирка белья, полет самолета.
Автоматика является базой для широкой автоматизации производства и быта человека.
|
|
|
Автоматизация – комплекс мероприятий, направленных на освобождение человека от непосредственного участия в технологических процессах за счет передачи его функций машинам и механизмам.
Автоматизация производства и быта:
1. Повышает производительность труда, скорость и точность выполнения работ;
2. Освобождает человека от тяжелой физической и однообразной утомительной работы;
3. Исключает необходимость нахождения человека в условиях вредных для здоровья и опасных для жизни;
4. Повышает удобство пользования технологическим оборудованием и культуру производства;
5. Обеспечивает многофункциональность оборудования и оперативность изменения параметров технологического процесса.
В условиях автоматизации производства и быта за человеком остаются следующие функции:
1. Первоначальный пуск и наладка технологического оборудования;
2. Программирование – задание необходимых параметров технологического процесса (скорость передвижения, частота вращения, время работы, температура, уровень жидкости);
3. Наблюдение за ходом технологического процесса и качеством выпускаемой продукции;
4. Текущее обслуживание и ремонт оборудования.
Любой автоматический технологический процесс осуществляется с помощью технологического оборудования, которое управляется системами автоматики.
Система автоматики – совокупность устройств (элементов), обеспечивающих выполнение работ (технологических процессов) с определенными значениями параметров, а также обеспечивающих контроль над этими параметрами.
Элемент системы автоматики – составная часть этой системы, которая выполняет определенные функции и взаимодействует с другими частями этой системы (инвертор, усилитель, реле, электродвигатель, датчик).
СР
В таблице привести 5-7 примеров автоматических устройств, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, связи, торговле и быту; указать технологические процессы, проходящие в этих устройствах.
|
|
|
| Автоматическое устройство | Технологический процесс |
Тема 1.1.2. Виды систем автоматики. Понятие о структурной схеме системы автоматики.
Все системы автоматики в зависимости от выполняемых функций делятся на:
1. Системы автоматического контроля (САК);
2. Системы автоматического регулирования (САР);
3. Системы автоматического управления (САУ).
Структурные схемы систем автоматики наглядно показывают количество и назначение входящих в эту систему элементов (устройств), взаимодействие этих элементов друг с другом, а также позволяют рассмотреть принцип работы данной системы.
Для этого на структурных схемах, кроме основных устройств (элементов, блоков, узлов), указываются линии связи между ними, а также с помощью стрелок на этих линиях указываются направление распространения сигнала.
Для примера рассмотрим структурную схему САР:
Из структурной схемы видно, что САР состоит из 6 устройств (ЗУ, СУ, ПУУ. ИУ, РО, Д) и объекта регулирования О. Кроме этого видно, например, что задающее устройство ЗУ связано линией связи со сравнивающим устройством СУ, но не связано с датчиком Д. При этом электрический сигнал распространяется от ЗУ к СУ, но не наоборот.
Поэтому по структурной схеме САР можно легко понять, как она работает, при условии, что нам известен принцип работы входящих в нее устройств.
Кроме этого на структурной схеме указаны все воздействия присутствующие в данной системе автоматики:
1. Задающее воздействие (эталонный параметр) определяет величину электрического сигнала X(t), который пропорционален значению технологического параметра, при котором данная работа будет идти с высоким качеством;
2. Возмущающее воздействие нарушает извне (снаружи) желаемый ход технологического процесса (работы), а значит, изменяет значение регулируемого технологического параметра. В результате этого возникает брак, выпускаемой продукции, сбои в работе и даже аварии.
|
|
|
3. Регулирующее воздействие исправляет (компенсирует) влияние возмущающего воздействия, возвращая регулируемый технологический параметр Y'(t) к норме (то есть к значению задающего воздействия).
Тема 1.1.3. Классификация и назначение элементов автоматики.
ЗУ – задающее устройство – осуществляет выработку задающего воздействия (эталонного параметра, задания) в виде напряжения постоянного или переменного тока для поддержания технологического параметра на заданном уровне или изменения его по заданной программе.
Д – датчик – воспринимает величину технологического параметра Y'(t) и преобразует его в электрический сигнал Y(t) пропорциональный величине Y'(t).
Например, высота полета Y'(t) = 6000 м, датчик преобразует ее в напряжение Y(t) = 6 В;
а если Y'(t) = 10000 м, то Y(t) = 10 В.
СУ - сравнивающее устройство - служит для сравнения электрического сигнала X(t)(поступающего с ЗУ) с электрическим сигналом Y(t) (поступающего с Д).
В результате этого сравнения на выходе СУ образуется сигнал рассогласования (разностный сигнал) Z(t) = X(t) - Y(t).
ПУУ – преобразовательно-усилительное устройство - предназначено для усиления электрических сигналов по величине (амплитуде) и при необходимости преобразования этих сигналов в другую форму (например, из сигнала постоянного тока в переменный сигнал; из сигнала переменного тока в импульсный сигнал).
ИУ – исполнительное устройство - обеспечивает изменение положения регулирующего органа РО в пространстве (вырабатывает регулирующее воздействие).
РО – регулирующий орган – устройство механически или электрически связанное с ИУ и изменяющее величину регулируемого технологического параметраY'(t).
Принцип работы вышеперечисленных элементов (устройств) будет изучаться в разделе 2.
ЗАЧЕТ ПО МОДУЛЮ 1.1.
|
|
|
