Цели и задачи систем автоматизации

Каждое предприятие стремится снизить издержки, что бы увеличить прибыль и конкурентоспособность в сложных рыночных условиях. Одним их факторов влияющих на снижение расходов является снижение удельных затрат на выпуск того или иного вида продукции или услуги. С этой проблемой уже на протяжении многих лет успешно справляется системы Автоматизации. Такие системы предназначены для того, чтобы повысить производительность и эффективность работы организации.

Повышение производительности сотрудников, задействованных в производственных и бизнес–процессахорганизации

Полный отказ от человеческого труда там, где это возможно

Повышение эффективности работы персонала с оборудованием

Приведение информации в нужный вид и необходимый объем для повышения эффективности принятия решений персоналом компании

Этапы развития автоматизации производства

Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Развитие автоматизации производства можно условно подразделить на три этапа.

Первый этап автоматизации охватывает период времени с начала XVIII до конца XIX столетия. В 20-е годы XVIII столетия в России А.Нартовым был разработан автоматический суппорт для токарно-копировального станка. В 1765 г. русским механиком И.И.Ползуновым - был создан первый в мире промышленный автоматический регулятор для поддержания постоянного уровня воды в котле паровой машины. Измерительный орган - поплавок, находящийся на поверхности воды, перемещаясь, изменял подачу жидкости, идущей по трубе в котёл через отверстие клапана. Если уровень воды поднимался выше положенного, то поплавок, перемещаясь вверх, закрывал клапан и подача воды прекращалась. На первом этапе развития автоматизации были попытки создания автоматических станков и линий с жёсткой кинематической связью.

Второй этап развития автоматизации производства охватывает период времени конец XIX и середина XX столетия. Этот этап связан с развитием электротехники и практическим использованием электричества в средствах автоматизации. Для второго этапа развития автоматизации характерно появление электронно-программного управления: были созданы станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры и автоматические линии, содержащие в качестве компонента оборудование с программным управлением.

Наступил третий этап развития автоматизации с широким использованием управляющих ЭВМ, которые для каждого момента времени рассчитывают оптимальные режимы технологического процесса и вырабатывают управляющие команды по всем автоматизируемым операциям.

№3 АСУП - автоматизированная система управления предприятием (Основная цель: решает задачи организации управления и экономики.Основные задачи: бух учет, планирование, кадры, снабжение, сбыт и т.п.).

-по отраслям производства, например, банковские учетные и управленческие системы, управление дискретным промышленным производством, системы профилактической и режимной деятельности органов МВД и др.,

-по видам деятельности, например, управление работой склада, система маркетинговых исследований, аналитическая система для работы на фондовом рынке и др.,

-по применяемым методам обработки информации, например, электронный архив, корпоративная система управления процессом выполнения офисных работ, система статистических расчетов и др.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) —комплекспрограммныхитехническихсредств, предназначенныйдляавтоматизацииуправлениятехнологическимоборудованиемнапредприятиях. ПодАСУТПобычнопонимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт.

-SCADA (SupervisoryControlandDataAcquisition)(“системадиспетчерскогоуправления”).предназначениесистемы - контроль и мониторинг объектов с участием диспетчера.

-PLC (ProgrammableLogicController).“программируемыйлогическийконтроллер” (илисокращенноПЛК).

Под термином ПЛК часто подразумевается аппаратный модуль для реализации алгоритмов автоматизированного управления. Тем не менее, термин ПЛК имеет и более общее значение и часто используется для обозначения целого класса систем.

-DCS (DistributedControlSystem). По-русски распределенная система управления (РСУ).

6 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации, совокупность устройств получения, передачи, хранения, обработки и представления информации о состоянии и ходе различных процессов и выработки управляющих воздействий на них. ГСП состоит из унифицированных элементов, модулей и блоков, допускающих информационное, энергетическое и конструктивное сопряжение в агрегатных комплексах и автоматизированных системах управления. В ГСП входят электрические, пневматические и гидравлические приборы и устройства в обыкновенном, виброустойчивом, герметичном, пыле- и влагозащищённом исполнении.

В основу построения ГСП положены следующие принципы: выделение устройства по функциональным признакам, минимизация номенклатуры изделий, блочно-модульное построение технических средств, агрегатное построение систем управления, совместимость приборов и устройств.

По функциональному признаку все изделия ГСП делятся на четыре группы: устройства получения информации о состоянии процесса; устройства приема, преобразования и передачи информации по каналам связи; устройства преобразования, хранения, обработки информации и формирование команд управления; устройства использования командной информации для воздействия на объект управления.

7 Метрология –наукаобизмерениях, методахисредствахобеспеченияединстваитребуемойточностиизмерений, атакжеобластьзнанийивиддеятельности, связанныесизмерениями.

Предметом метрологии является измерение свойств объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.

Метрологию разделяют на теоретическую, прикладную и законодательную.

Теоретическая метрология занимается фундаментальными исследованиями, созданием системы единиц физических величин, разработкой новых методов измерений.

Прикладная (практическая) метрология занимается применением на практике результатов теоретических исследований в области метрологии.

Законодательная метрология включает совокупность правил и норм, обеспечивающих единство измерений, которые возводятся в ранг правовых положений, имеют обязательную силу и находятся под контролем государства.

Важнейшей задачей метрологии является обеспечение единства измерений.

Единство измерений –этотакоесостояниеизмерений, прикоторомихрезультатывыраженывузаконенныхединицахвеличинипогрешностиизмеренийневыходятзаустановленныеединицысзаданнойточностью.

Под измерением понимают совокупность операций, выполняемых с помощью специальных технических средств, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение этой величины.

1 Метод непосредственной оценки – заключается в определении значения измеряемой величины непосредственно по отчетному

устройству измерит прибора прямого действия (манометр)

2 метод сравнения с мерой - заключается в сравнения измеряем величины с величиной воспроизводимой мерой. Мера – это средство измерения, воспроизводящее величину известного размера.

3 Дифференциальный метод – заключается в сравнении с мерой, но по этому методу на изм. устройство воздействует разность между измеряемой величиной и известной величиной воспроизводимой мерой (весы со стрелкой)

4 Нулевой метод – представляет собой метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величины на прибор сравнением доводится до 0 (компенсационный метод)(весы с гирями)

При измерении любой физической величины с помощью различных средств измерений невозможно получить очень точный результат. Погрешности могут возникать вследствие несовершенства применяемых методов измерения, изменения условий измерения и ряда др. причин.

Погрешности измерений в зависимости от причин их вызывающи подразделяются на:

1) Систематические – погрешность, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях.

2) Случайная – погрешность изменяется случайно при повторных измерениях.

3) Грубая –погрешность которая существенно превышает ожидаемые при данных условиях

11 Для оценки метрологических характеристик (МХ) следует, прежде всего, определить вид конкретного средства измерений (СИ), поскольку для разных СИ используют различные характеристики и их комплексы.

В зависимости от конструктивного исполнения различают такие виды средств измерений:

меры, предназначенные для воспроизведения физической величины заданного размера (однозначные меры) или ряда размеров (многозначные меры).

измерительные преобразователи, предназначенные для преобразования сигнала измерительной информации и выдачи его в любой форме, удобной для дальнейшего преобразования, передачи и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию оператором.

Измерительные приборы, предназначенные для получения измерительной информации от измеряемой физической величины, преобразования ее и выдачи в форме, поддающейся непосредственному восприятию оператором. Индикаторы —особыйвидсредствизмерений (техническоеустройствоиливещество), предназначенныхдляустановленияналичиякакой-либофизическойвеличиныили определения ее порогового значения (индикатор фазового провода электропроводки, индикатор контакта измерительного наконечника, лакмусовая бумага).

Под нормированием понимается установление границ на допустимые отклонения реальных метрологических характеристик средств измерений от их номинальных значений. Только посредством нормирования метрологических характеристик можно добиться их взаимозаменяемости и обеспечить единство измерений в государстве. Реальные значения метрологических характеристик определяют при изготовлении средств измерений и затем проверяют периодически во время эксплуатации. Если при этом хотя бы одна из метрологических характеристик выходит за установленные границы, то такое средство измерений либо подвергают регулировке, либо изымают из обращения.

1)Измерительные преобразователи(датчики)– предназначены для получения сигнала измеряемой инфы в форме, удобной для передачи и дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя. Подразделяются:

а) первичные (к которым подводится измеряемая величина)

б) промежуточные (осуществляют все необходимые преобразования) (выпрямления, усиления и т.п.)

в) передающие (предназначены для дистанционной передачи сигналов измеряемой инфы)

2) измерительные приборы – приборы, предназначенные для получения сигнала измеряемой информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя. Бывают: показывающие, регистрирующие, суммирующие (счетчики), интегрирующие.

13 Измерение температуры. Одним из параметров, наиболее часто подлежащих контролю и регулированию для корректного протекания технологического процесса, является температура.

Приборы для измерения температуры разделяются в зависимости от физических свойств, положенных в основу их построения, на следующие группы:

- термометры расширения: предназначены для изменения температур в диапазоне от -190 до +500 градусов Цельсия. Принцип действия термометров расширения основан на свойстве тел под действием температуры изменять объем, а следовательно, и линейные размеры. Термометры расширения разделяются на жидкостные стеклянные и механические (дилатометрические и биметаллические);

-манометрические термометры: предназначены для измерения температуры в диапазоне от -160 до +600 градусов Цельсия. Принцип действия манометрических термометров основан на изменении давления жидкости, газа или пара, помещенных в замкнутом объеме, при нагревании или охлаждении этих веществ;

-электрические термометры сопротивления применяются для измерения температур в диапазоне от -200 до +650 градусов Цельсия. Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводников изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры;

-термоэлектрические преобразователи (термопары) используются при измерения температуры от 0 до +1800 градусов Цельсия. Принцип действия термопар основан на свойстве разнородных металлов и сплавов образовывать в спае термо электродвижущую силу, зависящую от температуры спая;

-пирометры излучения применяются для измерения температуры в диапазоне от +100 до 2500 градусов Цельсия. Пирометры излучения работают по принципу измерения излучаемой нагретыми телами энергии, изменяющейся в зависимости от температуры этих тел.

14 Термометры расширения построены по принципу изменения объемов жидкостей (жидкостные термометры) или линейных размеров твердых тел (деформационные термометры), предназначены для изменения температур в диапазоне от -190 до +500 градусов Цельсия. Принцип действия термометров расширения основан на свойстве тел под действием температуры изменять объем, а следовательно, и линейные размеры.

Действие жидкостных термометры основано на различиях коэффициентах теплового расширения рабочего, или термометрич., вещества (ртуть, этанол, пентан, керосин, иные органические жидкости) и материала оболочки, в которой оно находится (термометрическое стекло либо кварц). Несмотря на большое разнообразие конструкций, эти термометры относятся к одному из двух основных типов: палочные (рис. 1, а) и с вложенной шкалой (рис. 1, б).Особенно распространены ртутные стеклянные термометры, подразделяемые на образцовые (1-го разряда - только палочные, 2-го разряда - оба типа), лабораторные (оба типа), технические (только с вложенной шкалой). Среди приборов, заполненных органическими жидкостями и используемых лишь для измерения температур ниже –30°С, чащедругихприменяютспиртовыетермометрыВсежидкостные термометры используют обычно для локальных измерений температуры (от –200 до 600 °С) сточностью, определяемойценойделенияшкалы. Дляобразцовыхстеклянныхтермометровсузкимдиапазономшкалыценаделенияможетдостигать 0,01 °С. Точностьизмеренийзависит от глубины погружения термометра в исследуемую среду: прибор следует погружать на глубину, при которой проводилась его градуировка. Достоинства этих термометров - простота конструкции и высокая точность измерений. Недостатки: невозможность регистрации и передачи показаний на расстояние; зависимость показаний от измерения объемов жидкости и резервуара, в котором она находится; тепловая инерционность; невозможность ремонта.

предназначены для измерения температуры в диапазоне от -160 до +600 градусов Цельсия. Принцип действия манометрических термометров основан на изменении давления жидкости, газа или пара, помещенных в замкнутом объеме, при нагревании или охлаждении этих веществ;

Измерительная система состоит из погружаемого элемента, капиллярного провода и трубчатой пружины в корпусе.Данные элементы соединены в единое устройство, которое под давлением заполнено инертным газом. Изменение температуры влечёт изменение объема или внутреннего давления в погружаемом устройстве. Давление деформирует измерительную пружину, отклонение которой передается с помощью стрелочного механизма на стрелку. Колебания температуры окружающей среды могут не приниматься во внимание, так как для компенсации между стрелочным механизмом и измерительной пружиной встроен биметаллический элемент. В зависимости от применяемого рабочего вещества различают следующие манометрические термометры: - газовые (азот, аргон, гелий); - конденсационные (метилхлорид, спирт, этиловые эфир); - жидкостные (ртуть, полиметилоксановые жидкости);

Пирометр —прибордля бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Пирометры излучения применяются для измерения температуры в диапазоне от +100 до 2500 градусов Цельсия. Пирометры излучения работают по принципу измерения излучаемой нагретыми телами энергии, изменяющейся в зависимости от температуры этих тел.

Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур.

Логометры широко используются в практике технологического контроля для измерения и записи температуры в комплекте с термометрами сопротивления. Кроме того, логометры могут быть использованы для измерения, записи и регулирования или сигнализации температуры. В этом случае они должны быть снабжены дополнительным регулирующим или сигнальным устройством. Логометры выпускаются обычно с градуировкой шкалы в градусах Цельсия. При этом необходимо иметь в виду, что температурная их шкала действительна только для определенной градуировки термометра сопротивления и заданного значения сопротивления внешних соединительных линий.

Прибор состоит из двух рамок-катушек, закрепляемых на общем каркасе. Система из двух рамок свободно вращается в неоднородном магнитном поле. Токоподводящие подвески (обычно изготавливаемые из тонких золотых ленточек) практически не препятствуют вращению рамок.

Рис.6.2. а) Схема логометра: 1 –термометрсопротивления, 2 –эталонноесопротивление, 3 –батарея, 4 –рамкилогометра; б) Схемалогометраприбольшомудалениитермометрасопротивления

Если показывающий прибор находится при постоянной температуре, собственные сопротивления катушек не являются источником погрешностей. Хотя такие условия обычно не соблюдаются, погрешностью, вносимой изменением сопротивления катушек, можно в большинстве случаев пренебречь.

Автоматические уравновешенные мосты применяются для измерения и записи температуры в комплекте с термометрами сопротивления. Они могут быть использованы для измерения, записи и сигнализации или регулирования температуры. В этом случае автоматические уравновешенные мосты, так же как и автоматические потенциометры, снабжаются дополнительным устройством для сигнализации или регулирования температуры.

Автоматические уравновешенные мосты бывают показывающие, показывающие и самопишущие с записью на дисковой и ленточной диаграмме.

Пределы допускаемой погрешности не должны превышать: ±0,25; ±0,5; ±1,0; 1,5% –дляклассовточности 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 (соответственно).

Ультразвуковые многофункциональные расходомеры предназначены для измерения расхода жидкости и газа в напорных трубопроводах. Возможные объекты и области применения расходомеров:

- магистральные нефтепроводы;- магистральные газопроводы;

- газораспределительные станции; - нефтехимические предприятия; - предприятия химической промышленности;

Расходомеры состоят из вычислителя расхода и накладных преобразователей ультразвукового сигнала (датчиков).Вычислитель расхода представляет данные измерений как в цифровой, так и в аналоговой форме и снабжен регистратором данных для хранения данных и программой введения параметров объекта измерений. Кроме этого, вычислитель расхода содержит набор данных по скорости звука различных жидкостях/газах в зависимости от физических параметров потока (температура, давление, плотность).

Кориолисовыерасходомеры —приборы, использующиедляизмерениямассовогорасходажидкостей, газовэффект Кориолиса. Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Сдвиг фаз пропорционален величине массового расхода. Поток с определенной массой, движущийся через входные ветви расходомерных трубок, создает кориолисову силу, которая сопротивляется вибрации расходомерных трубок. Наглядно это сопротивление чувствуется, когда гибкий шланг извивается под напором прокачиваемой через него воды.

Преимущества измерения кориолисовым расходомером:

Среди недостатков –малыедиаметрытрубопроводов, зависимость показаний от отложений шлаков в трубопроводах.

Ионизационный датчик - контролирует наличие пламени в горелке.ЭКМ - электроконтактный манометр - датчик давления пара на паровом котле.ЭКТ - электроконтактный термометр - датчик температуры воды. ДН - датчик напора - датчик давления (воздух, газ). ДНТ - датчик напора и тяги - датчик контролирующий давление воздуха и разряжение в топке.СПД - сигнализатор падения давления - датчик разряжения в топке.СПУ - сигнализатор предельных уровней - контролирует уровень воды в паровом котле.

В устройстве каждого датчика имеется электропроводящий контакт, который замыкает электрическую цепь и передает сигнал на управляющее реле.

Погасание факела на горелках.Повышение давления пара на паровом котле.Повышение температуры воды на выходе водогрейного котла.Повышение или понижение давления газа перед горелками.Понижение давления воздуха перед горелками.Понижение разряжения в топке.Повышение или понижение уровня воды в паровом котле сверх допустимого.Отключение всех циркуляционных насосов водогрейного котла.Отключение электроэнергии.

Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряемой величины высотой столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, в зависимости от величины измеряемого избыточного давления или разряжения, а также от химических свойств измеряемого вещества, применяются: вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости. Простота конструкции и надежность гидростатического метода, лежащего в основе работы этих приборов, а также достаточно высокая точность –причиныихширокогоприменения, какдлялабораторных, такидлятехническихизмеренийнебольшихизбыточныхдавлений, разрежений, разностидвух давлений, атмосферного давления. Образцовые жидкостные приборы служат для поверки некоторых типов манометров, вакуумметров, тягомеров, напоромеров, барометров, дифференциальных манометров.

Наиболее распространенным и самым простым по устройству является U-образный прибор (рис. 1). Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки 4, примерно до половины заполненной рабочей жидкостью 3. С помощью скобок 1 трубка прикреплена к доске 2, между ветвями трубки размещена шкала 5.

В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов, деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, через рычаги передается на стрелку или перо прибора. При снятии давления чувствительный элемент возвращается в первоначальное положение под воздействием упругой деформации.

В качестве измерительных элементов деформационных манометров и измерительных преобразователей давления, разрежения и перепада давлений используют одновитковую трубчатую пружину (рис. 3а), сильфон (рис. 3б), мембранную коробку (рис. 3в), многовитковую трубчатую пружину (рис. 3г), вялую мембрану (рис. 3д), жесткую мембрану (рис. 3е).

Простота и компактность деформационных манометров, возможность их применения в различных условиях эксплуатации очень быстро поставили их на первое место в технике измерения давления практически во всех отраслях народного хозяйства.

Диапазон измерений деформационных манометров охватывает почти 10 порядков, простираясь от 10 Па (1 мм вод.ст.) до 1-2 ГПа (более 10000 кгс/см²). При этом достигается высокая точность измерений, в отдельных случаях погрешности измерений не превышают 0,02—0,05 %.

33 Электрические манометры, В отличие от первичных приборов давления и приборов со встроенными преобразователями существуютэлектрическиеприборыдавления, вчувствительныхэлементахкоторыхпроисходитпрямоепреобразованиедавлениявэлектрическийизмерительныйсигнал.Рассмотрим электрические манометры, принцип действия которых основан на зависимости электрического сопротивления веществ от измеряемого давления. Их называют тензопреобразователями. Тензопреобразователи изготовляют из полупроводников, константана, платины, сплавов меди и никеля. В приборах давления их используют в качестве чувствительных элементов, механически соединенных с мембраной или пружиной прибора, которая деформируется под действием измеряемого давления.Для измерения высоких давлений (до 1000 МПа) применяют тензопреобразоеатели из манганина. В приборах для измерения давления чувствительные элементы из этого материала выполняют в виде катушек. Сопротивления катушек под давлением определяют с помощью мостовых измерительных схем, а при необходимости точных измерений —потенциометрами.Принцип действия других электрических приборов для измерения давления основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. Эффект связан с появлением электростатических зарядов на гранях кристаллов кварца при их деформации вдоль оси перпендикулярно этим граням. Кристаллы выполняют в виде двух пластин, механически соединенных с мембраной, на которую воздействует измеряемое давление. Пьезокварцевые манометры позволяют измерять давление до 100 МПа и широко применяются при измерении циклически меняющихся давлений большой частоты. Недостатками пьезокварцевых манометров является низкая точность измерения статического давления из-за утечки электрического заряда, а достоинством их —низкаятемпературнаяпогрешность.

34 Уровнемер (для жидких сред) —прибор, предназначенный для определения уровня содержимого в открытых и закрытых резервуарах, хранилищах и так далее. Главное отличие уровнемера от сигнализатора уровня —этовозможностьизмерятьградацииуровня, анетолькоегограничныезначения.По принципу действия уровнемеры для жидкостей разделяются на механические, гидростатические, акустические, радиоактивные.

Визуальные уровнемеры. Простейший уровнемер (визуальный) —водомерноестекло, в котором использован принцип сообщающихся сосудов,служит для непосредственного наблюдения за уровнем жидкости в закрытом сосуде. Механические уровнемеры. Поплавковые —уровнемерысчувствительным элементом (поплавком), тогда измерение происходит по оценке положения предмета на поверхности жидкости относительно двух точек измерений. Буйковые - уровнемеры, принцип действия которых основан на измерении выталкивающей силы, действующей на буёк (закон Архимеда). Поплавковые уровнемеры узкого диапазона представляют собой устройства, содержащие шарообразный поплавок, выполненный из нержавеющей стали, который плавает на поверхности жидкости и через штангу и специальное уплотнение соединяется или со стрелкой измерительного прибора. Гидростатические уровнемеры

Измерение уровня гидростатическими уровнемерами основано на уравновешивании давления столба жидкости в резервуаре давлением столба жидкости, которая заполняет измерительный прибор, или реакцией пружинного механизма прибора.

Радарный уровнемер —наиболее используемый в современном производстве. Принцип действия его основан на измерении времени переотражения от поверхности раздела газ —контролируемая среда высокочастотных радиоволн.

Результатом обработки является значение того или иного параметра объекта: дальность, скорость, направление движения или других.

Преобразование дифференциальных уравнений по Лапласу дает возможность ввести удобное понятие передаточной функции, характеризующей динамическиесвойствасистемы. Передаточной функцией называется отношение изображения выходноговоздействия Y(р) к изображению входного X(р) при нулевых начальных условиях

. Из формулы следует, что изображение выходногосигнала можно найти как

Так как передаточная функция системы полностью определяет ее динамические свойства, то первоначальная задача расчетаСАР сводится к определению ее передаточной функции. При расчете настроек регуляторов широко используются достаточно простые динамические моделипромышленныхобьектовуправления. В частности, использование моделей инерционных звеньев первого или второго порядка с запаздыванием для расчета настроек регуляторов обеспечивает в большинстве случаев качественную работу реальной системы управления. В зависимости от вида переходной характеристики (кривой разгона) задаются чаще всего одним из трех видов передаточной функции объекта управления:

1. В виде передаточной функции инерционного звена первого порядка:

где: К - коэффициент усиления, Т - постоянная времени,

- запаздывание, которые должны быть определены в окрестности номинального режима работы объекта.

2. Для объекта управления без самовыравнивания передаточная функция имеет вид:

3. Более точно динамику объекта описывает модель второго порядка с запаздыванием:

В системах автоматического регулирования поддержание заданного значения регулируемого параметра или изменение его по определенному закону обеспечивается аппаратными средствами, имеющие общее название –автоматическиерегуляторы.

По виду регулируемого параметра автоматические регуляторы подразделяются на регуляторы температуры, давления, влажности, разряжения, расхода, состава и т. п.

По характеру изменения регулирующего воздействия автоматические регуляторы подразделяются на регуляторы с линейными и нелинейными законами регулирования.

Примером регуляторов с нелинейным законом регулирования могут служить двухпозиционные регуляторы температуры в холодильных машинах. В трехпозиционных дискретных системах выходной сигнал может принимать три значения: –1, 0, +1, т.е. “меньше”, “норма”, больше”. КачествоработытакихСАРвыше, хотя их надежность ниже.

Регуляторы с линейным законом регулирования по математической зависимости между входными и выходными сигналами подразделяются на следующие основные виды:

-пропорционально-интегральные (ПИ-регуляторы);

-пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД-регуляторы).

В зависимости от вида используемой энергии регуляторы подразделяются на электрические (электромеханические, электронные), пневматические, гидравлические и комбинированные.

В СКВ в основном применяются электрические регуляторы. Пневматические и гидравлические регуляторы, как правило, применяются во взрыво- и пожароопасных зонах.

Элемент И-НЕ работает точно так же как «И», только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента «И» на выходе должен быть «0», у элемента «И-НЕ» - единица. И наоборот. Э то легко понять по эквивалентной схеме элемента:

Элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR) Та же история –элемент«ИЛИ»синверторомнавыходе.

Элемент

Операция, которую он выполняет, часто называют «сложение по модулю 2». На самом деле, на этих элементах строятся цифровые сумматоры.

Смотрим таблицу истинности. Когда на выходе единицы? Правильно: когда на входах разные сигналы. На одном – 1, надругом– 0.

№66 Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.Процедура аналого-цифрового преобразования непрерывных сигналов, которую реализуют с помощью АЦП, представляет собой преобразование непрерывной функции времени U(t), описывающей исходный сигнал, в последовательность чисел {U'(tj)}, j=0,1,2,:, отнесенных к некоторым фиксированным моментам времени. Эту процедуру можно разделить на две самостоятельные операции. Первая из них называется дискретизацией и состоит в преобразовании непрерывной функции времени U(t) в непрерывную последовательность {U(tj)}. Вторая называется квантованием и состоит в преобразовании непрерывной последовательности в дискретную {U'(tj)}.

В основе дискретизации непрерывных сигналов лежит принципиальная возможность представления их в виде взвешенных сумм:

где aj - некоторые коэффициенты или отсчеты, характеризующие исходный сигнал в дискретные моменты времени; fj(t) - набор элементарных функций, используемых при восстановлении сигнала по его отсчетам.

№67 Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для преобразования числа, определенного, как правило, в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода. Схемотехника цифро-аналоговых преобразователей весьма разнообразна. На рис. 1 представлена классификационная схема ЦАП по схемотехническим признакам. Кроме этого, ИМС цифро-аналоговых преобразователей кла

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: