Файл: Шпоры автоматика.docx

15 Назначение и принцип действия электросилового и электропневматического преобразователей.

Электросиловой преобразователь:

Предназначен для преобразования первично-измерительной информации (механич. воздейств.) в унифицированный токовый сигнал.

l – усилие

1 – Т-образный рычаг; 2 – пружина для установки устройства на ноль;

3 – Г-образный рычаг; 4 – упор для изменения пределов преобразования;

5 – дифференциально-трансформаторный преобразователь;

6 – усилитель; 7 – Электромагнит (для создания силы обратной связи – Р_ос во избежание опрокидывания рычажной системы); 8 – нагрузка или потребитель.

Электропневматический преобразователь

Предназначен для преобразования первично-измерительной информации в унифицированный сигнал (20-100кПа).

5 – тонкая металлич. стальная пластина жесткоприкрепленная; 6 – сопла;7 – пневмоусилитель ; 8 – сильфон (тонкостенная трубка с перфорированными стенками).

В качестве потребителя может быть вторичный прибор или регулятор.

16 Прядок выбора типа автоматического регулятора и определение его настроечных параметров.

При выборе типа руководствуются следующим:

1.) динамическими свойствами объекта регулирования (ОР)(самовыравнивание, емкость, время запаздывания).

2.) величиной и характером возмущающего воздействия.

3.) требованиями, предъявляемыми к качеству регулирования.

Один и тот же переходный процесс можно получить с помощью различных типов АР. Следует стремится к более простому:

И→П→ПИ→ПР→ПИР.

Т.к. качество регулирования это вполне определяемые числовые параметры, то наряду с выбором типа АР определяют его настроечные параметры.

3 способа:

1.) экспериментальный путь – надежный, но трудоемкий способ, в ряде случаев ограниченный невозможностью больших отклонений регулир. величины.

2.) аналитический путь - должно быть известно уравнение динамики и его коэффициенты. Подставляя различные законы регулирования и значения насроечных параметров, решают эти уравнения.

3.) с помощью монограмм и эмпирических формул – определяют настроечные параметры для заданного типа переходного процесса для ОР 1-го порядка. ОР более высокого порядка приблизительно равен рассмотр. как ОР 1-го порядка с временем запаздывания t_з, кот. Отражается в правой части ур-ния:

17.Основные понятия и определения тар

Технологический процесс организуеться на соответствующем оборудовании, который называется ТОУ-технологический объект управления. Качество работы ТОУ оцениваеться одним или несколькими параметрами, которые называються выходными.

Параметры, оказывающие влияние на выходные называються выходными.

Параметры оказывающиеся влияние на выходные назыв. Входными. Входные параметры деляться на 2-е группы:

• Управляющие

• Возмущающие(внутренние, внешние)

Возмущающие – подвержены произвольным колебаниям во времени, их отклонения от заданных значений приводит к отклонению выходных параметров в связи с чем возникает необходимость управления объектов.

Внутренние – возникают внутри объекта( в результате изменения технических характеристик оборудовании яв процессе эксплуатации), очень медленно действующие возмущения. Характер (моменты) их проявления можно предположить. Например, накипь в теплообменнике, засорение форсунок, разрушение футуровки печей.

Внешние- поступают в объект из вне, например изменение давления пара, нагрузки теплообменника, - это быстродействующие возмущения. Моменты и характер проявления заранее неизвестны.

Управляющие – те, которые целенаправленно используются оператором или автоматическим устройством и служат для поддержания выходных параметров вблизи заданных значений.

В зависимости от вида обьекта управления и уровня автоматизации различают:

1. АСУП – автоматизированные системы управления предприятием – наряду с технологическими задачами решаються и планово экономические, т.е. решаеться вопрос эффективности работы всего предприятия в целом

2. АСУТП – автоматизированные системы управления технологических процессов. Задача:отыскание оптимальных условий совместной работы машин и аппаратов занятых выполнением того или иного тхнологического процесса.

3. Локальные системы регулирования ((АСР) – автоматические системы регулирования)) – основная задача: поддержание какого-либо технологического параметра на заданном уровне

18.Структурные схемы аср и и х преобразования

Для исследования различных по природе АСР с помощью единого матаппарата, их представляют в виде структкрных схем.

Для этого все элементы АСР разбивают на типовые звенья. С помощью правил преобразования структурных схем по известным динамическим свойствам типовых звеньев определяют динамические свойства всей системы в целом

Типовое звено рисуется в виде прямоуг.

Стрелки – например передача информации

Структурные схемы содержат узел связи, который характеризуется тем, что на вход подаются несколько величин, а на выходе образуется одна равная их алгебр. сумме

Узел разветвления. Характеризуеться тем, что входная величина разделена на нескольковеличин не менее своего значения

Последовательное соединение звеньев- выходная величина предыдущего звена являеться входной для последующего

Результат: надо упростить звено:

; ;;перемножаем передаточные функции:

;

Параллельное: на входе любого звена подается один и тот же сигнал х,а выходные сигналы, суммируясь, дают выходной сигнал у

;;

При параллельном соединении экв перед.функция равна сумме передаточных функций:

Встречно-паралельное соединение(соединение с обратной связью):

Характеризуется тем, что на вход звена W₁ подаеться сигнал х₀ равный алг сумме основного входного сигнала х и выходного сигнала х^’ со звена w₂.

Если х и х – действительны в первом направлении, т.е. имеют одинаковый знак, то такая обратная связь положительная, если в разный, то называеться отрицательной

x₀=x+x’

;;;;;

Усли бы имела место “-“ обратная связь, то х₀=х-х’, в знаменателе стоял бы знак +

Вопрос- 19Термопреобразователи сопротивления,ТС Принцип действия термопреобразователя сопротивленияоснован на использовании зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры.R=f(t) Вид этой функции зависит от природы материала чувствительного элемента, в идеале линейная функция. Применяются только чистые металлы и полупроводниковые материалы (терморезисторы), отвечающие основным требованиям: Нейтральность к измеряемой среде - высокий и неизменный коэффициент электрического сопротивления. Для большинства чистых металлов в диапазоне 0-100ºС температурный коэффициент составляет α=4.10^-3 1/ºС, у терморезисторов температурный коэффициент сопротивления на порядок больше(3-4.10^-2 1º/С ).-ХарактеристикаR–tº без резких отклонений и гистерезиса -Большое удельное электрическое сопротивление

Данным требованиям в определённых температурных интервалах отвечают платина, медь, никель , вольфрам, железо, специальные полупроводниковые материалы. Промышленностью выпускаются 2 большие группы металлических стандартных термопреобразователей сопротивления: платиновые и медные. Платиновые работают в диапазоне –200÷+650ºС, медные –50÷+180)º С. . Платиновые ТС выпускаются одинарные и двойные ( в арматуре два не связанных электрически элемента). Медные ТС выпускаются только одинарными. Чувствительные элементы платиновых ТС выполняют платиновыми спиралями из проволоки 0,1мм на керамическом каркасе в каналах или многослойная намотка на керамическом каркасе. К платиновой проволоке припаиваются медные выводы. Элементы медных ТС выполняются из эмалированной проволоки Ǿ 0,08-0,1 мм многослойно безиндукционно намотанной (бифилярная намотка) на пластмассовый стержень. Выводы медные Ǿ 1-1,5мм. Выпускается широкая номенклатура ТС на различные пределы измерения и в различных конструктивных оформлениях, соответствующих условиям эксплуатации. Типовая конструкция ТС состоит из чувствительного элемента, наружной защитной арматуры (нержавеющая сталь, латунь) штуцера, крепления, головки с контактной колодкой.