- •Технические средства автоматизации
- •Технические средства автоматизации
- •Содержание
- •Введение
- •В.1. Роль и место курса “Технические средства автоматизации” в учебном процессе
- •В.2. Основные направления развития технических средств автоматизации
- •1. Технические средства автоматизации
- •1.1 Основные принципы построения тса
- •1.2 Классификация приборов и устройств тса
- •1.3 Стандартизация сигналов гсп
- •1.4 Агрегатные комплексы гсп.
- •1.5 Структура систем управления
- •2. Электрические и электронные средства автоматизации
- •2.1. Датчики и измерительные преобразователи для измерения температуры
- •2.1.1 Термоэлектрические преобразователи (Термопары)
- •2.1.2 Термопреобразователи сопротивлений
- •2.1.3. Измерительные (нормирующие) преобразователи
- •2.1.4. Датчики-реле температуры
- •2.2. Датчики перемещения
- •2.2.1. Реостатные датчики
- •2.2.2. Тензодатчики
- •2.2.3 Электромагнитные датчики
- •2.2.4 Емкостные датчики
- •2.2.5 Фотодатчики линейных и угловых перемещений
- •2.2.6. Магнитомодуляционные преобразователи
- •2.3. Приборы для измерения давления
- •2.4. Приборы для измерения и контроля расхода
- •2.5. Приборы для измерения состава веществ
- •2.6. Приборы для измерения и контроля массы
- •2.7. Приборы для измерения и контроля уровня
- •2.8. Электрические датчики-реле
- •3. Электрические исполнительные механизмы
- •3.1. Электромагнитные исполнительные механизмы
- •3.2. Электродвигательные исполнительные механизмы
- •3.3. Пусковые устройства
- •3.4. Вспомогательные устройства
- •3.5. Характеристики исполнительного механизма постоянной скорости
- •4. Регуляторы
- •4.1. Регуляторы прямого действия
- •4.2. Двухпозиционные регуляторы
- •4.2.1. Процесс регулирования в системе с двухпозиционным регулятором
- •4.2.2. Характеристики систем с двухпозиционными регуляторами для различных типов объектов
- •4.3 Аналоговые регуляторы
- •4.3.1 Аналоговый пропорциональный регулятор
- •4.3.2. Аналоговый интегральный регулятор
- •4.3.4. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор
- •4.4. Аппаратная реализация функциональных узлов регуляторов
- •4.4.1. Магнитные усилители
- •4.4.2. Модуляторы, усилители, демодуляторы
- •4.4.3. Дифференциаторы и интеграторы
- •4.5. Регуляторы с исполнительным механизмом постоянной скорости
- •4.5.1. Пропорциональный регулятор
- •4.5.2. Пропорционально-интегральный регулятор
- •4.5.3. Формирование импульсного пид_закона регулирования
- •4.6. Агрегатные комплексы средств автоматизации
- •4.6.1. Функциональный состав агрегатных комплексов
- •4.6.2. Особенности реализации функциональных элементов в ак “Каскад-2”
- •4.6.3. Регулятор р-17
- •4.6.4. Регулятор р-27
- •4.7. Цифровые системы управления и регулирования
- •4.7.1. Принципы организации эвм
- •4.7.2. Цикл выполнения команд в эвм
- •4.7.3. Общие принципы организации ввода-вывода
- •4.7.4. Программный режим ввода-вывода
- •4.7.5. Обмен информацией в режиме прерывания программы
- •4.7.6. Прямой доступ к памяти
- •4.7.7. Подключение внешних устройств
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •П осле изучения главы необходимо знать
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •6. Гидравлические и пневматические средства автоматизации
- •6.1 Рабочие жидкости и газы
- •6.2 Элементы пневматических и гидравлических систем
- •6.2.1 Гидравлические и пневматические сопротивления
- •6.2.3 Гидравлические и пневматические емкости
- •6.2.4 Гидро(пневмо)механические преобразователи
- •6.2.5 Механогидравлические преобразователи
- •6.3. Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы
- •6.4 Механогидравлические и механопневматические усилители
- •6.5. Гидравлические и пневматические корректирующие устройства
- •6.6. Электромеханические преобразователи
- •6.7. Примеры реализации пневморегуляторов.
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.7. Приборы для измерения и контроля уровня
Для измерения уровня используют уровнемеры, конструкция которых зависит от вещества. Основные конструкции: поплавковые, акустические (эхо), ультразвуковые, радиоизотопные, емкостные, дифманометрические.
2.8. Электрические датчики-реле
В системах автоматизации технологических процессов используются электрические датчики-реле, предназначенные для контроля, сигнализации, управления и позиционного регулирования. В зависимости от контролируемых параметров датчики-реле подразделяются на датчики температуры, давления, уровня, расхода... По исполнению они представляют собой бесшкальные, одно или многопредельные приборы с электрическим двух или трехпозиционным контактным устройством на выходе. В датчиках используются физические процесс разной природы. Например, датчики-реле температуры бывают дилатометрические, биметаллические, манометрические с термобаллоном и сильфоном, термоконтактные, ртутные.
3. Электрические исполнительные механизмы
3.1. Электромагнитные исполнительные механизмы
3.2. Электродвигательные исполнительные механизмы
3.3. Пусковые устройства
3.4. Вспомогательные устройства
3.5 Характеристики исполнительного механизма постоянной скорости
Электрические исполнительные механизмы предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического и дистанционного управления при автоматизации различных технологических процессов.
Требования к функциональным и техническим характеристикам устройств этой группы определяются как типом и характеристиками регулирующих органов, так и реализуемым алгоритмом управления. Знание принципов действия устройств этой группы, номенклатуры выпускаемых изделий и их характеристик, схем подключения необходимо при проектировании и эксплуатации систем управления.
Цель главы – ознакомление с принципом действия, характеристиками и схемами подключения электрических исполнительных механизмов.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ
типы и принципы действия электрических исполнительных механизмов,
основные характеристики электрических исполнительных механизмов,
схемы подключения исполнительных механизмов.
3.1. Электромагнитные исполнительные механизмы
Электрические исполнительные (ИМ) механизмы делятся на электромагнитные (соленоидальные) и электродвигательные.
В электромагнитных ИМ в качестве привода используется электромагнит, преобразующий энергию электрического тока в поступательное движение якоря. Электромагнитные ИМ выпускаются двух типов.
ИМ, рассчитанные на длительное воздействие тока. ИМ состоит из катушки, якоря, пружины, тяг и якоря (рис.3.1). При подаче напряжения под действием магнитного поля якорь втягивается и перемещает подвижную часть регулирующего органа. Промышленность выпускает электромагнитные ИМ ЭВ-1, ЭВ-2. Исполнительный механизм ЭВ-2 может быть объединен в одном корпусе с регулирующим органом. Объединение их называют электромагнитным клапаном. Катушки этих электромагнитных клапанов рассчитаны на напряжение постоянного тока 110, 220, 380в. и переменного тока 127, 220, 380в. Тяговое усилие меньше или равно 4н. Ход якоря – 18 мм. Достоинство системы - простота. Недостаток - постоянное потребление электрической энергии.
И М, рассчитанные на кратковременный режим работы.
У стройство ИМ видно из рисунка (3.2). При подаче напряжения на главный электромагнит его якорь втягивается и перемещает регулирующий орган. В крайнем верхнем положении якорь фиксируется защелкой, что позволяет обесточить главный электромагнит. Для возвращения якоря в исходное положение подается напряжение на электромагнит защелки. Якорь ее втягивается и убирает защелку. Тяга регулирующего органа под действием пружины перемещается. Основные параметры: напряжение на катушках для постоянного тока 110, 220в, для переменного тока 220, 230, 240,380, 400в. Тяговое усилие меньше или равно 100н. Ход сердечника меньше или равен 30мм. Потребляемая мощность порядка 800вт.