Вопрос 5. Классификация систем управления по информационным функциям.

Информационные системы

Цель таких систем – получение оператором информации с высокой достоверностью для эффективного принятия решений. Характерной особенностью для информационных систем является работа ЭВМ в разомкнутой схеме управления. Причём возможны информационные системы различного уровня.

Информационные системы должны, с одной стороны, представлять отчёты о нормальном ходе производственного процесса и, с другой стороны, информацию о ситуациях, вызванных любыми отклонениями от нормального процесса.

Различают два вида информационных систем: информационно-справочные (пассивные), которые поставляют информацию оператору после его связи с системой по соответствующему запросу, и информационно-советующие (активные), которые сами периодически выдают абоненту предназначенную для него информацию.

В информационно справочных системах ЭВМ необходима только для сбора и обработки информации об управляемом объекте. На основе информации, переработанной в ЭВМ и предоставленной в удобной для восприятия форме, оператор принимает решения относительно способа управления объектом.

Системы сбора и обработки данных выполняют в основном те же функции, что и системы централизованного контроля и являются более высокой ступенью их организации. Отличия носят преимущественно качественный характер.

В информационно-советующих системах наряду со сбором и обработкой информации выполняются следующие функции:

определение рационального технологического режима функционирования по отдельным технологическим параметрам процесса;

определение управляющих воздействий по всем или отдельным параметрам процесса;

определение значений (величин) установок локальных регуляторов.

Данные о технологических режимах и управляющих воздействиях поступают через средства отображения информации в форме рекомендаций оператору. Принятие решений оператором основывается на собственном понимании хода технологического процесса и опыта управления им. Схема системы советчика совпадает со схемой системы сбора и обработки информации.

Билет№9 Вопрос 1. Расчет электромагнитных исполнительных механизмов.

В задачу расчета ЭМИМ входит нахождение конструктивных размеров и обмоточных данных электромагнитов, соответствующих заданным условиям работы устройства.

Обычно исходными условиями являются:

- противодействующая (механическая) характеристика, полученная расчетным или экспериментальным путем;

- напряжение и ток входного сигнала, подаваемого на обмотку;

- временные параметры;

- габариты, вес и стоимость.

Кроме того, необходимо учитывать основные условия эксплуатации: температуру окружающей среды, влажность, запыленность, наличие вибраций.

К основным показателям ЭМИМ относятся:

- условная полезная работа

A  FL,

где F – тяговое усилие при определенном положении якоря; L – величина хода якоря;

- показатель весовой экономичности электромагнита, который характеризуется коэффициентом

Кэ = m/A,

где m - масса электромагнита;

- конструктивный фактор

Кф = ,

где Fн - начальное тяговое усилие.

Обобщенным показателем является показатель добротности магнитной системы

Кd = A/(mP),

где P – потребляемая мощность;  – превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды.

При прочих равных условиях, т. е. при одинаковых значениях магнитного потока и геометрических размерах, тяговое усилие электромагнита постоянного тока в два раза больше, чем у электромагнита переменного тока.

При выборе конструктивного фактора следует иметь в виду, что длина сердечника электромагнита растет пропорционально увеличению величине хода якоря, а поперечное сечение его пропорционально корню квадратному из требуемой величины электромагнитного тягового усилия. На основании опыта проектирования рекомендуются следующие значения _ф: для прямоходового электромагнита – 400; для клапанного – 2900.

Расчет обмоток на нагрев проводят, считая, что средняя допустимая температура нагрева доп = 85...90 ⁰С. Температуру нагрева определяю по приращению сопротивления обмотки

 = ( R_  R₀ ) / (R ₀   ) + ₀ ,

где R_ - сопротивление нагретой обмотки; R₀ - сопротивление обмотки при 20 ⁰С ; ₀ - температура окружающей среды ;  - температурный коэффициент сопротивления обмоточного провода.

Превышение температуры нагрева над допустимой приводит к сокращению срока службы и разрушению изоляции обмотки.

Рабочий цикл ЭМИМ состоит из трех периодов: срабатывания, включенного состояния и возврата в исходное положение. После включения электромагнита происходит нарастание тока в его обмотке до величины тока трогания, когда электромагнитная сила преодолевает внешнее сопротивление и якорь приходит в движение. На якорь электромагнита кроме силы электромагнитного притяжения действуют противодействующая сила статического сопротивления, сила вязкого трения и сила инерции. Оценка времени движения якоря проводится в предположении неизменности динамического усилия на протяжении всего хода якоря и отсутствии вязкого трения.

С учетом изложенного время втягивания можно определить как

Тв = ,

где Fc - противодействующая сила статического сопротивления; а время отпадания равно

То = .