А. Элементы автоматики Классификация систем автоматики (стр. 6 из 8)
При поступлении команды считывания на первый конъюнктор одновременно поступает два сигнала, а на второй и третий только один. На первом выходе будет сигнал логической единицы, а на втором и третьем выходах – сигнал логического нуля.
Т.О. информация 1-го источника будет подключена к потребителю, а 2-го и 3-го подключена не будет.
Электронно-цифровые распределители обладают более высоким быстродействием, безинерционностью, но у них более сложная схема.
Основные понятия об исполнительных устройствах.
Исполнительные устройства – это устройства, предназначенные для непосредственного воздействия на управляющий объект с целью осуществления функции автоматического управления или автоматического регулирования.
Разделяются на:
1. Электрические.
2. Электронные.
3. Электромагнитные.
4. Неэлектрические, пневматические и гидравлические.
К неэлектрическим относятся: электромагнитные и электродвигательные ИУ, которые преобразуют энергию эл. тока в механическую энергию с целью воздействия на объект управления или на его органы (шток, поршень, и др.).
РАЗДЕЛ 2. СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
15.Основные понятия теории управления.
Автоматическое управление – это комплекс действий, обеспечивающих автоматическое выполнение производственного процесса без участия человека.
Управлением называется совокупность действий, обеспечивающих выполнение производственного процесса с целью получения заданных результатов.
При ручном и полуавтоматическом управлении команды или действия по управлению технологическим процессом выдаются человеком или часть – человеком, а часть – автоматически в полуавтоматических системах.
Системы управления бывают:
1. САР. – система автоматического регулирования.
2. СПУ. – система программного управления.
3. СЗУ. – система зависимого управления.
САР бывает замкнутая и разомкнутая.
1. Замкнутая САР охвачена обратной связью. Осуществляет автоматически выполнение заданной работы с контролем хода его производства или поддерживает значение параметров (одного или нескольких) объекта регулирования в заданных пределах. Например: величина вых. Стабилизированного напряжения источника питания.
2. Разомкнутая САР автоматически выполняет технологический процесс при отсутствии контроля за его ходом. Требует постоянного вмешательства человека для выдачи очередной команды. Не охвачена обратной связью. Для устранения недостатков разомкнутых систем создана СПУ, в которой вместо задающего устройства установлено программное устройство:
Вся командная информация в данном системе записана на программе, в определённой очерёдности на перфолентах, перфокартах, магнитных лентах, жёстких и мягких магнитных дискетах и выдаётся в систему для выполнения технологического процесса. Разомкнутые системы управления нашли широчайшее применение в металлообрабатывающей промышленности и в др. отраслях, где не требуется помехозащита и применение специальных схем, являются наиболее простыми и доступными. Для них не являются критическими внешние возмущения.
3. СЗУ.
Система ЗУ
В СЗУ учитываются внешние факторы, воздействующие на объект регулирования: температура, влажность, скорость ветра, давление, величины параметров элементной базы и т.д., значительно усложняющие системы управления при выполнении технолог. процесса.
16. Основные понятия о системах регулирования, контроля и сигнализации.
Системой регулирования называется система автоматически поддерживающая величину одного из выходных параметров постоянной с заданной степенью точности.
Классификация СР:
1.По способу взаимодействия между АР (авт. Регул.) и ОР. Бывают замкнутые и разомкнутые.
Замкнутая САР характеризуется наличием цепи обратной связи между ОР и АР. Действие системы основано на сравнении заданного и текущего выходного параметра, в результате которого вырабатывается управляющее воздействие.
Разомкнутая система является полуавтоматической и не имеет цепи обратной связи, что не даёт возможности контролировать результат регулирования, если АР и ОР разнесены на большие расстояния. Если они находятся в одном помещении, результат контролируется человеком.
2.По назначению и по выполняемым функциям АСР разделяются на:
1.стабилизирующие - поддерживающие постоянным значение одного из входных параметров;
2.программные САР – обеспечивают изменение выходного параметра по одному или по нескольким (поочерёдно или послед.) изменение математических законов, записанных в программе;
3.следящие САР обеспечивают соответствующие изменения регулируемой величины от неизвестной заранее переменной величины.
3. По наличию источника питания АСР бывают:
1.Прямого действия, при этом источник питания АСР отсутствует. Для работы используется энергия измерительного устройства.
2.Системы не прямого действия, в которых используется вспомогательный источник питания АСР.
4.По своему роду АСР бывают:
1.электронные
2.гидравлические
3.механические
4.пневматические
5.комбинированные
5.По характеру действия:
1.непрерывного действия, вырабатывающие аналоговые сигналы.
2.дискретного действия на цифровых схемах, вырабатывают дискретные сигналы в виде импульсов.
6.По количеству регулируемых параметров: одномерные и многомерные. Одномерные производят регулирование по одному параметру.
7.По виду структурной схемы: одноконтурные и многоконтурные. Одноконтурные имеют одну обратную связь, многоконтурные – несколько.
Обобщённая структурная схема АСР.
Обобщённая схема имеет два основных элемента: автоматический регулятор и объект регулирования. Схема предусматривает несколько корректирующих обратных связей; в зависимости от воздействия внешних возмущений корректирующих связей может быть до 100 и более, поэтому схема значительно усложняется, т.е. требует большого количества датчиков, сравнивающих, преобразующих и усилительных устройств.
ПРИНЦИП РЕГУЛИРОВАНИЯ.
Существуют 2 основных принципа регулирования: по отклонению и по возмущению.
В регулировании по отклонению производятся измерения выходной величины, подлежащей регулированию, в дальнейшем сравнением её с эталонной величиной, в результате чего вырабатывается регулирующее воздействие, применяющееся для изменения выходной величины.
Регулирование по возмущению: по этому принципу измерение значения регулирование физической величины не производится, а измеряется внешнее возмущение, вызванное изменением (отклонением) выходного параметра от эталонного. По величине этого возмущения вырабатывается управляющее воздействие, которое устраняет отклонение выходного параметра от эталонного.
Принцип регулирования по возмущению.
На рис..2 показана АСР напряжения генератора. В этой схеме заранее считают, что основным возмущающим действием является изменение частоты вращения, поэтому «борьбу» ведут только с этим внешним воздействием. Для этого в цепь обмотки возбуждения ОВ генератора 2 (Г) включают реостат Р, сопротивление которого изменяется с помощью центробежного механизма автоматически в соответствии с изменением частоты вращения генератора. В результате напряжение U на зажимах генератора остаётся постоянным.
Работа: принцип показан для поддержания постоянного выходного напряжения генератора постоянного, переменного тока. При увеличении скорость вращения якоря увеличивается, что приводит к отклонению кулачков центробежного механизма, который сдвигает движок реостата в сторону увеличения его сопротивления.
Электрич. схема регулирования по возмущению.
Принцип регулирования по отклонению.
Работа схемы:
Пример автоматического поддержания постоянным
Генератор постоянного тока вырабатывает напряжение, которое подаётся на соленоид. При увеличении выходного напряжения им же запитывается катушка соленоида, при этом эл/маш., преодолевая сопротивление пружины, будет втягиваться в катушку, сдвигая движок реостата в сторону увеличения его сопротивления, при этом ток возбуждения уменьшится.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ, СИГНАЛИЗАЦИИ
Служат для автоматического контроля параметров производственного процесса, качества выпускаемой продукции, сигнализации о нарушениях его нормального течения.
Обобщённая схема:
1. В зависимости от функции воспроизведения АСК делятся на автоматические измерительные системы, системы автоматической сигнализации, системы сортировки и отработки.
2. В АИС воспроизводящее устройство регистрирует текущее значение параметра, а в системах сигнализации происходит оповещение об отклонениях текущего значения параметра от эталонного. При этом применяется световая, звуковая и др. сигнализация, например охранная, пожарная и др.
Системы сортировки и отбраковки осуществляют проверку качества и количества выпускаемой продукции.