А. Элементы автоматики Классификация систем автоматики (стр. 1 из 8)

Содержание.

1. Предисловие

2. Содержание…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

3. Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3

А. Элементы автоматики

4. Классификация систем автоматики……………………………………………………………………………………………. 4

5. Датчики…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6

6. Усилители…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 14

7. Стабилизаторы напряжения………………………………………………………………………………………………………………… 17

8. Стабилизаторы давления………………………………………………………………………………………………………………………. 19

9. Переключающие устройства………………………………………………………………………………………………………………… 20

10. Магнитные пускатели и реле……………………………………………………………………………………………………………… 22

Б. Системы автоматики и телемеханики

11. Основные понятия о теории управления………………………………………………………………………………………… 25

12. Основные понятия о системах регулирования, контроля и сигнализации…………………… 26

13. Автоматические системы передачи угловых перемещений и следящие системы…… 31

14. Системы телемеханики…………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

15. Комплексная автоматизация…………………………………………………………………………………………………………………. 34

ВВЕДЕНИЕ

Автоматикой называется отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения автоматических систем и устройств, выполняющих свои основные функции без непосредственного участия человека.

Классификация систем автоматики:

бывают:

1. автоматические системы контроля, которые могут иметь разновидности в виде автоматических систем измерения (АСИ) и автоматически систем сигнализации (АСС).

2. автоматические системы управления (АСУ). Частным случаем АСУ является автоматическая система регулирования (АСР).

Структурные схемы систем автоматики.

1. Автоматическая система контроля.

АСК служит для осуществления автоматического контроля одного или нескольких параметров производственного процесса и включает в себя контролируемый объект, датчик, сравнительное устройство, задающее устройство, воспроизводящее устройство.

КО имеет один или несколько контролируемых параметров, которые снимаются датчиком и подаются на сравнивающее устройство, куда поступает эталонное значение параметра, вырабатываемое задающим устройством. В сравнивающем устройстве происходит сравнение текущего контролируемого параметра с эталонным в виде вычитания этих двух величин. Если разница этих двух сигналов равна 0, то текущее значение параметра равно эталонному и воспроизводящее устройство покажет значение ошибки “=0”.

Если контролируемый параметр отличается от эталонного, то разностный сигнал будет отображен на воспроизводящем устройстве, который покажет величину ошибки.

2. Системы управления:

а) разомкнутая система автоматического управления служит для автоматического управления состоянием, работой и др. функциями управляемого объекта без отображения результатов или при отсутствии результатов управляющего воздействия.

В блок-схему входит задающее устройство, вырабатывающее командный сигнал; преобразующее устройство служит для преобразования и усиления командного сигнала; исполнительное устройство является исполнительным органом, которым может быть эл. Двигатель, пускатель, реле, реостат, потенциометр, взрыватель и т.д.; управляемый объект, который управляется командой с ЗУ.

б) замкнутая система автоматического управления (система автоматического регулирования). Отличается от разомкнутой цепи наличием обратной связи, которая подводит через датчик текущие значения параметра объекта регулирования к сравнивающему устройству, где происходит его сравнение с эталонным значением параметра, вырабатываемым ЗУ.

Система автоматического регулирования служит для автоматического поддержания постоянства выходного параметра объекта регулирования с заданной точностью, характеризующую производственный процесс, и включает в себя ЗУ для выработки эталонного значения параметров; СУ для определения разности между эталонным и текущим значением параметра (сигнала рассогласования); исполнительного устройства; объекта регулирования и датчика, предназначенного для снятия текущего значения параметра, его преобразования в необходимый вид сигнала и подачи на сравнивающее устройство.

2. Системы телемеханики:

Телемеханикой называется отрасль науки и техники, охватывающую теорию и принципы построения автоматических систем управления производственным процессом на объектах, находящихся на больших расстояниях от пункта управления (например, управления: космическими аппаратами и приборами, ядерных установок, работой автоматически хцехов и заводов, переводом стрелок на железных дорогах).

Классификация систем телемеханики:

По своему характеру системы телемеханики бывают:

1. системы измерения ТИ.

2. системы сигнализации ТС.

3. разомкнутые системы телеуправления РСТУ.

4. разомкнутые системы телеуправления (телерегулирования) ЗСТУ.

Системы телемеханики по устройству и принципу действия аналогич-ны системам автоматики, но для передачи и приема эталонных сигналов и команд они включают в себя передатчики, линии связи и приемники.

Передатчик и приемник служат для передачи и приема электрических сигналов, соответствующих контролируемому параметру.

Аналогично разомкнутой системе управления устроена и работает разомкнутая система телеуправления.

3. Системы замкнутого телеуправления.

Системы замкнутого телеуправления называются системами телерегулирования. Они служат для поддержания постоянства одного или нескольких параметров, объекта регулирования, находящегося на большом удалении от диспетчерского пункта (десятки тысяч км).

амкнутая система телеуправления характеризуется наличием обратной связи между объектом регулирования и диспетчерским пунктом и включает в себя задающее устройство, вырабатывающего значение эталонного значения параметра; сравнивающее устройство, которое входит в состав ППУ (приемно-передающего устройства); в нем происходит сравнение эталонного значения параметра и текущего значения, полученного от цепи обратной связи. Сравнение производиться, как правило, амплитудным или фазовым дискриминатором, который выполняется по диодной или транзисторной схеме и производит вычитание сигнала. Если разность сигналов не равна нулю, то результируемый сигнал (сигнал рассогласования) усиливается по напряжению, преобразуется по частоте и мощности в передатчике и передается в линию связи. В месте объекта управления сигнал принимается приемником, усиливается и поступает на исполнительное устройство, которое, воздействуя на орган регулирования, приводит к изменению контролируемого параметра объекта регулирования, текущее значение которого снимается датчиком, преобразуется по частоте и мощности в передатчике поступает в линию связи, после чего принимается ППУ диспетчерского пункта, где опять происходит сравнение. Если разница сигналов равна нулю, то автоматическое регулирование на этом прекращается, т.к. в этом случае эталонное значение сигнала будет равным текущему значению. Если разница не равна нулю, то процесс телерегулирования продолжается до тех пор, пока не сравняется эталонное и текущее значение параметров. В цепь обратной связи входит: датчик, передатчик, линия связи, приемник.

4. Общие сведения об элементах автоматики.

Элементом автоматики называется обособленная часть схемы автоматики, функционально выполняющая свою функцию (например усилитель, стабилизатор).

Элементы автоматики делятся на:

1. Датчики – это элемент автоматики, функционально преобразующий

входную физическую величину в сигнал, удобный для измерения и дальнейшей обработки.

2. Усилитель – это устройство, предназначенное для усиления входных сигналов в виде определенной физической величины (усилитель напряжения, или тока, усилия, давления).

3. Стабилизатор – элемент автоматики, предназначенный для поддержания постоянства физической величины на своем выходе (например, стабилизаторы напряжения, тока, давления).

4. Переключающее устройство – это элемент автоматики, предназнач-енный для коммутации электрических цепей.

5. Исполнительные устройства – это элементы автоматики приводящие в действие регулирующие органы объектов регулирования (электродвигате-ли, электромагнитные муфты, электромагниты).

Датчики

Структурная схема датчика

Датчик состоит из двух элементов:

1. Чувствительный элемент – служит для преобразования входной физической величины в сигнал, удобный для измерения.