
- •1.Элементы автоматических устройств.
- •1.1 Функции и характеристики элементов автоматических устройств.
- •1.2 Датчики, основные показатели и характеристики.
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 А) Термометры сопротивления (тс)
- •1.2.1 Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
- •1.2.1. В) Термопары
- •1.2.2 Датчики давления
- •1.2.2 А) Пружинные датчики давления
- •1.2.2 Б) Основные сведения о выборе, установке и эксплуатации при- боров давления(пд)
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости
- •1.2.3 А) Поплавковые уровнемеры
- •1.2.3 Б) Гидростатические уровнемеры
- •1.2.3 В) Электрические уровнемеры
- •1.2.3. Г) Радиоизотопные уровнемеры
- •1.2.3 Д) Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •2 7 9 Сигнализация
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов
- •1.2.4 Б) Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 В) Расходомеры индукционные
- •1.2.5 Датчики для автоматического анализа состава материала
- •1.2.5.1 Измерение концентрации веществ
- •1.2.5.1 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •1.2.5.1 Б) Низкочастотный безконтактный концентратомер
- •1.2.5.2 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.5.2 А) Весовые плотномеры
- •1.2.5.2 Б) Поплавковые плотномеры
- •1.2.5.2 В) Гидростатические плотномеры
- •1.2.5.2 Г) Радиоизотопные плотномеры
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.6 А) Психометрический метод измерения влажности газов
- •1.2.6 Б) Метод точки росы
- •1.2.6 В) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых
- •1.2.6 Г) Метод диэлетрической проницаемости
- •2 Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3 Объекты регулирования
- •2.3.1 Одноемкостные статические объекты
- •2.3.2 Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3 Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4 Сложные регулируемые объекты
- •2.4 Автоматические регуляторы
- •2.4.1. Классификация автоматических регуляторов.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3 А) Статические регуляторы
- •2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3 В) Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пд - регуляторы, пид - регуляторы
- •2.4.4 Основные показатели качества регулирования. Выбор типа ав- томатического регулятора
- •2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и ас- татических объектов
- •2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статиче- ских и астатических объектов
- •2.4.4 Г) Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объ- ектов
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •2.5.1 Электромагнитные исполнительные механизмы
- •2.5.2 Электродвигательные исполнительные механизмы
- •2.5.3 Пневматические исполнительные механизмы
- •3 Основы теории автоматического регулирования
- •3.1 Способы математического описания аср
- •3.1.1Дифференциальные уравнения (обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безинерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующие звенья
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го по- рядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср
- •4 Технические средства автоматизации
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •4.2. Пневматическая система приборов «Старт»
- •4.5 Микропроцессорные контроллеры (мпк)
- •5 Автоматизация типовых химико-технологических процессов
- •5.1 Проектирование функциональных систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
- •5.2.1 Аср гидродинамических процессов
- •5.2.2 Аср тепловых процессов
- •5.2.3 Аср массообменных процессов
- •5.2.4 Аср процесса газовой абсорбции.
- •5.2.5 Аср процесса ректификации
- •5.2.6 Аср реакторных процессов
- •6.Автоматизированные системы управления технологическими про- цессами
2.3.4 Сложные регулируемые объекты
Данные объекты характеризуются наличием 2-х емкостей с соответст- вующими постоянными временами t1(первой емкости) и t2 (2-й) объекта. Эти
емкости разделены сопротивлением и в переходном процессе представляют обмен материалом и тепловой энергии между этими емкостями. Пример данно- го объекта кожухотрубчатый теплообменник, 1-я емкость - греющая среда, стенка, а 2-я стенка нагревающая среда. Динамическая характеристика данного объекта
)
Примем
ߤ=const:
τ1
екта.
τn- время переходного запаздывания. Полное время запаздывания
τ1=τ+τn
Т - эквивалентная постоянная времени 2-х емкостного статического объ-
Пример теплообменник труба в трубе.
2.4 Автоматические регуляторы
2.4.1. Классификация автоматических регуляторов.
В АСР непрерывно измеряется значение регулируемой величины, а воз- действие регулятора на объект регулирования может быть различным в зависи-
мости от характера воздействия АР делятся на АР: прерывистого действия и непрерывного действия.
Регуляторы прерывного действия делятся: импульсные, релейные, пози- ционные.
2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
По
характеру
воздействия
АР
делятся
на
импульсные,
релейные,
позици-
онные
а) Импульсные шаговые регуляторы. Диаграмма приведена на рисунках:
С
целью
устранения
регулятор
действует
на
объект
импульсами
через
равные
промежутки
времени,
а
их
амплитуда
пропорциональна
(рис
2).
На
рис.3
амплитуда
одинакова,
по
продолжительности
различна.
Данные
регуля-
торы
применяются
на
объектах
подверженных
частым,
но
не
сильным
возму-
щениям.
б) Релейные регуляторы (РР).
Диаграмма работы РР с зоной нечувствительности - +ε -ε приведена на
рисунке 4
3
В пределах зоны чувствительности регулятор не воспринимает изменение
(±ε)
зоны
чувствительности,
регулятор
срабатывает,
при
уменьшении
меньше
чем
(±ε)
регулятор
выключается.
в) Позиционные регуляторы (ПР)
Это разновидность релейных регуляторов, но в отличии от них имеют два
выше
верхнего
предела
регулиро-
вания
+δ,
и второе,
когда
меньше
нижнего
предела
регулирования
–δ.
-δ
3
В данном случае воздействие на объект является полным. Позиционные регуляторы просты по конструкции используются для регулирования статиче- ских объектов подверженных небольшим возмущениям. В АСР используются быстродействующие исполнительные механизмы. Данные регуляторы поддер- живают не заданное значение, а с некоторой погрешностью (электромагниты).