- •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
3.2.7 Звено чистого запаздывания
Динамическая
его
характеристика
имеет
вид:
у=х*(t
–
τ),
где
τ
–
время
чистого
запаздывания.
График
переходного
процесса:
Характеристика – величина у на выходе звена = вх величине х, но через время τ. Передаточная функция имеет вид: W(р)=у(р)/х(р)=е-р*τ
3.3 Передаточные функции аср
Отношение преобразованной по Лапласу выходной величины АСР (или элемента) к преобразованной по Лапласу входной величины АСР называется передаточной функцией АСР (элемента).
У(Р)/ Х(Р) =(b0*Pm+ b1*Pm-1+…+ bm-1*P+bm)/(a0*Pn+ a1*Pn-1+…+ an-1*P+an)
=W(P)
Знаменатель передаточной функции приравнивают к 0, и такая функция
называется характеристическое уравнение АСР(или элемента).
Любая АСР состоит из отдельных звеньев, элементов, соединенных по следующим схемам:
1.последовательное соединение элементов
2. параллельное соединение
3. смешанное соединение элементов
4. соединение элементов по схеме обратной связи
Для определения передаточной функции данной АСР необходимо опре- делить передаточные функции вышеуказанных элементов в схеме.
3.3.1 Последовательное соединение звеньев
Х3(Р)
Хn(P)
Хn+1(Р),
У(Р)
Х1(Р) Х(Р) Рис.1
W1(P) W2(P) ……
Wn(P)
W1(P)… Wn(P)-передаточная функция отдельных звеньев.
На входе и выходе – входные и выходные сигналы. Входные сигналы
первого звена равны сигналу всей системы.
Х1(Р) = Х(Р)
Вся система обозначена как W(Р). Выходной сигнал всей системы У(Р):
Хn+1(Р)=У(Р) W(Р)= У(Р)/ Х(Р)
Определяющим выражением передаточной функции для каждого звена является отношение выходного сигнала к входному.
W1(P) =X2(P)/X1(Р); W2(P)=X3(P)/X2(Р) Wn(P)=Xn+1(P)/Xn(Р)
Перемножим соотношения:
W1(P)* W2(P)* Wn(P)= Xn+1(P)/X1(Р)= У(Р)/ Х(Р) =W(P) Передаточная функция АСР, состоящая из n последовательно соеди-
ненных звеньев равна произведению передаточных функций звеньев.
3.3.2 Параллельное соединение звеньев
W1(P)
У1(Р)
Х1
Р
Х2(Р
У2(Р) У(Р)
n
Р
Рис2
Входной сигнал системы равен входному сигналу всех элементов.
Х(Р) = Х1(Р)= Х3(Р)= Хn(Р)
Выходные сигналы АСР равен сумме входных сигналов его элементов:
У1(Р)=
W1(Р)*
Х(Р)
У2(Р)=
W2(Р)*
Х(Р)
Уn(Р)=
Wn(Р)*
Х(Р)
У(Р)=У1(Р)+ У2(Р)+ У3(Р)+ +Уn(Р) (3.1)
В формулу 3.1 подставим получен. ранее выходных сигналов каждого
элемента
У(Р)= W1(Р)* Х(Р)+ W2(Р)* Х(Р)+ ..+ Wn(Р)* Х(Р)
У(Р)/Х(Р)= W1(Р)+ W2(Р)+…+ Wn(Р)= W(Р)
Передаточная функция АСР состоящая из n параллельно соединенных
звеньев равна сумме передаточных функций отдельных ее звеньев.
