
- •Технические средства автоматизации
- •I. Типовые технические средства автоматизации асу тп
- •1.1. Требования к техническому обеспечению асу
- •1.1.2. Исполнения технических средств автоматизации по степени защите от внешних воздействий
- •1.2. Классификация средств автоматизации
- •Исполнительные механизмы;
- •1.3. Этапы развития средств автоматизации
- •1.3.1. Режимы работы двухуровневой системы автоматизации
- •1.4. Классификация технических средств автоматизации по элементной базе
- •2. Особенности систем управления технологическими процессами
- •2.1. Основные принципы построения локальных систем автоматического регулирования
- •2.2. Основные структуры систем автоматизации
- •2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2.4. Типовые структуры систем управления
- •3. Электромеханические средства автоматизации
- •3.1. Классификация электрических аппаратов
- •3.1.1. Классификация электрических аппаратов по функциональному признаку
- •3.1.2. Классификация электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа
- •3.1.3. Классификация электрических аппаратов по номинальному напряжению
- •3.1.4. Классификация электрических аппаратов низкого напряжения
- •3.2. Общие технические характеристики электрических аппаратов
- •3.3. Физические процессы в электрических аппаратах
- •3.3.1. Нагрев токоведущих частей электрического аппарата
- •3.3.2 Режимы работы электрических аппаратов
- •3.3.3. Эффекты в проводнике вызываемые переменным током
- •3.4. Отключение электрической цепи
- •3.4.1. Общий вид уравнений отключения электрической цепи
- •3.4.2. Процесс отключения постоянного тока
- •3.4.3. Процесс отключения переменного тока.
- •3.5. Электромагниты
- •3.5.1. Основные положения теории магнитных цепей
- •3.5.2. Тяговые силы в электромагнитах
- •3.5.3. Особенности электромагнитов переменного тока
- •3.5.4. Изменение скорости срабатывания электромагнитов постоянного тока
- •3.6. Электромеханические реле автоматики
- •3.6.1. Классификация реле по выполняемой функции
- •3.6.2. Классификация реле по техническим параметрам
- •3.6.3. Электромагнитные реле.
- •3.6.4. Герметичный магнитоуправляемый контакт
- •3.6.5. Поляризованные реле
- •3.6.6. Реле времени с электромагнитным замедлением
- •3.6.7. Тепловые реле
- •3.6.8. Бесконтактное промежуточное реле
- •3.6.9. Твердотельное реле
- •3.6.10. Схемы гашения искры на контактах реле
- •3.7. Аппараты управления
- •3.7.1. Дугогасительные устройства аппаратов управления
- •3.7.2. Контакторы и пускатели
- •3.7.2. Автоматический воздушный выключатель
- •3.7.2.1 Примеры автоматических выключателей
- •3.7.3. Устройство защитного отключения
- •3.7.3.1 Классификация типов узо по условиям функционирования
- •3.7.3.2 Классификация узо по способу технической реализации
- •3.7.6. Командоаппараты и неавтоматические выключатели
- •3.8. Бесконтактные аппараты
- •3.8.1. Особенности бесконтактных аппаратов
- •3.8.2 Выключатели тиристорные
- •4. Исполнительные устройства
- •4.1. Общие характеристики исполнительных устройств
- •4.2. Регулирующие органы
- •4.2.1. Технические характеристики дроссельных регулирующих органов
- •4.2.2. Требования к регулирующим органам
- •4.2.3. Краткая характеристика дроссельных регулирующих органов
- •4.2.3.1. Шиберы
- •4.2.3.2. Поворотные заслонки
- •4.2.3.3. Регулирующие клапаны
- •4.2.3.4. Диафрагмовые и шланговые регулирующие органы
- •4.2.3.5 Краны
- •4.3. Исполнительные механизмы
- •4.3.1. Механизм исполнительный электрический однооборотный
- •4.3.2. Механизм исполнительный электрический многооборотный мэм
- •4.3.3. Механизмы исполнительные электрические прямоходные мэп
- •4.4. Блоки управления электродвигателем реверсивные
- •4.4.1. Обмен информацией по каналу полевой сети
- •5. Промышленные сети
- •3. Промышленные сети
- •3.1. Структура промышленных сетей
- •3.1.1. Топология промышленных сетей
- •3.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •3.2.1. Стандарт rs-232c
- •3.2.2. Последовательная шина usb
- •3.3. Универсальный асинхронный приемопередатчик
- •3.4. Физические интерфейсы
- •3.4.1. Интерфейс rs-485
- •3.4.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
- •3.4.2. Интерфейс «Токовая петля»
- •3.4.2.1. Адаптер интерфейса овен ас 2
- •3.5. Протоколы промышленных сетей
- •3.5.1. Протокол modbus
- •3.5.2. Hart-протокол
- •3.5.4. Сеть profibus
- •3.5.5. Описание шины can
- •2.8.1.1. Организация сети can
- •2.8.1.2. Физический уровень канала can.
- •2.8.1.3. Арбитраж шины can.
- •2.8.1.4. Структура формата передачи данных.
- •2.8.1.1. Форматы кадра
- •Механизм обработки ошибок.
- •Адресация и протоколы высокого уровня
- •5.8. Универсальная сеть Foundation Fieldbus
- •5.9. Физическая среда передачи данных
- •6. Языки программирования логических контроллеров
- •3. Языки программирования логических контроллеров
- •3.1 Объекты адресации языков программирования плк
- •3.2 Язык Ladder Diagram (ld)
- •3.3 Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •3.4 Язык Instruction List (il)
- •3.5. Язык структурированного текста
- •3.5.1. Применение управляющих структур Условное действие if...End_if
- •Условное итеративное действие while...End_while
- •Условное итеративное действие repeat...End_repeat
- •Повторяющееся действие for...End_for
- •Выход из цикла посредством инструкции exit
- •3.6. Язык последовательных функциональных схем
- •5.4. Пример
- •7. Микропроцессорные реле автоматики
- •5. Мини-контроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серии Alpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy
- •5.2.1. Управляющее реле Easy 500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширения Easy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic
- •5.3.3. Преобразователи Zelio Analog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave
- •5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модуль Logo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo! Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4.1.3. Цифровые выходы
- •5.4.4.1.4. Аналоговые выходы
- •5.4.4.1.5. Блоки флагов
- •5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига
- •5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором
- •5.4.4.1.8. Постоянные уровни
- •5.4.4.2. Группа базовых функций
- •5.4.4.3. Специальные функции
- •5.4.4.3.1. Список специальных функций
- •5.4.4.3.2. Примеры специальных функций
- •5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы
- •8 Программируемые логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-22x
- •6.1.1. М одули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. К оммуникационные модули
- •6.1.3. Ч еловеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatic s7-224xp
- •6.2.1. Основы функционирования плк
- •6.2.1.1. Порядок чтения входов
- •6.2.1.2. Исполнение программы
- •6.2.1.3. Запись значений в выходы
- •6.2.2. Доступ к данным s7-200
- •6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения
- •6.2.4. Обмен данными в сети
- •6.3. Программируемые контроллеры simatic s7-300
- •6.3.1. Области применения
- •6.3.2. Состав
- •6.3.3. Сертификаты
- •6.4. Программируемые контроллеры simatic s7-400
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •Список литературы
1.1. Требования к техническому обеспечению асу
Комплекс технических средств АСУ должен быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций АСУ.
В комплексе технических средств АСУ должны в основном использоваться технические средства серийного производства.
В АСУ должны быть использованы средства вычислительной техники, удовлетворяющие общим техническим требованиям по ГОСТ 21552-84.
В АСУ должны быть использованы технические средства соответствующие
по устойчивости к внешним воздействующим факторам:
ГОСТ 12997-84 – для промышленных приборов и средств автоматизации ГСП;
ГОСТ 14254-96 – для оболочек изделий электротехники;
ГОСТ 17516-90 – для изделий электротехники в части воздействия механических факторов внешней среды;
ГОСТ 21552-84 – для средств вычислительной техники.
по параметрам питания:
ГОСТ 12997-84 – для промышленных приборов и средств автоматизации ГСП;
ГОСТ 21552-84 для средств вычислительной техники.
по категории исполнения:
ГОСТ 12997-84 – для промышленных приборов и средств автоматизации ГСП;
ГОСТ 21552-84 – для средств вычислительной техники.
Защита технических средств АСУ от воздействия внешних электрических и магнитных полей, а также помех по цепям питания должна быть достаточной для эффективного выполнения техническими средствами своего назначения.
В АСУ в соответствии с требованиями, предусмотренными «Общесоюзными нормами допускаемых индустриальных помех» 1-72 – 9-72 и ГОСТ 23450-79, должны быть предусмотрены меры по защите внешней среды от индустриальных радиопомех, излучаемых техническими средствами АСУ при работе.
Размещение технических средств, используемых персоналом АСУ при выполнении автоматизированных функций, должно соответствовать требованиям эргономики:
ГОСТ 12.049-80 для производственного оборудования;
ГОСТ 21829-76 для средств отображения визуальной информации;
ГОСТ 21837-76 для табло коллективного пользования из цифровых знакосинтезирующих электролюминесцентных индикаторов.
Технические средства, используемые при взаимодействии АСУ с другими системами, должны быть совместимы по интерфейсам с соответствующими техническими средствами этих систем и используемых систем связи.
Любое из технических средств АСУ должно допускать замену его средством аналогичного функционального назначения без каких-либо конструктивных изменений или регулировки в остальных технических средствах АСУ.
Технические средства АСУ допускается использовать только в условиях, определенных в эксплуатационной документации на них. В случаях, когда необходимо их использование в среде, параметры которой превышают допустимые значения, установленные для этих технических средств, должны быть предусмотрены меры защиты отдельных технических средств АСУ от влияния внешних воздействующих факторов.
Срок службы технических средств АСУ должен составлять не менее десяти лет. Применение технических средств с меньшим сроком службы допускается только в обоснованных случаях.
1.1.2. Исполнения технических средств автоматизации по степени защите от внешних воздействий
Для предотвращения соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими или подвижными частями и исключения попадания в средства автоматизации инородных тел устанавливаются специальные защитные оболочки. Согласно ГОСТ 14254-96 защитные свойства оболочки обозначаются буквами IP и двумя цифрами. Обозначение степени защиты приведено в таблице 1.1. Первая цифра обозначает степень защиты от твердых тел и пыли, вторая характеризует защиту от попадания внутрь изделия жидкостей (защита от влаги).
Таблица 1.1. Обозначение степени защиты от окружающей среды
Степень защиты |
Защита от твердых тел |
Защита от влаги |
0 |
Защита отсутствует |
Защита отсутствует |
1 |
Защита от тел диаметром более 50 мм |
Защита от вертикально падающих капель |
2 |
Защита от тел диаметром более 12 мм |
Защита от капель воды, падающих под углом 15° от вертикали |
3 |
Защита от тел диаметром более 2,5 мм |
Защита от дождя, падающего под углом 60° от вертикали |
4 |
Защита от тел диаметром более 1 мм |
Защита от брызг воды, попадающих на оболочку с произвольного направления |
5 |
Проникновение пыли не приводит к нарушению работоспособности изделия |
Защита от струи воды, выбрасываемой с произвольного направления |
6 |
Проникновение пыли полностью исключается |
Защита от сильной струи воды, выбрасываемой с произвольного направления |
7 |
Не предусмотрено |
Защита от проникновения воды при погружении на глубину порядка 150 мм |
8 |
Не предусмотрено |
Защита от проникновения воды при погружении на глубину, определяемую изготовителем |
Ниже приводятся защитные свойства некоторых исполнений по ГОСТ 14254-96.
IP00. Открытое исполнение. Защита персонала от соприкосновения с токоведущими или подвижными частями отсутствует. Инородные тела могут попадать внутрь аппарата.
IP20. Защищенное исполнение. Оболочка таких аппаратов предохраняет от случайного прикосновения к токоведущим или подвижным частям или от проникновения внутрь аппарата посторонних предметов. Оболочка должна препятствовать соприкосновению с деталями аппарата металлического щупа (диаметр 12, длина 80 мм), шарик диаметром 12 мм не должен проникать внутрь аппарата.
IP22. В дополнение к свойствам исполнения IP20 оболочка защищает от вредного воздействия капель жидкости, падающих на стенку оболочки, наклоненную к вертикали под углом в пределах 15°.
IP23. В дополнение к свойствам исполнения IP20 оболочка защищает от дождя, падающего под углом 60° к вертикали.
IP40. Оболочка защищает аппарат от попадания внутрь него мелких предметов диаметром более 1 мм.
IP42. В дополнение к свойствам исполнения IP40 оболочка защищает от воздействия капель жидкости (так же как IP22).
IP44. В дополнение к свойствам исполнения IP40 оболочка защищает от воздействия брызг жидкости, падающих под любым углом.
IP50. Оболочка аппарата защищает от вредного воздействия пыли (допускается попадание внутрь небольшого количества пыли, которое не нарушает нормальной работы аппарата).
IР60. Пылезащищенное исполнение. Оболочка полностью препятствует попаданию пыли.
IP65. Пылеводозащищенное исполнение. В дополнение к свойствам исполнения IP60 оболочка защищает от воздействия струи воды, направленной под любым углом к ее поверхности.
IP66. Пылеводонепроницаемое исполнение. В дополнение к свойствам исполнения IP60 оболочка обеспечивает полную защиту от попадания воды внутрь аппарата при воздействии струи под любым углом к поверхности (морское исполнение).
IP67. Герметичное исполнение. В дополнение к свойствам исполнения IP60 оболочка обеспечивает полную герметичность аппарата.