По дисциплине "Технические средства автоматизации и управления"

1 Технические средства автоматизации и управления. Классификация приборов по функциональному назначению.

2 Технические средства автоматизации и управления. Защищенность технических средств от внешних факторов. IP код.

3 Согласование сигналов датчиков и вторичных приборов. Стандартный токовый сигнал.

4 Согласование сигналов датчиков и вторичных приборов. HART-протокол.

5 Взрывозащищенное исполнение приборов. Обеспечение взрывозащиты в процессе эксплуатации.

6 Вторичные приборы. Двухпозиционные регуляторы.

7 Вторичные приборы. Трехпозиционные регуляторы.

8 Вторичные приборы. П, ПИ, ПИД регуляторы.

9 Вторичные приборы. Самопишущие приборы. Регистраторы.

10 Объектноориентированные контроллеры. Тепловычислители.

11 Объектноориентированные контроллеры. Вычислители количества газа.

12 Объектноориентированные контроллеры. Система контроля загазованности.

13 Объектноориентированные контроллеры. Управление теплоснабжением.

14 Универсальные программируемые контроллеры. Область применения. Решаемые задачи.

15 Управляющие ЭВМ. SCADA системы.

16 Интерфесы контроллеров. Передача данных на более высокие уровни.

17 Средства отображения информации.

18 Управляющие сигналы. Реле. Пускатели.

19 Управляющие сигналы. Симисторное управление.Твердотельное реле.

20 Средства воздействия на объект. Частотное управление электроприводом.

21 Средства воздействия на объект. Исполнительные механизмы МЭО и МЭП.

22 Средства воздействия на объект. Исполнительные механизмы МИМ.

23 Средства воздействия на объект. Отсечные электромагнитные клапаны.

24 Средства воздействия на объект. Регулирующие заслонки и запорно-регулирующие клапаны.

25 Калибровка. Поверка. Обслуживание технических средств в процессе эксплуатации.

1 Технические средства автоматизации и управления. Классификация приборов по функциональному назначению.

Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам:

- по роду измеряемой величины,

- способу получения информации,

- метрологическому назначению,

- расположению.

По роду измеряемой величины различают приборы для измерения температуры, давления, количества и расхода, уровня, состава, состояния вещества.

По способу получения информации приборы подразделяются на показывающие, регистрирующие, сигнализирующие, компари-рующие, регулирующие.

Показывающие приборы дают возможность наблюдателю получать значение измеряемой величины в момент измерения на отсчетном устройстве (шкале с цифровым указателем, пере с диаграммой). Значительное распространение получили шкаловые отсчетные устройства, основными элементами которых являются шкала и указатель. На шкалу наносятся вдоль прямой линии или по дуге окружности отметки с цифрами, соответствующими значениям измеряемой величины. Отметка наименьшего значения величины является началом шкалы, наибольшего - концом шкалы. Разность между началом и концом называется диапазоном шкалы. Расстояние между двумя отметками называется делением шкалы, а значение одного деления - ценой. Шкалы, у которых длина и цена деления не изменяются на всем диапазоне, называются равномерными, а шкалы с различными длиной и ценой делений - неравномерными.

Шкалы делятся на одно- и двусторонние. В первых нулевая отметка совпадает с началом или концом шкалы, во вторых отметки расположены по обе стороны от нуля.

Наряду со шкаловыми отсчетными устройствами применяются цифровые отсчетные устройства, позволяющие получать результат измерений в виде числового значения измеряемой величины. Они значительно снижают количество грубых ошибок при считывании и ускоряют отсчет показаний приборов.

Показывающие приборы составляют наиболее многочисленную группу приборов, получивших широкое распространение в технологических измерениях параметров процессов пищевых производств.

Регистрирующие приборы служат для автоматической записи результатов измерения на специальной бумажной ленте или диске (диаграммах). Запись на диаграмме производится пером в виде непрерывной линии или периодически печатающим механизмом и показывает изменение контролируемой величины во времени. По записи показаний можно провести последующий анализ результатов измерений за некоторый промежуток времени. Они позволяют контролировать работу персонала, управляющего технологическими процессами, помогают производить настройку регуляторов.

Регистрирующие приборы имеют особо важное значение для таких измерений, где необходимо знать изменение контролируемого параметра в течение всего процесса, например температуру теплоносителя при дистилляции.

Сигнализирующие приборы имеют специальные устройства для включения звуковой или световой сигнализации, когда измеряемая величина достигает значения, вызывающего нарушение заданных технологических параметров.

Суммирующие приборы показывают суммарное значение величины за весь промежуток времени. В этих приборах счетчики встраиваются в один корпус с показывающим или самопишущим прибором и имеют с ним одну общую измерительную систему.

Компарирующие приборы служат для сравнения измеряемой величины с соответствующими мерами. Примером могут служить рычажные весы с гирями.

Регулирующие приборы снабжены устройствами для автоматического регулирования по значениям измеряемой величины.

По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные.

Рабочие приборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены для практических целей измерения, при этом определенная их точность гарантируется заводом-изготовителем. Поправки в их показания обычно не вносятся. Лабораторные отличаются большей точностью, так как в них учитываются ошибки измерения. Они более совершенны по конструкции. Лабораторные приборы используются для поверки технических приборов и контроля продукции.

Образцовые приборы служат для поверки рабочих приборов.

Эталонные приборы предназначены для воспроизведения единицы измерения с наивысшей достижимой точностью.

По расположению различают приборы местные и дистанционные.

Местные приборы устанавливаются непосредственно на объекте или вблизи него (например, стеклянные термометры, ареометры).

Дистанционные приборы служат для передачи измеряемого параметра на расстояние. Они состоят из первичного и вторичного приборов.

2 Технические средства автоматизации и управления. Защищенность технических средств от внешних факторов. Ip код.

IP — это международная система обозначения степени защиты электронных и электрических устройств от воздействия внешних факторов (пыли и/или жидкостей). В настоящее время норматив IP активно используется и в России (обозначения по IP закреплены ГОСТ 14254-96). Этот стандарт сообщает нам о степени электробезопасности обслуживания приборов персоналом и степени собственной защиты внутренних компонентов от разрушительных внешних воздействий пыли и влаги. Согласно принятой классификации, код маркировки выглядит как IРХХ, где ХХ — две цифры, обозначающие классы защиты. Первая цифра — это степень защиты от механических повреждений (от проникновения и воздействия твердых предметов и сухих частиц — пылезащищенность), а вторая — это степень защиты от проникновения внутрь корпуса воды или каких-либо жидкостей (влагозащищенность).

Ip (степень защиты оболочки)

Ingress Protection Rating — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96).

Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (опасным токоведущим и опасным механическим частям), попадания внешних твёрдых предметов и (или) воды внутрь оболочки.

Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твёрдых предметов, вторая — от проникновения воды.^[1]

Код имеет вид IPXX, где на позициях X находятся цифры, либо символ X, если степень не определена. За цифрами могут идти одна или две буквы, дающие вспомогательную информацию. Например, бытовая электрическая розетка может иметь степень защиты IP22 — она защищена от проникновения пальцев и не может быть повреждена вертикально или почти вертикально капающей водой. Максимальная защита по этой классификации — IP68: пыленепроницаемый прибор, выдерживающий длительное погружение в воду.

Первая цифра

Первая характеристическая цифра указывает на степень защиты, обеспечиваемой оболочкой:

• людей от доступа к опасным частям, предотвращая или ограничивая проникновение внутрь оболочки какой-либо части тела или предмета, находящегося в руках у человека;

• оборудования, находящегося внутри оболочки, от проникновения внешних твёрдых предметов.

Если первая характеристическая цифра равна 0, то оболочка не обеспечивает защиту ни от доступа к опасным частям, ни от проникновения внешних твёрдых предметов.

Первая характеристическая цифра, равная 1, указывает на то, что оболочка обеспечивает защиту от доступа к опасным частям тыльной стороной руки, 2 — пальцем, 3 — инструментом, 4, 5 и 6 — проволокой.

При первой характеристической цифре, равной 1, 2, 3 и 4, оболочка обеспечивает защиту от внешних твёрдых предметов диаметром больше или равным соответственно 50, 12,5, 2,5 и 1,0 мм.

При цифре 5 оболочка обеспечивает частичную, а при цифре 6 — полную защиту от пыли.

Первая позиция — защита от проникновения посторонних предметов
Уровень	Защита от посторонних предметов, имеющих диаметр	Описание
0	—	Нет защиты
1	>50 мм	Большие поверхности тела, нет защиты от сознательного контакта
2	>12,5 мм	Пальцы и подобные объекты
3	>2,5 мм	Инструменты, кабели и т. п.
4	>1 мм	Большинство проводов, болты и т. п.
5	Пылезащищённое	Некоторое количество пыли может проникать внутрь, однако это не нарушает работу устройства. Полная защита от контакта
6	Пыленепроницаемое	Пыль не может попасть в устройство. Полная защита от контакта