- •«Технічні засоби автоматизації»
- •6.100101 «Енергетика та електротехнічні системи в агропромисловому комплексі»
- •Лекція 1. Технічні засоби автоматизації: основні поняття, класифікація
- •1.1. Класифікація тза по функціональному призначенню в аск
- •1.2. Тенденції розвитку тза
- •1.3. Методи зображення тза
- •1.4. Основні принципи побудови тза
- •1.5. Основні характеристики елементів автоматики
- •1.6. Динамічний режим роботи елементів
- •Лекція 2. Державна система приладів
- •2.1. Основні принципи побудови дсп
- •2.2. Класифікація виробів за дсп
- •2.3. Функціонально-ієрархічна структура дсп
- •2.3. Конструктивно-технологічна структура дсп
- •2.4. Нормувальні перетворювачі
- •2.5. Перетворювач сигналів резистисторних давачів у стандартний струмовий сигнал
- •2.6. Перетворювач малих постійних напруг у стандартний струмовий сигнал
- •2.7. Пристрої, що забезпечують роботу датчиків у вибухонебезпечних приміщеннях
- •2.8. Бар'єр захисту від іскри
- •2.9. Блок живлення датчиків
- •2.10. Параметри аналогових і дискретних сигналів
- •Лекція 3. Вимірювальні перетворювачі
- •3.1. Загальні відомості про перетворювачі
- •3.2. Класифікація й загальні характеристики перетворювачів
- •3.3. Структурні схеми вимірювальних перетворювачів
- •3.4. Статичні й динамічні характеристики вимірювальних перетворювачів
- •Лекція 4. Датчики
- •4.1. Основні поняття
- •4.2. Класифікація датчиків
- •4.3. Характеристики датчиків
- •4.3.1. Передатна функція
- •4.3.2. Діапазон вимірюваних значень (максимальний вхідний сигнал)
- •4.3.3. Діапазон вихідних значень
- •4.3.4. Точність
- •4.3.5. Калібрування
- •4.3.6. Помилка калібрування
- •4.3.7. Гістерезис
- •4.3.9. Насичення
- •4.3.10. Відтворюваність
- •4.3.11. Зона нечутливості
- •4.3.12. Розв'язна здатність
- •4.3.13. Спеціальні характеристики
- •4.3.14. Вихідний імпеданс
- •4.3.15. Сигнал порушення
- •4.3.16. Динамічні характеристики
- •4.3.17. Фактори навколишнього середовища
- •4.3.19. Характеристики датчиків, які обґрунтовані умовами їх застосування
- •4.3.20. Статистична оцінка
- •4.4. Основні схеми включення вхідних пристроїв у аск
- •4.5. Лінії зв'язку вимірювальних пристроїв
- •4.5.1. Чотирипровідна лінія зв'язку.
- •4.5.2. Трипровідні лінія зв'язку.
- •4.5.3. Двопровідна лінія зв'язку.
- •4.6. Характеристики лінії зв'язку зі струмовими сигналами й сигналами напруги.
- •4.7. Особливості підключення споживачів до ліній зв'язку.
- •4.7.1. Лінія зв'язку по напрузі.
- •4.7.2. Струмова лінія зв'язку.
- •4.7.3. Комбіновані лінії зв'язку.
- •4.8. Перспективи розвитку датчиків
- •Лекція 5. Підсилювачі
- •5.1. Класифікація й характеристики підсилювачів
- •5.2. Зворотні зв'язки в підсилювачах
- •5.3. Типи електронних підсилювачів
- •5.4. Електромашинні підсилювачі
- •5.5. Магнітні підсилювачі
- •Лекція 6. Інформаційні електричні машини. Виконавчі елементи. Ч.1.
- •6.1. Тахогенератори.
- •6.2. Сельсини
- •6.3. Загальні відомості про виконавчі елементи
- •6.4. Класифікація виконавчих елементів
- •6.5. Гідравлічні виконавчі механізми
- •6.6. Пневматичні виконавчі механізми
- •6.7. Електронагрівачі
- •6.8. Електромагніти
- •Лекція 7. Виконавчі елементи. Ч.2.
- •7.1. Муфти
- •7.2. Електродвигуни
- •7.3.1. Двигуни постійного струму
- •7.2.2. Синхронні мікродвигуни
- •7.3.3. Асинхронні двигуни
- •7.4. Крокові двигуни
- •7.4.1. Принцип дії крокових двигунів
- •7.4.2. Крокові двигуни з пасивним ротором
- •7.4.3. Крокові двигуни з активним ротором
- •7.4.4. Крокові синхронні двигуни активного типу
- •7.4.5. Реактивні крокові двигуни
- •7.4.6. Індукторні крокові двигуни
- •7.4.7. Кд з постійними магнітами
- •7.4.8. Кд зі змінним магнітним опором
- •7.4.9. Гібридні кд
- •7.4.10. Біполярні й уніполярні кд
- •7.4.11. Лінійні крокові синхронні двигуни
- •7.4.12. Режими роботи синхронного крокового двигуна
- •Лекція 8. Керуючі елементи автоматики
- •8.1. Програмовані контролери
- •8.1.1. Визначення, історія появи й розвитку
- •8.1.2. Особливості плк у порівнянні із традиційними тза й еом
- •8.1.3. Класифікація плк
- •8.1.4. Функціонально-конструктивна схема модульного плк. Состав і призначення основних модулів.
- •8.1.5. Архітектура й загальна організація модульного плк
- •8.1.6. Поняття циклу роботи плк
- •8.1.7. Пристрою програмування плк (програматор)
- •8.1.8. Програмно-математичне забезпечення (пмз) контролерів
- •8.2. Пристрою зв'язку з об'єктом
- •8.2.1. Дискретні модулі пзо.
- •8.2.2. Аналогові модулі пзо.
- •8.2.3. Модуль дискретного вводу/виводу.
- •8.2.4. Модулі комунікаційного зв'язку.
- •8.3. Електромагнітні реле
- •8.3.1. Основні параметри й характеристики електромагнітних реле
- •8.3.2. Електромагнітні реле змінного струму
- •8.3.3. Електромагнітні реле постійного струму
- •8.3.4. Поляризовані електромагнітні реле
- •8.3.5. Магнітні пускачі
- •8.4. Спеціальні реле
- •8.4.1. Теплові реле
- •8.4.2. Реле часу
- •8.5. Безконтактні релейні елементи
- •8.5.1. Транзисторні й трансформаторні схеми керування
- •8.5.2. Безконтактні магнітні реле
6.4. Класифікація виконавчих елементів
Виконавчі елементи (ВЕ) систем автоматики призначені для створення керуючого впливу на регулювальний орган (РО) об'єкта керування (ОК). При цьому змінюється положення або стан РО, що приводить в остаточному підсумку до зміни положення або стану ОК відповідно до алгоритму керування. Один з варіантів класифікації виконавчих елементів АСК представлений на рис.6.16.
Рис. 6.16. Один з варіантів класифікації ВЕ АСК.
Залежно від керуючого впливу на виході ВЕ діляться на два види: силові й параметричні. Зміна просторового положення РО можливо в тому випадку, якщо ВЕ створюють керуючий вплив у вигляді сили або моменту. Такі ВЕ одержали назву силових. До них ставляться електромагніти, електромеханічні муфти, різні види двигунів.
В АСК траєкторією машино-тракторного агрегату є двигун, що змінює положення керма при відхиленні дійсного значення курсу від заданого. Пристрій, що містить двигун, редуктор і елементи керування двигуном (підсилювач, реле, контактор, золотниковий розподільник і т.п.), називають силовим приводом, або просто приводом. Залежно від виду енергії живлення розрізняють електро-, пневмо- , гідро- і комбіновані приводи.
Ще одним варіантом ВЕ є привод, що стежить, який відтворює на виході задане на вході переміщення, але з більшим механічним зусиллям, тобто момент або сила на виході його суттєво більше, чим на вході. привод, що стежить, широко застосовується в автоматичних маніпуляторах (роботах), верстатах із числовим програмним керуванням (ЧПК), для керування прокатними станами і т.д. привод, Що Стежить, є часткам случаємо систем, що стежать, формально цей привод ставиться не до елементів автоматики, а до пристроїв, тому що в ньому поєднуються кілька елементів. Але в складні (комплексних) АСК привод може розглядатися як один функціональний елемент - виконавчий.
Зміна стану РО пов'язане зі зміною його параметрів (опору, магнітного потоку, температури, швидкості й т.п.) або параметрів енергії живлення (напруги, струму, частоти, фази - в електричних пристроях; тиску робочого середовища - у пневматичних і гідравлічних пристроях).
ВЕ, що змінюють стан РО – параметричні (електромагнітні реле, контактори, тиристорні й транзисторні реле). Наприклад, в автоматичному керуючому пристрої термостата ВЕ є підсилювач, навантаженням якого служить нагрівальний елемент РО термостата. При відхиленні температури від заданого значення змінюється вхідна напруга підсилювача; при цьому змінюється й вихідна напруга, а отже, і струм у нагрівальному елементі й температура в термостаті. У цьому пристрої підсилювач сполучає в собі функції й підсилювача, і ВЕ. Він створює керуючий вплив (напруга, струм), що змінює температуру нагрівального елемента, наприклад РО. Таке використання підсилювачів досить часто зустрічається в пристроях автоматики. Підсилювачі можуть бути й параметричним ВЕ.
Силові ВЕ залежно від характеру руху їх вихідного вала можна розділити на три види: з лінійним, поворотним (кут повороту менше 360°) і обертальним (кут повороту більше 360°) рухами. Статистична характеристика ВЕ може бути лінійної, нелінійної, реверсивної, нереверсивної і т.д.
До силових ВЕ пред'являється ряд вимог, які обумовлені конструкцією й алгоритмом роботи ОК, умовами експлуатації й т.п. Основними вимогами, яким повинні задовольняти характеристики й параметри ВЕ, є наступні:
максимальна сила або момент, що розвиває ВЕ, повинні бути більше аналогічних величин РО, необхідних для переміщення об'єкта керування у всіх режимах роботи;
висока швидкодія;
максимальний ККД;
статична характеристика ВЕ повинна бути близька до лінійної, якщо в процесі роботи керуючий вплив, створюваний ВЕ, повинне плавно регулюватися;
мінімальний поріг чутливості; невелика потужність керування ВЕ; висока надійність і довговічність; невеликі розміри й маса.
