
- •2010 Кгэу введение в курс «технические средства автоматизации и управления»
- •Лекция №1 Типовые структуры и средства систем автоматизации и управления технологическими процессами. Классы и типовые структуры сАиУ. Основные понятия и определения.
- •Общие сведения
- •Классификация датчиков
- •Основные принципы
- •Примеры и применение
- •Исполнительное устройство
- •Дополнительный блок
- •Противоаварийная защита – паз
- •Методы стандартизации и структура технических средств автоматизации.
- •Структура комплекса асутп.
- •Характеристики элементов регулирования и управления
- •Лекция №3 Комплексы технических средств, программно-технические комплексы. Аппаратно-программные средства распределенных сАиУ.
- •Технические средства верхнего уровня:
- •Контрольно-измерительные средства сАиУ.
- •Лекция №4 Технические средства получения информации о состоянии объекта управления, датчики, измерительные преобразователи. Гсп. Назначение, классификация, принципы построения ип.
- •Государственная система приборов и средств автоматизации промышленного назначения
- •Унификация средств автоматизации.
- •Назначение, классификация, принципы построения ип.
- •Лекция №5 Назначение, основные группы датчиков и физические принципы действия.
- •Классификация датчиков
- •Лекция №6 Методы измерения линейных и угловых перемещений. Датчики скорости (частоты вращения), положения. Датчики линейных перемещений
- •Обзор методов измерения
- •Резистивные чувствительные элементы
- •Индуктивные датчики
- •Емкостные чувствительные элементы
- •Датчики скорости (частоты вращения).
- •Бесконтактные датчики положения механизмов
- •Лекция №7 Средства измерения температуры
- •Методы и технические средства измерения температуры
- •Лекция №8 Средства измерения давления. Измерение механических усилий, давления и разряжения.
- •Особенности эксплуатации приборов для измерения давления
- •Манометр
- •Вакуумметр
- •Лекция №9 Измерение расхода пара, газа и жидкости.
- •Вихреакустические преобразователи
- •Вихревые преобразователи
- •Массовые кориолисовые расходомеры и плотномеры
- •Расходомеры вихревые
- •Расходомеры электромагнитные
- •Метод переменного перепада давления
- •Лекция №10 Уровнемеры. Методы и приборы для измерения уровня.
- •Методы и приборы для измерения уровня что необходимо учитывать при выборе уровнемера?
- •При выборе средств измерений уровня учитывается:
- •Радарный уровнемер
- •Ультразвуковые уровнемеры
- •Волноводный уровнемер
- •Датчики гидростатического давления (уровня)
- •Приборы магнитоэлектрической системы
- •Приборы электромагнитной системы
- •Приборы электродинамической системы
- •Приборы индукционной системы
- •Приборы сравнения. Принцип работы потенциометра
- •Автоматические электрические потенциометры
- •Метод измерения сопротивления
- •Использование электроизмерительных приборов
- •Лекция №12 Оптоволоконные датчики. Интеллектуальные датчики и измерительные преобразователи.
- •Интeллeктyaльныe cpeдcтвa измepeний
- •Исполнительные устройства и механизмы.
- •Лекция №13 Технические средства использования командной информации и воздействия на объект управления. Исполнительные устройства и механизмы.
- •Классификация исполнительных механизмов и регулирующих органов
- •Терминология
- •Лекция №14 Исполнительные механизмы. Классификация и основные характеристики.
- •Исполнительные механизмы (им) классифицируются по следующим признакам:
- •Основные элементы электрических им
- •Эксплуатационные характеристики им:
- •Позиционеры
- •Управление им
- •Типы устройств, рекомендуемых для управления механизмами
- •Лекция №15 Электродвигательные и электромагнитные им.
- •Электромагнитные им.
- •Лекция №16 Регулирующие органы.
- •Регулирующие органы дроссельного типа.
- •Лекция №17 Частотно-регулируемый привод. Проекты асу технологических процессов и установок коммунального хозяйства с применением частотно-регулируемых приводов.
- •Управляющие устройства.
- •Лекция №18 Технические средства обработки, хранения информации и выработки управляющих воздействий Система управления
- •Типы систем автоматического управления
- •Регулятор (теория управления)
- •Лекция №19 Контроллеры и регуляторы
- •Общие сведения
- •Контроллеры.
- •Лекция №20 Программируемые логические контроллеры.
- •Промышленные информационные сети.
- •Лекция №22 Промышленные информационные сети в системах автоматизации и управления технологическими процессами, их назначение и классификация. В качестве введения
- •Фабрика будущего
- •Текущее состояние
- •"Закрытые" и "открытые" системы связи
- •Модель взаимосвязи открытых систем
- •Применение osi-модели в промышленных сетях
- •2. Основные сетевые топологии
- •Структура "звезда"
- •Структура "кольцо"
- •Структура "шина"
- •3. Передача данных
- •Интерфейс rs-232c
- •Интерфейс rs-422
- •Интерфейс rs-485
- •4. Методы доступа к шине
- •Случайный метод доступа к шине (csma/cd)
- •Метод передачи маркера (The Token Passing Method)
- •Метод master-slave
- •5. Основные критерии выбора
- •Лекция №23 Классификация, основные характеристики интерфейсов систем автоматизации и управления. Последовательные и параллельные интерфейсы.
- •6. Промышленные сети
- •1. Циклический трафик.
- •2. Периодический трафик.
- •3. Обслуживание сообщений.
- •Общее заключение
- •Лекция №24 Локальные управляющие вычислительные сети (лувс), технические средства и методы управления доступом к моноканалам лувс Локальные управляющие вычислительные сети
- •Топология сети
- •Сетевая архитектура Ethernet
- •Программное обеспечение сАиУпрограммное обеспечение саиу
- •Лекция №25 Программное обеспечение систем автоматизации и управления.
- •Примеры scаda-систем.
- •Технические характеристики
- •Стоимостные характеристики
- •Эксплуатационные характеристики
- •Требования к системам верхнего уровня
- •Лекция №27 Принципы построения, классификация и технические характеристики; видеотерминальные средства, мнемосхемы, индикаторы; операторские панели и станции, регистрирующие и показывающие приборы
- •Отображение параметров контроля технологического процесса
- •Отображение элементов управления параметрами технологического процесса
Лекция №14 Исполнительные механизмы. Классификация и основные характеристики.
Исполнительные механизмы (ИМ) являются средствами воздействия на технологический процесс. ИМ предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического и дистанционного управления, а запорная и позиционно-регулирующая трубопроводная арматура с электроприводом используется в системах дистанционного управления при автоматизации различных технологических процессов.
Исполнительные механизмы (им) классифицируются по следующим признакам:
1. По назначению работы
- Запорные (отсечные, предохранительные)
- Регулирующие (задвижки)
- Запорно-регулирующие клапаны (КЗР)
2. По типу рабочего регулирующего органа
- Седельные
- С диафрагменной заслонкой
- Клеточные
- Шаровые
- Пробковые
- Дисковые поворотные затворы и заслонки
- Пилотные
3. По виду перемещения регулирующего органа
- Однооборотные (МЭО рычажные)
- Однооборотные и неполноповоротные (0,25 - 0,63 об.) фланцевые (МЭОФ)
- Многооборотные регулирующие задвижки с постоянной скоростью (МЭМ)
- Прямоходные поступательного действия для прямолинейного перемещения регулирующих органов с постоянной скоростью (МЭП, МЭПК, КЗР, краны)
4. По управлению направлениями потоков
- Прямые
- Угловые
5. По типу управления потоками
- Двухходовые (запорные)
- Трехходовые (распределительные, смесительные)
- Четырехходовые (распределительные, смесительные)
6. По типу управляющего сигнала
- Пневматические
- Электрические
- Электропневматические
- Гидравлические
7. По типу привода
– Механический
- Пневматический (мембранный, поршневой, лопастный)
- Электропневматический
- Пневмомеханический
- Электромеханический
- Пневмогидравлический
- Гидравлический
8. По исполнению вида исполнительного устройства
- НО - нормально открытые
- НЗ - нормально закрытые
- произвольного положения
9. По характеристике преобразования (сигнал - положение ИМ)
- Линейные
- Экспоненциальные
- Логарифмические
10. По виду управляющего сигнала
- Аналоговые
- Дискретные 2-х позиционные (статические и динамические)
- Дискретные 3-х позиционные (статические и динамические)
11. По оснащению дополнительным оборудованием
- МПУ (HART, интерфейс), команда (управление, конфигурация) - состояние (оборудования)
- Позиционер (пропорциональный ИМ)
- Пилотный механизм
- Ручной дублер
- Указатель положения регулирующего органа индуктивный, реостатный, токовый
- Датчики крайних положений, блоки концевых выключателей
Основные элементы электрических им
К основным элементам электрических ИМ относятся:
- электродвигатель (асинхронные одно- и трехфазные с короткозамкнутым ротором типа ДАУ, АОЛ, 4А, синхронные с электромагнитной редукцией типа ДСР),
- редуктор, понижающий число оборотов,
- выходное устройство для механического сочленения с регулирующим органом,
- ручной привод (ручной дублер) на случай выхода из строя системы автоматики или для наладки,
- устройства, самоторможения при отключении электродвигателя,
- при перегрузках на валу двигатель отключается механическим устройством ограничения предельного момента, которое
воздействует на один из моментных выключателей (в зависимости от направления движения вала),
- устройство обратной связи в системах автоматического управления,
- устройства для дистанционного указания положения вала ИМ и сигнализации положения механизма.