41 Человеко-машинные асу тп для цеха, участка. Примеры и схемы реализации. Достоинства и недостатки схем.
Человеко-машинная система управления
1 – первичные источники информации; 2 – блоки преобразования АЦП и ЦАП; 3 устройства сопряжения с ЭВМ; 4 – электромагнитные и электромеханические исполнительные устройства; 5 – периферийные устройства; 6 – оператор
В состав АСУТП на базе мини-ЭВМ входят ветви сбора информации, передачи управляющих воздействий и связи с оператором. В качестве первичных источников информации могут использоваться как простейшие датчики , так и цифровые измерительные приборы. Система предназначена для контроля технологических режимов, сортировки изделий в пределах поля допуска и регулировки технологических режимов. Недостатки системы — невысокое быстродействие и уменьшение выхода годных изделий в результате возможных сбоев системы.
42 Технологические датчики и блоки сбора данных для систем управления оборудованием.
Технологический датчик — это устройство, преобразующее контролируемый технологический (физический) параметр в нормализованный выходной сигнал постоянного тока или напряжения. В зависимости от назначения датчики могут быть одно- или двухуровневыми.
Одноуровневая структура датчика применяется в случае использования информации о технологическом процессе в непосредственной близости от технологического оборудования (например, в локальной автоматике) и строится в зависимости от назначения по одной из схем.
В качестве первичных преобразователей применяют датчики температуры, усилия, давления и др.
В качестве вторичных преобразователей могут использоваться датчики емкостного и индуктивного типов, фотоприемники, кондуктомеры и др.
Одноуровневые технологические датчики
1 – активный чувствительный элемент; 2 – входной усилитель-нормализатор; 3 – пассивный чувствительный элемент; 4 – вторичный преобразователь; 5 – термодатчик; 6 – преобразователь термозависимое сопротивление – напряжение
Д
вухуровневые
датчики
Двухуровневые датчики применяют в случаях, когда информационный сигнал о состоянии технологического процесса необходимо передать на значительное расстояние (например, в помещение, где установлена ЭВМ) от технологического оборудования в условиях промышленных электропомех. Выходной сигнал от одноуровневого датчика 1 преобразуется в частотный сигнал модулем ПНЧ 2 и передается по длинной линии на вход модуля ПЧН 3, где происходит гальваническое разделение входных и выходных цепей, демодуляция и усиление сигнала до нормализованного значения 0—5 В
Тензопреобразователи
Преобразователь представляет собой прямоугольную балку из кремния с концентраторами механических напряжений в виде поперечных углублений, на рабочей поверхности которых сформирована тензорезистивная мостовая схема.
Термопреобразователи
Терморезистивные преобразователи:
Платиновая проволока диаметром 0,05 мм - -269 до +1100 С. ТКС - 1,391
Медная проволока -50 до + 200 С.
Сплав хромель-копель ХК 0 до 400 С
Сплав хромель-алюмель ХА
Полупроводниковые терморезистивные преобразователи:
1. Термисторы кобальт-марганцевые (КМТ), медно-марганцевые (ММТ) имеют диапазон измеряемых температур от –50 до + 200 С, высокую чувствительность, но нелинейную характеристику.
Схемы включения термометров сопротивления
Падение напряжения на ТС U зависит от величины его сопротивления, а, следовательно, от температуры окружающей среды.
Точность измерений в схеме зависит от стабильности характеристик опорного резистора Rоп , ТС Rt и источника напряжения Uпит. Поэтому используют прецизионный высокостабильный опорный резистор и стабилизированный источник питания.
Для платинового сопротивления номинальной величиной 100 Ом опорный резистор выбирается номиналом 1000 Ом, а величина опорного напряжения + 5 В. При этом мощность , рассеиваемая на ПТС, составляет 2,1 мВт.
Б
локи
сбора данных
Блок сбора данных состоит из мультиплексора, микропроцессорного модуля, интерфейса, АЦП и буфера. Аналоговый мультиплексор позволяет по программе опрашивать первичные преобразователи и вводить информацию через АЦП в микропроцессорный модуль.