
- •Технические средства автоматизации
- •Технические средства автоматизации
- •Содержание
- •Введение
- •В.1. Роль и место курса “Технические средства автоматизации” в учебном процессе
- •В.2. Основные направления развития технических средств автоматизации
- •1. Технические средства автоматизации
- •1.1 Основные принципы построения тса
- •1.2 Классификация приборов и устройств тса
- •1.3 Стандартизация сигналов гсп
- •1.4 Агрегатные комплексы гсп.
- •1.5 Структура систем управления
- •2. Электрические и электронные средства автоматизации
- •2.1. Датчики и измерительные преобразователи для измерения температуры
- •2.1.1 Термоэлектрические преобразователи (Термопары)
- •2.1.2 Термопреобразователи сопротивлений
- •2.1.3. Измерительные (нормирующие) преобразователи
- •2.1.4. Датчики-реле температуры
- •2.2. Датчики перемещения
- •2.2.1. Реостатные датчики
- •2.2.2. Тензодатчики
- •2.2.3 Электромагнитные датчики
- •2.2.4 Емкостные датчики
- •2.2.5 Фотодатчики линейных и угловых перемещений
- •2.2.6. Магнитомодуляционные преобразователи
- •2.3. Приборы для измерения давления
- •2.4. Приборы для измерения и контроля расхода
- •2.5. Приборы для измерения состава веществ
- •2.6. Приборы для измерения и контроля массы
- •2.7. Приборы для измерения и контроля уровня
- •2.8. Электрические датчики-реле
- •3. Электрические исполнительные механизмы
- •3.1. Электромагнитные исполнительные механизмы
- •3.2. Электродвигательные исполнительные механизмы
- •3.3. Пусковые устройства
- •3.4. Вспомогательные устройства
- •3.5. Характеристики исполнительного механизма постоянной скорости
- •4. Регуляторы
- •4.1. Регуляторы прямого действия
- •4.2. Двухпозиционные регуляторы
- •4.2.1. Процесс регулирования в системе с двухпозиционным регулятором
- •4.2.2. Характеристики систем с двухпозиционными регуляторами для различных типов объектов
- •4.3 Аналоговые регуляторы
- •4.3.1 Аналоговый пропорциональный регулятор
- •4.3.2. Аналоговый интегральный регулятор
- •4.3.4. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор
- •4.4. Аппаратная реализация функциональных узлов регуляторов
- •4.4.1. Магнитные усилители
- •4.4.2. Модуляторы, усилители, демодуляторы
- •4.4.3. Дифференциаторы и интеграторы
- •4.5. Регуляторы с исполнительным механизмом постоянной скорости
- •4.5.1. Пропорциональный регулятор
- •4.5.2. Пропорционально-интегральный регулятор
- •4.5.3. Формирование импульсного пид_закона регулирования
- •4.6. Агрегатные комплексы средств автоматизации
- •4.6.1. Функциональный состав агрегатных комплексов
- •4.6.2. Особенности реализации функциональных элементов в ак “Каскад-2”
- •4.6.3. Регулятор р-17
- •4.6.4. Регулятор р-27
- •4.7. Цифровые системы управления и регулирования
- •4.7.1. Принципы организации эвм
- •4.7.2. Цикл выполнения команд в эвм
- •4.7.3. Общие принципы организации ввода-вывода
- •4.7.4. Программный режим ввода-вывода
- •4.7.5. Обмен информацией в режиме прерывания программы
- •4.7.6. Прямой доступ к памяти
- •4.7.7. Подключение внешних устройств
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •П осле изучения главы необходимо знать
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •6. Гидравлические и пневматические средства автоматизации
- •6.1 Рабочие жидкости и газы
- •6.2 Элементы пневматических и гидравлических систем
- •6.2.1 Гидравлические и пневматические сопротивления
- •6.2.3 Гидравлические и пневматические емкости
- •6.2.4 Гидро(пневмо)механические преобразователи
- •6.2.5 Механогидравлические преобразователи
- •6.3. Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы
- •6.4 Механогидравлические и механопневматические усилители
- •6.5. Гидравлические и пневматические корректирующие устройства
- •6.6. Электромеханические преобразователи
- •6.7. Примеры реализации пневморегуляторов.
- •Заключение
- •Список использованных источников
3.2. Электродвигательные исполнительные механизмы
Электродвигательный исполнительный механизм состоит из электродвигателя постоянного или переменного тока, который преобразует электрическую энергию во вращательное движение, редуктора, который снижает частоту вращения и повышает крутящий момент на выходе и вспомогательных элементов. В общем случае его схема имеет вид представленный на рисунке (3.3).
Дублер предназначен для ручного управления РО в случае отключения электроэнергии. Он выполнен в виде маховика привода редуктора. ПУ - пусковое устройство, предназначенное для подачи напряжения на электродвигатель. ПРУ - переключатель режимов управления пусковым устройством. Он подключает входы ПУ к выходам автоматического управляющего устройства (АУУ) или к выходам органов ручного дистанционного управления (ОРДУ) для организации ручного (дистанционного, местного) управления. КВ - концевые выключатели, связанные с выходным валом редуктора и предназначенные для отключения электродвигателя в крайних положениях рабочего органа (РО). РД - реостатный датчик положения, предназначенный для организации требуемого закона регулирования и дистанционного контроля положения РО. ИД - индукционный датчик, предназначенный для тех же целей. ДУП - дистанционный указатель положения.
Двигатели
ИМ работают в повторно-кратковременном
режиме, т.к. за время своего действия
они не успевают нагреваться до
установившейся температуры, а время
паузы
.
В зависимости от модификации они имеют
мощность от 10вт до 15квт и частоту вращения
75-3000об/мин. Редукторы могут быть
червячными, цилиндрическими, планетарными.
Наиболее распространены исполнительные
типа МЭО, среди них:
МЭО-К - однооборотные для контактного пускового устройства,
МЭО-Б - однооборотные для бесконтактного управления,
МЭП - прямоходовые ИМ.
Маркировка исполнительных механизмов имеет вид представленный на рисунке 3.4. Типовые значения момента: 16, 40, 100,.. 10000нм; времени перемещения - 10, 25, 63,...160с; угла - 0.25 оборота.
Для многооборотных ИМ типа МЭМ типовые значения: момента - 40, 100нм; времени перемещения - 25, 63, 250,400с; угла - 10, 25, 63, 100, 250 оборотов.
В маломощных ИМ используются синхронные низкооборотные электродвигатели с электромагнитной редукцией типа ДСР и асинхронные однофазные конденсаторные двигатели ДАУ. В мощных ИМ используются трехфазные асинхронные двигатели 4А и ВАО. При контактном управлении ИМ используют электромагнитные пускатели или реле. Бесконтактное управление реализуется реверсивными пускателями типа БПР-2 или БПР-3 (трехфазный).
Для
защиты от поломок при обеспече
нии
необходимой плотности закрытия клапанов
используют реле максимального тока или
электромагнитные муфты крутящего
момента.
В ИМ устанавливаются концевые выключатели и реостатные датчики положения. На старом МЭОК такой блок называется КДУ (колонка дистанционного управления). В его состав входит реостатный датчик и 4 концевых выключателя. Исполнительные механизмы обычно комплектуются одним из блоков датчиков:
БДМ-6, имеющим 2 индуктивных датчика и 4 выключателя;
БДР-П, имеющим 4 реостатных датчика для контроля угла в пределах 0-900 и 0-2400;
БСПР, содержащим 2 реостатных датчика и 4 переключателя;
БСПИ, имеющим 2 индуктивных датчика и 4 переключателя.
ИМ типа МЭО оснащаются блоками сигнализации положения, имеющими 4 концевых микропереключателя (220в, 30ВА) и блок датчиков. В ИМ устанавливаются блоки датчиков:
БСПИ-10, имеющий один индуктивный датчик;
БСПР-10, имеющий два реостатных датчика;
БСПТ-10, имеющий один токовый датчик, формирующий токовый выходной сигнал по стандарту ГСП.
В обозначении механизмов с блоками сигнализации имеется дополнительный индекс, соответственно "И", "Р", "Т". Индуктивные датчики питаются однофазным переменным током напряжением 12в. Реостатные датчики имеют полное сопротивление 100 (250)ом для механизмов с полным ходом 0.25 (0.63) оборота.
В многооборотные механизмы типа МЭМ устанавливаются асинхронные двигатели типа 4А и АОЛ. Они также обеспечиваются концевыми выключателями и датчиками положения БДИ-6, БДР-П.
Исполнительные механизмы типа МЭО-К комплектуются 3х-фазными двигателями типа 4А или АОЛ и датчиками БСПИ-10 (индуктивными) или БСПР-10 (реостатными).
Исполнительный механизм ИМТМ-40/2,5 - 83 предназначен для быстрого перемещения запорного органа и имеет ход 900. Привод - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. В цепи управления - концевые выключатели.
Прямоходные ИМ типа МЭП развивают усилие на штоке 1000, 2500н, имеют ход штока 10-160мм и время полного перемещения 10-160с.