
- •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
Введение
В.1. Роль и место курса “Технические средства автоматизации” в учебном процессе
В.2. Основные направления развития технических средств
В.3. Самостоятельная работа студентов и контроль знаний
Современный инженер, занятый созданием и эксплуатацией систем автоматизированного управления технологическими процессами, должен обладать широкими познаниями в области функционального состава и принципов действия используемых при этом технических средств.
Цели и задачи изучения дисциплины – получение фундаментальных теоретических знаний и практических навыков разработки, выбора, наладки и эксплуатации современных технических средств автоматизации технологических процессов и производств.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ
принципы построения и функционирования электрических, электронных, пневматических и гидравлических регуляторов и приборов;
принципы построения и функционирования типовых технических средств автоматизированных систем управления;
методы определения статических и динамических характеристик типовых средств автоматизации.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ НЕОБХОДИМО УМЕТЬ
выбирать технические средства, необходимые для реализации заданных алгоритмов регулирования и управления;
конструировать из серийных элементов технические средства автоматизации с заданными характеристиками и алгоритмами управления;
составлять технические задания на разработку нестандартных технических средств автоматизации;
определять характеристики технических средств.
В.1. Роль и место курса “Технические средства автоматизации” в учебном процессе
Дисциплина «Технические средства автоматизации » формирует у будущих инженеров и исследователей знания и умения разработки, выбора, настройки и эксплуатации технических средств автоматизации технологических процессов, дает примеры их конструктивного применения.
Изучение данной дисциплины основывается на учебном материале, излагаемом в курсах “Высшая математика”, “Вычислительная техника и программирование”, “Электротехника и электроника”, “Теоретическая механика”, “Гидравлика”, “Теория автоматического управления”.
Материал дисциплины “Технические средства автоматизации” используется при изучении профилирующих курсов “Автоматизация технологических процессов и производств”, “Проектирование систем автоматизации” а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Данное пособие ориентировано на ознакомление студентов специальности 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств» с основными принципами построения и функционирования технических средств автоматизации и может быть полезно для более глубокого изучения материала.
В.2. Основные направления развития технических средств автоматизации
В последние годы развитие промышленных технологий предъявляет повышенные требования к точности, быстродействию и надежности систем автоматического управления. Революционные достижения в области микроэлектроники и вычислительной техники обеспечили широкое внедрение современных полупроводниковых и цифровых устройств в системах автоматизированного управления. Получили развитие интегрированные устройства сбора и первичной обработки данных о состоянии объекта управления, формирующие стандартный аналоговый или цифровой информационный сигнал. Управляющие устройства, как правило, реализуются на базе промышленных микроЭВМ, микропроцессоров и однокристальных микроконтроллеров. Широко используются специализированные микроконтроллеры, ориентированные на автоматическое управление конкретным классом объектов. Расширяется область применения цифровых контроллеров для построения локальных и централизованных систем управления. Особенно быстрыми темпами развиваются технические средства для реализации распределенных систем управления.
Знание теоретических основ построения и функционирования технических средств автоматизации является необходимым условием создания современных систем управления на новой элементной базе.
В.3. Самостоятельная работа студентов и контроль знаний
Для успешного изучения дисциплины «Технические средства автоматизации» необходимо регулярно работать над закреплением и углублением знаний. Предлагаемое пособие лишь направляет движение познания, но не охватывает в полном объеме всей дисциплины. Списки использованных и рекомендуемых дополнительных источников приведены в конце пособия.
Теоретический курс подкреплен необходимым набором лабораторных работ, охватывающих наиболее сложные разделы.
Контроль знаний проводится в форме регулярных собеседований, при выполнении и приеме лабораторных работ.
Систематическая работа с разделами пособия поможет успешно сдать экзамен и качественно на современном уровне выполнить соответствующие разделы дипломного проекта.