Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Конструирование и производство приборов"

ОСНОВЫ

АВТОМАТИКИ

Лабораторные работы (практикум)

В 2 частях

Часть 2

Минск 2009

УДК 671.1

В.Т.Минченя, А.Л.Савченко, М.И.Филонова

Рецензенты: Смирнов В.Г., Самойленко А.В.

Методическое пособие предназначено для студентов специальности "Механические и электромеханические аппараты и системы", а также для студентов изучающих дисциплины "Основы автоматики и автоматизация производственных процессов", "Автоматизация производственных процессов в ювелирной промышленности". Пособие включает в себя основные лабораторные работы по читаемым курсам.

Первая часть «Основы автоматики» вышла в издательстве «Технопринт» в 2003

году.

Лабораторная работа № 4 Исследование систем нечислового управления отдельными циклами технологической

машины 56

Лабораторная работа № 6 Изучение цифровых систем управления технологическим оборудованием 83

Лабораторная работа № 7 Изучение релейных контактных и бесконтактных систем управления технологическим

оборудованием 89

Лабораторная работа № 8 Средства автоматизации основных операций в ювелирном производстве 99

Лабораторная работа № 9 Составление структурных схем автоматизированных систем контроля 110

4

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Выполнение лабораторных работ связано с эксплуатацией различных лабораторных установок и приборов. Поэтому каждый студент должен пройти инструктаж по правилам техники безопасности с записью в специальном журнале.

Перед началом лабораторной работы студент должен:

–ознакомиться с заданием и лабораторной установкой;

–иметь на рабочем месте только те предметы и оборудование, которые необходимы для выполнения работы.

В процессе выполнения работы студент должен:

–начинать выполнение работы и включать оборудование только с разрешения преподавателя;

–соблюдать описанный в методических указаниях порядок выполнения работы;

–при возникновении аварийной ситуации сообщать о случившемся преподавате-

лю.

Запрещается:

–включать оборудование, не относящееся к выполняемой работе;

–оставлять включенное оборудование без присмотра;

–отвлекать товарищей, выполняющих другие лабораторные работы;

–оставаться в лаборатории при выполнении работы одному.

После окончания лабораторной работы студент должен:

–выключить лабораторную установку и привести в порядок рабочее место;

–доложить об окончании работы преподавателю.

Помещение лаборатории по степени опасности поражения электрическим током относится к категории II – помещение с повышенной опасностью, то есть сухое отапливаемое помещение с относительной влажностью воздуха не выше 75% и температурой от 5 до 30°С, напряжение 220/380В, токопроводящие полы, возможность прикосновения к элементам системы центрального отопления. Большая часть лабораторных установок питается от сети 220 В, поэтому требуется соблюдать меры электробезопасности:

–не допускать одновременного прикосновения к металлическим корпусам электроустановок и металлоконструкциям, имеющим соединение с землей;

–при возникновении нарушений в работе электрооборудования обесточить лабораторию;

–при обнаружении нарушений защитного заземления доложить об этом преподавателю;

–не нарушать маркировку розеток и элементов оборудования, расположение информационных табличек.

В некоторых лабораторных установках используются ртутные термометры. Ртуть

относится к токсичным материалам, предельно допустимая концентрация паров ртути в рабочем помещении 0,01 мг на 1 м3. Поэтому при повреждении термометра следует немедленно доложить преподавателю о случившемся, капельки ртути должны немедленно убираться с пола.

В некоторых лабораторных установках используется пневматическое оборудование, работающее при высоком давлении. Поэтому перед началом работы требуется осмотреть трубопроводы на предмет обнаружения повреждений, которые могут привести

кпросачиванию воздуха. При обнаружении просачивания воздуха в процессе работы следует немедленно выключить оборудование и доложить о случившемся преподавателю.

5

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТ

Каждая лабораторная работа включает большое количество теоретического материала, который не может быть усвоен в полном объеме в процессе лабораторных занятий. Поэтому студентам рекомендуется выполнять предварительную подготовку, которая включает изучение теоретического материала и оформление заготовки отчета. Качество усвоения предложенного материала студент контролирует самостоятельно, в том числе с помощью ответов на контрольные вопросы, приведенные в конце каждой работы. В процессе лабораторного занятия студент выполняет практическую часть работы, обработку результатов и окончательно оформляет отчет, после чего защищает его путем ответов на вопросы, поставленные преподавателем.

Отчет оформляется на листах формата А4 и включает титульный лист, цель работы, результаты в соответствии с разделом «Содержание отчета» и, при необходимости, выводы. Образец титульного листа показан ниже.

Результаты измерений в лабораторных работах представляются в соответствии с ГОСТ 8.207-76. При статистической обработке результатов (число измерений n не менее 5) считается, что результаты принадлежат нормальному распределению и выполняются следующие операции:

исключить известные систематические погрешности из результатов наблюдений;

вычислить среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений ~ ,

A

принимаемое за результат измерения; вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата наблюдения

по формуле:

где xi – измеренное значение; ~ – среднее арифметическое;

A

вычислить доверительные границы погрешности результата измерения по форму-

ле

~

t A ,

где t – коэффициент Стьюдента, при доверительной вероятности Р = 0,95 и числе результатов наблюдений n = 5 t = 2,776; при n = 4 t = 3,182.

Результат представляется в виде: ~ ± ε, Р = 0,95.

A