Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Otvety_TOAT.doc
Скачиваний:
180
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
740.35 Кб
Скачать
  1. Общие сведения о системах автоматики, телемеханики и связи.

Автоматика – отрасль науки и техники, включающая теорию и методы автоматического управления, принципы построения автоматических систем и технических средств автоматизации.

К системам железнодорожной автоматики относятся: автоматическая блокировка, электрическая централизация, диспетчерская централизация, горочная автоматическая централизация, ограждающие устройства.

Автоматическим управлением наз-ся управление техническим объектом, осуществляемое без непосредственного участия человека. Если функции управления частично выполняет человек, то системы автоматизированные.

Система автоматизированного управления (САУ)-состоит из управляемого объекта(УО), автоматического управляемого устройства(АУУ), взаимодействующих между собой.

Алгоритм функционирования – совокупность предписаний для правильного выполнения технического процесса.

Алгоритм управления - совокупность предписаний для организации внешних воздействий на УО со стороны АУУ.

В системе автоматического управления устройство предварительной обработки информации 1 воспринимает воздействие внешней среды и внутренние контрольные воздействия. К внешним возд-ям отн-ся изм-ия нек-ых параметров( темп-ры, давления и т.д.),возд-ия со стороны чел-ка-оператора или др. автоматической системы. Блок 1 сод-ит разнообразные датчики и органы управления. В задающем или программном устр-ве 2, опред-ем алгоритм функцион-ия САУ, хранится прог-ма работы системы,записанная на каком либо носителе. Устройство 3 формирования команд управления реализует алгоритм управления в зависимости от прог-мы работы системы и поступающих в данны момент времени внешних и контр-ых воздействий.блок 3 реализуется в виде нек-го логич-го или вычислит-го устр-ва,а в совр-ых системах обычно сод-ит микропроцессор или микроЭВМ. Усилительно-преобразовательное устройство 4 усиливает и преобразовывает сигналы управления, вырабатываемые блоком 3,а также включает исполнительное устройство 5. Устройство 5,содержащее двигатели,приводы,рее,клапаны и др.исполн-ые механизмы,воздействует на управляемый объект 6. С помощью датчиков измерит-ое устройство 7 фиксирует рез-ты управления на выходе САУ и подает их на вход системы, чем обеспечивается обратная связь.

Телемеханика – область техн-ой науки об управлении объектами на расстоянии с помощью посылки спец-ых кодир-ых сигналов. Телемех-ая система сод-ит органы управления и контроля ОУК, управл-ые объекты ОУ, а также устр-ва кодирования УК и декодирования УД, к-ые обеспечивают передачу по линии связи большого кол-ва инф-ии, необходимой для осущ-ия управления и контроля управляемыми объектами. Аналогичную структуру имеют системы связи,служащие для передачи данных и речевых сигналов. В них передающее (ПерУ) и приемное (ПрУ) устройства решают задачи модуляции и демодуляции сигналов, поступающих к абоненту А, и задачи разделения каналов связи.

  1. Классификация и общие характеристики элементов автоматики и телемеханики

Элементом автоматики наз-ся простейшее автоматическое устройство, к-ое преобразует вх.сигнал х в вых.сигнал y. Число как входов,так и выходов может быть больше одного.

Преобразование сигналов может быть: количественным - сигналы х и y имеют одинаковую размерность, но отличаются параметрами(амплитуда,частота, фаза и т.п.), трансформаторы,усилители,стабилизаторы; качественным- преобразуется род энергии и сигналы х и y имеют различную размерность(датчики,двигатели,генераторы и т.д.); информационным- происходит тогда,когда состояние выходов элемента содержит инф-ию о состоянии его входов(такое преобразование осуществляют логические элементы).

Измерительные эл-ты- расположены на входах автомат-ой системы и составляют основное число элементов, их которых строятся устройство предварительной обработки информации и измерительное устройство.

Управляющие эл-ты- составляющие обычно основное число элементов САУ, получают сигналы от измерительных элементов и реализуют алгоритм функционирования данной системы.

Исполнительные элементы – образующие блок 5 в системе САУ, воздействуют на управляемые объекты.

Основной характеристикой датчика явл-ся зависимость его выходной величины y от входной х. общей характ-ой эл-ов явл-ся их чувствительность(передаточный коэффициент). Статический – отношение выходной величины к входной. Динамический – отношение приращений входной и выходной величин.

Абсолютная погрешность – разность между фактическим значением выходной величины и ее расчетным значением.

Приведенная погрешность – погрешность, выраженная отношением абсолютной погр-ти средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

Относительная погр-ть- отношение абсолютной погр-ти к расчетному значению выходной величины.

3. Датчики.

В системах автоматики и телемеханики датчики выполняют функции начальных или измерительных элементов. С их помощью автоматические системы осуществляют сбор и регистрацию информации. Точность н надежность работы датчиков во многом определяют соответствующие характеристики работы системы в целом. Датчики должны иметь высокую чувствительноегь и точность, надежность в эксплуатации. длительный срок службы, малые размеры и массу, невысокую стоимость и не должны влиять, по возможности, на состояние контролируемого объекта.

Датчик состоит из воспринимающей, промежуточной и исполнительной частей. Воспринимающая часть реагирует на изменение входной величины х и преобразовывает ее в некоторую промежуточную величину, которая сравнивается с эталонным значением аналогичной физической величины, а затем воздействует на исполнительную часть датчика, которая формирует выходной сигнал у. В зависимости от физической природы входной величины х различают электрические, тепловые, механические, оптические, акустические. жидкостные и газовые датчики. Электрические датчики измеряют силу тока, напряжение, мощность, частоту, величину маг нитного потока; тепловые датчики — температуру и количество теп лоты; механические — силу, давление, перемещение, скорость, уско пение; оптические — силу света; акустические — силу звука, его час- готу и мощность; жидкостные и газовые — давление и скорость. По виду преобразования х —► у датчики делятся на два класса: с непрерывным и дискретным преобразованиями. Датчики с непрерывным преобразованием являются измерительными. В них непрерывному изменению величины л соответствует непрерывное изменение величины у. Датчики с дискретным преобразованием контролируют состояние дискретных объектов, т.е. объектов, имеющих конечное число состояний. Большинство контролируемых объектов являются двухпозиционными и имеют два состояния —■ «включен» и «выключен». Поэтому дискретные датчики обычно являются датчиками двоичной информации, у которых выходная величина у =0 или у = I.

4. Общие сведения и классификация реле.

Элементом релейного действия^ или реле называется элемент автоматики, имеющий выходную характеристику, называемую релейной. особенностью которой является скачкообразное изменение выходной величины у при непрерывном изменении входной величины х. В этом состоит отличие реле от других элементов (усилители, двигатели, трансформаторы и др.), у которых выходная величина изменяется плавно, непрерывно .Реле еще называют дискретным элементом. так как его состояние меняется скачком, дискретно. Реле имеет 2 состояния: выключено и включено.Реле классифицируют по физической природе величины X и физическому принципу действия воспринимающей части. Существуют электрические. механические, тепловые, пневматические, гидравлические, акустические и оптические реле. Наибольшее распространение получили электрические реле, как имеющие относительно простую конструкцию и высокую надежность. Механическое реле реагирует на изменение механических величин х: скорости, ускорения, перемещения в пространстве или деформации и др.Центробежное реле реагирует на изменение частоты вращения вала.

Тепловые, или термореле срабатывают при изменении температуры окружающей среды или от нагрева током, который протекает по обмотке. Биметаллическое термореле используют в качестве реле времени или для защиты электрических цепей от перегрузок по току. Пневматические и гидравлические реле срабатывают соответственно под действием давления сжатого воздуха или жидкости. Их удобно применять в технических системах, имеющих соответствующую компрессорную установку.В устройствах автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте в основном используют электрические реле. По физическому принципу действия воспринимающей части электрические реле делятся на магнитные, магнитоэлектрические, электродинамические , индукционные, электронные, полупроводниковые, магнитные и др. Наиболее распространены реле электромагнитного типа .

5. Основные параметры реле. Эксплуатационно-технические требования к реле.

Электрические реле имеют следующие параметры по току :

  • ток притяжения (ток срабатывания) — минимальный ток в обмотке реле, при котором притягивается якорь и замыкаются фронтовые контакты;

  • ток отпускания — максимальный ток в обмотке реле, при котором реле отпускает якорь и замыкаются тыловые контакты;

  • рабочий ток —ток перегрузки, при котором обеспечивается надежное притяжение якоря;

Некоторые реле имеют еще два токовых параметра:

ток прямого подъема — минимальный ток, при котором замыкаются фронтовые контакты, но не обеспечивается заданное контактное нажатие (при этом якорь еще не прикоснулся к сердечнику и возможен его дальнейший ход);

- ток полного подъема /па — минимальный ток, при котором замыкаются фронтовые контакты и обеспечивается заданное контактное нажатие благодаря совместному движению вверх пружин О и Ф. Аналогичные параметры имеют напряжение, мощность и мегнитодвижущая сила.

Работа реле характеризуется коэффициентами запаса и возврата.

Коэффициент запаса K3= Iр/Iпр —это отношение рабочего тока к току притяжения. Чем больше Kз, тем надежнее работа реле на притяжение. больше энергия, потребляемая реле; обычно K3 = 1,4+4.

Коэффициент возврата Kв = Iотп|/Iпр — это отношение тока отпускания к току притяжения (кв < 1). Чем больше тем надежнее работа реле на отпускание, поэтому этот коэффициент называют еще коэффициентом безопасности, и чем ближе его значение к 1, тем лучше. Обычно Kв = 0,3+0,5. Быстродействие реле характеризуют временные параметры(время трогания, притяжения, перелета, отпускания)

Важнейшим параметром реле является его надежность, особенно для реле железнодорожной автоматики, используемых в системах обеспечивающих безопасность движения поездов. С точки зрения надежности реле железнодорожной автоматики делят на три класса: реле 1 класса, которые применяют при построении схем, обеспечивающих безопасность; реле II класса надежности, которые используют при построении схем, обеспечивающих безопасность с условием схемного контроля их работы ; реле III класса надежности, которые нельзя применять при построении схем, обеспечивающих безопасность.

Требования, предъявляемые к реле и особенно к реле I класса надежности (высокая надежность, безопасность и долговечность, низкая стоимость, устойчивость к температурным колебаниям, ударам и вибрации, хорошая технологичность при производстве и ремонтопригодность, небольшие габариты), определяются спецификой работы систем железнодорожной автоматики: обеспечение безопасности движения поездов; длительный срок службы (20—30 лет); непрерывный характер работы (днем и ночью) в условиях интенсивного движения поездов; работа в сложных климатических условиях в различных регионах страны; строительство и ввод в эксплуатацию новых систем, в связи с чем требуется большое количество реле.

6. Реле железнодорожной автоматики. Особенности работы. Условные обозначения.

Реле железнодорожной автоматики имеют специальное условное обозначение (шифр), состоящее из букв и цифр. В большинстве случаев на первом месте стоят буквы, которые указывают тип реле: Н — нейтральное, II - поляризованное, К — комбинированное, И — импульсное,ДС -двухэлементное секторное. Реле, предназначенные для использования в схемах автоблокировки, имеют в шифре буквы

АН — автоблокировочное нейтральное. Эти реле выпускают на напряжение питания 12 В постоянного тока. Большинство остальных реле имеют напряжение питания 24 В.

В обозначении малогабаритных реле на втором месте обычно стоит буква М (НМ). Буква Ш означает штепсельное исполнение реле, а буква Р — нештепсельное (НМШ, HP). Вторую букву М используют в обозначении медленнодействующих реле (НМШМ), буквы П, ВиТ ставят в обозначении пусковых реле, реле с выпрямителями и с термоэлементом (НМПШ, ИМВШ, НМШТ)- Первые буквы А и О служат для обозначения аварийных и огневых реле (АШ, ОМШ).

В обозначении реле после букв следует цифра, характеризующая число контактных групп. Цифра 1 означает, что контактный набор у реле содержит восемь переключающих контактов 8 фт; цифра 2 — четыре переключающих контакта (4 фт); цифра 3—два переключающих и два фронтовых контакта (2 фт, 2 ф); цифра 4 — четыре переключающих и четыре фронтовых контакта (4 фт, 4 ф); цифра S — два переключающих и два фронтовых контакта (2 фт, 2 ф). Цифры, отделенные дефисом, указывают сопротивление обмоток реле в омах. Реле железнодорожной автоматики третьего класса надежности обозначаются КДР (кодовое реле) и КДРШ.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]