
- •1 Основные термины и определения тау
- •1.1 Основные понятия
- •1.2 Классификация аср
- •1 По назначению (по характеру изменения задания):
- •2 По количеству контуров:
- •3 По числу регулируемых величин:
- •4 По функциональному назначению:
- •5 По характеру используемых для управления сигналов:
- •6 По характеру математических соотношений:
- •7 По виду используемой для регулирования энергии:
- •8 По наличию внутреннего источника энергии
- •9 По принципу регулирования:
- •2 Характеристики и модели элементов и систем
- •2.1 Основные модели
- •2.2 Статические характеристики
- •2.3 Временные характеристики
- •2.4 Дифференциальные уравнения. Линеаризация
- •2.5 Преобразования Лапласа
- •2.6 Передаточные функции
- •2.6.1 Определение передаточной функции
- •2.6.2 Примеры типовых звеньев
- •2.6.3 Соединения звеньев
- •2.6.4 Передаточные функции аср
- •2.6.5 Определение параметров передаточной функции объекта по переходной кривой
- •2.7 Частотные характеристики
- •2.7.1 Определение частотных характеристик
- •2.7.2 Логарифмические частотные характеристики
- •3 Качество процессов управления
- •3.1 Критерии устойчивости
- •3.1.1 Понятие устойчивости линейных систем
- •3.1.2 Корневой критерий
- •3.1.3 Критерий Стодолы
- •3.1.4 Критерий Гурвица
- •3.1.5 Критерий Михайлова
- •3.1.6 Критерий Найквиста
- •3.2 Показатели качества
- •3.2.1 Прямые показатели качества
- •3.2.2 Корневые показатели качества
- •3.2.3 Частотные показатели качества
- •3.2.4. Интегральные показатели качества
- •3.2.5 Связи между показателями качества
- •4. Настройка регуляторов
- •4.1. Типовые законы регулирования
- •4.2 Определение оптимальных настроек регуляторов
- •Часть 2. Средства автоматизации и управления
- •1 Измерения технологических параметров
- •1.1 Государственная система приборов (гсп)
- •1.2 Основные определения
- •1.3 Классификация контрольно-измерительных приборов
- •1.4 Виды первичных преобразователей
- •1.5 Методы и приборы для измерения температуры
- •1.5.1 Классификация термометров
- •1.5.2 Термометры расширения. Жидкостные стеклянные
- •1.5.3 Термометры, основанные на расширении твердых тел
- •1.5.4 Газовые манометрические термометры
- •1.5.5 Жидкостные манометрические термометры
- •1.5.6 Конденсационные манометрические термометры
- •1.5.7 Электрические термометры
- •1.5.8 Термометры сопротивления
- •1.5.9 Пирометры излучения
- •1.5.10 Цветовые пирометры
- •1.6 Вторичные приборы для измерения разности потенциалов
- •1.6.1 Пирометрические милливольтметры
- •1.6.2 Потенциометры
- •1.6.3 Автоматические электрические потенциометры
- •1.7 Методы измерения сопротивления
- •1.8 Методы и приборы для измерения давления и разряжения
- •1.8.1 Классификация приборов для измерения давления
- •I. По принципу действия:
- •II. По роду измеряемой величины:
- •1.8.2 Жидкостные манометры
- •1.8.3 Чашечные манометры и дифманометры
- •1.8.4 Микроманометры
- •1.8.5 Пружинные манометры
- •1.8.6 Электрические манометры.
- •1.9 Методы и приборы для измерения расхода пара, газа и жидкости
- •1.9.1 Классификация
- •1.9.2 Метод переменного перепада давления
- •1.9.3 Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.10.2 Поплавковый метод измерения уровня
- •1.10.3 Буйковые уровнемеры
- •1.10.4 Гидростатические уровнемеры
- •1.10.5 Электрические методы измерения уровня
- •1.10.6 Радиоволновые уровнемеры
- •2 Исполнительные устройства
- •2.1 Классификация исполнительных устройств
- •2.2 Исполнительные устройства насосного типа
- •2.3 Исполнительные устройства реологического типа
- •2.4 Исполнительные устройства дроссельного типа
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •3 Функциональные схемы автоматизации
- •3.1 Условные обозначения
- •3.2 Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации
- •3.3 Основные принципы построения функциональных схем автоматизации
- •Xe [xt] xiа лампочка.
- •Xe [xt] xirа лампочка.
- •Xe [xt] xiс задвижка.
- •3.4 Примеры схем контроля температуры
- •1 Индикация и регистрация температуры (tir, рисунок 2.35)
- •2 Индикация, регистрация и регулирование температуры с помощью пневматического регулятора (tirс, пневматика, рисунок 2.36)
- •Часть 3. Современные системы управления производством
- •1 Структура современной асутп
- •2 Аппаратная реализация систем управления
- •2.1 Средства измерения технологических параметров
- •2.2 Устройства связи с объектом
- •2.3 Аппаратная и программная платформа контроллеров
- •2.4 Промышленные сети
- •3 Программная реализация систем управления
- •3.1 Виды программного обеспечения
- •3.2 Scada-системы
- •3.3 Работа с субд
- •3.3.1 Принципы работы баз данных
- •3.3.2 Обеспечение безопасности баз данных
- •3.3.3 Операторы языка sql
- •3.4 Методология idef
- •3.4.1 Модели систем
- •3.4.2 Методика построения функциональной модели
- •3.4.3 Методика построения информационной модели
- •3.5 Программные системы управления производством
- •Список литературы
- •Приложение а
- •1 Шина asi
- •2 Шина ControlNet
- •3 Шина Interbus
- •4 Шина can
- •5 Протокол hart
- •6 Шина Foundation Fieldbus
- •7 Протокол lon (lonTalk)
- •8 Шина DeviceNet
- •9 Протокол WorldFip
- •10 Сеть Profibus
- •11 Протокол Ethernet
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Содержание
- •Часть 1. Теория Автоматического Управления (тау) 4
- •Часть 2. Средства автоматизации и управления 63
- •Часть 3. Современные системы управления производством 104
Приложение г
Практические задания по теме «Разработка функциональных схем автоматизации»
Общее задание
По заданной упрощенной функциональной схеме автоматизации построить полную схему, выбрать средства автоматизации с учетом указанных технологических параметров.
Результаты оформляются в виде расчетно-графической работы на листах формата А4, включающей чертеж схемы, спецификацию и краткое описание выбранных приборов.
На схемах обозначены Dу - диаметр трубопровода для подбора клапанов и диафрагм; Р - перепад давления на сужающем устройстве, См - смеситель.
Варианты заданий
Вариант 1. Рисунок Г.1, а. Т = 70 3 С, L = 1,5 0,5 м, Тmin = 40 С,
Dу = 50 мм, Р = 0,6 МПа.
Вариант 2. Рисунок Г.1, б. Р = 0,12 0,005 МПа, Pmax = 0,14 МПа,
Т = 185 5 С, Dу = 100 мм.
Вариант 3. Рисунок Г.1, в. Т = 250 5 С, L = 1,8 0,3 м, Тmax = 270 С,
Dу = 100 мм.
Вариант 4. Рисунок Г.1,г. Т = 170 3 С, F = 50 0,5 м3/ч,
Тmax = 180 С, Тmin = 150 С, Dу = 100 мм, Р = 0,5 МПа, Р = 6 МПа.
Вариант 5. Рисунок Г.1, д. Р = 0,8 0,01 МПа, L = 1,0 0,2 м, Lmin = 50 %L, Lmax = 80 %L, Dу = 50 мм, T = 50 C.
Вариант 6. Рисунок Г.1,е. Т = 350 8 С, L = 1,5 0,4 м, Lmin = 40 %L,
Lmax = 70 %L, Dу = 100 мм, Р = 0,3 МПа.
Вариант 7. Рисунок Г.2, а. P = 0,2 0,001 МПа, Pmin = 0,19 МПа, Dу = 100 мм, Т1 = 40 1 С, Т2 = 45 1 С, Т3 = 50 1 С, Т4 = 55 1 С,
Т5 = 60 1 С.
Вариант 8. Рисунок Г.2, б. FT = 20 0,8 м3/час, Р = 0,3 КПа,
РТ = 0,11 МПа, DуТ = 50 мм, FВ = 150 0,9 м3/час, Р = 0,3 КПа,
DуВ = 100 мм, Т = 750 10 С.
Вариант 9. Рисунок Г.2, в. Т = 20 С, F = 200 20 м3/час, Рmin = 2,3 КПа,
Dу = 200 мм, Р = 2,4 0,1 МПа, Р = 6,3 КПа.
Вариант 10. Рисунок Г.2, г. Т = 300 20 С, F = 140 м3/ч, Fmin = 125 м3/ч,
Dу = 50 мм, Р = 5 МПа, Р = 10000 Па.
Вариант 11. Рисунок Г.2,д. Т = 850 20 С, FТ = 50 0,5 м3/ч,
Тmax = 900 С, Dу = 50 мм, Р = 0,15 МПа, Р = 10 КПа.
Вариант 12. Рисунок Г.2, е. Т = 350 15 С, L = 1,0 0,2 м,
Lmin = 40 %L, Dу = 50 мм, Р = 0,11 МПа
Вариант 13. Рисунок Г.3,а. Т = 350 10 С, F = 180 5 м3/ч,
Тmin = 330 С, Тmax = 370 С, Dу = 150 мм, Р = 2,5 МПа, Р = 10 КПа.
Вариант 14. Рисунок Г.3, б. F = 100 5 м3/ч, Fmax = 110 м3/ч,
Dу = 100 мм, Р = 0,1 0,01 МПа, Р = 630 Па.
Вариант 15. Рисунок Г.3,в. Т = 80 5 С, Тmax = 100 С, Dу = 200 мм,
Р = 0,8 0,08 МПа, Рmin = 0,6 КПа.
Вариант 16. Рисунок Г.3,г. Т = 210 5 С, F = 200 10 м3/ч, Тmin = 180 С, Dу = 250 мм, Р = 0,5 МПа, Р = 6,3 КПа.
Вариант 17. Рисунок Г.3,д. Т = 40 С, Р = 0,8 0,004 МПа, Рmin = 0,75 КПа,
Dу = 100 мм, F = 120 м3/ч, Р = 10 КПа.
Вариант 18. Рисунок Г.3,е. F = 250 10 м3/ч, Fmin = 230 м3/ч,
Dу = 200 мм, Р = 0,15 0,001 МПа, Р = 1 КПа.
Вариант 19. Рисунок Г.4,а. F = 60 3 м3/ч, Fmax = 63 м3/ч, Dу = 50 мм,
Р = 4 0,5 МПа, Р = 6,3 КПа.
Вариант 20. Рисунок Г.4,б. Т = 240 С, L = 1,2 0,1 м, Lmax = 0,8 L,
Dу = 100 мм, Р = 0,6 0,01 МПа,
Вариант 21. Рисунок Г.4,в. Т = 80 5 С, FА = 40 0,5 м3/ч,
FБ = 40 0,5 м3/ч, Тmax = 85 С, DуА = DуБ = 50 мм, Р = 0,1 МПа.
Вариант 22. Рисунок Г.4,г. Т = 210 10 С, Рmin = 0,75 КПа, Dу = 100 мм,
Р = 0,8 0,08 МПа.
Вариант 23. Рисунок Г.4,д. Р = 2 МПа, F = 140 10 м3/ч, Тmin = 330 С,
Dу = 100 мм, Dу.топл. = 50 мм, Т = 350 10 С, Р = 10 КПа.
Вариант 24. Рисунок Г.4,е. Т = 150 С, F = 70 0,5 м3/ч, Рmin = 1,4 МПа,
Dу = 50 мм, Р = 1,5 0,2 МПа, Р = 0,4 КПа.
а) б)
в) г)
д) е)
Рисунок Г.1
а) б)
в) г)
д) е)
Рисунок Г.2
а) б)
в) г)
д) е)
Рисунок Г.3
а) б)
в) г)
д) е)
Рисунок Г.4