Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Февраля 2013 в 15:28, контрольная работа
Автоматизированное производство требует выполнения большого количества измерений, причем в ряде случаев значение одних и тех же параметров необходимо контролировать одновременно несколько мест.
Измеренная величина может передаваться на различное расстояние – от десятков метров (в пределах цеха) до десятков километров (в системах телепередач). При этом к системе дистанционной передачи измерений предъявляют ряд требований, важнейшими из которых являются следующие:
1. Системы дистанционных передач. Дайте классификацию систем дистанционных передач, укажите основные элементы, входящие в состав систем дистанционных передач. 3
Изобразите принципиальную электрическую схему ферродинамической системы дистанционной передачи измерительной информации, опишите ее устройство, принцип действия, область применения. 3
2. Изобразите электрическую схему включения электродвигательного механизма. Опишите принцип действия, укажите область применения. 5
3. Укажите измеряемую величину и выполняемые функции данных приборов: 10
4. Составьте функциональную схему автоматизации (Ф.С.А.) полуавтоматического дозатора муки Ш2-ХДА. 11
Литература: 12
Содержание:
1. Системы дистанционных передач. Дайте классификацию систем дистанционных передач, укажите основные элементы, входящие в состав систем дистанционных передач. 3
Изобразите принципиальную электрическую схему ферродинамической системы дистанционной передачи измерительной информации, опишите ее устройство, принцип действия, область применения. 3
2. Изобразите электрическую схему включения электродвигательного механизма. Опишите принцип действия, укажите область применения. 5
3. Укажите измеряемую величину и выполняемые функции данных приборов: 10
4. Составьте функциональную схему автоматизации (Ф.С.А.) полуавтоматического дозатора муки Ш2-ХДА. 11
Литература: 12
Автоматизированное
Измеренная величина может передаваться на различное расстояние – от десятков метров (в пределах цеха) до десятков километров (в системах телепередач). При этом к системе дистанционной передачи измерений предъявляют ряд требований, важнейшими из которых являются следующие:
а) измеряемые величины должны передаваться
без существенных погрешностей, с
сохранением закономерностей
б) колебания параметров источников питания системы не должны влиять на эффективность ее функционирования;
в) должна обеспечиваться необходимая дистанционность передачи показаний.
Передача сигналов на значительное расстояние осуществляется различными методами и средствами.
Область науки и техники, охватывающая методы и технические средства для передачи на расстояние сигналов контроля и управления, называется телемеханикой.
Как явствует из приведенного определения, основными составными частями телемеханики являются телеконтроль и телеуправление.
При телеконтроле обычно пользуются двумя видами действия – сигнализацией и измерением. В соответствии с этим устройства телеконтроля в свою очередь подразделяются на телесигнализацию и телеизмерение.
Все телеизмерительные устройства в зависимости от способа передачи сигналов разбиваются на две группы:
В системах интенсивности измеряемая величина преобразуется в ток, напряжение или давление сжатого воздуха, изменяющиеся вместе с измеряемой величиной. В этих системах электрические сигналы могут передаваться при воздушных линиях на расстояние до 8 – 10 км, при кабельных – до 20 – 25 км; пневматические сигналы могут передаваться по трубам на расстояние до 150 м.
В импульсных и частотных системах измеряемая величина преобразуется в импульсы тока или переменный ток. При этом изменение контролируемого параметра может выражаться измерением числа импульсов, их комбинацией, продолжительностью, их частотой, или частотой переменного тока. Импульсные и частотные системы используются для дальних передач, а системы интенсивности (называемые также системами дистанционной передачи измерений) успешно применяются в условиях промышленных предприятий.
Системы дистанционной передачи измерений содержат следующие основные элементы:
Ферродинамическая система передачи измерений основана на преобразовании угловых или линейных перемещений в пропорциональные значения э.д.с.
В ферродинамическую систему (рис.1) входит датчик Д и вторичный прибор В. Датчик содержит ферродинамический преобразователь ДФ, а вторичный прибор – ферродинамический приемник ПФ, электронный усилитель ЭУ и реверсивный электродвигатель РД.
Рисунок . Схема ферродинамической системы дистанционной передачи измерений
Датчик системы имеет
Рамка вторичного прибора ПФ соединена встречно с рамкой датчика и, кроме того, кинематически связана с реверсивным двигателем и указательной стрелкой.
Если обе рамки расположены одинаково (), то индуктируемые в рамках э.д.с. равны друг другу, т.е. ; в этом случае система находится в равновесии.
Если под действием
Исполнительные устройства являются составной частью любой автоматической системы регулирования. Исполнительные устройства разнообразны по принципу действия, конструкции, но все они состоят из двух частей: исполнительного механизма (привода) и регулирующего органа.
От свойств исполнительного механизма зависит качество переходного процесса. Исполнительный механизм зависит качество переходного процесса. Исполнительный механизм предназначен для преобразования входного сигнала, поступающего от регулирующего устройства в пропорциональное перемещение регулирующего органа, который, перемещаясь, изменяет приток или сток вещества или энергии и этим оказывает регулирующее воздействие на объект. Исполнительные механизмы являются приводами регулирующих органов.
В автоматике в основном используются электромагнитные и электродвигательные электрические исполнительные механизмы (ИМ). В качестве исполнительных элементов в электрических ИМ используются электромагниты и электродвигатели, приводящие в движение исполнительные органы механизма, совершающие линейные или угловые перемещения.
Электродвигательные ИМ являются наиболее распространенными. По характеру движения выходного рабочего звена они подразделяются на однооборотные, у которых выходной вал перемещается по дуге окружности (до 360о); многооборотные, у которых выходной вал вращается (более 360о), и прямоходные, выходное звено (шток) которых перемещается поступательно.
Исполнительные элементы таких
механизмов подключают к источнику
питания с помощью реле, контактов
или кнопочных станций. Исполнительный
орган механизма (шток, выходной вал)
непосредственно или через
Скорость перемещения
Для получения сигнала, пропорционального
положению регулирующего
Электродвигательный ИМ (рис. 2) состоит
из электродвигателя 3 с электромагнитным
тормозом 4, блока 5 с конечными выключателями,
червячного редуктора 2 и выходного
вала редуктора 1, предназначенного для
сочленения с регулирующим органом.
Пуск электродвигателя в ту или иную
сторону вращения обеспечивается включением
контактов 1РБ или 2РБ реле автоматического
регулятора. При этом через обмотки
В и Н реверсивного магнитного
пускателя потечет ток и
Электродвигательные ИМ подразделяются на механизмы с постоянной и переменной скоростями перемещения исполнительного органа. ИМ с постоянной скоростью используются в сочетании с релейными (двух- и трехпозиционными) регуляторами, а также с П-, ПИ-регуляторами. Исполнительные механизмы с переменной скоростью используются в основном в сочетании с И-, П-, ПИ-, ПИД-регуляторами.
Рисунок 2. Электродвигательный
По способу управления ИМ делятся на контактные с релейно-контакторными блоками управления и бесконтактные с регулирующими устройствами непрерывного действия на основе магнитных усилий и бесконтактных реверсивных пускателей.
В качестве примера контактных ИМ на рисунке 3 а,б приведены кинематическая схема и схема включения сальникового вентиля СВВ, устанавливаемого на водо- и газопроводах диаметром от 25 до 70 мм с температурой среды не выше 150оС. СВВ состоит из следующих основных конструктивных элементов: корпуса 1 с седлом, основного 2 и разгрузочного 3 золотников, связанных со штоком 22, и основания 6, на котором крепится двухпозиционный электромагнитный привод ЭВ-3.
Привод ЭВ-3 в свою очередь состоит из двухсекционной катушки 7 и якоря 8 тягового (главного) электромагнита с укрепленным на этом якоре 13 электромагнита защелки с возвратной пружиной 11; системы блок-контактов 19, связанных с якорем 8 посредством рычага 20 и разрывающих цепи питания катушек электромагнитов в открытом и закрытом положениях вентиля; возвратной пружины 21, механизма защелки (14, 16, 17, 18).
Рисунок 3. Сальниковый вентиль СВВ с электромагнитным приводом ЭВ-3: а – пневматическая схема; б – схема включения
В закрытом положении вентиля разгрузочный золотник перекрывает малое отверстие основного золотника. При этом герметичность вентиля обеспечивается как за счет давления рабочей среды, проходящей через боковое отверстие основного золотника, так и за счет действия возвратной пружины.
При отсутствии электроэнергии вентилем можно управлять вручную: открывать с помощью рукоятки 5 с возвратной пружиной 4, закрыть с помощью кнопки 15. В дистанционном режиме вентиль открывается кнопкой SB1, закрывается кнопкой SB2. В автоматическом режиме роль кнопок SB1 и SB2 выполняют контакты выходного реле регулятора или пускового устройства. При нажатии на кнопку SB1 замкнется цепь питания катушки тягового электромагнита YA1 (7). Якорь 8 и соединенные с ним золотники будут перемещаться вверх, открывая проходное сечение вентиля. Одновременно с якорем вверх начнет перемещаться шток 9 и установленные в его торцевом осевом отверстии пружина 18, палец 16 и два шарика 17 механизма защелки.
Под действием пружины палец, имеющий
кольцевую коническую выточку, стремится
вытолкнуть шарики (диаметр которых
вдвое больше толщины стенки 14 штока
9) в стороны через два боковых
отверстия. Как только шарики дойдут
до расширенной части сердечника
12, они наполовину выйдут из своих
гнезд (отверстий), тем самым зафиксировав
якорь тягового электромагнита, его
шток и золотник 2 в верхнем открытом
положении. Одновременно со срабатыванием
механизма защелки блок-