Файл: Основы автоматизации производства.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 592

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

А.Г. Староверов основы автоматизации производства

Глава 1. Общие сведения о системах автоматики и составляющих ее элементах

1. Основные понятия и определения

2. Классификация систем автоматического управления

3. Элементы автоматических систем

Глава 2. Первичные преобразователи

1. Общие сведения и классификация первичных преобразователей

2. Потенциометрические первичные преобразователи

3. Индуктивные первичные преобразователи

4. Емкостные первичные преобразователи

5. Тензометрические первичные преобразователи

6. Фотоэлектрические первичные преобразователи

Глава 3. Усилители и стабилизаторы

2. Электромеханические и магнитные усилители

3. Электронные усилители

5. Стабилизаторы

Глава 4. Переключающие устройства и распределители

1. Электрические реле

2. Реле времени

3. Контактные аппараты управления

4. Бесконтактные устройства управления

Наименование н обозначение логических функций н элементов

5. Вспомогательные устройства

Глава 5. Задающие и исполнительные устройства

1. Классификация задающих и исполнительных устройств

2. Задающие устройства

3. Электрические исполнительные механизмы

Раздел II. Контрольно-измерительные приборы и техника измерения параметров технологических процессов

Глава 6. Общие сведения об измерении и контроле

1. Основные метрологические понятия техники измерения и контроля

2. Погрешности измерений

3. Методы измерения и классификация. Контрольно-измерительных приборов

Глава 7. Контроль температуры

1. Температурные шкалы. Классификация технических приборов и устройств измерения температуры

2. Термометры расширения

Технические характеристики стеклинных ртутных, термометров типа тт

Технические характеристики дилатометрических гермометров

3. Манометрические термометры

Характеристики манометрических термометров

4. Термоэлектрические термометры

Основные характеристики термоэлектрических термометров

Технические характеристики милливольтметров

5. Термометры сопротивления и термисторы

Технические характеристики термометров сопротивления

6. Бесконтактное измерение температуры

7. Техника безопасности при контроле температуры

Глава 8. Контроль давления и разрежения

1. Общие сведения и классификация приборов

2. Манометры

Технические характеристики показывающих и сигнализирующих манометров

3. Тягонапоромеры

Технические характеристики тягомеров, напоромеров и тягонапоромеров

4. Вакуумметры

Технические характеристики промышленных вакуумметров

5. Техника безопасности при контроле давления

Глава 9. Контроль расхода, количества и уровня

1. Общие сведения и классификация приборов

2. Расходомеры

Технические характеристики ротаметров

Технические характеристики шариковых расходомеров

3. Счетчики жидкостей и газов

Технические характеристики счетчиков жидкостей и газов

4. Счетчики и весы твердых и сыпучих материалов

5. Уровнемеры жидкостей и сыпучих материалов

Технические характеристики поплавковых уровнемеров с пружинным уравновешиванием

Технические характеристики буйковых уровнемеров

6. Техника безопасности при контроле расхода, количества и уровня

Глава 10. Контроль специальных параметров

1. Контроль состава газа

2. Контроль влажности и запыленности газа

3. Контроь влажности сыпучих материалов

4. Контроль плотности жидкости

5. Техника безопасности при контроле специальных параметров

Раздел III. Автоматическое управление, контроль и регулирование

Глава 11. Системы автоматики с программным управлением

1. Общие принципы построения систем

2. Интуитивный метод разработки схем управления

3. Аналитический метод разработки схем управления

Глава 12. Автоматическая блокировка и защита в системах управления

1. Системы автоматической блокировки

2. Системы автоматической защиты

Глава 13. Системы автоматического контроля и сигнализации

1. Структура и виды систем

2. Измерительные системы с цифровым отсчетом

3. Системы централизованного контроля

4. Системы автоматической сигнализации

Глава 14. Системы автоматического регулирования

1. Основные понятия и определения

2. Обыкновенные системы регулирования

3. Самонастраивающиеся системы регулирования

4. Качественные показатели автоматического регулирования

Глава 15. Объекты регулирования и их свойства

1. Общие сведения

2. Параметры объектов регулирования

3. Определение основных свойств объектов

Глава 16. Типы регуляторов

1. Классификация автоматических регуляторов

2. Регуляторы прерывистого (дискретного) действия

3. Регуляторы непрерівного действия

4. Выбор типа регуляторов и параметров его настройки

Формулы для определения параметров настройки регуляторов

Глава 17. Конструкции и характеристики регуляторов

1. Регуляторы прямого действия

2. Электрические регуляторы косвенного действия

3. Гидравлические регуляторы косвенного действия

4. Пневматические регуляторы косвенного действия

5. Техника безопасности при эксплуатации регуляторов

Раздел IV. Микропроцессорные системы

Глава 18. Общая характеристика микропроцессорных систем

1. Основные понятия и определения

2. Организация работы вычислительной машины

3. Производство эвм

4. Структура эвм

Глава 19. Математическое и программное обеспечение микроЭвм

1. Системы счисления

2. Правила перевода одной системы счисления в другую

3. Формы представления чисел в эвм. Машинные коды

4. Основы программирования

Глава 20. Внешние устройства микроЭвм

1. Классификация внешних устройств

2. Внешние запоминающие устройства

3. Устройства для связи эвм – оператор

4. Внешние устройства связи эвм с объектом

Глава 21. Применение микропроцессорных систем

1. Состав систем автоматики с применением микроЭвм

2. Управление производственными процессами

Раздел V. Промышленные роботы и роботизированные системы

Глава 22. Общие сведения о промышленных роботах

1. Основные определения и классификация промышленных роботов

2. Структура промышленных роботов

3. Основные технические показатели роботов

Глава 23. Конструкции промышленных роботов

1. Промышленные роботы агрегатно-модульного типа

Технические данные агрегатной гаммы промышленных роботов лм40ц.00.00 [9]

Технические характеристики и области обслуживания типового ряда промышленных роботов [9]

Технические данные модулей агрегатной гаммы рпм-25 [9]

2. Интерактивные промышленные роботы

3. Адаптивные промышленные роботы

4. Захватные устройства

5. Приводы промышленных роботов

Глава 24. Системы управления промышленными роботами

1. Назначение и классификация систем управления

2. Унифицированные системы управления

Технические данные унифицированных систем управления уцм [9]

Технические данные унифицированных систем управления упм [9]

Технические данные контурных систем управления укм [9]

3. Информационные системы

Глава 25. Роботизация промышленного производства

1. Основные типы роботизированных систем

2. Гибкие производственные системы с применением промышленных роботов

3. Техника безопасности при эксплуатации роботов

Приложение Буквенные обозначения элементов электрических схем

Список литературы

Технические характеристики милливольтметров

Тип

Выполняемые функции и особенности конструкции

Градуировка

Внешнее сопротивление, Ом

Класс точности

Ш69003

Измерение температуры по одному каналу

ХК, ХА

5,0

2,0

Ш69004

Измерение температуры по 12 каналам в комплекте с блоком соединительным типа П691

ХК, ХА

Ш4500

Измерение температуры по одному каналу

ХК, ХА

15

1,5

Ш452

ПП, ПР

1,0; 1,5

Ш451

Измерение и двухпозиционное регулирование с аварийной сигнализацией температуры по одному каналу (в комплект входит регулирующий блок)

ХК, ХА

15

1,0

Ш4540

Измерение температуры по одному каналу

ХК, ХА

1,0; 1,5

Ш4516

Измерение и регулирование по ПЗ-, ПД- и ПИД-законам регулирования по одному каналу (в комплект входит регулирующий- блок)

ХК, ХА

До 20


Компенсационными приборами (потенциометрами) называют приборы, которые используются для измерения температуры компенсационным (потенциометрическим) методом. Этот метод основан на уравновешивании (компенсации) измеряемой термоЭДС, равной по значению, но обратной по знаку ЭДС вспомогательного источника тока.

Потенциометры делят на две группы: неавтоматические и автоматические.

Рис. 55. Схема потенциометра

Уравновешивающее напряжение в схеме неавтоматического потенциометра (рис. 55) создается с помощью ЭДС источника питания 2, падение напряжения от которого на измерительном резисторе Rр уравнивается термоЭДС термопары 4. Измерительный резистор имеет линейное сопротивление и называется реохордом. Разность потенциалов между точкой А и любой промежуточной точкой D пропорциональна сопротивлению RAD. Передвижением по реохорду скользящего контакта 3 можно изменять сопротивления RAD. Термопара, термоЭДС которой необходимо измерить, подключается одним концом к точке D, а вторым – через нуль-гальванометр 1 к точке А. Нуль-гальванометр выполняет функции индикатора наличия тока в цепи термопары и представляет собой чувствительный милливольтметр, имеющий двустороннюю шкалу.

Так как значение термоЭДС прямо пропорционально сопротивлению участка AD реохорда Rp, то шкалу прибора, относительно которой перемещается движок 3, можно отградуировать в единицах напряжения электрического тока либо температуры.

По сравнению с милливольтметром потенциометр обладает следующими двумя преимуществами: отсутствует электрический ток в цепи термометра в момент измерения и исключена операция измерения тока.

Автоматические потенциометры предназначены для измерения, записи, сигнализации и регулирования (при наличии регулирующего устройства) температуры, изменение которой может быть преобразовано в изменение напряжения постоянного тока.

Наибольшее распространение в литейных и термических цехах получили автоматические показывающие и регистрирующие потенциометры типа КСП4 с ленточной диаграммой и типа КСП3 с круглой диаграммой.

Электронные автоматические потенциометры типа ЭПД с записью на дисковой диаграмме предназначены для работы с термопарами стандартных градуировок (ХА, ХК и ПП) и телескопом радиационного пирометра типа РПС. Градуировка шкалы выполнена в градусах температуры: запись – непрерывная чернилами на дисковой диаграмме диаметром 300 мм, время одного оборота диаграммы 24 ч, время прохождения всей шкалы пером и стрелкой не более 5 с, установка рабочего тока – полуавтоматическая.


Электронные потенциометры типа КСП4 производят запись на ленточной диаграмме. Возможно изменение скорости записи (восемь ступеней) от 60 до 1414 мм/ч. Приборы выпускают для записи по 2, 3, 6, 12 и 24 каналам, в них предусмотрены сигнализация об окончании диаграммной бумаги и автоматическая остановка.

Запись проводится в прямоугольных координатах на диаграммной ленте шириной 275 мм: в одноканальных приборах непрерывно чернилами, а в многоканальных – циклично печатающим устройством. Время прохождения регистрирующей кареткой всей шкалы может изменяться в пределах 1 ... 8 с.

Таблица 7

Технические характеристики потенциометров, мостов и милливольтметров

Обозначение группы приборов

Тип приборов

Длина шкалы, мм

Вид регистрации

Ширина поля регистрации

Скорость диаграммной ленты, мм/ч; время оборота диаграммы, ч

КС1

КСП1

КСМ1

КСУ1

100

В прямоугольных координатах на диаграммной ленте

100

10; 20; 40; 60; 120

КП1

КПП1

КПМ1

КПУІ

100

КС2

КСП2

КСМ2

КСУ2

160

В прямоугольных координатах на диаграммной ленте

160

Ряд 1–20; 40; 60; 120; 240.

Ряд 2–600; 1200; 2400

КСЗ

КСПЗ

КСМЗ

КСУЗ

600

В полярных координатах на Дисковой диаграммной бумаге

Длина отсчета дуги – 55 мм

24

КС4

КСП4 КСМ4 КСУ 4

250

В прямоугольных координатах на диаграммной ленте

250

Ряд 1–20; 60; 240; 720; 1 800; 5 400.

Ряд 2–200; 600; 2 400; 7 200; 18 000; 54 000


Примечание. КП1 показывающие; КС1–КС4 – показывающие и регистрирующие; КС1 и КС2 – одноканальные; КСЗ и КС4 – многоканальные; КСП – потенциометр; КСМ – мост; КСУ – милливольтметр.

Потенциометры типа КСП4 предназначены для измерения температуры в комплекте с термопарами стандартных градуировок ХА, ХК и ПП и телескопом радиационного пирометра. Класс точности автоматических потенциометров – 0,5.

Технические характеристики основных автоматических потенциометров помещены в табл. 7.

Рассмотрим принципиальную схему электронного потенциометра КСП4 одно канального исполнения (рис. 56). Питание моста производится от источника стабилизированного напряжения ИСП, который при напряжении 5 В дает ток 5 мА.

Рис. 56. Схема электронного потенциометра КСП4

Конденсаторы С1, С2 и СЗ совместно с резисторами R1, R2 и R3 образуют фильтры, которые устраняют помехи, возникающие в цепи термопары под действием внешних магнитных полей. Как только в цепи термопары ТП появляется разность напряжений между термоЭДС термопары и уравновешивающим ее напряжением реохорда, возникает ток разбаланса, который из постоянного преобразуется вибропреобразователем в переменный и подается на вход усилителя УЭД, состоящего из усилителя напряжения и усилителя мощности. К выходу усилителя мощности подключается одна из обмоток реверсивного исполнительного двигателя РД-09, вторая обмотка которого питается от сети. Конденсаторы С4 и С5 обеспечивают получение сдвига фаз (на 90°). Ротор электродвигателя РД-09 кинематически связан с движком реохорда R4, пишущим пером диаграммы и с показывающей стрелкой шкалы. Электродвигатель РД-09 вращается в определенную сторону и движок передвигается по реохорду до наступления компенсации термоЭДС термопары и уравновешивающего его напряжения, отчего ток разбаланса становится равным нулю и система останавливается. Реакция усилителя настолько быстра, что систему можно считать практически безынерционной.

Реохорд выполнен из сплава (палладий с вольфрамом), имеющего высокую стойкость против истирания, а контакты движка выполнены из сплава золота, серебра и меди.

Синхронный двигатель СД-54 предназначен для перемещения диаграммной ленты. Он питается непосредственно от сети и включается тумблером S1. Общее включение прибора осуществляется тумблером S2.


Поверка автоматических потенциометров осуществляется с помощью образцовых потенциометров, погрешность которых в 5 раз меньше, чем у поверяемых приборов. При поверке на вход поверяемого и образцового потенциометров подается одинаковое напряжение от регулируемого питания, с помощью которого указатель поверяемого прибора устанавливают на заданную отметку шкалы, а затем измеряют это напряжение образцовым прибором.