Eine Vorlesungsreihe zum Fachgebiet „Technische Mittel der Automatisierung und. Klassifizierung von Automatisierungsgeräten für Lebensmittelproduktionsprozesse

Die Klassifizierung technischer Automatisierungsgeräte ist nicht allzu kompliziert und aufwendig. Allerdings im Allgemeinen technologische Mittel Automatisierung haben eine ziemlich umfangreiche Klassifizierungsstruktur. Versuchen wir es herauszufinden.

Moderne Mittel Die Automatisierung wird in zwei Gruppen unterteilt: geschaltete und nicht kommutierte (programmierte) technische Automatisierungsmittel:

1) Geschaltete Automatisierungsausrüstung

Regulierungsbehörden

Relaisschaltungen

2) Programmierte Automatisierungstools

ADSP-Prozessoren

ADSP-Prozessoren sind ein Automatisierungstool, das zur komplexen mathematischen Analyse von Prozessen im System verwendet wird. Diese Prozessoren verfügen über Hochgeschwindigkeits-Eingabe-/Ausgabemodule, die Daten mit hohen Frequenzen an den Zentralprozessor übertragen können, der mithilfe komplexer Mathematik den Betrieb des Systems analysiert. Ein Beispiel sind Schwingungsdiagnosesysteme, die Fourier-Reihen zur Analyse nutzen, Spektralanalyse und einen Impulszähler. In der Regel werden solche Prozessoren in Form einer separaten PCI-Karte implementiert, die in den entsprechenden Steckplatz des Computers eingebaut wird und die CPU für die mathematische Verarbeitung nutzt.

SPS (speicherprogrammierbare Steuerung)

SPSen sind die gebräuchlichsten Automatisierungswerkzeuge. Sie verfügen über eine eigene Stromversorgung, einen Zentralprozessor, RAM, Netzwerkkarte, Ein-/Ausgabemodule. Der Vorteil ist eine hohe Zuverlässigkeit des Systems und eine Anpassung an industrielle Bedingungen. Darüber hinaus kommen Programme zum Einsatz, die zyklisch laufen und über einen sogenannten Watch Dog verfügen, der ein Einfrieren des Programms verhindern soll. Außerdem läuft das Programm sequentiell ab und weist keine parallelen Verbindungen und Verarbeitungsschritte auf, die zu negativen Folgen führen könnten.

PKK (Programmierbare Computersteuerungen)

PKK - Computer mit Ein-/Ausgabekarten, Netzwerkkarten, die zur Ein-/Ausgabe von Informationen dienen.

PACK

PAK ( programmierte automatisierte Steuerungen) – PLC+PKK. Sie verfügen über eine verteilte Netzwerkstruktur zur Datenverarbeitung (mehrere SPS und PCs).

· Spezialisierte Controller

Spezialregler sind keine frei programmierbaren Automatisierungswerkzeuge, sondern nutzen Standardprogramme, bei denen nur einige Koeffizienten geändert werden können (PID-Reglerparameter, Aktorlaufzeit, Verzögerungen usw.). Derartige Steuerungen orientieren sich an einem bisher bekannten Steuerungssystem (Lüftung, Heizung, Warmwasserbereitung). Zu Beginn des neuen Jahrtausends verbreiteten sich diese technischen Mittel der Automatisierung.

Ein Merkmal von ADSP und PKK ist die Verwendung von Standardprogrammiersprachen: C, C++, Assembler, Pascal, da diese auf einem PC erstellt werden. Diese Funktion von Automatisierungstools ist sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil.

Der Vorteil besteht darin, dass mit Standardprogrammiersprachen ein komplexerer und flexiblerer Algorithmus geschrieben werden kann. Der Nachteil besteht darin, dass man für die Arbeit mit ihnen Treiber erstellen und eine komplexere Programmiersprache verwenden muss. Der Vorteil von SPS und PACs liegt in der Verwendung von technischen Programmiersprachen, die durch IEC 61131-3 standardisiert sind. Diese Sprachen sind nicht für einen Programmierer, sondern für einen Elektrotechniker gedacht.

Prinzip der Informationstransformation

Managementprinzipien basieren auf dem Prinzip der Informationstransformation.

Konverter sind Geräte zur Umwandlung von Größen einer physikalischen Art in eine andere und umgekehrt.

Sensoren sind Geräte, die abhängig vom Code des technologischen Prozesses oder der Auswirkung von Informationen auf sie ein diskretes Signal erzeugen.

Informationen und Methoden zur Konvertierung

Die Informationen müssen Folgendes enthalten Eigenschaften:

1. Informationen müssen entsprechend dem angenommenen Kodierungssystem bzw. dessen Darstellung verständlich sein.

2. Informationsübertragungskanäle müssen lärmsicher sein und das Eindringen falscher Informationen verhindern.

3. Informationen müssen für die Verarbeitung geeignet sein.

4. Informationen sollten bequem zu speichern sein.

Zur Übermittlung von Informationen werden Kommunikationskanäle genutzt, die künstlich, natürlich oder gemischt sein können.

Reis. 3. Kommunikationskanäle

Auf die Kommunikationskanäle werden wir etwas später noch näher eingehen.

Technische Automatisierungsgeräte (TAA) dienen der Schaffung von Systemen, die bestimmte technologische Vorgänge ausführen, wobei dem Menschen hauptsächlich Kontroll- und Managementfunktionen zugewiesen werden.

Basierend auf der Art der verwendeten Energie werden technische Automatisierungsgeräte in folgende Kategorien eingeteilt: elektrisch, pneumatisch, hydraulisch Und kombiniert. Elektronische Automatisierungswerkzeuge werden einer separaten Gruppe zugeordnet, da sie unter Verwendung elektrischer Energie für die Ausführung spezieller Rechen- und Messfunktionen ausgelegt sind.

Nach funktionalem Zweck können technische Automatisierungsgeräte unterteilt werden Standardschaltung automatische Steuerungssysteme für Aktoren, Verstärker, Korrektur- und Messgeräte, Konverter, Computer- und Schnittstellengeräte.

Exekutivelement - Dabei handelt es sich um ein Gerät in einem automatischen Regelungs- oder Kontrollsystem, das direkt oder über ein passendes Gerät auf ein Regelelement oder Objekt des Systems einwirkt.

Regulierungselement führt eine Änderung des Betriebsmodus des verwalteten Objekts durch.

Elektrischer Antrieb mit mechanischem Ausgang - Elektromotor- Wird als Endverstärker mechanischer Leistung verwendet. Die Wirkung eines Objekts oder einer mechanischen Last auf einen Aktuator entspricht der Wirkung einer internen oder natürlichen Rückkopplung. Dieser Ansatz wird dort eingesetzt, wo eine detaillierte Strukturanalyse der Eigenschaften und dynamischen Merkmale der Betätigungselemente unter Berücksichtigung der Lasteinwirkung erforderlich ist. Ein elektrischer Aktuator mit mechanischem Ausgang ist Bestandteil automatischer Antrieb.

Elektrischer Antrieb - Hierbei handelt es sich um einen elektrischen Aktuator, der das Steuersignal in eine mechanische Aktion umwandelt und es gleichzeitig durch eine externe Energiequelle in Leistung verstärkt. Der Antrieb verfügt über keine spezielle Hauptrückkopplungsverbindung und ist eine Kombination aus einem Leistungsverstärker, einem elektrischen Aktuator, einem mechanischen Getriebe, einer Stromquelle und Hilfselementen, verbunden durch bestimmte funktionale Verbindungen. Die Ausgangsgrößen des Elektroantriebs sind Linear- oder Winkelgeschwindigkeit, Zugkraft oder Drehmoment, mechanische Kraft usw. Der elektrische Antrieb muss über die entsprechende Leistungsreserve verfügen, um das gesteuerte Objekt im Zwangsmodus beeinflussen zu können.

Elektrischer Servomechanismus ist ein Servoantrieb, der das Eingangssteuersignal unter Verstärkung seiner Leistung verarbeitet. Die Elemente des elektrischen Servomechanismus werden durch spezielle Rückkopplungselemente abgedeckt und können aufgrund der Last eine interne Rückkopplung haben.

Mechanische Übertragung Der elektrische Antrieb oder Servomechanismus koordiniert den inneren mechanischen Widerstand des Aktuators mit der mechanischen Last – der Regulierungsbehörde oder dem Kontrollobjekt. Zu den mechanischen Getrieben gehören verschiedene Getriebe, Kurbel-, Hebelmechanismen und andere kinematische Elemente, darunter Getriebe mit hydraulischer, pneumatischer und magnetischer Unterstützung.

Elektrisch Netzteile Aktuatoren, Geräte und Servomechanismen werden in Quellen mit praktisch unendlicher Leistung, deren Innenwiderstandswert nahe bei Null liegt, und Quellen mit begrenzter Leistung, deren Innenwiderstandswert von Null verschieden ist, unterteilt.

Bei pneumatischen und hydraulischen Aktoren handelt es sich um Geräte, die Gas bzw. Flüssigkeit unter einem bestimmten Druck als Energieträger nutzen. Diese Systeme nehmen aufgrund ihrer Vorteile, zu denen vor allem Zuverlässigkeit, Beständigkeit gegen mechanische und elektromagnetische Einflüsse, ein hohes Verhältnis der entwickelten Antriebsleistung zum Eigengewicht sowie Brand- und Explosionssicherheit gehören, einen starken Platz unter anderen Automatisierungsgeräten ein.

Die Hauptaufgabe des Aktors besteht darin, das an seinem Eingang ankommende Signal auf einen Leistungspegel zu verstärken, der ausreicht, um die erforderliche Wirkung auf das Objekt gemäß dem angegebenen Steuerungsziel zu erzielen.

Ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Aktors ist die Sicherstellung der vorgegebenen Systemqualitätsindikatoren bei den verfügbaren Energieressourcen und zulässigen Überlastungen.

Aus der Analyse des automatisierten Prozesses müssen die Eigenschaften des Aktors ermittelt werden. Solche Eigenschaften von Aktuatoren und Servomechanismen sind energetische, statische, dynamische Eigenschaften sowie technische, wirtschaftliche und betriebliche Eigenschaften.

Eine zwingende Anforderung an den Stellantrieb ist die Minimierung der Motorleistung bei gleichzeitiger Sicherstellung der erforderlichen Drehzahlen und Drehmomente. Dies führt zu einer Minimierung der Energiekosten. Sehr wichtige Faktoren Bei der Auswahl eines Aktuators oder Servomechanismus gibt es Einschränkungen hinsichtlich Gewicht, Gesamtabmessungen und Zuverlässigkeit.

Wichtige Bestandteile von Automatisierungssystemen sind Verstärkungs- und Korrekturgeräte. Häufige Aufgaben, die Korrektur- und Verstärkungsgeräte von Automatisierungssystemen lösen, sind die Bildung der erforderlichen statischen und Frequenzeigenschaften, die Synthese von Rückmeldungen, die Koordination mit der Last, die Gewährleistung einer hohen Zuverlässigkeit und die Vereinheitlichung der Geräte.

Verstärkergeräte Die Leistung des Signals wird auf den zur Steuerung des Aktuators erforderlichen Pegel verstärkt.

Besondere Anforderungen an Korrekturelemente von Systemen mit variablen Parametern sind die Möglichkeit und Leichtigkeit der Umstrukturierung von Struktur, Programm und Parametern von Korrekturelementen. Verstärkergeräte müssen bestimmte Anforderungen erfüllen technische Spezifikationen nach spezifischer und maximaler Ausgangsleistung.

Der Aufbau eines Verstärkergerätes ist in der Regel ein mehrstufiger Verstärker mit komplexen Rückkopplungsverbindungen, die zur Verbesserung seiner statischen, dynamischen und betrieblichen Eigenschaften eingeführt werden.

Verstärkungsgeräte, die in Automatisierungssystemen verwendet werden, können in zwei Gruppen unterteilt werden:

1) elektrische Verstärker mit elektrischen Stromquellen;

2) hydraulische und pneumatische Verstärker, die Flüssigkeit bzw. Gas als Hauptenergieträger verwenden.

Die Stromquelle bzw. der Energieträger bestimmt die wichtigsten Merkmale von Automatisierungsverstärkergeräten: statische und dynamische Eigenschaften, spezifische und maximale Leistung, Zuverlässigkeit, betriebliche sowie technische und wirtschaftliche Indikatoren.

Zu den elektrischen Verstärkern gehören elektronische Vakuum-, Ionen-, Halbleiter-, dielektrische, magnetische, magnetische Halbleiter-, elektrische Maschinen- und elektromechanische Verstärker.

Quantenverstärker und -generatoren stellen eine besondere Untergruppe von Geräten dar, die als Verstärker und Konverter schwacher Funk- und anderer Signale eingesetzt werden.

Korrekturgeräte erzeugen Korrektursignale für die statischen und dynamischen Eigenschaften des Systems.

Abhängig von der Art der Einbindung in das System werden lineare Korrekturgeräte in drei Typen unterteilt: serielle, parallele Korrekturelemente und korrigierende Rückmeldung. Der Einsatz der einen oder anderen Art von Korrekturgeräten richtet sich nach der Zweckmäßigkeit der technischen Umsetzung und den betrieblichen Anforderungen.

Es empfiehlt sich, Korrekturelemente vom sequentiellen Typ zu verwenden, wenn das Signal, dessen Wert funktional mit dem Fehlersignal zusammenhängt, ein unmoduliertes elektrisches Signal ist. Die Synthese einer sequentiellen Korrekturvorrichtung beim Entwurf eines Steuerungssystems ist die einfachste.

Korrekturelemente vom parallelen Typ sind bequem zu verwenden, wenn ein komplexes Kontrollgesetz mit der Einführung eines Integrals und Ableitungen des Fehlersignals gebildet wird.

Korrekturrückkopplungen, die Verstärker oder Aktoren umfassen, werden aufgrund der Einfachheit ihrer technischen Umsetzung am häufigsten verwendet. In diesem Fall erhält der Eingang des Rückkopplungselements ein Signal mit relativ hohem Pegel, beispielsweise von der Endstufe eines Verstärkers oder Motors. Der Einsatz von Korrekturrückkopplungen ermöglicht es, den Einfluss von Nichtlinearitäten der von ihnen abgedeckten Systemgeräte zu reduzieren und so in manchen Fällen die Qualität des Regelungsprozesses zu verbessern. Eine korrigierende Rückmeldung stabilisiert die statischen Koeffizienten der abgedeckten Geräte bei Störungen.

Automatische Regelungs- und Steuerungssysteme nutzen elektrische, elektromechanische, hydraulische und pneumatische Korrekturelemente und -geräte. Elektrische Korrekturgeräte werden am einfachsten mit passiven Quadripolen realisiert, die aus Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten bestehen. Komplexe elektrische Korrekturgeräte umfassen auch das Trennen und Anpassen elektronischer Elemente.

Zu den elektromechanischen Korrekturgeräten gehören neben passiven Quadripolen auch Tachogeneratoren, Laufräder sowie differenzierende und integrierende Gyroskope. In manchen Fällen kann eine elektromechanische Korrektureinrichtung in Form einer Brückenschaltung realisiert werden, in deren einen Arm ein Elektromotor des Aktuators angeschlossen ist.

Hydraulische und pneumatische Korrekturgeräte können aus speziellen hydraulischen und pneumatischen Filtern bestehen, die in den Rückkopplungsschleifen der Hauptelemente des Systems enthalten sind, oder in Form von flexiblen Rückkopplungsschleifen für Druck (Druckdifferenz), Durchflussmenge des Arbeitsmediums oder Luft.

Korrekturelemente mit einstellbaren Parametern sorgen für die Anpassungsfähigkeit des Systems. Die Implementierung solcher Elemente erfolgt mithilfe von Relais- und diskreten Geräten sowie Computern. Solche Elemente werden üblicherweise als logische Korrekturelemente bezeichnet.

Ein Computer, der in einem geschlossenen Regelkreis in Echtzeit arbeitet, verfügt über praktisch unbegrenzte Rechen- und Logikfähigkeiten. Die Hauptaufgabe des Steuerrechners besteht darin, optimale Steuerungen und Gesetze zu berechnen, die das Verhalten des Systems nach dem einen oder anderen Qualitätskriterium während seines Prozesses optimieren. normaler Gebrauch. Die hohe Geschwindigkeit des Steuerrechners ermöglicht neben der Hauptfunktion die Durchführung einer Reihe von Hilfsaufgaben, beispielsweise bei der Implementierung eines komplexen linearen oder nichtlinearen digitalen Korrekturfilters.

In Ermangelung von Computern in Systemen ist es am ratsamsten, nichtlineare Korrekturgeräte zu verwenden, da diese über die größten funktionalen und logischen Fähigkeiten verfügen.

Regelgeräte Sie sind eine Kombination aus Aktoren, Verstärkungs- und Korrekturgeräten, Wandlern sowie Rechen- und Schnittstelleneinheiten.

Informationen über die Parameter des Steuerobjekts und über mögliche äußere Einflüsse, die es beeinflussen, gelangen vom Messgerät zum Steuergerät. Messgeräte Im Allgemeinen bestehen sie aus empfindlichen Elementen, die Änderungen in den Parametern wahrnehmen, durch die der Prozess geregelt oder gesteuert wird, sowie aus zusätzlichen Wandlern, die häufig Signalverstärkungsfunktionen übernehmen. Zusammen mit empfindlichen Elementen sind diese Wandler dazu bestimmt, Signale einer physikalischen Art in eine andere umzuwandeln, entsprechend der Art der Energie, die im automatischen Regelungs- oder Steuerungssystem verwendet wird.

In der Automatisierung Konvertierungsgeräte oder Konverter Hierbei handelt es sich um Elemente, die nicht direkt die Funktionen der Messung regulierter Parameter, der Signalverstärkung oder der Korrektur der Eigenschaften des Gesamtsystems erfüllen und keinen direkten Einfluss auf die Regulierungsbehörde oder das kontrollierte Objekt haben. Umwandlungsgeräte in diesem Sinne sind Zwischenprodukte und erfüllen Hilfsfunktionen, die mit der äquivalenten Umwandlung einer Menge einer physikalischen Natur in eine Form verbunden sind, die für die Bildung einer Regulierungswirkung oder zum Zweck der Koordinierung von Geräten unterschiedlicher Energieart geeigneter ist der Ausgang eines und der Eingang eines anderen Geräts.

Computergeräte für Automatisierungsgeräte werden in der Regel auf der Basis mikroprozessorbasierter Werkzeuge aufgebaut.

Mikroprozessor- ein softwaregesteuertes Werkzeug, das den Prozess der Verarbeitung und Verwaltung digitaler Informationen ausführt und auf einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen basiert.

Die wichtigsten technischen Parameter von Mikroprozessoren sind die Bittiefe, die adressierbare Speicherkapazität, die Vielseitigkeit, die Anzahl der internen Register, das Vorhandensein einer Mikroprogrammsteuerung, die Anzahl der Interrupt-Ebenen, die Art des Stapelspeichers und die Anzahl der Hauptregister die Zusammensetzung der Software. Aufgrund ihrer Wortbreite werden Mikroprozessoren in Mikroprozessoren mit fester Wortbreite und modulare Mikroprozessoren mit variabler Wortbreite unterteilt.

Mittels Mikroprozessor sind strukturell und funktionell vollständige Produkte von Computer- und Steuerungsgeräten, die in Form oder auf der Basis von integrierten Mikroprozessorschaltungen gebaut sind und im Hinblick auf die Anforderungen an Prüfung, Abnahme und Lieferung als ein Ganzes betrachtet und verwendet werden beim Aufbau komplexerer Mikroprozessorwerkzeuge oder Mikroprozessorsysteme.

Strukturell werden Mikroprozessormittel in Form einer Mikroschaltung, eines Einzelplatinenprodukts, eines Monoblocks oder eines Standardkomplexes hergestellt, und Produkte der unteren Ebene der Strukturhierarchie können in Produkten der höchsten Ebene verwendet werden.

Mikroprozessorsysteme - Dabei handelt es sich um Rechen- oder Steuerungssysteme, die auf mikroprozessorbasierten Werkzeugen basieren und autonom eingesetzt oder in ein gesteuertes Objekt integriert werden können. Strukturell werden Mikroprozessorsysteme in Form einer Mikroschaltung, eines Einplatinenprodukts, eines Monoblockkomplexes oder mehrerer Produkte der angegebenen Typen hergestellt, in die Ausrüstung des gesteuerten Objekts eingebaut oder autonom hergestellt.

Je nach Anwendungsbereich können technische Mittel zur Automatisierung in technische Mittel zur Automatisierung von Arbeiten in der industriellen Produktion und technische Mittel zur Automatisierung anderer Arbeiten unterteilt werden, deren wichtigster Bestandteil die Arbeit unter extremen Bedingungen ist, bei denen die menschliche Anwesenheit lebenswichtig ist. bedrohlich oder unmöglich. Im letzteren Fall erfolgt die Automatisierung auf Basis spezieller stationärer und mobiler Roboter.

Technische Mittel zur Automatisierung der chemischen Produktion: Referenz. Hrsg./V.S.Balakirev, L.A.Barsky, A.V.Bugrov usw. - M.: Chemistry, 1991. –272 S.

Management, Beratung und Unternehmertum

Vorlesung 2. Allgemeine Informationen zu technischen Mitteln der Automatisierung. Die Notwendigkeit, allgemeine Fragen im Zusammenhang mit technischen Automatisierungsgeräten zu untersuchen und Staatssystem Industriegeräte und Automatisierungsgeräte GSP wird durch die Tatsache bestimmt, dass technische Mittel

Vorlesung 2.

Allgemeine Informationen zu technischen Mitteln der Automatisierung.

Die Notwendigkeit, allgemeine Fragen im Zusammenhang mit technischen Automatisierungsgeräten und dem staatlichen System industrieller Instrumente und Automatisierungsgeräte (GSP) zu untersuchen, ergibt sich aus der Tatsache, dass technische Automatisierungsgeräte ein integraler Bestandteil des GSP sind. Technische Automatisierungsgeräte stellen die Grundlage für die Implementierung von Informations- und Steuerungssystemen im industriellen und nichtindustriellen Bereich der Produktion dar. Die Grundsätze der Organisation des APS bestimmen maßgeblich den Inhalt der Entwurfsphase technische Unterstützung automatisierte Prozessleitsysteme (APCS). Grundlage der APS wiederum sind problemorientierte Aggregatkomplexe technischer Mittel.

Typische Automatisierungstools können technisch, hardware-, software- und systemweit sein.

ZU technische Mittel zur Automatisierung(TSA) umfassen:

• Sensoren;
• Aktoren;
• Regulierungsbehörden (RO);
• Kommunikationsleitungen;
• Sekundärinstrumente (Anzeige und Aufzeichnung);
• analoge und digitale Steuergeräte;
• Programmierblöcke;
• Geräte zur Steuerung mit Logikbefehlen;
• Module zur Erfassung und Primärverarbeitung von Daten und zur Überwachung des Zustands eines technologischen Kontrollobjekts (TOU);
• Module zur galvanischen Trennung und Signalnormalisierung;
• Signalwandler von einer Form in eine andere;
• Module zur Datenpräsentation, Anzeige, Aufzeichnung und Generierung von Steuersignalen;
• Pufferspeichergeräte;
• programmierbare Timer;
• Spezialisierte Computergeräte, Vorprozessor-Vorbereitungsgeräte.

ZU Software- und Hardware-Automatisierungstools enthalten:

• Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler;
• Kontrollmittel;
• Mehrkreis-Analog- und Analog-Digital-Steuerblöcke;
• Programmlogische Steuergeräte mit mehreren Anschlüssen;
• programmierbare Mikrocontroller;
• lokale Netzwerke.

ZU systemweite Automatisierungstools enthalten:

• Schnittstellengeräte und Kommunikationsadapter;
• gemeinsam genutzte Speicherblöcke;
• Autobahnen (Busse);
• allgemeine Systemdiagnosegeräte;
• Direktzugriffsprozessoren zum Speichern von Informationen;
• Bedienkonsolen.

Technische Mittel zur Automatisierung in Steuerungssystemen

Jedes System Die Steuerung muss Folgendes ausführen Funktionen:

• Sammeln von Informationen über aktuellen Zustand technologisches Kontrollobjekt (TOU);
• Festlegung von Qualitätskriterien für TOU-Arbeiten;
• Finden der optimalen Funktionsweise der TOU und optimaler Kontrollmaßnahmen, die das Extremum der Qualitätskriterien gewährleisten;
• Umsetzung des gefundenen optimalen Modus am TOU.

Diese Funktionen können vom Wartungspersonal oder TCAs durchgeführt werden. Es gibt vierArt der Steuerungssysteme(SU):

1) informativ;

2) automatische Kontrolle;

3) zentralisierte Kontrolle und Regulierung;

4) automatisierte Prozesskontrollsysteme.

Information ( Handbuch) Kontroll systeme(Abb. 1.1) werden selten verwendet, nur für zuverlässig funktionierende, einfache technologische Objekte der TOU-Steuerung.

Reis. 1.1. Struktur Informationssystem Kontrollen:

D - Sensor (primärer Messwandler);

VP – sekundäres Anzeigegerät;

OPU – Bedienerkontrollzentrum (Tafeln, Konsolen, Gedächtnisdiagramme, Alarmgeräte);

Fernbedienungsgeräte Fernbedienung(Tasten, Tasten, Bypass-Bedienfelder usw.);

IM-Aktuator;

RO – Regulierungsbehörde;

C – Alarmgeräte;

MS-Mnemonikdiagramme.

In einigen Fällen umfasst das Informationsmanagementsystem Regulierungsbehörden direkte Aktion und Regler, die in Prozessanlagen eingebaut sind.

In automatischen Steuerungssystemen(Abb. 1.2) Alle Funktionen werden mit geeigneten technischen Mitteln automatisch ausgeführt.

Zu den Bedienerfunktionen gehören:

• technische Diagnose des ACS-Zustands und Wiederherstellung ausgefallener Systemelemente;
• Korrektur von Regulierungsgesetzen;
• Aufgabenwechsel;
• Übergang zur manuellen Steuerung;
• Wartung der Ausrüstung.

Reis. 1.2. Aufbau des automatischen Kontrollsystems (ACS):

KP – Kodierungskonverter;

LS – Kommunikationsleitungen (Drähte, Impulsröhren);

VU – Computergeräte

Zentralisierte Kontroll- und Regulierungssysteme(SCCR) (Abb. 1.3). ACS werden für einfache technische Geräte verwendet, deren Betriebsarten durch eine geringe Anzahl von Koordinaten und deren Arbeitsqualität durch ein leicht zu berechnendes Kriterium gekennzeichnet sind. Ein Sonderfall sind selbstfahrende Waffen automatisches System Verordnung (ASR).

Ein Kontrollsystem, das automatisch einen extremen TOC-Wert aufrechterhält, gehört zur Klasse der extremen Kontrollsysteme.

Reis. 1.3. Struktur des zentralen Kontroll- und Regulierungssystems:

OPU – Bedienerkontrollzentrum;

D - Sensor;

NP-Normalisierungswandler;

KP – Kodierungs- und Dekodierungskonverter;

CR – zentrale Regulierungsbehörden;

MP-Mehrkanal-Registrierungstool (Drucken);

C – Vor-Notfall-Signalgerät;

MPP – Mehrkanal-Anzeigegeräte (Displays);

MS – Gedächtnisdiagramm;

IM – Aktuator;

RO – Regulierungsbehörde;

K-Controller

ASRs, die den angegebenen Wert der einstellbaren Ausgabekoordinate der TOU unterstützen, sind unterteilt in:

• stabilisierend;
• Software;
• Anhänger;
• adaptiv.

Extremregulatoren werden äußerst selten eingesetzt.

Es gibt zwei Arten technischer Strukturen des SCCR:

1) mit einzelnen TCAs;

2) mit kollektiven TCAs.

Beim ersten Systemtyp ist jeder Kanal aus TCA aufgebaut persönlichen Gebrauch. Dazu gehören Sensoren, Normalisierungswandler, Regler, Sekundärgeräte, Aktoren und Regulierungsbehörden.

Der Ausfall eines Steuerkanals führt nicht zu einer Abschaltung der Prozessanlage.

Dieses Design erhöht die Kosten des Systems, erhöht jedoch seine Zuverlässigkeit.

Das zweite System besteht aus TSA zur individuellen und kollektiven Nutzung. TSA zur kollektiven Nutzung umfasst: Schalter, CP (Kodierungs- und Dekodierungswandler), CR (Zentralregler), MR (Mehrkanal-Aufzeichnungsgerät (Druck)), MPP (Mehrkanal-Anzeigegeräte (Anzeigen)).

Die Kosten eines kollektiven Systems sind etwas geringer, aber die Zuverlässigkeit hängt weitgehend von der Zuverlässigkeit kollektiver TSAs ab.

Bei langen Kommunikationsleitungen werden einzelne Kodierungs- und Dekodierungswandler verwendet, die sich in der Nähe der Sensoren und Aktoren befinden. Dies erhöht die Kosten des Systems, verbessert jedoch die Störfestigkeit der Kommunikationsleitung.

Automatisierte Prozessleitsysteme(APCS) (Abb. 1.4) ist ein Maschinensystem, in dem TSA Informationen über den Zustand von Objekten erhält, Qualitätskriterien berechnet und optimale Steuerungseinstellungen findet. Die Funktionen des Bedieners beschränken sich auf die Analyse der empfangenen Informationen und deren Umsetzung mithilfe lokaler automatisierter Steuerungssysteme oder der Fernsteuerung des Kontrollraums.

Folgende Arten von Prozessleitsystemen werden unterschieden:

• zentralisiertes automatisiertes Prozessleitsystem (alle Informationsverarbeitungs- und Steuerungsfunktionen werden von einem Steuerungsrechner UVM ausgeführt) (Abb. 1.4);

Reis. 1.4. Aufbau eines zentralen automatisierten Prozessleitsystems:

USO – Kommunikationsgerät mit einem Objekt;

DU – Fernbedienung;

SOI – Informationsanzeigetool

• Überwachungsautomatisches Prozessleitsystem (verfügt über eine Reihe lokaler automatischer Leitsysteme, die auf der Grundlage individueller TSA-Anwendungen und eines Zentralrechners (CUVM) aufgebaut sind, mit dem eine Ibesteht lokale Systeme) (Abb. 1.5);

Reis. 1.5. Struktur des Aufsichtskontrollsystems: LR – lokale Regulierungsbehörden

• verteiltes automatisiertes Prozessleitsystem – gekennzeichnet durch die Aufteilung der Informationsverarbeitungs- und Managementkontrollfunktionen auf mehrere geografisch verteilte Objekte und Computer (Abb. 1.6).

Reis. 1.6. Hierarchische Struktur der technischen Mittel von SHG

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Primärwandler Ein primärer Wegwandler (PT) ist ein Gerät, das eine kontrollierte Eingangsverschiebung (linear oder winkelig) wahrnimmt und diese in ein Ausgangssignal (normalerweise elektrisch) umwandelt, das für die weitere Verarbeitung, Umwandlung und gegebenenfalls Übertragung über eine Kommunikation geeignet ist Kanal zu großen Entfernungen. Da es sich um die wichtigste Komponente digitaler Wandler handelt, bestimmen primäre Verschiebungswandler weitgehend die Parameter der digitalen Verarbeitungseinheit als Ganzes, da es die erste Stufe der Umwandlung ist, die Verschiebung – ein elektrischer Parameter, der hauptsächlich solche Eigenschaften der digitalen Verarbeitungseinheit bestimmt wie Genauigkeit, Geschwindigkeit, Linearität der Steuerung usw. Grundlegende Anforderungen an die Entwicklung und Konstruktion von Bewegungssteuerungsgeräten: hohe Genauigkeit der Messung (oder Steuerung) von Verschiebungen, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit, Störfestigkeit des informativen Parameters, geringe nichtlineare Verzerrungen, hohe Herstellbarkeit, niedrige Kosten, geringe Wärmeübertragung, Abmessungen, Gewicht usw., was unter Produktionsbedingungen sehr wichtig ist.

Klassifizierung der Primärwandler ¢ ¢ ¢ ¢ PP kann nach klassifiziert werden verschiedene Zeichen Die wichtigsten davon sind: die Art der gemessenen Bewegungen, das physikalische Funktionsprinzip des empfindlichen Elements, die Struktur der Struktur, die Art des Ausgangssignals. Anhand der Art der gemessenen Bewegungen werden die PPs linearer und Winkelbewegungen unterschieden. Nach dem physikalischen Funktionsprinzip des empfindlichen Elements können PPs unterteilt werden in: photoelektrisch (optoelektronisch), wobei der Effekt periodischer Änderungen der Beleuchtung genutzt wird; elektrostatisch: l kapazitiv (basierend auf dem Effekt periodischer Kapazitätsänderungen); l piezoelektrisch (basierend auf der Wirkung des Aussehens elektrische Ladung auf der Oberfläche einiger Materialien zum Zeitpunkt der Verformung); elektromagnetisch (z. B. unter Verwendung der Wirkung periodischer Änderungen der Induktivität oder Gegeninduktivität); elektroakustisch (basierend zum Beispiel auf dem Effekt der Änderung der Energie einer akustischen Oberflächenwelle);

Klassifizierung von Primärwandlern ¢ elektromechanisch: l elektrischer Kontakt (basierend auf dem Effekt einer starken Änderung des Widerstands gepaarter elektrischer Kontakte beim Schließen und Öffnen); l Rheostat (unter Ausnutzung der Wirkung einer linearen Widerstandsänderung); l Mechatronik (basierend auf der mechanischen Steuerung des elektronischen Stroms von Elektrovakuumgeräten durch direkte mechanische Bewegung ihrer Elektroden). l Entsprechend der Konstruktionsstruktur werden je nach Art der Verbindung der Elemente des PP drei Hauptstrukturdiagramme unterschieden: mit sequentieller Umwandlung, Differential und Kompensation. l Basierend auf der Art der zeitlichen Änderung des Ausgangssignals werden kontinuierliche und diskrete PPs unterschieden. l Abhängig von der Art des Ausgangssignalparameters, der linear von der gemessenen Verschiebung abhängt, PP kontinuierliche Aktion werden in Amplitude, Frequenz und Phase unterteilt. Dementsprechend können PPs mit diskreter Wirkung Amplitudenimpuls, Frequenzimpuls, Impulscode usw. sein.

Klassifizierung von Messungen ¢ ¢ ¢ Direkte Messung – eine Messung, bei der der gewünschte Wert einer Größe direkt ermittelt wird. Messen Sie beispielsweise die Lufttemperatur mit einem Thermometer und den Druck mit einem Manometer. Indirekte Messung ist eine Messung, bei der der Wert einer physikalischen Größe auf der Grundlage der Ergebnisse direkter Messungen anderer physikalischer Größen bestimmt wird, die mit der gewünschten Größe funktional zusammenhängen. Zum Beispiel die Dichte eines Körpers anhand seiner Masse und geometrischen Abmessungen ermitteln. Bei gemeinsamen Messungen handelt es sich um gleichzeitige Messungen zweier oder mehrerer heterogener Größen, um den Zusammenhang zwischen ihnen herzustellen. Die Genauigkeit eines Messergebnisses ist ein Merkmal der Qualität einer Messung und spiegelt die Nähe des Fehlers ihres Ergebnisses zu Null wider (je kleiner der Messfehler, desto größer ihre Genauigkeit). Der Fehler eines Messergebnisses ist die Abweichung des Messergebnisses vom wahren Wert des Messwertes.

Messgeräte Ein Messgerät ist ein technisches Mittel (oder eine Reihe technischer Mittel) für Messungen mit standardisierten messtechnischen Eigenschaften, das eine oder mehrere Einheiten physikalischer Größen reproduziert oder speichert, deren Abmessungen über einen bekannten Zeitraum als unverändert angenommen werden von Zeit. ¢ Messgerät – ein Messgerät, das dazu dient, die Werte der gemessenen Größe innerhalb eines bestimmten Bereichs zu ermitteln. Ein Messgerät verfügt in der Regel über Einrichtungen, um die Messgröße in ein Messinformationssignal umzuwandeln und in einer für die Wahrnehmung am besten zugänglichen Form darzustellen. Man unterscheidet folgende Arten von Instrumenten: Anzeigen, Aufzeichnen, Summieren, direkte Wirkung, Vergleichen. ¢ Die Genauigkeitsklasse ist ein verallgemeinertes Merkmal von Messgeräten, das durch die Grenzen der zulässigen Grund- und Grenzwerte bestimmt wird weitere Fehler sowie andere Eigenschaften von SI, die sich auf seine Genauigkeit auswirken. ¢ Der Fehler eines Messgeräts ist die Differenz zwischen den SI-Messwerten und dem wahren (tatsächlichen) Wert der gemessenen Größe. ¢

Absperrventile ¢ ¢ ¢ Pipeline-Zubehör Entwickelt, um den Ölfluss zu steuern, der durch Pipelines transportiert wird. Nach dem Funktionsprinzip werden Ventile in drei Klassen eingeteilt: Absperr-, Regel- und Sicherheitsventile. Absperrventile (Ventile) dienen zur vollständigen Absperrung des Rohrleitungsquerschnitts, Regelventile (Druckregler) – zur Änderung des Drucks oder der Durchflussmenge der Förderflüssigkeit, Sicherheitsventile (Rückschlag- und Sicherheitsventile) – dazu Schützen Sie Rohrleitungen und Geräte bei Überschreitung des zulässigen Drucks und verhindern Sie den Rückfluss von Flüssigkeiten. Absperrschieber sind Absperrorgane, bei denen der Durchflussbereich durch translatorische Bewegung des Schiebers senkrecht zur Ölbewegungsrichtung verschlossen wird.

Absperrventile Druckregler sind Geräte, die den Druck automatisch auf dem erforderlichen Niveau halten. Je nachdem, wo der Druck vor oder nach dem Regler aufrechterhalten wird, gibt es Regler vom Typ „Vorher“ und „Nachher“. ¢ Sicherheitsventile sind Vorrichtungen, die verhindern, dass der Druck in einer Rohrleitung über einen festgelegten Wert ansteigt. In Ölpipelines werden geschlossene Sicherheitsventile mit niedrigem und vollem Hub verwendet, die nach dem Prinzip arbeiten, einen Teil der Flüssigkeit von der Stelle, an der hoher Druck entsteht, in einen speziellen Sammelverteiler abzuleiten. ¢ Ein Rückschlagventil ist eine Vorrichtung zur Verhinderung der Rückbewegung eines Mediums in einer Rohrleitung. Beim Pumpen von Öl werden Drehrückschlagventile mit einer um eine horizontale Achse rotierenden Klappe verwendet. Die Ventile der Hauptölpipelines sind dafür ausgelegt Betriebsdruck 6,4 MPa. ¢

Automatisierung der Produktion ist ein Prozess in der Entwicklung der maschinellen Produktion, bei dem Management- und Kontrollfunktionen, die zuvor von Menschen ausgeführt wurden, auf Instrumente und automatische Geräte übertragen werden. Die Automatisierung der Produktion ist die Grundlage für die Entwicklung der modernen Industrie, die allgemeine Richtung des technischen Fortschritts. Sein Hauptziel besteht darin, die Arbeitseffizienz zu steigern, die Qualität der Produkte zu verbessern und Bedingungen für die optimale Nutzung aller Produktionsressourcen zu schaffen. AP wird unterschieden: teilweise, komplex und vollständig.

Methoden der Produktionsautomatisierung ¢ Erstens entwickeln sie Methoden zur effektiven Untersuchung der Muster von Kontrollobjekten, ihrer Dynamik, Stabilität und Abhängigkeit des Verhaltens vom Einfluss externe Faktoren. Diese Probleme werden von Forschern, Designern und Technologen gelöst, die Spezialisten in bestimmten Bereichen der Wissenschaft und Produktion sind. Komplexe Prozesse und Objekte werden mit Methoden der physikalischen und mathematischen Modellierung sowie des Operations Research unter Verwendung analoger und digitaler Computer untersucht.

Pro¢ Zweitens legen sie wirtschaftlich realisierbare Managementmethoden fest, begründen sorgfältig den Zweck und die Bewertungsfunktion des Managements sowie die Wahl der effektivsten Beziehung zwischen gemessenen und steuernden Prozessparametern. Auf dieser Grundlage werden Regeln für Managemententscheidungen festgelegt und eine Strategie für das Verhalten von Produktionsleitern unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Wirtschaftsforschung zur Identifizierung rationaler Muster des Managementsystems ausgewählt. Konkrete Managementziele hängen von technischen, wirtschaftlichen, sozialen und anderen Bedingungen ab. Sie bestehen darin, eine maximale Prozessproduktivität zu erreichen, die hohe Qualität der Produkte zu stabilisieren, die höchste Auslastung von Brennstoffen, Rohstoffen und Geräten zu erreichen, das maximale Volumen der verkauften Produkte zu maximieren und die Kosten pro Produkteinheit zu senken usw.

Methoden der Produktionsautomatisierung ¢ Drittens besteht die Aufgabe darin, technische Methoden für die einfachste, zuverlässigste und effektivste Umsetzung der Struktur und des Designs von Automatisierungsgeräten zu schaffen, die ausgeführt werden spezifizierte Funktionen Messung, Verarbeitung der erzielten Ergebnisse und Management. Bei der Entwicklung rationaler Steuerungsstrukturen und technischer Mittel zu deren Umsetzung kommen die Theorie der Algorithmen, der Automaten, der mathematischen Logik und der Theorie der Relaisgeräte zum Einsatz. Mit Hilfe der Computertechnologie werden viele Prozesse der Berechnung, Konstruktion und Prüfung von Steuergeräten automatisiert. Die Auswahl optimaler Lösungen zur Erhebung, Übertragung und Verarbeitung von Daten basiert auf Methoden der Informationstheorie. Besteht Bedarf an einer vielseitigen Nutzung großer Informationsströme, kommen zentralisierte (integrierte) Methoden der Verarbeitung zum Einsatz.

Unter Automatisierung versteht man unter technischer Automatisierung Instrumente, Geräte und technische Systeme, bestimmt für die Produktionsautomatisierung. T.s. A. Bereitstellung des automatischen Empfangs, der Übertragung, Umwandlung, des Vergleichs und der Nutzung von Informationen für Kontroll- und Verwaltungszwecke Herstellungsprozesse. Der Sensor ist ein primärer Wandler, ein Element eines Mess-, Signal-, Regel- oder Steuergeräts eines Systems, das eine kontrollierte Größe (Druck, Temperatur, Frequenz, Geschwindigkeit, Bewegung, Spannung, elektrischer Strom usw.) in ein geeignetes Signal umwandelt Messung, Übertragung, Umwandlung, Speicherung und Registrierung sowie deren Auswirkungen auf verwaltete Prozesse.

Methoden und Instrumente zur Temperaturmessung Unter Temperatur versteht man den Grad der Erwärmung eines Stoffes. Die physikalischen Eigenschaften von Öl (Dichte, Viskosität, im Öl gelöste Gas- und Paraffinmenge sowie Phasenzustände des Öls) hängen weitgehend von seiner Temperatur ab. Die Technologie des Prozesses der Ölförderung, der Feldsammlung und der Primäraufbereitung auf den Feldern sowie des Transports von Öl und Erdölprodukten hängt weitgehend von den Temperaturfaktoren ab, bei denen diese Prozesse ablaufen. Da die Temperatur eine aktive Größe ist, kann sie nur indirekt gemessen werden, basierend auf der Temperaturabhängigkeit solcher physikalischen Eigenschaften von Körpern, die direkt gemessen werden können (Thermo-EMF, elektrischer Widerstand, Dichte usw.). In Rohrleitungen mit Kühlmittel, in wasserführenden, ölführenden und Kompressorstationen muss die Temperatur gemessen werden, um den Zustand der Lager zu überwachen. Temperaturmessungen in Tanks mit Öl und Erdölprodukten sind ein notwendiger Bestandteil der quantitativen Bilanzierung.

Temperatursensor Metran - 274 Der Sensor besteht aus einem elektronischen Wandler mit einem Ausgangssignal von 4-20 m. A und thermischen Sonden mit unterschiedlichen Längen des eingetauchten Teils. Der gemessene Temperaturparameter wird linear in eine proportionale Änderung des ohmschen Widerstands des im Temperaturfühler platzierten Thermistors umgewandelt. Ein elektronischer Wandler wandelt die vom temperaturempfindlichen Element erzeugte Spannung in ein Stromausgangssignal um. Das temperaturempfindliche Element des Sensors ist ein Thermistor mit einer nominalen statischen Umwandlungskennlinie von 100 M, der sich im hermetischen Gehäuse der Temperatursonde befindet.

Temperatursensor TC 5008 Der Sensor dient zur kontinuierlichen Umwandlung der Temperatur von Flüssigkeiten und Gasen in ein einheitliches Stromausgangssignal in nicht aggressiven Umgebungen in automatischen Steuerungs-, Regelungs- und Prozessleitsystemen. Ein elektronischer Wandler wandelt die vom temperaturempfindlichen Element erzeugte Spannung in ein Stromausgangssignal um.

Temperatursensoren TSMU 0104, TSPU 0104 Wärmewandler mit einheitlichem Ausgangssignal TSMU 0104, TSPU 0104 sind für die Messung und kontinuierliche Umwandlung der Temperatur fester, flüssiger, gasförmiger und körniger Stoffe bestimmt. TSMU 0104, TSPU 0104 ersetzen thermische Wandler mit einem einheitlichen Ausgangssignal der Serien TSMU 205, TSPU 205. Sie zeichnen sich durch die Möglichkeit aus, den Temperaturfühler zu wechseln und die untere und obere Grenze des gemessenen Temperaturbereichs mithilfe von Schaltern auszuwählen . Gemäß GOST 14254 Schutzgrad gegen Eindringen Feststoffe, Staub und Wasser: IP 54, IP 65, IP 67 je nach Ausführung des Anschlusskopfes und Anschlussart.

Technische Hauptmerkmale der Temperatursensoren TS 5008, Metran-274, TSMU 0104 (TSPU 0104) Gerätename Parameter TS 5008 Metran 274 TSMU 0104, TSPU 0104 ± 0,5 ± 0,25 ± 0,1 50 bis +350 50 bis +180 50 bis 550 Verwendeter Ausgang Signal, m. A 4 20 Versorgungsspannung, V 17 42 15 42 Explosionsgeschützter Schutz. Lebensdauer, Jahre 5 5 6 1, 5 1, 8 1, 08 Grenze des zulässigen Fehlers, % Bereich der gemessenen Temperaturen, ºС Preis, Tausend Rubel

Klassifizierung von Instrumenten zur Messung von Druck und Vakuum Alle Instrumente zur Messung von Druck und Vakuum können in die folgenden Gruppen eingeteilt werden: 1. Nach der Art der gemessenen Größe: Barometer – zur Messung des atmosphärischen Drucks; Manometer – zur Messung von Überdruck; Vakuummeter – zur Vakuummessung; Druck- und Vakuummessgeräte – zur Messung von Druck und Vakuum; Differenzdruckmessgeräte – zur Messung der Druckdifferenz (Differenz).

Klassifizierung von Instrumenten zur Messung von Druck und Vakuum 2. Basierend auf dem Funktionsprinzip: Flüssigkeit – der gemessene Druck wird durch eine Flüssigkeitssäule ausgeglichen; Kolben – der gemessene Druck, der auf einer Seite des Kolbens wirkt, wird durch den Druck ausgeglichen, der durch die auf der gegenüberliegenden Seite ausgeübte Kraft erzeugt wird. Die direkte(n) Last(en) wird/werden als Ausgleichskraft genutzt; Feder – der gemessene Druck verformt verschiedene Federtypen. Die durch die Übertragung eines Präzisionsmechanismus erhöhte und in Zeigerbewegung umgewandelte Verformung ist ein Maß für den gemessenen Druck; elektrisch, basierend auf Änderungen der elektrischen Eigenschaften bestimmter Materialien, wenn Druck auf sie ausgeübt wird; radioaktiv – der gemessene Druck verursacht eine entsprechende Änderung der Ionisierung, die durch Strahlung und Rekombination von Ionen erzeugt wird. Flüssiginstrumente werden hauptsächlich unter Laborbedingungen verwendet, Kolbenmanometer werden zur Kalibrierung von Instrumenten verwendet. An Industrieanlagen Hauptsächlich werden Feder- und elektrische Manometer unterschiedlicher Bauart eingesetzt.

Drucksensor Sapphire-22-DI-Ex Die Messumformer Sapphire-22-DI-Ex sind für den Einsatz in Systemen zur automatischen Überwachung, Regelung und Steuerung technologischer Prozesse konzipiert und sorgen für eine kontinuierliche Umwandlung des Wertes des gemessenen Parameters – Überdruck – in ein einheitliches Stromausgangssignal. Die Konverter sind für den Einsatz mit sekundären Aufzeichnungs- und Anzeigegeräten, Reglern und anderen Automatisierungsgeräten sowie Steuersystemen konzipiert, die mit einem Standardausgangssignal von 4–20 mA DC arbeiten. Das Funktionsprinzip des Sapphire-22-DI-Ex-Konverters basiert auf der Verwendung von Dehnungsmessstreifen. Sapphire-22-DI-Ex-Wandler zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, stabilen Betrieb und geringe Trägheit aus. Sensoren werden in Form von Mehrbereichsgeräten mit der Möglichkeit zur Anpassung des Messbereichs hergestellt.

Drucksensor Metran-43 DI-Ex Sensoren dieses Typs sind für den Einsatz in einem System zur automatischen Überwachung, Regelung und Steuerung technologischer Prozesse konzipiert und sorgen für eine kontinuierliche Umwandlung des Wertes des gemessenen Parameters – Überdruck – in ein Standardstromausgangssignal zur Fernübertragung. Die Funktionsweise der Messumformer Metran-43 DI-Ex basiert auf dem Dehnungswiderstandseffekt. Wandler dieses Modells zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, stabilen Betrieb und geringe Trägheit aus. Die Sensoren werden in Form von Mehrbereichsgeräten mit der Möglichkeit zur Anpassung des Messbereichs hergestellt: Jeder Konverter kann auf jeden oberen Messbereich umkonfiguriert werden. Das empfindliche Element wird durch gewellte Metallmembranen aus korrosionsbeständigen Materialien vor dem Messmedium geschützt. Die Hauptvorteile liegen in der erhöhten Genauigkeit; der Einsatz dieses Sensors in einem automatisierten Prozess wird jedoch durch seine großen Abmessungen und den engen Betriebstemperaturbereich erschwert.

Differenzdruckmesssensor SAPFIR - 22 -Ex-M-DD Differenzdruckwandler können zur Umwandlung von Flüssigkeitsstandwerten, Flüssigkeits- oder Gasdurchflussraten und hydrostatische Druckumwandlung zur Umwandlung von Flüssigkeitsstandwerten in ein einheitliches Stromsignal verwendet werden. Jeder Wandler verfügt über eine Messbereichseinstellung und kann auf jede für dieses Modell angegebene obere Messgrenze eingestellt werden. Die Grenze des zulässigen Grundfehlers beträgt bis zu 0,5 %. Konverter „SAPHIRE 22 Ex M DD“ werden in der Explosionsschutzart „Eigensicherer Stromkreis“ mit dem Explosionsschutzniveau „Extra Explosionsgeschützt“ gefertigt. Kann in explosionsgefährdeten Bereichen im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip von Konvertern basiert auf der Eigenschaft von Materialien, ihre elektrischen Parameter (Kapazität, Widerstand) zu ändern, wenn sich ihre Geometrie ändert. Als empfindliches Element in den Konvertern wird eine Dehnungswiderstandsschicht verwendet, die durch Vakuumdiffusion auf einer Saphirplatte abgeschieden wird (die sogenannte „Silizium-auf-Saphir“-SOS-Struktur), die mit einer Metallplatte verbunden ist. Wenn sich der auf die Platte ausgeübte Druck ändert, ändert sich der Widerstand der an einem der Arme der Ausgleichsbrücke angeschlossenen Dehnungsmessstreifen, was zu einem Ungleichgewicht in der Brückenschaltung führt. Somit wird eine Druck- bzw. Differenzdruckänderung in ein Ausgangsstromsignal von 4-20 mA umgewandelt. Der maximal zulässige Betriebsüberdruck beträgt bis zu 40 MPa.

Technische Hauptmerkmale der Drucksensoren Sapphire-22-DI-Ex, Metran-43 DI-Ex, Sapphire - 22-Ex-M-DD Gerätename Parameter Sapphire 22 DI Ex Metran 43 DI Ex Sapphire 22 Ex M DD ± 0,5 ± 0,25 ± 0,5 von 0 bis 2,5 50 bis +80 50 bis +70 50 bis 550 Verwendetes Ausgangssignal, m. A 4 20 Versorgungsspannung, V 15 42 explosionsgeschützt. Lebensdauer, Jahre 10 8 12 Preis, Tausend Rubel. 13 8 17 Zulässige Fehlergrenze, % Messgrenze, MPa Bereich der gemessenen Temperaturen, ºС Schutz

Funktionsprinzip von Ultraschall-Füllstandmessgeräten Berührungslose Ultraschall-Füllstandmessgeräte untersuchen den Arbeitsbereich mit Ultraschallwellen, d. h. Druckwellen mit einer Frequenz über 20 KHz. Sie nutzen das Grundstück Ultraschallwellen spiegelt sich wider, wenn die Grenze zweier Umgebungen mit unterschiedlichen Werten überschritten wird physikalische Eigenschaften. Daher besteht das empfindliche Element eines Ultraschall-Füllstandmessgeräts aus einem Sender und einem Schwingungsempfänger, die in der Regel baulich kombiniert sind und eine Quarzplatte darstellen. Wenn eine Wechselspannung an die Platte angelegt wird, kommt es zu Verformungen der Platte, wodurch Vibrationen auf die Luftumgebung übertragen werden. Die Spannung wird in Impulsen zugeführt und nach Abschluss der Übertragung verwandelt sich die Platte in einen Empfänger reflektierter Ultraschallschwingungen, was zu Vibrationen der Platte und infolgedessen zum Auftreten einer Ausgangsspannung führt (umgekehrter piezoelektrischer Effekt). Der Abstand zur Grenzfläche zwischen zwei Medien wird nach folgender Formel berechnet: Н= V * t /2, wobei V die Geschwindigkeit der Ultraschallwellen in einem bestimmten Medium ist, t die Zeit zwischen dem Beginn der Strahlung und dem Eintreffen der reflektierten Wellen ist Signal, bestimmt elektronische Einheit Füllstandsanzeige.

Funktionsprinzip von Ultraschall-Füllstandmessgeräten Die häufigste Variante ist in der Regel die Installation eines Ultraschallsensors im oberen Teil des Tanks. In diesem Fall durchdringt das Signal die Luft und wird an der Grenze zum festen (flüssigen) Medium reflektiert. Der Füllstandsmesser wird in diesem Fall als akustisch bezeichnet. Es besteht auch die Möglichkeit, den Sensor im Boden des Behälters zu installieren. In diesem Fall wird das Signal an der Grenze zu einem weniger dichten Medium reflektiert. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls hängt von der Temperatur ab und beträgt etwa 0,18 % pro 1 °C. Um diesen Einfluss zu eliminieren, wird in Gerätefüllstandsmessgeräten eine Temperaturkompensation mithilfe eines eingebauten Temperatursensors eingesetzt. Der Betriebsbereich von Ultraschall-Füllstandmessgeräten beträgt bis zu 25 m, bei einem nicht gemessenen Füllstand von etwa 1 m. Arbeitsumgebungstemperatur: 30. . +80(120) ºС, Druck – bis zu 4 MPa. Ultraschall-Füllstandmessgeräte können einen Füllstandmessfehler von 1 % erreichen. Sie können für aggressive Medien und für Medien mit den unterschiedlichsten physikalischen Eigenschaften eingesetzt werden, mit Ausnahme stark dampfender, stark schäumender Flüssigkeiten sowie feiner und poröser Körnchen Massenprodukte. Gleichzeitig sind sie deutlich günstiger als Mikrowellenradar-Füllstandmessgeräte. Ultraschall-Füllstandmessgeräte werden häufig zur Durchflussmessung in profilierten Kanälen eingesetzt. Beispiele für gängige Ultraschall-Füllstandmessgeräte sind: ECHO-5, ECHO-AS 01, Prosonic M.

Mikrowellenradar-Füllstandmessgeräte sind die komplexesten und modernsten Füllstandmessgeräte. Um den Arbeitsbereich abzutasten und den Abstand zum Prüfobjekt zu bestimmen, wird hier elektromagnetische Strahlung im Mikrowellenbereich eingesetzt. Derzeit werden häufig zwei Arten von Mikrowellen-Pegelmessgeräten verwendet: Impuls- und FMCW-Messgeräte (frequenzmodulierte kontinuierliche Welle). Bei FMCW-Füllstandmessgeräten erfolgt eine ständige kontinuierliche Aussendung eines linear frequenzmodulierten Signals und gleichzeitig der Empfang des reflektierten Signals über dieselbe Antenne. Das Ergebnis ist eine Mischung von Signalen am Ausgang, die mithilfe spezieller Mathematik und Software analysiert wird, um die Frequenz des Nutzechosignals zu isolieren und möglichst genau zu bestimmen. Für jeden Zeitpunkt ist der Frequenzunterschied der Vorwärts- und Rückwärtssignale direkt proportional zur Entfernung zum gesteuerten Objekt. Gepulste Mikrowellen-Füllstandmessgeräte senden ein Signal in einem gepulsten Modus aus und das reflektierte Signal wird in den Intervallen zwischen den Impulsen der ursprünglichen Strahlung empfangen. Das Gerät berechnet die Laufzeit der Vorwärts- und Rückwärtssignale und ermittelt den Abstand zur kontrollierten Fläche.

Mikrowellen-Radar-Füllstandmessgeräte Radar-Füllstandmessgeräte sind das vielseitigste Mittel zur Füllstandmessung. Ohne direkten Kontakt mit der kontrollierten Umgebung können sie für aggressive, viskose, heterogene Flüssigkeiten usw. eingesetzt werden Schüttgut. Sie unterscheiden sich von berührungslosen Ultraschall-Füllstandmessgeräten durch ihre wesentlich geringere Empfindlichkeit gegenüber Temperatur und Druck Arbeitskapazität, gegenüber ihren Veränderungen sowie eine größere Beständigkeit gegen Phänomene wie Staub, Verdunstung von der kontrollierten Oberfläche und Schaumbildung. Radar-Füllstandmessgeräte bieten eine hohe Genauigkeit (bis zu +/ 1 mm), was den Einsatz in kommerziellen Messsystemen ermöglicht. Gleichzeitig bleibt ein wesentlicher limitierender Faktor beim Einsatz von Radar-Füllstandmessgeräten bestehen hoher Preis diese Geräte.

Das Funktionsprinzip von Verdränger-Füllstandsmessgeräten Die Methode zur Bestimmung des Füllstands durch die Auftriebskraft, die auf einen in das Arbeitsmedium eingetauchten Verdränger einwirkt, wird von Verdränger-Füllstandsmessgeräten verwendet. Eine sinkende Boje unterliegt nach dem archimedischen Gesetz einer Auftriebskraft, die proportional zum Grad des Eintauchens und damit zum Flüssigkeitsspiegel ist. Die Wirkung dieser Kraft wird von einem Dehnungsmessstreifenaufnehmer (Füllstandsmesser vom Typ Sapphire DU), einem induktiven Aufnehmer (UB EM) oder einem die Düse blockierenden Dämpfer (pneumatische Füllstandsmesser vom Typ PIUP) erfasst. Verdränger-Füllstandmessgeräte sind für die Messung von Füllständen im Bereich von bis zu 10 m bei Temperaturen von -50 °C ausgelegt. +120 °C (im Bereich von +60...120 °C bei Vorhandensein eines wärmeabführenden Rohrs; bei Temperaturen von 120...400 °C fungieren die Geräte als Füllstandsanzeiger) und Druck bis zu 20 MPa, was eine Genauigkeit gewährleistet von 0,25. 15%. Dichte der kontrollierten Flüssigkeit: 0, 4... 2 g/cm 3. Verdränger-Füllstandsmessgeräte werden häufig zur Messung des Grenzflächenniveaus zweier Flüssigkeiten verwendet. Darüber hinaus ist es möglich, mit ihnen die Dichte der Arbeitsumgebung auf einem konstanten Niveau zu bestimmen.

Technische Eigenschaften von PIUP Symbol für Modifikationen des Konverters Maximal zulässiger Betriebsüberdruck, MPa Oberer Messbereich Dichtegrenze, m der gemessenen Flüssigkeit, g/cm³ Temperaturbereich des gemessenen Mediums, °C PIUP 11 10; 16 0,25 16,0 50 +100 0,5 1,2 oder 1,0 2,0

Pneumatischer Verdränger-Füllstandaufnehmer PIUP Zweck: Das Gerät dient zur Regelung des Flüssigkeitsstandes bzw. des Grenzflächenspiegels zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten in automatischen Kontrollsystemen technologische Prozesse mit erhöhten Brandschutzanforderungen. Die Geräte werden in der Chemie-, Öl- und Gasindustrie in Verbindung mit Rekordern und Aktoren eingesetzt, die mit einem standardmäßigen pneumatischen Signal von 20–100 kPa arbeiten. Zum Gerät gehören: ein Verdränger mit Seilaufhängung, ein Satz Ersatzteile, eine Flasche mit Dämpfungsflüssigkeit. Für die Modelle PIUP 13 und PIUP 15 – ein Satz Montageteile mit Wärmeableitungsrohr.

Hydrostatische Füllstandsmessgeräte Hydrostatische Füllstandsmessgeräte messen den Druck einer Flüssigkeitssäule und wandeln ihn in einen Füllstandswert um, da der hydrostatische Druck vom Füllstand und der Dichte der Flüssigkeit abhängt und nicht von der Form und dem Volumen des Tanks abhängt. Es handelt sich um Differenzdrucksensoren. Einer der mit dem Tank verbundenen Eingänge wird mit Mitteldruck versorgt. Der andere Einlass ist bei einem offenen Behälter ohne Überdruck mit der Atmosphäre verbunden, bzw. bei einem geschlossenen, unter Druck stehenden Behälter mit dem Bereich des Überdrucks verbunden. Strukturell gibt es zwei Arten hydrostatischer Sensoren: Membran und Glocke (tauchbar). Im ersten Fall ist ein dehnungsbeständiger oder kapazitiver Sensor direkt mit der Membran verbunden und das gesamte Gerät befindet sich am Boden des Behälters, normalerweise seitlich am Flansch, während die Position der SE (Membran) entspricht das Mindestniveau. (Saphir-DG, Metran 100 DG, 3051 L). Bei einem Glockensensor ist das empfindliche Element in das Arbeitsmedium eingetaucht und überträgt den Flüssigkeitsdruck über eine im Versorgungsrohr abgedichtete Luftsäule auf den dehnungsbeständigen Sensor.

Hydrostatische Füllstandsmessgeräte Hydrostatische Füllstandsmessgeräte werden für homogene Flüssigkeiten in Behältern ohne nennenswerte Bewegung des Arbeitsmediums eingesetzt. Sie ermöglichen Messungen im Bereich bis 250 kPa, was (für Wasser) 25 und Metern entspricht, mit einer Genauigkeit von 0,1 % bei einem Überdruck von bis zu 10 MPa und einer Arbeitsmediumtemperatur: - 40. . +120°C. Hydrostatische Füllstandtransmitter können für viskose Flüssigkeiten und Pasten eingesetzt werden. Ein wichtiger Vorteil hydrostatischer Füllstandmessgeräte ist ihre hohe Genauigkeit bei relativer Kostengünstigkeit und einfacher Konstruktion.

Intelligente Geräte Der Begriff „intelligente“ Primärgeräte wurde für jene Primärgeräte geprägt, die einen Mikroprozessor enthalten. Dadurch werden in der Regel neue Funktionen hinzugefügt, die in ähnlichen Geräten ohne Mikroprozessor nicht vorhanden waren. Beispielsweise kann ein intelligenter Sensor genauere Messwerte liefern, indem er numerische Berechnungen verwendet, um die Nichtlinearität des Sensorelements oder die Temperaturabhängigkeit zu kompensieren. Ein intelligenter Sensor kann mit einer Vielzahl verschiedener Arten von Sensorelementen arbeiten und eine oder mehrere Messungen zu einer neuen Messung kombinieren (z. B. Volumenstrom und Temperatur zu gravimetrischem Durchfluss). Schließlich ermöglicht der intelligente Sensor die Anpassung an einen anderen Messbereich oder eine halbautomatische Kalibrierung sowie interne Selbstdiagnosefunktionen, was die Wartung vereinfacht.

Steuerungen Der Automatisierungsmarkt bietet derzeit eine große Anzahl unterschiedlicher speicherprogrammierbarer Steuerungen. Sie werden von vielen namhaften Unternehmen hergestellt, die sich mit der Entwicklung von Automatisierungstools befassen. Derzeit werden SPS von mehr als 50 Herstellern hergestellt: Siemens, Allen Bradley, Octagon Systems, GE, Koyo, ABB, Advantech usw.

Controller Ein Controller (engl. Controller, Regler, Steuergerät) ist ein elektrisches Gerät, mit dessen Hilfe sie in Telemechanik- und Steuerungssystemen Ströme, Spannungen, Temperaturen und andere physikalische Parameter eines Objekts messen, Daten über Kommunikationskanäle senden und empfangen, übertragen Steueraktionen für das Objekt, Verwendung als lokaler automatischer Regler. Heutzutage handelt es sich bei Controllern um recht kleine Geräte, daher wird häufig die Bezeichnung Mikrocontroller verwendet. In der Regel sind Steuerungen mit Mikroprozessor-Hardware ausgestattet, die es Ihnen ermöglicht, die Steuerung zur Lösung eines bestimmten Aufgabenbereichs zu programmieren, daher auch andere Namen: programmierbare Steuerungen und speicherprogrammierbare Steuerungen, die in russischen Beschreibungen normalerweise mit PLC und im Englischen mit PLC abgekürzt werden. Ein moderner Controller verfügt möglicherweise über einen recht leistungsstarken Prozessor der Pentium-Klasse, normalerweise mit geringem Stromverbrauch. Controller können spezialisiert sein, um eine bestimmte Aufgabe effektiv zu lösen (z. B. ein Relaisschutzcontroller) oder universell, die verschiedene Aufgaben gemäß einem festgelegten Satz von Blöcken und Softwareoptionen lösen können – zum Beispiel die Aufgabe, Messwerte zu erfassen Messgeräte.

Steuerungen Steuerung SIMATIC S 7 400 von SIEMENS Steuerung SIMATIC S 7 300 von SIEMENS Mikrocontroller. Octagon Systems-PC

Aktuatoren Ein Aktuator ist ein Servoantrieb, ein Gerät, das dazu bestimmt ist, einen Regelkörper (der Regelkörper kann in Form eines Ventils, einer Klappe, eines Absperrschiebers, eines Hahns, eines Absperrschiebers, eines Dämpfers usw. hergestellt werden) automatisch oder ferngesteuert zu bewegen Steuerungssysteme sowie als Hilfsantriebselemente von Spurführungssystemen, Lenkvorrichtungen von Transportfahrzeugen usw.

Die Klassifizierung von Aktormechanismen besteht üblicherweise aus Motor-, Getriebe- und Steuerelementen sowie Rückmeldungs-, Alarm-, Blockier- und Abschaltelementen. I. m. zur Regulierung des Durchflusses von Flüssigkeiten und Gasen ist ein durch einen hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb bewegtes Ventil, Ventil oder Schieber. Bei pneumatischen Antrieben entsteht die Verstellkraft durch die Aktion Druckluft auf die Membran, den Kolben oder den Faltenbalg. Dementsprechend werden mechanische Pumpen strukturell in Membrankolbenbälge unterteilt

Klassifizierung von Aktoren Bei hydraulischen Aktoren wird die Verstellkraft durch die Einwirkung von Flüssigkeitsdruck auf eine Membran, einen Kolben oder eine Klinge erzeugt. Dementsprechend werden mechanische Pumpen strukturell in Membrankolbenpumpen unterteilt

Klassifizierung von Aktoren Eine eigene Unterklasse von Hydraulikmotoren besteht aus Hydraulikmotoren mit Flüssigkeitskupplungen. Pneumatische und hydraulische Membran- und Kolben-Wegfahrsperren werden in federlose Wegfahrsperren unterteilt. Bei Feder-Wegfahrsperren werden Einstellkräfte in eine Richtung durch den Druck im Arbeitshohlraum der Wegfahrsperre und in die entgegengesetzte Richtung durch elastische Schichten einer komprimierten Feder erzeugt. Bei federlosen Wegfahrsperren wirkt der Arbeitsdruck auf den Kolben bzw. die Membran auf beiden Seiten des Kolbens bzw. der Membran. Elektromotoren zeichnen sich aus durch: a) eine Vielzahl von Elektromotortypen; b) einfache Ernährung unter industriellen Bedingungen; c) Einfaches Erreichen hoher Geschwindigkeiten.

Klassifizierung von Aktuatoren Basierend auf dem Funktionsprinzip werden Elektromotoren in elektromagnetische Elektromotoren und basierend auf der Art der Bewegung des Ausgangsorgans wiederum in lineare (translatorische Bewegung), rotierende (rotierende Bewegung) und rotierende unterteilt , unterteilt in Single-Turn-Multi-Turn

HART-Protokoll Der Datenaustausch zwischen dem Steuerungssystem und den intelligenten Primärsensoren erfolgt problemlos über das Standard-Kommunikationsprotokoll HART® (Highway Addressable Remote Transducer). Das HART-Protokoll nutzt das Prinzip der Frequenzmodulation, um Daten mit einer Geschwindigkeit von 1200 Baud auszutauschen. Um eine logische „1“ zu übertragen, verwendet HART eine volle Periode Frequenz 1200 Hz und zur Übertragung der logischen „0“ zwei unvollständige Perioden von 2200 Hz. Die HART-Komponente ist der 4-20-mA-Stromschleife überlagert. Da der Durchschnittswert der Sinuswelle über die Periode „0“ ist, hat das HART-Signal keinen Einfluss auf das analoge 4-20-mA-Signal. Das HART-Protokoll ist darauf aufgebaut nach dem „Master-Slave“-Prinzip, d. h. das Feldgerät reagiert auf die Systemanfrage. Das Protokoll ermöglicht zwei Steuergeräte (Steuerungssystem und Kommunikator).

HART-Architektur Das HART-Protokoll kann in zwei Verbindungsmodi verwendet werden. Eine davon ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung und wird in Systemen mit einem Slave und maximal zwei Mastern verwendet. Das Master-Gerät kann ein Standortkommunikationsgerät oder eine speicherprogrammierbare Steuerung sein. Als sekundäres Gerät – ein HART-Terminal oder ein anderes Gerät mit einem HART-Modem. Informationen können in beide Richtungen übertragen werden und die Übertragung analoger Informationen über denselben Kanal wird nicht unterbrochen. Bei der zweiten Verbindungsart – „Bus“ – werden bis zu 15 Slave-Geräte mit denselben beiden Master-Geräten verbunden. In diesem Fall werden ausschließlich Daten in digitaler Form ausgetauscht. Darüber hinaus ist im Reglerkreis eine zusätzliche Stromquelle vorgesehen, die jedem Verbraucher 4 mA zur Verfügung stellt.

HART-Protokollbefehle Protokollbefehle sind in drei Hauptgruppen unterteilt: Universal – grundlegende Befehle, die von Slave-Geräten unterstützt werden. Wird zum Lesen von Standardparametern verwendet, die allen Geräten gemeinsam sind, wie z. B. Gerätetyp, Messbereich, Stromwert usw. Standard – Befehle, die in fast allen HART-Geräten verwendet werden. Konfigurieren Sie den Betrieb von Geräten. Zum Beispiel das Schreiben/Lesen von Standard- und Geräteparametern. Spezifisch – Befehle zum Einstellen spezifischer, individueller Parameter eines Geräts, beispielsweise zum Kalibrieren eines Ultraschallsensors oder zum Auslesen grundlegender Gerätedaten.

HART-Befehle 1. Universell ¢ Hersteller und Gerätetyp lesen ¢ Hauptvariable (MV), Einheiten lesen ¢ Aktuellen Wert und Prozent des Bereichs lesen ¢ Bis zu vier vordefinierte Variablen lesen ¢ 8-stellige Kennung und 16-stellige Beschreibung lesen/schreiben ¢ Lesen/Schreiben 32-stellige Nachricht ¢ Wertebereich des Geräts lesen, Einheiten. Messungen und Abtastzeit ¢ Lesen Seriennummer Sensor und Einschränkungen ¢ Lesen/Schreiben des letzten Codes des Gerätesatzes ¢ Schreiben der Anforderungsadresse

HART-Befehle 2. Standard ¢ ¢ ¢ ¢ Lesen Sie eine Stichprobe von bis zu vier dynamischen Variablen. Schreiben Sie eine Stichprobenzeitkonstante. Schreiben Sie den Gerätebereich. Kalibrieren (Nullpunkt, Spanne setzen). Einheiten Legen Sie den Nullwert des DAC und des Koeffizienten fest. Verstärkung Konvertierungsfunktion schreiben (Quadratwurzel usw.) Seriennummer des Sensors schreiben Einstellungen dynamischer Variablen lesen/schreiben

Ethernet-Netzwerktechnologie Netzwerktechnologie ist ein koordinierter Satz von Standardprotokollen und Hardware, die diese implementiert (z. B. Netzwerkadapter, Treiber, Kabel und Anschlüsse), die zum Aufbau eines Computernetzwerks ausreichen. Manchmal werden Netzwerktechnologien als Basistechnologien bezeichnet, was bedeutet, dass die Grundlage jedes Netzwerks auf ihrer Grundlage aufgebaut ist. Ethernet-Standard wurde 1980 verabschiedet. Die Zahl der auf Basis dieser Technologie aufgebauten Netzwerke wird derzeit auf 5 Millionen geschätzt, die Zahl der in solchen Netzwerken arbeitenden Computer beträgt 50 Millionen. Das Grundprinzip von Ethernet ist eine zufällige Zugriffsmethode auf ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium.

HART-Befehle 3. Gerätespezifische Befehle ¢ ¢ ¢ Lesen/Schreiben Trim Level Start, Stopp oder Master-Reset Lesen/Schreiben Kalibrierungsgenauigkeitsfaktor Lesen/Schreiben Materialien und Konstruktionsinformationen Sensor kalibrieren PID aktivieren PID-Sollwertcharakteristik einstellen Ventilsollwert Ventilbewegungsgrenzen Benutzereinheiten Lokal Informationen anzeigen

Vorteile von Ethernet ¢ ¢ ¢ Der Hauptvorteil von Ethernet-Netzwerken, der sie so beliebt gemacht hat, ist ihre Kosteneffizienz. Darüber hinaus implementieren Ethernet-Netzwerke relativ einfache Algorithmen für den Zugriff auf das Medium, die Adressierung und die Übertragung von Daten. Die Einfachheit der Logik des Netzwerkbetriebs führt zu einer Vereinfachung und dementsprechend zu günstigeren Netzwerkadaptern und deren Treibern. Aus dem gleichen Grund sind Ethernet-Netzwerkadapter äußerst zuverlässig. Und schließlich ist eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft von Ethernet-Netzwerken ihre gute Erweiterbarkeit, also die einfache Anbindung neuer Knoten.

Zu den Werkzeugen der Produktionsautomatisierung gehören technische Automatisierungsgeräte (TAA) – dabei handelt es sich um Geräte und Instrumente, die entweder selbst Automatisierungswerkzeuge oder Teil eines Hardware- und Softwarekomplexes sein können. Sicherheitssysteme an modernes Unternehmen umfassen technische Mittel zur Automatisierung. Am häufigsten ist TCA das Grundelement des Systems Integrierte Sicherheit.

Zu den technischen Automatisierungsgeräten zählen Geräte zur Erfassung, Verarbeitung und Übertragung von Informationen in der automatisierten Produktion. Mit ihrer Hilfe werden automatisierte Produktionslinien überwacht, geregelt und gesteuert.

Sicherheitssysteme überwachen den Produktionsprozess mithilfe verschiedener Sensoren. Dazu gehören Drucksensoren, Fotosensoren, induktive Sensoren, kapazitive Sensoren, Lasersensoren usw.

Mithilfe von Sensoren werden Informationen automatisch extrahiert und zunächst umgewandelt. Sensoren unterscheiden sich in ihren Funktionsprinzipien und in ihrer Empfindlichkeit gegenüber den von ihnen überwachten Parametern. Zur technischen Sicherheitsausrüstung gehören die unterschiedlichsten Sensoren. Erst der integrierte Einsatz von Sensoren ermöglicht die Schaffung umfassender Sicherheitssysteme, die viele Faktoren steuern.

Zu den technischen Informationsmitteln zählen auch Übertragungsgeräte, die die Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten ermöglichen. Auf ein Signal der Sensoren hin unterbricht die Steuerung den Produktionsprozess und beseitigt die Unfallursache. Kann die Notfallsituation nicht behoben werden, signalisieren technische Sicherheitseinrichtungen dem Bediener die Störung.

Die häufigsten Sensoren, die in jedem integrierten Sicherheitssystem enthalten sind, sind kapazitive Sensoren.

Sie ermöglichen die berührungslose Erkennung der Anwesenheit von Objekten in einer Entfernung von bis zu 25 mm. Kapazitive Sensoren funktionieren nach folgendem Prinzip. Die Sensoren sind mit zwei Elektroden ausgestattet, zwischen denen die Leitfähigkeit aufgezeichnet wird. Befindet sich ein Objekt im Kontrollbereich, führt dies zu einer Änderung der Schwingungsamplitude des im Sensor enthaltenen Generators. Gleichzeitig werden kapazitive Sensoren ausgelöst, die verhindern, dass unerwünschte Gegenstände in das Gerät gelangen.

Kapazitive Sensoren zeichnen sich durch ihren einfachen Aufbau und ihre hohe Zuverlässigkeit aus, was ihren Einsatz in den unterschiedlichsten Produktionsbereichen ermöglicht. Der einzige Nachteil ist der kleine Kontrollbereich solcher Sensoren.

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