Mata kuliah perkuliahan pada disiplin “Alat teknis otomasi dan. Klasifikasi peralatan otomasi "Universitas Teknik Negeri Omsk"

Manajemen, konsultasi dan kewirausahaan

Kuliah 2. Informasi Umum tentang sarana teknis otomatisasi. Kebutuhan untuk mempelajari masalah-masalah umum yang berkaitan dengan peralatan otomasi teknis dan sistem negara perangkat industri dan peralatan otomasi GSP ditentukan oleh fakta bahwa sarana teknis

Kuliah 2.

Informasi umum tentang sarana teknis otomatisasi.

Kebutuhan untuk mempelajari isu-isu umum mengenai peralatan otomasi teknis dan sistem keadaan instrumen industri dan peralatan otomasi (GSP) ditentukan oleh fakta bahwa peralatan otomasi teknis merupakan bagian integral dari GSP. Peralatan otomasi teknis merupakan dasar penerapan sistem informasi dan kontrol di bidang produksi industri dan non-industri. Prinsip-prinsip pengorganisasian GSP sangat menentukan isi tahap desain dukungan teknis untuk sistem kontrol proses otomatis (APCS). Pada gilirannya, dasar GSP adalah kumpulan sarana teknis yang berorientasi pada masalah.

Alat otomasi yang umum dapat bersifat teknis, perangkat keras, perangkat lunak, dan seluruh sistem.

KE sarana teknis otomatisasi(TSA) meliputi:

• sensor;
• aktuator;
• otoritas pengatur (RO);
• jalur komunikasi;
• instrumen sekunder (menampilkan dan merekam);
• perangkat kontrol analog dan digital;
• blok pemrograman;
• perangkat kontrol perintah logika;
• modul untuk mengumpulkan dan memproses data utama serta memantau keadaan objek kendali teknologi (TOU);
• modul untuk isolasi galvanis dan normalisasi sinyal;
• pengubah sinyal dari satu bentuk ke bentuk lainnya;
• modul untuk penyajian data, indikasi, perekaman dan pembangkitan sinyal kendali;
• perangkat penyimpanan penyangga;
• pengatur waktu yang dapat diprogram;
• perangkat komputasi khusus, perangkat persiapan pra-prosesor.

KE alat otomasi perangkat lunak dan perangkat keras termasuk:

• konverter analog-ke-digital dan digital-ke-analog;
• sarana pengendalian;
• blok kontrol analog dan analog-ke-digital multi-sirkuit;
• perangkat kontrol logika program multi-koneksi;
• mikrokontroler yang dapat diprogram;
• jaringan area lokal.

KE alat otomatisasi seluruh sistem termasuk:

• perangkat antarmuka dan adaptor komunikasi;
• blok memori bersama;
• jalan raya (bus);
• perangkat diagnostik sistem umum;
• pemroses akses langsung untuk menyimpan informasi;
• konsol operator.

Sarana teknis otomatisasi dalam sistem kendali

Sistem apa pun kontrol harus melakukan hal berikut fungsi:

• mengumpulkan informasi tentang kondisi saat ini objek kendali teknologi (TOU);
• penetapan kriteria mutu pekerjaan TOU;
• menemukan mode pengoperasian TOU yang optimal dan tindakan pengendalian optimal yang memastikan kriteria kualitas ekstrem;
• implementasi mode optimal yang ditemukan di TOU.

Fungsi-fungsi ini dapat dilakukan personel layanan atau TCA. Ada empatjenis sistem kendali(SU):

1) informasional;

2) kontrol otomatis;

3) pengendalian dan pengaturan terpusat;

4) sistem kontrol proses otomatis.

Informasi ( panduan) sistem kontrol(Gbr. 1.1) jarang digunakan, hanya untuk objek teknologi sederhana yang berfungsi andal dari kontrol TOU.

Beras. 1.1. Struktur sistem Informasi kontrol:

D - sensor (transduser pengukur utama);

VP - perangkat penunjuk sekunder;

OPU - pusat kendali operator (papan, konsol, diagram mnemonik, perangkat alarm);

Perangkat kendali jarak jauh kendali jarak jauh (tombol, kunci, panel kendali bypass, dll.);

aktuator IM;

RO - badan pengawas;

C - perangkat alarm;

Diagram mnemonik MS.

Dalam beberapa kasus, sistem manajemen informasi mencakup regulator aksi langsung dan dibangun ke dalamnya peralatan teknologi regulator.

Dalam sistem kendali otomatis(Gbr. 1.2) semua fungsi dijalankan secara otomatis menggunakan sarana teknis yang sesuai.

Fungsi operator meliputi:

• diagnostik teknis kondisi ACS dan pemulihan elemen sistem yang gagal;
• koreksi peraturan perundang-undangan;
• perubahan tugas;
• transisi ke kontrol manual;
• pemeliharaan peralatan.

Beras. 1.2. Struktur sistem kendali otomatis (ACS):

KP - konverter pengkodean;

LS - jalur komunikasi (kabel, tabung impuls);

VU - perangkat komputasi

Sistem kontrol dan regulasi terpusat(SCCR) (Gbr. 1.3). ACS digunakan untuk peralatan teknis sederhana, mode operasinya ditandai dengan sejumlah kecil koordinat, dan kualitas pekerjaan ditandai dengan satu kriteria yang mudah dihitung. Kasus khusus ACS adalah sistem kendali otomatis (ASR).

Sistem kendali yang secara otomatis mempertahankan nilai TOC ekstrim termasuk dalam kelas sistem kendali ekstrim.

Beras. 1.3. Struktur sistem pengendalian dan pengaturan terpusat:

OPU - pusat kendali operator;

D - sensor;

Konverter normalisasi NP;

KP - konverter pengkodean dan decoding;

CR - regulator pusat;

Alat registrasi multi-saluran MP (cetak);

C - perangkat sinyal pra-darurat;

MPP - perangkat penunjuk multisaluran (tampilan);

MS - diagram mnemonik;

IM - aktuator;

RO - badan pengawas;

pengontrol K

ASR yang mendukung nilai tertentu dari koordinat keluaran TOU yang dapat disesuaikan dibagi menjadi:

• menstabilkan;
• perangkat lunak;
• pengikut;
• adaptif.

Regulator ekstrim sangat jarang digunakan.

Struktur teknis SCCR dapat terdiri dari dua jenis:

1) dengan TCA individu;

2) dengan TCA kolektif.

Pada sistem tipe pertama, setiap saluran dibangun dari TCA keperluan pribadi. Ini termasuk sensor, konverter normalisasi, regulator, perangkat sekunder, aktuator, dan badan pengatur.

Kegagalan satu saluran kontrol tidak menyebabkan penghentian fasilitas proses.

Desain ini meningkatkan biaya sistem, namun meningkatkan keandalannya.

Sistem tipe kedua terdiri dari TSA untuk penggunaan individu dan kolektif. TSA untuk penggunaan kolektif meliputi: saklar, CP (encoding dan decoding converter), CR (regulator pusat), MR (perangkat perekam multi-saluran (cetak)), MPP (perangkat penunjuk multi-saluran (display)).

Biaya sistem kolektif agak lebih rendah, namun keandalannya sangat bergantung pada keandalan TSA kolektif.

Ketika jalur komunikasi panjang, konverter pengkodean dan decoding individual digunakan, terletak di dekat sensor dan aktuator. Hal ini meningkatkan biaya sistem, tetapi meningkatkan kekebalan kebisingan pada jalur komunikasi.

Sistem kontrol proses otomatis(APCS) (Gbr. 1.4) adalah sistem mesin di mana TSA memperoleh informasi tentang keadaan objek, menghitung kriteria kualitas, dan menemukan pengaturan kontrol optimal. Fungsi operator direduksi menjadi menganalisis informasi yang diterima dan mengimplementasikannya menggunakan sistem kendali otomatis lokal atau kendali jarak jauh dari ruang kendali.

Membedakan jenis berikut APCS:

• sistem kontrol proses otomatis terpusat (semua fungsi pemrosesan dan kontrol informasi dilakukan oleh satu komputer kontrol UVM) (Gbr. 1.4);

Beras. 1.4. Struktur sistem kontrol proses otomatis terpusat:

USO - perangkat komunikasi dengan suatu objek;

DU - kendali jarak jauh;

SOI - alat tampilan informasi

• sistem kendali proses otomatis pengawasan (memiliki sejumlah sistem kendali otomatis lokal yang dibangun berdasarkan TSA penggunaan individu dan komputer komputer pusat (CUVM), yang memiliki jalur komunikasi informasi dengan sistem lokal) (Gbr. 1.5);

Beras. 1.5. Struktur sistem kendali pengawasan: LR - regulator lokal

• sistem kontrol proses otomatis terdistribusi - ditandai dengan pembagian fungsi pemrosesan informasi dan kontrol manajemen antara beberapa objek dan komputer yang tersebar secara geografis (Gbr. 1.6).

Beras. 1.6. Struktur hierarki sarana teknis SHG

HALAMAN 7

Peralatan otomasi teknis

instrumen, perangkat dan sistem teknis yang dimaksudkan untuk otomatisasi produksi (Lihat Otomatisasi produksi). T.s. A. menyediakan penerimaan otomatis, transmisi, transformasi, perbandingan dan penggunaan informasi untuk tujuan pengendalian dan manajemen proses produksi. Di Uni Soviet, pendekatan sistematis terhadap konstruksi dan penggunaan sistem teknis. A. (pengelompokan dan penyatuannya menurut karakteristik fungsional, informasional, dan desain-teknologi) memungkinkan untuk menyatukan semua sistem teknis. A. dalam kerangka Sistem Negara Instrumen Industri dan Peralatan Otomasi - GSP.

Ensiklopedia Besar Soviet. - M.: Ensiklopedia Soviet. 1969-1978 .

Lihat apa itu “Peralatan otomasi teknis” di kamus lain:

ALAT TEKNIS (OTOMATISASI)- 13. PERALATAN TEKNIS (OTOMASI) Peralatan otomasi yang sudah tidak digunakan perangkat lunak. Sumber: RB 004 98: Persyaratan sertifikasi sistem kendali yang penting untuk keselamatan pembangkit listrik tenaga nuklir...

sarana teknis otomatisasi- instrumen, perangkat dan sistem teknis untuk produksi otomatis, menyediakan penerimaan otomatis, transmisi, transformasi, perbandingan dan informasi untuk tujuan pemantauan dan pengelolaan produksi... ... Kamus Ensiklopedis Metalurgi

Peralatan otomatisasi I&C, dukungan teknis I&C- 7 Sarana teknis otomatisasi sistem I&C, dukungan teknis sistem I&C Himpunan semua komponen sistem I&C, kecuali manusia (GOST 34.003 90). Totalitas semua sarana teknis yang digunakan dalam pengoperasian sistem I&C (GOST 34.003 90) Sumber ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

PERANGKAT LUNAK DAN ALAT PERANGKAT KERAS OTOMATISASI- 7. ALAT OTOMATISASI PERANGKAT LUNAK DAN PERANGKAT KERAS seperangkat alat otomasi perangkat lunak dan perangkat keras yang dirancang untuk membuat sistem perangkat lunak dan perangkat keras kontrol. Sumber : RB 004 98 : Persyaratan sertifikasi manajer... ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Sarana teknis- 3.2 Sarana teknis sistem otomasi, seperangkat sarana teknis (CTS) seperangkat perangkat (produk) yang menyediakan penerimaan, masukan, persiapan, konversi, pemrosesan, penyimpanan, registrasi, keluaran, tampilan, penggunaan dan... .. . Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Sarana sistem otomasi teknis- 4.8 Sumber: RM 4 239 91: Sistem otomasi. Buku referensi kamus tentang istilah. Panduan untuk SNiP 3.05.07 85 ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Sarana teknis sistem kontrol proses otomatis- Sistem kontrol proses otomatis, termasuk produk dari sistem keadaan instrumen industri dan peralatan otomasi (GSP), alat ukur agregat (AS IMS), peralatan komputer (SVT) Sumber: RD 34.35.414 91: Aturan organisasi ... ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

PERALATAN TEKNIS SISTEM OTOMASI- 4.8. ALAT TEKNIS SISTEM OTOMATISASI Perangkat keras perangkat keras Seperangkat alat yang memastikan berfungsinya sistem otomatis dari berbagai jenis dan tingkatan: perangkat, blok fungsional, regulator, aktuator, kompleks agregat,... ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Gost 13033-84: GSP. Instrumen analog listrik dan peralatan otomasi. Kondisi teknis umum- Terminologi Gost 13033 84: GSP. Instrumen analog listrik dan peralatan otomasi. Biasa saja spesifikasi teknis dokumen asli: 2.10. Persyaratan daya 2.10.1. Produk harus diberi daya dari salah satu sumber berikut: ... ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Teknis- 19. Petunjuk teknis tentang teknologi produksi konstruksi dan pekerjaan instalasi selama elektrifikasi kereta api(perangkat catu daya). M.: Orgtransstroy, 1966. Sumber: VSN 13 77: Petunjuk pemasangan jaringan kontak industri ... Buku referensi kamus istilah dokumentasi normatif dan teknis

Buku

• Sarana teknis otomatisasi dan kontrol Buku Teks, Kolosov O., Yesyutkin A., Prokofiev N. (eds.). Buku teks, pada tingkat yang berbeda-beda (tanpa berpura-pura mencakup “yang sangat besar”), memperkuat dan melengkapi materi yang disajikan sesuai dengan program kerja dari suatu kompleks disiplin ilmu dalam siklus profesional...
• Sarana teknis otomatisasi. Buku teks untuk gelar sarjana akademik, Rachkov M.Yu.. Buku teks ini membahas tentang klasifikasi peralatan otomasi teknis, metode pemilihan peralatan teknis berdasarkan jenis produksi, serta sistem kendali peralatan. Deskripsi disediakan...

Topik 2

1. Sensor

Sensor adalah perangkat yang mengubah efek masukan kuantitas fisik apa pun menjadi sinyal yang mudah digunakan lebih lanjut.

Sensor yang digunakan cukup bervariasi dan dapat diklasifikasikan menurut berbagai tanda(lihat tabel 1).

Tergantung pada jenis besaran masukan (yang diukur), ada: sensor perpindahan mekanis (linier dan sudut), pneumatik, listrik, pengukur aliran, kecepatan, percepatan, gaya, suhu, sensor tekanan, dll.

Berdasarkan jenis nilai keluaran yang diubah nilai masukannya, dibedakan non listrik dan listrik: sensor arus searah (ggl atau tegangan), sensor amplitudo arus bolak-balik (ggl atau tegangan), sensor frekuensi arus bolak-balik (ggl atau tegangan). ), sensor resistansi (aktif, induktif atau kapasitif) dll.

Kebanyakan sensor bersifat listrik. Hal ini disebabkan oleh keuntungan pengukuran listrik sebagai berikut:

Besaran listrik nyaman untuk mengirimkan jarak jauh, dan transmisi dilakukan dengan kecepatan tinggi;

Besaran listrik bersifat universal dalam arti besaran lain dapat diubah menjadi besaran listrik dan sebaliknya;

Mereka secara akurat diubah menjadi kode digital dan memungkinkan Anda mencapai akurasi, sensitivitas, dan kecepatan instrumen pengukuran yang tinggi.

Berdasarkan prinsip pengoperasiannya, sensor dapat dibagi menjadi dua kelas: generator dan parametrik. Kelompok terpisah terdiri dari sensor radioaktif. Sensor radioaktif adalah sensor yang menggunakan fenomena seperti perubahan parameter di bawah pengaruh sinar g dan b; ionisasi dan pendaran zat tertentu di bawah pengaruh iradiasi radioaktif. Sensor generator secara langsung mengubah nilai masukan menjadi sinyal listrik. Sensor parametrik mengubah nilai masukan menjadi perubahan parameter listrik (R, L atau C) sensor.

Berdasarkan prinsip pengoperasiannya, sensor juga dapat dibagi menjadi ohmik, rheostatik, fotolistrik (optoelektronik), induktif, kapasitif, dll.

Ada tiga kelas sensor:

Sensor analog, yaitu sensor yang menghasilkan sinyal analog sebanding dengan perubahan nilai masukan;

Sensor digital yang menghasilkan rangkaian pulsa atau kata biner;

Sensor biner (biner) yang menghasilkan sinyal hanya dua level: “on/off” (0 atau 1).

Gambar 1 – Klasifikasi sensor untuk sistem otomasi mesin pertambangan

Persyaratan untuk sensor:

Ketergantungan yang jelas antara nilai keluaran terhadap nilai masukan;

Stabilitas karakteristik dari waktu ke waktu;

Sensitivitas tinggi;

Ukuran dan berat kecil;

Tidak adanya dampak sebaliknya pada proses yang dikendalikan dan parameter yang dikendalikan;

Bekerja dalam berbagai kondisi pengoperasian;

Berbagai pilihan instalasi

Sensor parametrik

Sensor parametrik adalah sensor yang mengubah sinyal masukan menjadi perubahan beberapa parameter. rangkaian listrik(Kanan, Kiri atau C). Sesuai dengan ini, sensor resistensi aktif, induktif, dan kapasitif dibedakan.

Ciri khas sensor ini adalah hanya digunakan dengan sumber daya eksternal.

Dalam peralatan otomasi modern, berbagai sensor resistensi aktif parametrik banyak digunakan - sensor kontak, rheostatik, potensiometri.

Sensor kontak. Yang paling dapat diandalkan dengan sensor kontak Kontak tertutup yang dikontrol secara magnetis (sakelar buluh) dipertimbangkan.

Gambar 1 – Diagram skema sensor saklar buluh

Elemen penginderaan sensor, saklar buluh, adalah ampul 1, di dalamnya terdapat pegas kontak (elektroda) 2, terbuat dari bahan feromagnetik, disegel. Ampul kaca diisi dengan gas pelindung (argon, nitrogen, dll.). Ketatnya ampul tidak termasuk pengaruh buruk(dampak) lingkungan pada kontak, meningkatkan keandalan operasinya. Kontak saklar buluh yang terletak pada titik terkendali di ruang tertutup karena aksi Medan gaya, yang dihasilkan oleh magnet permanen (elektromagnet) yang dipasang pada benda bergerak. Ketika kontak saklar buluh terbuka, resistansi aktifnya sama dengan tak terhingga, dan ketika ditutup, hampir nol.

Sinyal keluaran sensor (U keluar pada beban R1) sama dengan tegangan U p sumber listrik dengan adanya magnet (benda) pada titik kontrol dan nol jika tidak ada.

Sakelar buluh tersedia dengan kontak make dan break, serta kontak switching dan terpolarisasi. Beberapa jenis saklar buluh - KEM, MKS, MKA.

Keuntungan dari sensor saklar buluh adalah keandalan yang tinggi dan waktu rata-rata antar kegagalan (sekitar 10 7 operasi). Kerugian dari sensor buluh adalah perubahan sensitivitas yang signifikan dengan sedikit perpindahan magnet ke arah tegak lurus terhadap pergerakan benda.

Sensor buluh biasanya digunakan dalam otomatisasi instalasi pengangkatan, drainase, ventilasi, dan konveyor.

Sensor potensiometri. Sensor potensiometri adalah resistor variabel (potensiometer) yang terdiri dari rangka datar (strip), silinder atau cincin yang di atasnya dililitkan kawat tipis konstantan atau nikrom dengan resistivitas tinggi. Sebuah penggeser bergerak di sepanjang bingkai - kontak geser yang terhubung secara mekanis ke objek (lihat Gambar 2).

Dengan menggerakkan penggeser menggunakan drive yang sesuai, Anda dapat mengubah resistansi resistor dari nol ke maksimum. Selain itu, resistansi sensor dapat berubah menurut hukum linier dan menurut hukum lain, seringkali hukum logaritmik. Sensor semacam itu digunakan ketika perlu mengubah tegangan atau arus di sirkuit beban.

Gambar 2 - Sensor potensiometri

Untuk potensiometer linier (lihat Gambar 2) panjangnya aku tegangan keluaran ditentukan oleh ekspresi:

,

dimana x adalah pergerakan kuas; k=kamu hal / aku- koefisien transfer; U p – tegangan suplai.

Sensor potensiometri digunakan untuk mengukur berbagai parameter proses - tekanan, level, dll., yang sebelumnya diubah oleh elemen penginderaan yang bergerak.

Kelebihan sensor potensiometri adalah kesederhanaan desainnya, ukurannya yang kecil, dan kemampuannya untuk ditenagai oleh arus searah dan bolak-balik.

Kerugian dari sensor potensiometri adalah adanya kontak listrik geser, yang mengurangi keandalan operasi.

Sensor induktif. Prinsip pengoperasian sensor induktif didasarkan pada perubahan induktansi L kumparan 1 yang ditempatkan pada inti feromagnetik 2 ketika bergerak. X jangkar 3 (lihat Gambar 3).

Gambar 3 - Sensor induktif

Rangkaian sensor ditenagai dari sumber AC.

Elemen kontrol sensor adalah reaktansi variabel - tersedak dengan celah udara variabel.

Sensor bekerja sebagai berikut. Di bawah pengaruh suatu benda, jangkar, mendekati inti, menyebabkan peningkatan hubungan fluks dan, akibatnya, induktansi kumparan. Dengan berkurangnya kesenjangan D ke nilai minimum, reaktansi induktif kumparan x L = wL = 2pfL meningkat hingga maksimum, mengurangi arus beban RL, yang biasanya merupakan relai elektromagnetik. Yang terakhir, dengan kontaknya, kontrol sakelar, perlindungan, sirkuit pemantauan, dll.

Kelebihan sensor induktif adalah kesederhanaan perangkat dan keandalan pengoperasian karena tidak adanya hubungan mekanis antara inti dan jangkar, yang biasanya dipasang pada benda bergerak, yang posisinya dikontrol. Fungsi jangkar dapat dilakukan oleh suatu benda itu sendiri yang mempunyai bagian-bagian yang bersifat feromagnetik, misalnya loncatan ketika mengontrol posisinya pada poros.

Kerugian dari sensor induktif adalah karakteristik nonlinier dan gaya tarik elektromagnetik yang signifikan dari jangkar ke inti. Untuk mereduksi gaya dan mengukur perpindahan secara kontinyu digunakan sensor tipe solenoid, atau disebut sensor diferensial.

Sensor kapasitif. Sensor kapasitif adalah kapasitor variabel struktural dengan berbagai desain dan bentuk, tetapi selalu dengan dua pelat, di antaranya terdapat media dielektrik. Sensor tersebut digunakan untuk mengubah gerakan linier atau sudut mekanis, serta tekanan, kelembapan, atau tingkat lingkungan menjadi perubahan kapasitas. Dalam hal ini, untuk mengontrol gerakan linier kecil, kapasitor digunakan di mana celah udara antara pelat berubah. Untuk mengontrol pergerakan sudut, kapasitor dengan celah konstan dan area kerja pelat yang bervariasi digunakan. Untuk memantau tingkat pengisian tangki bahan curah atau cairan dengan celah konstan dan area kerja pelat - kapasitor dengan konstanta dielektrik medium yang dikontrol. Kapasitas listrik kapasitor tersebut dihitung dengan rumus

dimana: S - Total luas perpotongan pelat; δ - jarak antar pelat; - konstanta dielektrik lingkungan di antara lempengan-lempengan itu; ε 0 adalah konstanta dielektrik.

Berdasarkan bentuk pelatnya, kapasitor variabel datar, silinder, dan jenis lainnya dibedakan.

Sensor kapasitif hanya beroperasi pada frekuensi di atas 1000Hz. Penggunaan pada frekuensi industri secara praktis tidak mungkin dilakukan karena kapasitansinya yang tinggi (Xc = = ).

Sensor pembangkit

Sensor generator adalah sensor yang langsung bertransformasi berbagai jenis energi menjadi energi listrik. Mereka tidak memerlukan sumber daya eksternal karena mereka sendiri yang menghasilkan ggl. Sensor generator terkenal digunakan fenomena fisik: terjadinya EMF pada termokopel bila dipanaskan, pada fotosel dengan lapisan penghalang bila disinari, efek piezoelektrik dan fenomena induksi elektromagnetik.

Sensor induksi. Dalam sensor induksi, konversi besaran masukan non-listrik menjadi ggl induksi. digunakan untuk mengukur kecepatan gerakan, gerakan linier atau sudut. E.m.f. dalam sensor semacam itu, ia diinduksi dalam kumparan atau belitan yang terbuat dari kawat tembaga berinsulasi dan ditempatkan pada sirkuit magnetik yang terbuat dari baja listrik.

Mikrogenerator berukuran kecil yang mengubah kecepatan sudut suatu benda menjadi ggl, yang nilainya berbanding lurus dengan kecepatan putaran poros keluaran benda uji, disebut tachogenerator arus searah dan bolak-balik. Rangkaian tachogenerator dengan dan tanpa belitan eksitasi independen ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4 - Skema tachogenerator dengan dan tanpa belitan eksitasi independen

Tachogenerator DC adalah kolektor mobil listrik dengan belitan jangkar dan medan atau magnet permanen. Yang terakhir ini tidak memerlukan sumber listrik tambahan. Prinsip pengoperasian tachogenerator tersebut adalah bahwa ggl diinduksi pada jangkar, yang berputar dalam fluks magnet (F) dari magnet permanen atau belitan medan. (E), yang nilainya sebanding dengan frekuensi putaran (ω) benda:

E = cФn = cФω

Untuk mempertahankan ketergantungan linier ggl. tergantung pada kecepatan putaran jangkar, resistansi beban tachogenerator harus selalu tidak berubah dan berkali-kali lebih tinggi daripada resistansi belitan jangkar. Kerugian dari tachogenerator DC adalah adanya komutator dan sikat, yang secara signifikan mengurangi keandalannya. Kolektor menyediakan konversi ggl bolak-balik. jangkar dalam arus searah.

Yang lebih andal adalah tachogenerator arus bolak-balik, di mana belitan keluaran yang secara intrinsik aman terletak di stator, dan rotornya magnet permanen dengan fluks magnet konstan yang sesuai. Tachogenerator semacam itu tidak memerlukan kolektor, tetapi ggl variabelnya. diubah menjadi arus searah menggunakan rangkaian dioda jembatan. Prinsip pengoperasian tachogenerator arus bolak-balik sinkron adalah ketika rotor diputar oleh benda kendali, ggl variabel diinduksi pada belitannya, yang amplitudo dan frekuensinya berbanding lurus dengan kecepatan putaran rotor. Karena fluks magnet rotor berputar pada frekuensi yang sama dengan rotor itu sendiri, tachogenerator semacam itu disebut sinkron. Kerugian generator sinkron adalah ia mempunyai unit bantalan, yang tidak sesuai untuk kondisi penambangan. Diagram untuk mengontrol kecepatan sabuk konveyor dengan tachogenerator sinkron ditunjukkan pada Gambar 5. Gambar 5 menunjukkan: 1 - rotor magnet dari tachogenerator, 2 - roller penggerak dengan tapak, 3 - ban berjalan, 4 - belitan stator dari tachogenerator generator takometer.

Gambar 5 - Skema kontrol kecepatan sabuk konveyor sinkron

generator takometer

Untuk mengukur kecepatan linier pergerakan benda kerja scraper conveyor digunakan sensor induksi magnet yang tidak memiliki bagian yang bergerak sama sekali. Bagian yang bergerak (angker) dalam hal ini adalah pengikis baja konveyor, yang bergerak dalam fluks magnet sensor magnet permanen dengan kumparan yang secara intrinsik aman. Ketika pengikis baja melintasi fluks magnet dalam kumparan, ggl variabel diinduksi, berbanding lurus dengan kecepatan gerakan dan berbanding terbalik dengan jarak antara inti baja kumparan dan pengikis. Fluks magnet yang mengarah ke ggl dalam kumparan dalam hal ini berubah di bawah pengaruh pengikis baja, yang bergerak di atas sensor menyebabkan fluktuasi hambatan magnet di sepanjang jalur penutupan fluks magnet yang dibentuk oleh magnet permanen. . Diagram pemantauan kecepatan gerak benda kerja scraper conveyor menggunakan sensor induksi magnetik ditunjukkan pada Gambar 6. Gambar 6 menunjukkan: 1 - scraper conveyor, 2 - inti baja, 3 - mesin cuci baja, 4 - mesin cuci plastik , magnet permanen 5 cincin, koil 6 sensor

Gambar 6 - Skema untuk mengendalikan kecepatan gerak benda kerja

konveyor scraper dengan sensor induksi magnetik

Sensor magnetoelastik. Prinsip pengoperasian sensor magnetoelastik didasarkan pada sifat bahan feromagnetik untuk mengubah permeabilitas magnetik m ketika mengalami deformasi. Sifat ini disebut magnetoelastisitas, yang ditandai dengan sensitivitas magnetoelastik

Nilai tertinggi S m = 200 H/m2 berbahan dasar permallay (paduan besi-nikel). Beberapa jenis permallay, bila memanjang sebesar 0,1%, meningkatkan koefisien permeabilitas magnetik hingga 20%. Namun, untuk mendapatkan perpanjangan sekecil itu pun, diperlukan beban sekitar 100 - 200 N/mm, yang sangat merepotkan dan menyebabkan kebutuhan untuk mengurangi penampang bahan feromagnetik dan memerlukan sumber listrik dengan a frekuensi orde kilohertz.

Secara struktural sensor magnetoelastik berbentuk kumparan 1 dengan rangkaian magnet tertutup 2 (lihat Gambar 7). Gaya P yang terkontrol, mengubah bentuk inti, mengubah permeabilitas magnetiknya dan, akibatnya, reaktansi induktif kumparan. Arus beban RL, misalnya relai, ditentukan oleh hambatan kumparan.

Sensor magnetoelastik digunakan untuk memantau gaya (misalnya, saat memuat lompatan dan memasang sangkar dengan kepalan tangan), tekanan batuan, dll.

Kelebihan sensor magnetoelastik adalah kesederhanaan dan keandalan.

Kerugian dari sensor magnetoelastik adalah bahan yang mahal untuk sirkuit magnetik dan memerlukan pemrosesan khusus.

Gambar 7 – Sensor magnetoelastik

Sensor piezoelektrik. Efek piezoelektrik melekat pada kristal tunggal beberapa zat dielektrik (kuarsa, turmalin, garam Rochelle, dll.). Inti dari efeknya adalah bahwa di bawah pengaruh gaya mekanik dinamis pada kristal, muatan listrik timbul pada permukaannya, yang besarnya sebanding dengan deformasi elastis kristal. Dimensi dan jumlah pelat kristal dipilih berdasarkan kekuatan dan jumlah muatan yang dibutuhkan. Sensor piezoelektrik dalam banyak kasus digunakan untuk mengukur proses dinamis dan beban kejut, getaran, dll.

Sensor termoelektrik. Untuk mengukur suhu di dalam batas yang luas Sensor termoelektrik 200-2500 °C digunakan - termokopel, yang memastikan konversi energi panas menjadi ggl listrik. Prinsip pengoperasian termokopel didasarkan pada fenomena efek termoelektrik, yang terdiri dari kenyataan bahwa ketika persimpangan dan ujung termoelektroda ditempatkan di lingkungan dengan suhu berbeda t 1 dan t 2 dalam lingkaran yang dibentuk oleh termokopel dan milivoltmeter, ggl termo muncul, sebanding dengan perbedaan antara suhu ini

Gambar 8 - Diagram termokopel

Konduktor A dan B termokopel terbuat dari logam dan paduannya yang berbeda. Fenomena efek termoelektrik diberikan oleh kombinasi konduktor A dan B, tembaga-konstantan (sampai 300 °C), tembaga - kopel (sampai 600 °C), kromel - kopel (sampai 800 °C), besi - kopel (hingga 800 °C) , chromel - alumel (hingga 1300 °C), platinum - platinum-rhodium (hingga 1600 °C), dll.

Nilai ggl termal untuk berbagai jenis termokopel berkisar dari sepersepuluh hingga puluhan milivolt. Misalnya, untuk termokopel tembaga-konstantan berubah dari 4,3 menjadi –6,18 mB ketika suhu sambungan berubah dari + 100 menjadi – 260 o C.

Sensor termistor. Prinsip pengoperasian sensor termistor didasarkan pada sifat elemen penginderaan - termistor - untuk mengubah resistansi ketika suhu berubah. Termistor terbuat dari logam (tembaga, nikel, atin, dll.) dan semikonduktor (campuran oksida logam - tembaga, mangan, dll.). Termistor logam terbuat dari kawat, misalnya tembaga, dengan diameter kira-kira 0,1 mm, dililitkan berbentuk spiral pada bingkai mika, porselen atau kuarsa. Termistor semacam itu ditutup dalam tabung pelindung dengan klem terminal, yang terletak di titik pengatur suhu benda.

Termistor semikonduktor diproduksi dalam bentuk batang kecil dan cakram dengan kabel.

Dengan meningkatnya suhu, resistansi termistor logam meningkat, sedangkan sebagian besar termistor semikonduktor menurun.

Keuntungan termistor semikonduktor adalah sensitivitas termalnya yang tinggi (30 kali lebih banyak daripada termistor logam).

Kerugian dari termistor semikonduktor adalah penyebaran resistansi yang besar dan stabilitas yang rendah, sehingga sulit digunakan untuk pengukuran. Oleh karena itu, termistor semikonduktor dalam sistem otomasi tambang instalasi teknologi terutama digunakan untuk memantau nilai suhu benda dan perlindungan termalnya. Dalam hal ini, biasanya dihubungkan secara seri dengan relai elektromagnetik ke sumber listrik.

Untuk mengukur suhu, termistor RK dimasukkan dalam rangkaian jembatan, yang mengubah pengukuran resistansi menjadi tegangan pada keluaran Uout, yang digunakan dalam sistem kendali otomatis atau sistem pengukuran.

Jembatan itu bisa seimbang atau tidak seimbang.

Jembatan seimbang digunakan dengan metode pengukuran nol. Dalam hal ini, resistansi R3 berubah (misalnya, dengan resistansi khusus perangkat otomatis) mengikuti perubahan resistansi termistor Rt sedemikian rupa untuk menjamin kesetaraan potensial di titik A dan B. Jika skala resistor R3 dinyatakan dalam derajat, maka suhu dapat dibaca berdasarkan posisi penggesernya. Kelebihan metode ini adalah akurasinya yang tinggi, namun kelemahannya adalah kompleksitasnya. alat pengukur, yang merupakan sistem pelacakan otomatis.

Jembatan yang tidak seimbang menghasilkan sinyal Uout, sebanding dengan panas berlebih pada objek. Dengan memilih resistansi resistor R1, R2, R3, keseimbangan jembatan dicapai pada nilai suhu awal, memastikan bahwa kondisi terpenuhi

Rt/R1= R3/R2

Jika nilai suhu yang dikontrol dan resistansi Rt berubah, keseimbangan jembatan akan terganggu. Jika Anda menghubungkan perangkat mV dengan skala dalam derajat ke outputnya, jarum perangkat akan menunjukkan suhu yang diukur.

Pengukur aliran induksi

Untuk mengontrol suplai unit pompa drainase, dimungkinkan untuk menggunakan pengukur aliran induksi, misalnya tipe IR-61M. Prinsip pengoperasian flow meter induksi didasarkan pada hukum Faraday (hukum induksi elektromagnetik).

Diagram struktur flowmeter induksi ditunjukkan pada Gambar 9. Ketika suatu cairan penghantar mengalir dalam pipa di antara kutub-kutub magnet, terjadi ggl dengan arah tegak lurus arah cairan dan searah fluks magnet utama. U pada elektroda, sebanding dengan kecepatan fluida v:

dimana B adalah induksi magnet pada celah antar kutub magnet; d – diameter dalam pipa.

Gambar 9 – Diagram desain pengukur aliran induksi

Jika kita menyatakan kecepatan v dalam laju aliran volumetrik Q, yaitu.

Keuntungan dari pengukur aliran induksi:

Mereka memiliki sedikit kelembaman dalam pembacaan;

Tidak ada bagian di dalam pipa yang berfungsi (oleh karena itu kehilangan hidrauliknya minimal).

Kekurangan pengukur aliran:

Pembacaannya bergantung pada sifat cairan yang diukur (viskositas, densitas) dan sifat aliran (laminar, turbulen);

Pengukur aliran ultrasonik

Prinsip pengoperasian pengukur aliran ultrasonik adalah sebagai berikut

kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam medium bergerak berupa gas atau cairan sama dengan jumlah geometri kecepatan rata-rata pergerakan medium v ​​dan cepat rambat alami bunyi dalam medium tersebut.

Diagram desain flow meter ultrasonik ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10 - Diagram desain pengukur aliran ultrasonik

Pemancar I menciptakan getaran ultrasonik dengan frekuensi 20 Hz dan lebih tinggi, yang jatuh pada penerima P, yang mencatat getaran ini (terletak pada jarak l). Laju aliran F sama dengan

dimana S adalah luas penampang aliran fluida; C – kecepatan suara dalam medium (untuk cairan 1000-1500 m/s);

t1 adalah lama rambat gelombang bunyi dalam arah aliran dari emitor I1 ke penerima P1;

t 2 – durasi rambat gelombang suara melawan aliran dari emitor I2 ke penerima P2;

l adalah jarak antara emitor I dan penerima P;

k – koefisien dengan mempertimbangkan distribusi kecepatan aliran.

Keuntungan dari pengukur aliran ultrasonik:

a) keandalan dan kecepatan tinggi;

b) kemampuan mengukur cairan non-konduktif.

Kerugian: peningkatan kebutuhan akan kontaminasi aliran air yang terkendali.

2. Perangkat transmisi data

Informasi ditransfer dari objek otomasi ke perangkat kontrol melalui jalur komunikasi (saluran). Tergantung pada media fisik yang digunakan untuk mengirimkan informasi, saluran komunikasi dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

– jalur kabel– listrik (simetris, koaksial, “ pasangan bengkok", dll.), kabel serat optik dan kabel listrik gabungan dengan inti serat optik;

– memberi daya pada jaringan listrik tegangan rendah dan tegangan tinggi;

– saluran inframerah;

– saluran radio.

Transmisi informasi melalui saluran komunikasi dapat ditransmisikan tanpa kompresi informasi, yaitu. Satu sinyal informasi (analog atau diskrit) ditransmisikan melalui satu saluran, dan ketika informasi dikompresi, banyak sinyal informasi ditransmisikan melalui saluran komunikasi. Pemadatan informasi digunakan untuk transmisi informasi jarak jauh dalam jarak yang cukup jauh (misalnya, dari peralatan otomasi yang terletak di jalan raya ke pencukur atau dari bagian tambang ke permukaan ke petugas operator) dan dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis sinyal pengkodean.

Sistem teknis, yang memastikan transmisi informasi tentang keadaan objek dan perintah kontrol jarak jauh melalui saluran komunikasi dapat dilakukan kendali jarak jauh dan sistem pengukuran atau sistem telemekanik. Dalam sistem kendali jarak jauh dan pengukuran, setiap sinyal menggunakan jalurnya sendiri - saluran komunikasi. Semakin banyak sinyal yang ada, semakin banyak pula saluran komunikasi yang dibutuhkan. Oleh karena itu, dengan kendali dan pengukuran jarak jauh, jumlah objek yang dikendalikan, terutama dalam jarak jauh, biasanya terbatas. Dalam sistem telemekanik, hanya satu jalur, atau satu saluran komunikasi, yang digunakan untuk mengirimkan banyak pesan ke sejumlah besar objek. Informasi dikirimkan dalam bentuk yang dikodekan, dan setiap objek “mengetahui” kodenya, sehingga jumlah objek yang dikendalikan atau dikelola praktis tidak terbatas, hanya kodenya yang akan lebih kompleks. Sistem telemekanik dibagi menjadi diskrit dan analog. Sistem telekontrol diskrit disebut sistem telealarm(TS), mereka menyediakan transmisi sejumlah status objek yang terbatas (misalnya, "on", "off"). Sistem pemantauan televisi analog disebut sistem telemeter(TI), mereka menyediakan transmisi perubahan berkelanjutan dalam parameter apa pun yang mencirikan keadaan suatu objek (misalnya, perubahan tegangan, arus, kecepatan, dll.).

Elemen-elemen yang membentuk sinyal diskrit memiliki karakteristik kualitatif yang berbeda-beda: amplitudo pulsa, polaritas dan durasi pulsa, frekuensi atau fase arus bolak-balik, kode dalam pengiriman serangkaian pulsa. Sistem telemekanik dibahas lebih rinci di.

Untuk pertukaran informasi antara pengontrol mikroprosesor dari berbagai perangkat sistem otomasi, termasuk komputer kontrol, digunakan sarana khusus, metode dan aturan interaksi – antarmuka. Tergantung pada metode transfer data, perbedaan dibuat antara antarmuka paralel dan serial. DI DALAM antarmuka paralel q bit data ditransmisikan Q jalur komunikasi. DI DALAM antarmuka serial Transmisi data biasanya dilakukan melalui dua jalur: satu terus menerus mentransmisikan pulsa clock (sinkronisasi) dari pengatur waktu, dan yang kedua membawa informasi.

Dalam sistem otomasi mesin pertambangan, antarmuka serial standar RS232 dan RS485 paling sering digunakan.

Antarmuka RS232 menyediakan komunikasi antara dua komputer, komputer kontrol dan mikrokontroler, atau komunikasi antara dua mikrokontroler dengan kecepatan hingga 19600 bps pada jarak hingga 15m.

Antarmuka RS-485 menyediakan pertukaran data antara beberapa perangkat melalui satu jalur komunikasi dua kabel dalam mode setengah dupleks. Antarmuka RS-485 menyediakan transfer data dengan kecepatan hingga 10 Mbit/s. Jangkauan transmisi maksimum tergantung pada kecepatan: pada kecepatan 10 Mbit/s panjang maksimum jalur - 120 m, dengan kecepatan 100 kbit/s - 1200 m Jumlah perangkat yang terhubung ke satu jalur antarmuka tergantung pada jenis transceiver yang digunakan pada perangkat. Satu pemancar dirancang untuk mengontrol 32 penerima standar. Penerima tersedia dengan impedansi masukan 1/2, 1/4, 1/8 dari standar. Saat menggunakan penerima seperti itu, jumlah perangkat dapat ditingkatkan: 64, 128 atau 256. Transfer data antar pengontrol dilakukan sesuai dengan aturan yang disebut protokol. Protokol pertukaran di sebagian besar sistem beroperasi berdasarkan prinsip master-slave. Satu perangkat di jalan raya adalah master dan memulai pertukaran dengan mengirimkan permintaan ke perangkat budak, yang berbeda dalam alamat logis. Salah satu protokol yang populer adalah protokol Modbus.

2. Aktuator

Eksekusi keputusan, mis. implementasi tindakan kendali sesuai dengan sinyal kendali yang dihasilkan dilakukan aktuator (ED). Secara umum aktuator merupakan gabungan antara aktuator (AM) dan badan pengatur (RO). Lokasi aktuator pada diagram blok ACS lokal ditunjukkan pada Gambar 11.

Gambar 11 - Lokasi aktuator dalam diagram blok sistem kendali otomatis lokal

Aktuator (AM) adalah perangkat yang dirancang untuk mengubah sinyal kontrol yang dihasilkan oleh unit kontrol (PLC) menjadi sinyal yang sesuai untuk mempengaruhi tautan akhir ACS - badan pengatur (RO).

Aktuator terdiri dari elemen dasar berikut:

motor eksekutif (motor listrik, piston, membran);

elemen kopling (kopling, engsel);

elemen pengubah transmisi (kotak roda gigi dengan tuas atau batang keluaran);

power amplifier (listrik, pneumatik, hidrolik, gabungan)

Dalam model MI tertentu, sejumlah elemen (kecuali motor aktuator) mungkin hilang.

Persyaratan utama untuk IM: pergerakan RO dengan distorsi sekecil mungkin terhadap hukum kontrol PLC yang dihasilkan, yaitu. MI harus mempunyai kecepatan dan ketepatan yang cukup.

Karakter utama:

a) nilai torsi nominal dan maksimum

pada poros keluaran (putar) atau gaya pada batang keluaran;

b) waktu putaran poros keluaran IM atau kayuhan batangnya;

c) nilai maksimum sudut putaran atau langkah poros keluaran

d) zona mati.

Aktuator diklasifikasikan menurut tanda-tanda berikut:

1) pergerakan badan pengatur (rotari dan linier);

2) desain (listrik, hidrolik, pneumatik);

Listrik – dengan penggerak motor listrik dan elektromagnet;

Hidraulik – dengan penggerak: piston, pendorong, dari motor hidrolik;

Pneumatik – dengan penggerak: piston, pendorong, membran, diafragma, dari motor udara.

Dalam praktiknya, MI kelistrikan paling banyak digunakan. MI Listrik diklasifikasikan menjadi:

elektromagnetik;

motor listrik

MI elektromagnetik dibagi menjadi:

IM dengan drive dari kopling elektromagnetik dirancang untuk mentransmisikan gerakan rotasi (gesekan dan kopling geser;

IM dengan penggerak solenoid adalah perangkat 2 posisi (yaitu, dirancang untuk kontrol 2 posisi) yang melakukan pergerakan translasi elemen penggerak sesuai dengan prinsip diskrit: “on - off.”

Motor listrik MI dibagi menjadi:

putaran tunggal - sudut putaran poros keluaran tidak melebihi 360 0. Contoh: MEO (mekanisme putaran tunggal elektrik). Mereka menggunakan motor asinkron satu fasa dan tiga fasa (MEOK, MEOB).

multi-putaran – untuk kontrol jarak jauh dan lokal pada alat kelengkapan pipa (katup).

Dalam sistem otomasi mesin pertambangan, distributor hidrolik elektrik misalnya tipe GSD dan 1RP2 banyak digunakan sebagai aktuator. Distributor hidrolik listrik 1RP2 dirancang untuk mengontrol kecepatan umpan dan elemen pemotongan gabungan sebagai bagian dari pengontrol beban otomatis URAN.1M dan sistem otomasi SAUK02.2M. Distributor elektrohidraulik 1RP2 adalah katup spool hidrolik dengan penggerak elektromagnetik tipe tarik.

Badan pengatur (RO) adalah elemen terakhir dari ACS yang melakukan pengaruh kontrol langsung pada OS. RO mengubah aliran material, energi, pengaturan bersama bagian dari peralatan, mesin atau mekanisme searah dengan aliran normal proses teknologi.

Ciri utama RO adalah sifat statisnya, yaitu. hubungan antara parameter keluaran Y (aliran, tekanan, tegangan) dan nilai langkah regulator dalam persen.

RO menyediakan:

a) regulasi dua posisi - gerbang RO dengan cepat berpindah dari satu posisi ekstrem ke posisi ekstrem lainnya.

b) kontinu - dalam hal ini karakteristik keluaran RO harus ditentukan secara ketat (gerbang, keran, katup kupu-kupu).

Sarana untuk menghasilkan dan memproses informasi utama termasuk perangkat keyboard untuk menerapkan data ke kartu, kaset atau pembawa informasi lainnya dengan metode mekanis (meninju) atau magnetik; akumulasi informasi ditransfer untuk pemrosesan atau reproduksi selanjutnya. Perangkat keyboard, blok pelubang atau magnet, dan pemancar digunakan untuk membuat perekam produksi untuk keperluan lokal dan sistem, yang menghasilkan informasi utama di bengkel, gudang, dan tempat produksi lainnya.

Sensor (transduser primer) digunakan untuk mengekstrak informasi secara otomatis. Mereka adalah perangkat yang sangat beragam dalam hal prinsip operasi yang merasakan perubahan dalam parameter proses teknologi yang dikontrol. Teknologi pengukuran modern dapat secara langsung mengevaluasi lebih dari 300 kuantitas fisik, kimia, dan lainnya yang berbeda, namun hal ini memerlukan otomatisasi di sejumlah bidang baru. aktifitas manusia terkadang itu tidak cukup. Perluasan jangkauan sensor dalam GPS yang layak secara ekonomi dicapai dengan menyatukan elemen-elemen sensitif. Elemen sensitif yang merespons tekanan, gaya, berat, kecepatan, akselerasi, suara, cahaya, termal, dan radiasi radioaktif digunakan dalam sensor untuk mengontrol pemuatan peralatan dan mode pengoperasiannya, kualitas pemrosesan, penghitungan pelepasan produk, memantau pergerakan mereka di konveyor, stok dan konsumsi bahan, benda kerja, peralatan, dll. Sinyal keluaran dari semua sensor ini diubah menjadi sinyal listrik atau pneumatik standar, yang ditransmisikan oleh perangkat lain.

Perangkat untuk mentransmisikan informasi termasuk pengubah sinyal menjadi bentuk energi yang sesuai untuk penyiaran, peralatan telemekanik untuk mentransmisikan sinyal melalui saluran komunikasi jarak jauh, sakelar untuk mendistribusikan sinyal ke tempat-tempat di mana informasi diproses atau disajikan. Perangkat ini menghubungkan semua sumber informasi periferal (perangkat keyboard, sensor) dengan bagian pusat sistem kendali. Tujuan mereka adalah penggunaan yang efisien saluran komunikasi, menghilangkan distorsi sinyal dan pengaruh kemungkinan interferensi selama transmisi melalui jalur kabel dan nirkabel.

Perangkat untuk pemrosesan informasi logis dan matematis mencakup konverter fungsional yang mengubah sifat, bentuk, atau kombinasi sinyal informasi, serta perangkat untuk memproses informasi sesuai dengan algoritma tertentu (termasuk komputer) untuk menerapkan hukum dan mode kontrol (regulasi).

Komputer untuk komunikasi dengan bagian lain dari sistem kendali dilengkapi dengan perangkat input dan output informasi, serta perangkat penyimpanan untuk penyimpanan sementara data awal, perantara dan hasil akhir perhitungan, dll. (lihat Input data. Output data, Perangkat penyimpanan).

Perangkat untuk menyajikan informasi menunjukkan kepada operator manusia keadaan proses produksi dan mencatatnya parameter yang paling penting. Perangkat tersebut adalah papan sinyal, diagram mnemonik dengan simbol visual pada papan atau panel kontrol, penunjuk sekunder dan instrumen penunjuk dan perekam digital, tabung sinar katoda, mesin ketik alfabet dan digital.

Perangkat untuk menghasilkan tindakan kontrol mengubah sinyal informasi yang lemah menjadi pulsa energi yang lebih kuat dari bentuk yang diperlukan, yang diperlukan untuk mengaktifkan aktuator proteksi, regulasi, atau kontrol.

Keamanan Kualitas tinggi produk dikaitkan dengan otomatisasi kontrol di semua tahap utama produksi. Penilaian subjektif manusia digantikan oleh indikator obyektif dari stasiun pengukuran otomatis yang terhubung ke titik pusat di mana sumber cacat ditentukan dan dari mana perintah dikirim untuk mencegah penyimpangan di luar toleransi. Kontrol otomatis menggunakan komputer dalam produksi produk radio-teknis dan radio-elektronik sangat penting karena produksi massalnya dan sejumlah besar parameter yang dikontrol. Yang tidak kalah pentingnya adalah pengujian akhir produk jadi untuk keandalan (lihat Keandalan perangkat teknis). Singkatan otomatis untuk pengujian fungsional, kekuatan, iklim, energi, dan khusus memungkinkan Anda memeriksa teknis dan secara identik karakteristik ekonomi produk (produk).

Perangkat penggerak terdiri dari peralatan start, penggerak mekanisme hidrolik, pneumatik atau listrik (motor servo) dan badan pengatur yang bertindak langsung pada proses otomatis. Penting agar pengoperasiannya tidak menyebabkan kehilangan energi yang tidak perlu dan mengurangi efisiensi proses. Misalnya saja throttling yang biasanya digunakan untuk mengatur aliran uap dan cairan berdasarkan kenaikannya resistensi hidrolik dalam pipa, mereka diganti dengan mempengaruhi mesin pembentuk aliran atau metode lain yang lebih maju untuk mengubah kecepatan aliran tanpa kehilangan tekanan. Yang sangat penting adalah pengendalian penggerak listrik arus bolak-balik yang ekonomis dan andal, penggunaan aktuator listrik tanpa roda gigi, dan ballast tanpa kontak untuk mengendalikan motor listrik.

Gagasan untuk membangun instrumen pemantauan, pengaturan, dan pengendalian dalam bentuk unit-unit yang terdiri dari blok-blok independen yang menjalankan fungsi tertentu, yang diimplementasikan dalam GSP, memungkinkan, melalui berbagai kombinasi blok-blok tersebut, diperoleh berbagai macam perangkat untuk memecahkan berbagai masalah dengan menggunakan cara yang sama. Penyatuan sinyal input dan output memastikan kombinasi blok dengan fungsi berbeda dan dapat dipertukarkan.

GSP mencakup pneumatik, hidrolik dan alat listrik dan perangkat. Perangkat listrik yang dirancang untuk menerima, mengirimkan, dan mereproduksi informasi adalah yang paling serbaguna.

Penggunaan sistem universal elemen otomasi pneumatik industri (USEPPA) memungkinkan untuk mengurangi pengembangan perangkat pneumatik terutama menjadi perakitannya dari unit standar dan suku cadang dengan jumlah sambungan yang sedikit. Perangkat pneumatik banyak digunakan untuk pengendalian dan pengaturan di banyak industri berbahaya kebakaran dan ledakan.

Perangkat hidrolik GSP juga dirakit dari balok. Instrumen dan perangkat hidrolik peralatan kontrol yang memerlukan kecepatan tinggi untuk menggerakkan elemen kontrol dengan tenaga yang signifikan dan presisi tinggi, yang sangat penting dalam peralatan mesin dan jalur otomatis.

Untuk mensistematisasikan fasilitas GSP secara rasional dan meningkatkan efisiensi produksinya, serta untuk menyederhanakan desain dan konfigurasi sistem kontrol otomatis, perangkat GSP digabungkan menjadi kompleks agregat selama pengembangan. Kompleks agregat, berkat standarisasi parameter input-output dan desain blok perangkat, menggabungkan berbagai sarana teknis dengan cara yang paling nyaman, andal, dan ekonomis ke dalam sistem otomatis kontrol dan memungkinkan Anda merakit berbagai instalasi khusus dari unit otomasi multiguna.

Agregasi peralatan analitik yang ditargetkan, mesin pengujian, mekanisme pemberian dosis massal dengan peralatan pengukuran, komputasi, dan kantor terpadu memfasilitasi dan mempercepat pembuatan desain dasar peralatan ini dan spesialisasi pabrik untuk produksinya.

Klasifikasi peralatan otomasi teknis bukanlah sesuatu yang terlalu rumit dan sarat muatan. Namun, secara umum, alat otomasi teknologi memiliki struktur klasifikasi yang cukup luas. Mari kita coba mencari tahu.

Sarana modern otomatisasi dibagi menjadi dua kelompok: sarana teknis otomatisasi yang diaktifkan dan tidak diubah (diprogram):

1) Peralatan otomasi yang dialihkan

Regulator

Sirkuit relai

2) Alat otomatisasi terprogram

Prosesor ADSP

Prosesor ADSP adalah alat otomatisasi yang digunakan untuk analisis matematis kompleks dari proses dalam sistem. Prosesor ini memiliki modul input/output berkecepatan tinggi yang dapat mengirimkan data pada frekuensi tinggi ke prosesor pusat, yang menggunakan matematika kompleks untuk menganalisis pengoperasian sistem. Contohnya adalah sistem diagnostik getaran yang menggunakan deret Fourier untuk analisis, analisis spektral dan penghitung pulsa. Biasanya, prosesor tersebut diimplementasikan dalam bentuk kartu PCI terpisah, yang dipasang di slot yang sesuai di komputer dan menggunakan CPU untuk pemrosesan matematis.

PLC (Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram)

PLC adalah alat otomasi yang paling umum. Mereka memiliki catu daya sendiri, prosesor pusat, RAM, kartu jaringan, modul input/output. Keuntungannya adalah keandalan sistem yang tinggi, adaptasi terhadap kondisi industri. Selain itu, digunakan program yang berjalan secara siklis dan memiliki apa yang disebut Watch Dog, yang digunakan untuk mencegah program membeku. Selain itu, program ini berjalan secara berurutan dan tidak memiliki koneksi paralel dan langkah pemrosesan yang dapat menimbulkan konsekuensi negatif.

PKK (Pengendali Komputer yang Dapat Diprogram)

PKK adalah komputer dengan kartu input/output, kartu jaringan yang digunakan untuk input/output informasi.

MENGEMAS

PAK ( pengontrol otomatis terprogram) – PLC+PKK. Mereka memiliki struktur jaringan terdistribusi untuk pemrosesan data (beberapa PLC dan PC).

· Pengendali khusus

Pengontrol khusus bukanlah alat otomasi yang dapat diprogram secara bebas, tetapi menggunakan program standar yang hanya dapat mengubah beberapa koefisien (parameter pengontrol PID, waktu pengoperasian aktuator, penundaan, dll.). Pengontrol tersebut difokuskan pada sistem kontrol yang diketahui sebelumnya (ventilasi, pemanas, pasokan air panas). Pada awal milenium baru, sarana teknis otomatisasi ini tersebar luas.

Keistimewaan ADSP dan PKK adalah penggunaan bahasa pemrograman standar: C, C++, Assembler, Pascal, karena dibuat di PC. Fitur alat otomasi ini merupakan kelebihan dan kekurangan.

Keuntungannya adalah algoritma yang lebih kompleks dan fleksibel dapat ditulis menggunakan bahasa pemrograman standar. Kerugiannya adalah untuk bekerja dengannya Anda perlu membuat driver dan menggunakan bahasa pemrograman yang lebih kompleks. Keunggulan PLC dan PAC adalah penggunaan bahasa pemrograman teknik yang distandarisasi oleh IEC 61131-3. Bahasa-bahasa ini tidak dirancang untuk seorang programmer, tetapi untuk seorang insinyur listrik.

Prinsip transformasi informasi

Prinsip pengelolaan didasarkan pada prinsip transformasi informasi.

Konverter adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah besaran suatu sifat fisik ke sifat fisik lainnya dan sebaliknya.

Sensor adalah perangkat yang menghasilkan sinyal diskrit tergantung pada kode proses teknologi atau dampak informasi terhadapnya.

Informasi dan metode untuk mengubahnya

Informasi tersebut harus memiliki yang berikut ini properti:

1. Informasi harus dapat dipahami sesuai dengan sistem pengkodean yang dianut atau penyajiannya.

2. Saluran transmisi informasi harus kedap kebisingan dan mencegah masuknya informasi palsu.

3. Informasi harus mudah untuk diproses.

4. Informasi harus nyaman untuk disimpan.

Untuk menyampaikan informasi digunakan saluran komunikasi yang dapat bersifat buatan, alami, atau campuran.

Beras. 3. Saluran komunikasi

Kami akan berbicara lebih banyak tentang saluran komunikasi nanti.