Sarana teknis yang digunakan dalam sistem otomatis perusahaan. Sistem dan sarana otomasi produksi. Sarana teknis otomatisasi. Sistem kontrol otomatis

Referensi 1. Kremlevsky P. P. - Pengukur aliran dan penghitung kuantitas zat (2 buku) - S. P.: Politeknik, 2002 2. Ranev G. G., Tarasenko A. P., Metode dan alat ukur. – M.: Pusat Penerbitan “Akkademia”, 2004 – 336 hal. 3. Isakovich R. Ya., Kuchin B. L., Kontrol dan otomatisasi produksi minyak dan gas. – M.: Nedra, 1976. – 343 hal. 4. Movsumzade A. E., Soshchenko A. E., Pengembangan sistem otomasi dan telemekanisasi di industri minyak dan gas. – M.: Nedra, 2004 – 331 hal. 5. Korshak A. A., Shammazov A. M., Dasar-dasar bisnis minyak dan gas, buku teks untuk universitas. – Ufa: LLC “Desain. Poligraf. Pelayanan", 2005 – 528 hal. : sakit.

Referensi 6. Logachev V.G., Pengembangan sarana untuk kontrol otomatis dimensi produk bergerak dengan bentuk geometris yang tidak stabil dan kompleks. – Tyumen: Vektor Buk, 2001. – 311 hal. 7. V. G. Domrachev, V. R. Matveevsky, Yu. S. Smirnov. Sirkuit transduser perpindahan digital. Manual referensi, M: Energoavtomizdat, 1987. 8. Samkharadze T. G. - Katalog. Instrumen dan peralatan otomasi. Volume 6 - Perangkat sekunder - M.: LLC Nauchtekhlitizdat, 2005 9. Samkharadze T. G. - Katalog. Instrumen dan peralatan otomasi. Volume 7 – Perangkat pengatur. Suhu, tekanan, alarm level. Sensor relai. Mekanisme penggerak - M.: Nauchtekhlitizdat LLC, 2005 10. Samkharadze T. G. - Katalog. Instrumen dan peralatan otomasi. Volume 8 – Pengontrol logika program (PLC) dan kompleks perangkat lunak dan perangkat keras (PTK) – M.: Nauchtekhlitizdat LLC, 2005.

Transduser primer Transduser perpindahan primer (PT) adalah perangkat yang merasakan perpindahan masukan terkontrol (linier atau sudut) dan mengubahnya menjadi sinyal keluaran (biasanya listrik), nyaman untuk pemrosesan lebih lanjut, konversi dan, jika perlu, transmisi melalui komunikasi saluran ke jarak jauh. Menjadi yang paling penting bagian yang tidak terpisahkan konverter digital, konverter perpindahan primer sebagian besar menentukan parameter unit pemrosesan digital secara keseluruhan, karena ini adalah tahap pertama konversi, perpindahan - parameter listrik, yang terutama menentukan karakteristik unit pemrosesan digital seperti akurasi, kecepatan, linearitas kontrol, dll. Persyaratan utama yang dikenakan selama pengembangan dan desain perpindahan PP: akurasi pengukuran (atau kontrol) perpindahan yang tinggi, kecepatan, keandalan, kekebalan kebisingan dari parameter informatif, distorsi nonlinier yang rendah, kemampuan manufaktur yang tinggi, biaya rendah , perpindahan panas yang rendah, dimensi, berat, dll., yang cukup penting dalam kondisi produksi.

Klasifikasi konverter primer ¢ ¢ ¢ ¢ PP dapat diklasifikasikan menurut berbagai tanda, yang utamanya adalah: sifat gerakan yang diukur, prinsip fisik pengoperasian elemen sensitif, struktur struktur, jenis sinyal keluaran. Berdasarkan sifat gerak terukurnya, PP gerak linier dan gerak sudut dibedakan. Menurut prinsip fisik pengoperasian elemen sensitif, PP dapat dibagi menjadi: fotolistrik (optoelektronik), menggunakan efek perubahan pencahayaan secara berkala; elektrostatik: l kapasitif (berdasarkan efek perubahan kapasitansi secara berkala); l piezoelektrik (berdasarkan pengaruh munculnya muatan listrik pada permukaan beberapa bahan pada saat deformasi); elektromagnetik (menggunakan, misalnya, pengaruh perubahan periodik dalam induktansi atau induktansi timbal balik); elektroakustik (berdasarkan, misalnya, pada pengaruh perubahan energi gelombang akustik permukaan);

Klasifikasi konverter primer ¢ elektromekanis: l kontak listrik (berdasarkan efek perubahan tajam resistansi kontak listrik berpasangan ketika ditutup dan dibuka); l rheostat (menggunakan efek perubahan resistansi linier); l mekatronik (berdasarkan kontrol mekanis arus elektronik perangkat elektrovakum dengan gerakan mekanis langsung elektrodanya). l Menurut struktur konstruksi, tergantung pada metode menghubungkan elemen-elemen PP, tiga diagram struktur utama dibedakan: dengan konversi sekuensial, diferensial dan kompensasi. l Berdasarkan sifat perubahan waktu sinyal keluaran, PP kontinu dan PP terpisah dibedakan. l Tergantung pada jenis parameter sinyal keluaran yang terletak di ketergantungan linier tergantung pada perpindahan yang diukur, PP aksi kontinu dibagi menjadi amplitudo, frekuensi dan fase. Oleh karena itu, PP aksi diskrit dapat berupa pulsa amplitudo, pulsa frekuensi, kode pulsa, dll.

Klasifikasi pengukuran ¢ ¢ ¢ Pengukuran langsung - pengukuran di mana nilai besaran yang diinginkan diperoleh secara langsung. Misalnya mengukur suhu udara dengan termometer, tekanan dengan pressure gauge. Pengukuran tidak langsung adalah pengukuran yang nilai suatu besaran fisis ditentukan berdasarkan hasil pengukuran langsung besaran fisis lain yang secara fungsional berhubungan dengan yang diinginkan. Misalnya mencari massa jenis suatu benda berdasarkan massa dan dimensi geometrinya. Pengukuran gabungan adalah pengukuran simultan terhadap dua atau lebih besaran heterogen untuk menetapkan hubungan di antara keduanya. Keakuratan suatu hasil pengukuran merupakan ciri kualitas suatu pengukuran, yang mencerminkan mendekati nol kesalahan hasil pengukurannya (semakin kecil kesalahan pengukuran, semakin besar keakuratannya). Kesalahan suatu hasil pengukuran adalah penyimpangan hasil pengukuran dari nilai sebenarnya dari nilai yang diukur.

Alat Ukur Alat ukur adalah suatu sarana teknis (atau seperangkat sarana teknis) yang dimaksudkan untuk pengukuran, yang mempunyai sifat metrologi yang terstandar, memperbanyak atau menyimpan satu atau lebih satuan besaran fisis, yang besarannya diasumsikan tidak berubah selama jangka waktu tertentu. waktu. ¢ Alat ukur – alat ukur yang dirancang untuk memperoleh nilai besaran yang diukur dalam rentang tertentu. Biasanya, alat ukur memiliki alat untuk mengubah besaran yang diukur menjadi sinyal informasi pengukuran dan menampilkannya dalam bentuk yang paling mudah diakses oleh persepsi. Membedakan jenis berikut instrumen: menunjukkan, mencatat, menjumlahkan, aksi langsung, perbandingan. ¢ Kelas akurasi adalah karakteristik umum SI, ditentukan oleh batas kesalahan utama dan tambahan yang diperbolehkan, serta sifat SI lainnya yang mempengaruhi keakuratannya. ¢ Kesalahan suatu alat ukur adalah selisih antara pembacaan SI dengan nilai sebenarnya (sebenarnya) besaran yang diukur. ¢

Katup penutup ¢ ¢ ¢ Aksesori pipa dirancang untuk mengontrol aliran minyak yang diangkut melalui pipa. Menurut prinsip pengoperasiannya, katup dibagi menjadi tiga kelas: penutup, kontrol, dan keselamatan. Katup penutup (valve) digunakan untuk mematikan seluruh penampang pipa, katup pengatur (pressure regulator) - untuk mengubah tekanan atau laju aliran cairan yang dipompa, katup pengaman (check valve dan safety valve) - untuk melindungi pipa dan peralatan ketika tekanan yang diizinkan terlampaui, serta untuk mencegah aliran balik cairan. Katup gerbang adalah alat penutup yang area alirannya ditutup oleh gerakan translasi gerbang ke arah tegak lurus terhadap arah pergerakan oli.

Katup penutup Pengatur tekanan adalah perangkat yang digunakan untuk menjaga tekanan secara otomatis pada tingkat yang diperlukan. Sesuai dengan tempat pemeliharaan tekanan sebelum atau sesudah regulator, terdapat regulator tipe “sebelum” dan “sesudah”. ¢ Katup pengaman adalah perangkat yang mencegah tekanan dalam pipa meningkat melebihi nilai yang ditetapkan. Pada pipa minyak, katup pengaman tipe tertutup pengangkat rendah dan penuh digunakan, yang beroperasi berdasarkan prinsip mengeluarkan sebagian cairan dari titik di mana tekanan tinggi terjadi ke dalam manifold pengumpul khusus. ¢ Periksa katup disebut alat untuk mencegah pergerakan terbalik suatu media dalam pipa. Saat memompa oli, katup periksa putar dengan penutup yang berputar pada sumbu horizontal digunakan. Katup pipa minyak utama dirancang untuk tekanan kerja 6,4 MPa. ¢

Otomasi produksi merupakan suatu proses dalam pengembangan mesin produksi, dimana fungsi manajemen dan pengendalian yang sebelumnya dilakukan oleh manusia dialihkan ke instrumen dan perangkat otomatis. Otomatisasi produksi adalah dasar bagi perkembangan industri modern, arah umum kemajuan teknis. Tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan efisiensi tenaga kerja, meningkatkan kualitas produk, dan menciptakan kondisi untuk penggunaan seluruh sumber daya produksi secara optimal. A. p. dibedakan: parsial, kompleks dan lengkap.

Metode otomasi produksi ¢ Pertama, mereka mengembangkan metode untuk mempelajari secara efektif pola objek kontrol, dinamika, stabilitas, dan ketergantungan perilaku pada pengaruh faktor eksternal. Masalah-masalah ini diselesaikan oleh para peneliti, perancang dan teknolog, spesialis di bidang sains dan produksi tertentu. Proses yang kompleks dan objek dipelajari dengan metode pemodelan fisik dan matematika, riset operasi menggunakan komputer analog dan digital.

Metode otomasi produksi ¢ Kedua, mereka menentukan metode manajemen yang layak secara ekonomi, dengan hati-hati mendukung tujuan dan fungsi evaluasi manajemen, dan memilih hubungan yang paling efektif antara parameter proses yang diukur dan dikendalikan. Atas dasar ini, aturan pengambilan keputusan manajemen ditetapkan dan strategi perilaku manajer produksi dipilih, dengan mempertimbangkan hasil penelitian ekonomi yang bertujuan untuk mengidentifikasi pola rasional sistem manajemen. Tujuan pengelolaan yang spesifik bergantung pada kondisi teknis, ekonomi, sosial dan lainnya. Mereka terdiri dari pencapaian produktivitas proses yang maksimal, stabilisasi kualitas produk yang tinggi, tingkat pemanfaatan bahan bakar, bahan baku dan peralatan tertinggi, volume maksimum produk yang dijual dan pengurangan biaya per unit produk, dll.

Metode otomasi produksi Ketiga, tugasnya adalah menciptakan metode rekayasa untuk implementasi struktur dan desain peralatan otomasi yang paling sederhana, paling andal dan efektif yang melakukan fungsi pengukuran, pemrosesan hasil, dan kontrol tertentu. Saat mengembangkan struktur kendali rasional dan sarana teknis untuk implementasinya, teori algoritma, automata, logika matematika, dan teori perangkat relai digunakan. Dengan bantuan teknologi komputer, banyak proses perhitungan, desain dan pengujian perangkat kontrol diotomatisasi. Pilihan solusi optimal untuk pengumpulan, transmisi dan pengolahan data didasarkan pada metode teori informasi. Jika ada kebutuhan untuk penggunaan arus informasi dalam jumlah besar untuk berbagai tujuan, metode pemrosesan terpusat (terintegrasi) digunakan.

Otomasi berarti Otomatisasi teknis berarti instrumen, perangkat, dan sistem teknis yang dirancang untuk otomatisasi produksi. T.s. A. menyediakan penerimaan otomatis, transmisi, transformasi, perbandingan dan penggunaan informasi untuk tujuan pemantauan dan pengelolaan proses produksi. Sensor adalah transduser utama, elemen alat pengukur, pemberi sinyal, pengatur atau pengontrol suatu sistem yang mengubah besaran terkontrol (tekanan, suhu, frekuensi, kecepatan, pergerakan, tegangan, arus listrik, dll.) menjadi sinyal yang nyaman untuk digunakan. pengukuran, transmisi, konversi, penyimpanan dan registrasi, serta dampaknya terhadap proses yang dikelola.

Metode dan instrumen untuk mengukur suhu Suhu mengacu pada derajat pemanasan suatu zat. Sifat fisik minyak (densitas, viskositas, jumlah gas dan parafin yang terlarut dalam minyak, dan keadaan fase minyak) sangat bergantung pada suhunya. Teknologi proses produksi minyak, pengumpulan lapangan dan persiapan primer di lapangan, pengangkutan minyak dan produk minyak bumi sangat bergantung pada faktor suhu di mana proses tersebut terjadi. Karena suhu merupakan besaran aktif, maka suhu hanya dapat diukur secara tidak langsung, berdasarkan ketergantungan suhu pada sifat fisik benda yang dapat diukur secara langsung (termal. EMF, hambatan listrik, kepadatan, dll.). Suhu harus diukur di saluran pipa dengan cairan pendingin, di stasiun pembawa air, bantalan oli, dan kompresor untuk memantau kondisi bantalan. Pengukuran suhu dalam tangki dengan minyak dan produk minyak bumi merupakan elemen penting dalam penghitungan kuantitatif.

Sensor suhu Metran - 274 Sensor terdiri dari konverter elektronik dengan sinyal keluaran 4-20 m A dan probe termal dengan panjang bagian terendam yang berbeda. Parameter suhu yang diukur diubah secara linier menjadi perubahan proporsional dalam resistansi ohmik termistor yang ditempatkan pada probe suhu. Konverter elektronik mengubah tegangan yang dihasilkan oleh elemen peka suhu menjadi sinyal keluaran arus. Elemen sensor yang peka terhadap suhu adalah termistor dengan karakteristik konversi statis nominal 100 M, yang terletak di cangkang kedap udara dari probe suhu.

Sensor suhu TC 5008 Sensor ini dirancang untuk konversi suhu cairan dan gas secara terus-menerus menjadi sinyal keluaran arus terpadu di lingkungan non-agresif dalam sistem kontrol, regulasi, dan kontrol proses otomatis. Konverter elektronik mengubah tegangan yang dihasilkan oleh elemen peka suhu menjadi sinyal keluaran arus.

Sensor suhu TSMU 0104, TSPU 0104 Konverter termal dengan sinyal keluaran terpadu TSMU 0104, TSPU 0104 dirancang untuk mengukur dan terus mengubah suhu zat padat, cair, gas, dan butiran. TSMU 0104, TSPU 0104 dirancang untuk menggantikan konverter termal dengan sinyal keluaran terpadu dari seri TSMU 205, TSPU 205. Mereka dibedakan oleh kemampuan untuk mengubah pemeriksaan suhu dan memilih batas bawah dan atas dari rentang suhu yang diukur menggunakan sakelar . Sesuai dengan tingkat perlindungan gost 14254 terhadap penetrasi padatan, debu dan air: IP 54, IP 65, IP 67 tergantung pada desain kepala terminal dan jenis sambungan.

Karakteristik teknis utama sensor suhu TS 5008, Metran-274, TSMU 0104 (TSPU 0104) Nama perangkat Parameter TS 5008 Metran 274 TSMU 0104, TSPU 0104 ± 0,5 ± 0,25 ± 0,1 50 hingga +350 50 hingga +180 50 hingga 550 Output yang digunakan sinyal, m.A 4 20 Tegangan suplai, V 17 42 15 42 Perlindungan tahan ledakan. Masa pakai, tahun 5 5 6 1, 5 1, 8 1, 08 Batas kesalahan yang diizinkan, % Kisaran suhu terukur, Harga, ribuan rubel

Klasifikasi alat ukur tekanan dan vakum Semua alat ukur tekanan dan vakum dapat dibagi menjadi beberapa kelompok berikut: 1. Berdasarkan jenis besaran yang diukur: barometer - untuk mengukur tekanan atmosfer; pengukur tekanan - untuk mengukur tekanan berlebih; pengukur vakum - untuk mengukur vakum; pengukur tekanan dan vakum - untuk mengukur tekanan dan vakum; pengukur tekanan diferensial - untuk mengukur perbedaan (perbedaan) tekanan.

Klasifikasi alat untuk mengukur tekanan dan vakum 2. Berdasarkan prinsip operasi: cair - tekanan yang diukur diseimbangkan dengan kolom cairan; piston - tekanan terukur yang bekerja pada satu sisi piston diimbangi dengan tekanan yang diciptakan oleh gaya yang diterapkan pada sisi berlawanan. Beban langsung digunakan sebagai gaya penyeimbang; pegas - tekanan yang diukur merusak berbagai jenis pegas. Deformasi, yang ditingkatkan dengan transmisi mekanisme presisi dan diubah menjadi gerakan penunjuk, adalah ukuran tekanan yang diukur; listrik, berdasarkan perubahan sifat listrik bahan tertentu ketika tekanan diberikan padanya; radioaktif - tekanan yang diukur menyebabkan perubahan ionisasi yang dihasilkan oleh radiasi dan rekombinasi ion. Instrumen cair digunakan terutama dalam kondisi laboratorium, pengukur tekanan piston digunakan untuk mengkalibrasi instrumen. Pada fasilitas industri Pengukur tekanan pegas dan listrik dari berbagai jenis terutama digunakan.

Sensor tekanan Sapphire-22-DI-Ex Transduser pengukuran Sapphire-22-DI-Ex dirancang untuk pengoperasian dalam sistem pemantauan otomatis, pengaturan dan pengendalian proses teknologi dan menyediakan konversi berkelanjutan dari nilai parameter yang diukur - tekanan berlebih - menjadi sinyal keluaran arus terpadu. Konverter dirancang untuk bekerja dengan peralatan perekam dan penunjuk sekunder, regulator dan perangkat otomasi lainnya, sistem kontrol yang beroperasi dari sinyal keluaran standar 4-20 m. arus searah. Prinsip pengoperasian konverter Sapphire-22-DI-Ex didasarkan pada penggunaan pengukur regangan. Konverter Sapphire-22-DI-Ex memiliki akurasi tinggi, pengoperasian stabil, dan inersia rendah. Sensor diproduksi dalam bentuk perangkat multi-rentang dengan kemampuan untuk mengatur rentang pengukuran.

Sensor tekanan Metran-43 DI-Ex Sensor jenis ini dirancang untuk bekerja dalam sistem pemantauan otomatis, pengaturan dan pengendalian proses teknologi dan menyediakan konversi berkelanjutan dari nilai parameter yang diukur - tekanan berlebih - menjadi sinyal keluaran arus standar untuk transmisi jarak jauh. Pengoperasian transduser pengukuran Metran-43 DI-Ex didasarkan pada efek resistor regangan. Konverter model ini memiliki akurasi tinggi, pengoperasian stabil, dan inersia rendah. Sensor diproduksi dalam bentuk perangkat multi-rentang dengan kemampuan untuk menyesuaikan rentang pengukuran: setiap konverter dapat dikonfigurasi ulang ke rentang pengukuran atas mana pun. Elemen sensitif dilindungi dari media yang diukur dengan membran logam bergelombang yang terbuat dari bahan anti korosi. Keuntungan utamanya adalah peningkatan akurasi; namun, penggunaan sensor ini dalam proses otomatis menjadi rumit karena dimensinya yang besar dan rentang suhu pengoperasian yang sempit.

Sensor pengukuran tekanan diferensial SAPFIR - 22 -Ex-M-DD Konverter tekanan diferensial dapat digunakan untuk mengubah nilai level cairan, laju aliran cairan atau gas, konversi tekanan hidrostatik untuk mengubah nilai level cairan menjadi sinyal arus terpadu. Setiap transduser memiliki penyesuaian rentang pengukuran dan dapat diatur ke batas pengukuran atas yang ditentukan untuk model tersebut. Batas kesalahan dasar yang diperbolehkan hingga 0,5%. Konverter "SAPHIRE 22 Ex M DD" dibuat dengan jenis proteksi ledakan "rangkaian listrik yang aman secara intrinsik" dengan tingkat proteksi ledakan "ekstra tahan ledakan". Dapat bekerja di area yang mudah meledak di dalam dan luar ruangan. Prinsip pengoperasian konverter didasarkan pada sifat material untuk mengubah parameter listriknya (kapasitansi, resistansi) ketika geometrinya berubah. Sebagai elemen sensitif dalam konverter, lapisan perangkat tahan regangan digunakan, diendapkan melalui difusi vakum ke pelat safir (yang disebut struktur SOS “silikon-on-safir”) yang terhubung ke piring besi. Ketika tekanan yang diberikan pada pelat berubah, resistansi pengukur regangan yang dihubungkan ke salah satu lengan jembatan penyeimbang berubah, mengakibatkan ketidakseimbangan pada rangkaian jembatan. Dengan demikian, perubahan tekanan atau tekanan diferensial diubah menjadi sinyal arus keluaran sebesar 4-20 mA.Tekanan berlebih operasi maksimum yang diizinkan hingga 40 MPa.

Karakteristik teknis utama sensor tekanan Sapphire-22-DI-Ex, Metran-43 DI-Ex, Sapphire - 22-Ex-M-DD Nama perangkat Parameter Sapphire 22 DI Ex Metran 43 DI Ex Sapphire 22 Ex M DD ± 0,5 ± 0,25 ± 0,5 dari 0 hingga 2,5 50 hingga +80 50 hingga +70 50 hingga 550 Sinyal keluaran yang digunakan, m.A 4 20 Tegangan suplai, V 15 42 tahan ledakan. Kehidupan pelayanan, tahun 10 8 12 Harga, ribuan rubel. 13 8 17 Batas kesalahan yang diperbolehkan, % Batas pengukuran, MPa Kisaran suhu terukur, ºС Perlindungan

Prinsip pengoperasian pengukur level ultrasonik Pengukur level non-kontak ultrasonik menyelidiki area kerja dengan gelombang ultrasonik, yaitu gelombang tekanan dengan frekuensi di atas 20 KHz. Mereka menggunakan properti itu gelombang ultrasonik dipantulkan ketika melewati batas dua media yang sifat fisisnya berbeda. Oleh karena itu, elemen sensitif pengukur level ultrasonik terdiri dari pemancar dan penerima getaran, yang biasanya digabungkan secara struktural dan mewakili pelat kuarsa. Ketika tegangan bolak-balik diterapkan pada pelat, terjadi deformasi pelat, yang meneruskan getaran ke lingkungan udara. Tegangan disuplai dalam bentuk pulsa dan setelah transfer selesai, pelat berubah menjadi penerima getaran ultrasonik yang dipantulkan, menyebabkan getaran pelat dan, sebagai akibatnya, munculnya tegangan keluaran (efek piezoelektrik terbalik). Jarak antarmuka antara dua media dihitung dengan rumus: Н= V * t /2, di mana V adalah cepat rambat gelombang ultrasonik dalam medium tertentu, t adalah waktu antara mulainya radiasi dan datangnya pantulan. sinyal, ditentukan satuan elektronik pengukur tingkat.

Prinsip pengoperasian pengukur level ultrasonik Sebagai aturan, opsi paling umum adalah memasang sensor ultrasonik di bagian atas tangki. Dalam hal ini, sinyal melewatinya lingkungan udara, dipantulkan dari batas dengan medium padat (cair). Pengukur level dalam hal ini disebut akustik. Ada juga pilihan untuk memasang sensor di bagian bawah wadah. Dalam hal ini, sinyal dipantulkan dari batas media yang kurang rapat. Kecepatan rambat USG bergantung pada suhu sekitar 0,18% per 1ºC. Untuk menghilangkan pengaruh ini, kompensasi suhu digunakan dalam pengukur level unit menggunakan sensor suhu internal. Jangkauan pengoperasian pengukur level ultrasonik hingga 25 m, dengan level tidak terukur sekitar 1 m Suhu lingkungan kerja: 30. . +80(120) ºС, tekanan – hingga 4 MPa. Pengukur level ultrasonik dapat mencapai kesalahan pengukuran level 1%. Mereka dapat digunakan untuk media agresif dan untuk media dengan berbagai macam sifat fisik, kecuali untuk cairan yang sangat menguap, berbusa tinggi, serta produk curah berbutir halus dan berpori. Pada saat yang sama, alat ini jauh lebih murah daripada pengukur level radar gelombang mikro. Pengukur level ultrasonik sering digunakan untuk mengukur aliran di saluran berprofil. Contoh pengukur level ultrasonik yang umum adalah: ECHO-5, ECHO-AS 01, Prosonic M.

Pengukur level radar gelombang mikro adalah perangkat pengukuran level yang paling kompleks dan berteknologi tinggi. Untuk menyelidiki area kerja dan menentukan jarak ke benda uji, radiasi elektromagnetik dari rentang gelombang mikro digunakan di sini. Saat ini, dua jenis pengukur level gelombang mikro yang banyak digunakan: pulsa dan FMCW (gelombang kontinu termodulasi frekuensi). Dalam pengukur level FMCW, terdapat emisi kontinu yang konstan dari sinyal termodulasi frekuensi linier dan, pada saat yang sama, penerimaan sinyal yang dipantulkan menggunakan antena yang sama. Hasilnya, keluarannya berupa campuran sinyal, yang dianalisis menggunakan matematika khusus dan perangkat lunak untuk menyorot dan memaksimalkan definisi yang tepat frekuensi sinyal gema yang berguna. Untuk setiap momen waktu, perbedaan frekuensi sinyal maju dan mundur berbanding lurus dengan jarak ke objek yang dikendalikan. Pengukur level gelombang mikro berdenyut memancarkan sinyal dalam mode berdenyut, dan sinyal yang dipantulkan diterima dalam interval antara pulsa radiasi asli. Perangkat menghitung waktu tempuh sinyal maju dan mundur serta menentukan jarak ke permukaan yang dikendalikan.

Pengukur level radar gelombang mikro Pengukur level radar adalah alat pengukuran level yang paling serbaguna. Tanpa kontak langsung dengan lingkungan terkendali, bahan ini dapat digunakan untuk cairan yang agresif, kental, heterogen, dan bahan curah. Mereka dibedakan dari pengukur level non-kontak ultrasonik dengan sensitivitasnya yang jauh lebih rendah terhadap suhu dan tekanan di tangki kerja, terhadap perubahannya, serta ketahanan yang lebih besar terhadap fenomena seperti debu, penguapan dari permukaan yang dikontrol, dan busa. Pengukur level radar memberikan akurasi tinggi (hingga +/ 1 mm), yang memungkinkan penggunaannya dalam sistem pengukuran komersial. Pada saat yang sama, masih ada faktor pembatas yang signifikan dalam penggunaan pengukur level radar harga tinggi perangkat ini.

Prinsip pengoperasian alat pengukur level displacer Metode penentuan level dengan gaya apung yang bekerja pada displacer yang dicelupkan ke dalam fluida kerja digunakan dengan menggunakan alat pengukur level displacer. Pelampung yang tenggelam dikenakan gaya apung sesuai dengan hukum Archimedes, sebanding dengan derajat pencelupan dan, karenanya, pada ketinggian cairan. Aksi gaya ini dirasakan oleh transduser pengukur regangan (pengukur level tipe Sapphire DU), atau konverter induktif(UB EM), atau peredam yang menghalangi nosel (pengukur level pneumatik tipe PIUP). Pengukur level displacer dirancang untuk mengukur level dalam kisaran hingga 10 m pada suhu - 50. +120ºС (dalam kisaran +60... 120ºС dengan adanya pipa penghilang panas; pada suhu 120... 400°С perangkat beroperasi sebagai indikator level) dan tekanan hingga 20 MPa, memberikan akurasi sebesar 0,25. 15%. Kepadatan cairan yang dikontrol: 0, 4... 2 g/cm 3. Pengukur level displacer sering digunakan untuk mengukur level antarmuka dua cairan. Dimungkinkan juga untuk menggunakannya untuk menentukan kepadatan lingkungan kerja pada tingkat yang konstan.

Karakteristik teknis PIUP Simbol modifikasi konverter Tekanan berlebih pengoperasian maksimum yang diizinkan, MPa Batas Kisaran Atas kerapatan pengukuran, m cairan terukur, g/cm³ Kisaran suhu media terukur, °C PIUP 11 10; 16 0,25 16,0 50 +100 0,5 1,2 atau 1,0 2,0

Transduser level pneumatik pemindah PIUP Tujuan: perangkat ini dirancang untuk mengontrol level cairan atau level antarmuka dua cairan yang tidak dapat bercampur dalam sistem kontrol proses otomatis dengan peningkatan persyaratan keselamatan kebakaran. Perangkat ini digunakan dalam industri kimia, minyak dan gas bersama dengan perekam dan aktuator yang beroperasi pada sinyal pneumatik standar 20-100 kPa. Perangkat tersebut meliputi: pemindah dengan suspensi kabel, satu set suku cadang, botol berisi cairan peredam. Untuk model PIUP 13 dan PIUP 15 - satu set komponen pemasangan dengan pipa pembuangan panas.

Pengukur level hidrostatis Pengukur level hidrostatis mengukur tekanan kolom cairan dan mengubahnya menjadi nilai level, karena tekanan hidrostatis bergantung pada level dan kepadatan cairan dan tidak bergantung pada bentuk dan volume tangki. Mereka adalah sensor tekanan diferensial. Tekanan sedang disuplai ke salah satu input yang terhubung ke tangki. Saluran masuk lainnya dihubungkan ke atmosfer dalam kasus wadah terbuka tanpa tekanan berlebih, atau terhubung ke area bertekanan berlebih dalam kasus wadah tertutup di bawah tekanan. Secara struktural, sensor hidrostatis terdiri dari dua jenis: membran dan bel (submersible). Dalam kasus pertama, sensor resistif regangan atau kapasitif dihubungkan langsung ke membran dan seluruh perangkat terletak di bagian bawah wadah, biasanya di sisi flensa, sedangkan lokasi SE (membran) sesuai dengan tingkat minimum. (Safir-DG, Metran 100 DG, 3051 L). Dalam kasus sensor bel, elemen sensitif direndam dalam media kerja dan mentransmisikan tekanan fluida ke sensor resistif regangan melalui kolom udara yang disegel dalam tabung suplai.

Pengukur level hidrostatis Pengukur level hidrostatis digunakan untuk cairan homogen dalam wadah tanpa pergerakan media kerja yang signifikan. Mereka memungkinkan pengukuran dalam kisaran hingga 250 kPa, yang setara (untuk air) hingga 25 dan meter, dengan akurasi 0,1% pada tekanan berlebih hingga 10 MPa dan suhu media kerja: - 40. . +120°C. Pemancar tingkat hidrostatik dapat digunakan untuk cairan dan pasta kental. Keuntungan penting dari pengukur level hidrostatis adalah akurasinya yang tinggi dengan biaya yang relatif murah dan kesederhanaan desain.

Perangkat Cerdas Istilah perangkat utama "pintar" diciptakan untuk perangkat utama yang berisi mikroprosesor di dalamnya. Ini biasanya menambah yang baru Kegunaan, yang tidak ada di perangkat serupa tanpa mikroprosesor. Misalnya, sensor pintar dapat memberikan pembacaan yang lebih akurat dengan menggunakan perhitungan numerik untuk mengkompensasi non-linearitas elemen penginderaan atau ketergantungan suhu. Sensor pintar memiliki kemampuan untuk bekerja dengan berbagai macam jenis yang berbeda sensor, dan juga menggabungkan satu atau lebih pengukuran menjadi satu pengukuran baru (misalnya aliran volume dan suhu menjadi aliran berat). Terakhir, sensor cerdas memungkinkan penyesuaian pada rentang pengukuran berbeda atau kalibrasi semi-otomatis, serta fungsi diagnostik mandiri internal, yang menyederhanakan Pemeliharaan.

Pengontrol Saat ini, pasar otomasi menawarkan sejumlah besar pengontrol logika yang dapat diprogram. Mereka diproduksi oleh banyak orang perusahaan terkenal terlibat dalam pengembangan alat otomasi. Saat ini PLC diproduksi oleh lebih dari 50 produsen: Siemens, Allen Bradley, Octagon Systems, GE, Koyo, ABB, Advantech, dll.

Pengontrol Pengontrol (pengontrol bahasa Inggris, regulator, perangkat kontrol) adalah perangkat listrik yang dengannya dalam telemekanik dan sistem kontrol mereka mengukur arus, tegangan, suhu, dan parameter fisik lainnya dari suatu objek, mengirim dan menerima data melalui saluran komunikasi, mengirimkan mengontrol tindakan pada objek, digunakan sebagai pengatur otomatis lokal. Saat ini pengontrol merupakan perangkat yang berukuran cukup kecil sehingga sering digunakan yang namanya mikrokontroler. Biasanya, pengontrol dilengkapi dengan perangkat keras mikroprosesor yang memungkinkan Anda memprogram pengontrol untuk menyelesaikan berbagai tugas tertentu, maka nama lain: pengontrol yang dapat diprogram dan pengontrol logika yang dapat diprogram, yang biasanya disingkat menjadi PLC dalam deskripsi Rusia dan PLC dalam bahasa Inggris. Pengontrol modern mungkin memiliki prosesor kelas Pentium yang cukup kuat, biasanya dengan konsumsi daya yang rendah. Pengontrol dapat bersifat khusus, dirancang untuk menyelesaikan tugas tertentu secara efektif (misalnya, pengontrol proteksi relai) atau universal, yang dapat menyelesaikan beragam tugas sesuai dengan serangkaian blok dan opsi perangkat lunak yang ditetapkan - misalnya, tugas mengambil bacaan dari perangkat pengukuran.

Pengontrol Pengontrol SIMATIC S 7 400 dari pengontrol SIEMENS SIMATIC S 7 300 dari pengontrol Mikro SIEMENS. PC Sistem Oktagon

Aktuator Aktuator adalah penggerak servo, suatu alat yang dirancang untuk menggerakkan badan pengatur (badan pengatur dapat dibuat dalam bentuk katup, penutup, katup gerbang, kran, katup gerbang, peredam, dll.) dalam kendali otomatis atau jarak jauh. sistem kontrol, serta elemen penggerak tambahan dari sistem pelacakan, perangkat kemudi kendaraan pengangkut, dll.

Klasifikasi mekanisme aktuator biasanya terdiri dari elemen motor, transmisi, dan kontrol, serta elemen umpan balik, alarm, pemblokiran, dan pematian. I. m. untuk mengatur aliran zat cair dan gas adalah suatu katup, katup atau gerbang yang digerakkan dengan penggerak hidrolik, pneumatik atau listrik. Pada aktuator pneumatik, gaya penyesuaian dihasilkan oleh aksi udara terkompresi pada membran, piston, atau bellow. Sesuai dengan ini, pompa mekanis secara struktural dibagi menjadi bellow piston membran

Klasifikasi aktuator Pada aktuator hidrolik, gaya penyesuaian diciptakan oleh aksi tekanan fluida pada membran, piston atau sudu. Sesuai dengan ini, pompa mekanis secara struktural dibagi menjadi berbilah piston membran

Klasifikasi aktuator Subkelas terpisah dari motor hidrolik terdiri dari motor hidrolik dengan kopling fluida. Immobilizer pneumatik dan hidrolik diafragma dan piston dibagi lagi menjadi immobilizer tanpa pegas.Pada immobilizer pegas, gaya penyesuaian dalam satu arah diciptakan oleh tekanan di rongga kerja immobilizer, dan dalam arah yang berlawanan, lapisan elastis pegas terkompresi. Pada immobilizer tanpa pegas, tekanan kerja pada piston atau membran bekerja pada kedua sisi piston atau membran. Motor listrik dicirikan oleh: a) jenis motor listrik yang beragam; b) kemudahan gizi dalam kondisi industri; c) kemudahan memperoleh kecepatan tinggi.

Klasifikasi aktuator Berdasarkan prinsip operasinya, motor listrik dibedakan menjadi motor listrik elektromagnetik dan berdasarkan sifat gerak organ keluarannya dibedakan menjadi linier (gerak translasi) putar (gerakan rotasi) putar, pada gilirannya , dibagi menjadi multi-putaran tunggal

Protokol HART Pertukaran data antara sistem kontrol dan sensor primer cerdas dapat dilakukan dengan mudah menggunakan protokol komunikasi standar HART® (Highway Addressable Remote Transducer). Protokol HART menggunakan prinsip modulasi frekuensi untuk bertukar data dengan kecepatan 1200 baud. Untuk mengirimkan logika "1", HART menggunakan satu siklus penuh pada 1200 Hz, dan untuk mengirimkan logika "0" dua siklus parsial pada 2200 Hz. Komponen HART ditumpangkan pada loop arus 4-20 mA. Karena nilai rata-rata gelombang sinus selama periode tersebut adalah “0”, sinyal HART tidak mempengaruhi sinyal analog 4-20 mA. Protokol HART dibangun di atas prinsip “master-slave”, yaitu Perangkat lapangan merespons permintaan sistem. Protokol ini memungkinkan dua perangkat kontrol (sistem kontrol dan komunikator).

Arsitektur HART Protokol HART dapat digunakan dalam dua mode koneksi. Salah satunya adalah koneksi point-to-point, dan digunakan dalam sistem dengan satu slave dan maksimal dua master. Perangkat master dapat berupa perangkat komunikasi situs atau pengontrol logika yang dapat diprogram. Sebagai perangkat sekunder – terminal HART atau perangkat lain dengan modem HART. Informasi dapat ditransfer dua arah, dan transfer informasi analog melalui saluran yang sama tidak terganggu. Jenis koneksi kedua – “bus” – melibatkan menghubungkan hingga 15 perangkat budak dengan dua perangkat master yang sama. Dalam hal ini, hanya data yang dipertukarkan dalam bentuk digital. Selain itu, sumber arus tambahan disediakan di rangkaian pengontrol, menyediakan 4 mA untuk setiap konsumen.

Perintah protokol HART Perintah protokol dibagi menjadi tiga kelompok utama: Universal – perintah dasar yang didukung oleh perangkat budak. Digunakan untuk membaca parameter standar yang umum untuk semua perangkat, seperti jenis perangkat, rentang pengukuran, nilai saat ini, dll. Standar – perintah yang digunakan di hampir semua perangkat HART. Konfigurasikan pengoperasian perangkat. Misalnya standar penulisan/pembacaan dan parameter instrumen. Spesifik – perintah untuk pengaturan tertentu, parameter individu perangkat apa pun, misalnya, mengkalibrasi sensor ultrasonik atau membaca data perangkat dasar.

Perintah HART 1. Universal ¢ Baca Pabrikan dan Jenis Perangkat ¢ Baca Variabel Utama (MV), Satuan ¢ Baca Nilai Saat Ini dan Persen Rentang ¢ Baca Hingga Empat Variabel Standar ¢ Baca/Tulis 8 Pengidentifikasi Karakter dan 16 Deskripsi Karakter ¢ Baca/tulis Pesan 32 karakter ¢ Baca rentang nilai perangkat, satuan. pengukuran dan waktu pengambilan sampel ¢ Baca nomor seri dan batasan sensor ¢ Baca/tulis kode set perangkat terbaru ¢ Tulis alamat permintaan

Perintah HART 2. Standar ¢ ¢ ¢ ¢ Baca sampel hingga empat variabel dinamis Tulis konstanta waktu sampel Tulis rentang perangkat Kalibrasi (atur nol, rentang) Atur konstanta arus keluaran Lakukan tes mandiri Lakukan restart Atur GPU ke nol Tulis GPU unit Tetapkan nilai nol DAC dan koefisien. gain Fungsi konversi tulis (akar kuadrat, dll.) Tulis nomor seri sensor Baca/tulis pengaturan variabel dinamis

Teknologi jaringan Ethernet Teknologi jaringan adalah seperangkat protokol standar dan perangkat keras terkoordinasi yang mengimplementasikannya (misalnya, adaptor jaringan, driver, kabel, dan konektor), yang cukup untuk membangun jaringan komputer. Terkadang teknologi jaringan disebut teknologi dasar, yang berarti bahwa dasar dari setiap jaringan dibangun atas dasar teknologi tersebut. Standar Ethernet diadopsi pada tahun 1980. Jumlah jaringan yang dibangun berdasarkan teknologi ini saat ini diperkirakan mencapai 5 juta, dan jumlah komputer yang bekerja dalam jaringan tersebut adalah 50 juta. Prinsip dasar yang mendasari Ethernet adalah metode acak dalam mengakses media transmisi data bersama.

Perintah HART 3. Perintah Spesifik Perangkat ¢ ¢ ¢ Baca/Tulis Trim Level Mulai, Berhenti, atau Master Reset Baca/Tulis Faktor Akurasi Kalibrasi Baca/Tulis Bahan dan Informasi Konstruksi Kalibrasi Sensor Aktifkan PID Set PID Karakteristik Setpoint Katup Setpoint Batas Gerakan Katup Unit Pengguna Lokal Menampilkan Informasi

Keuntungan Ethernet ¢ ¢ ¢ Keuntungan utama jaringan Ethernet yang menjadikannya begitu populer adalah efektivitas biayanya. Selain itu, jaringan Ethernet menerapkan algoritma yang cukup sederhana untuk mengakses media, menangani dan mengirimkan data. Kesederhanaan logika operasi jaringan mengarah pada penyederhanaan dan, karenanya, lebih murahnya adaptor jaringan dan drivernya. Untuk alasan yang sama, adaptor jaringan Ethernet sangat andal. Dan terakhir, properti luar biasa lainnya dari jaringan Ethernet adalah kemampuan perluasannya yang baik, yaitu kemudahan menghubungkan node baru.

Informasi umum tentang otomatisasi proses

Proses produksi makanan

Konsep dasar dan definisi otomatisasi

Mesin(Yunani automatos - self-acting) adalah perangkat (seperangkat perangkat) yang berfungsi tanpa campur tangan manusia.

Otomatisasi adalah suatu proses dalam pengembangan mesin produksi dimana fungsi manajemen dan pengendalian yang sebelumnya dilakukan oleh manusia dialihkan ke instrumen dan perangkat otomatis.

Tujuan otomatisasi– meningkatkan produktivitas tenaga kerja, meningkatkan kualitas produk, mengoptimalkan perencanaan dan manajemen, menghilangkan orang dari bekerja dalam kondisi yang berbahaya bagi kesehatan.

Otomasi adalah salah satu arah utama kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Otomatisasi sebagai disiplin akademis, ini adalah bidang pengetahuan teoretis dan terapan tentang perangkat dan sistem yang beroperasi secara otomatis.

Sejarah otomasi sebagai salah satu cabang teknologi erat kaitannya dengan perkembangan mesin otomatis, perangkat otomatis, dan kompleks otomatis. Pada masa pertumbuhannya, otomasi mengandalkan mekanika teoretis dan teori rangkaian dan sistem kelistrikan serta memecahkan masalah yang berkaitan dengan pengaturan tekanan dalam ketel uap, langkah piston uap, dan kecepatan putaran. mesin listrik, pengendalian pengoperasian mesin otomatis, pertukaran telepon otomatis, perangkat proteksi relai. Oleh karena itu, sarana teknis otomasi selama periode ini dikembangkan dan digunakan dalam kaitannya dengan sistem kendali otomatis. Perkembangan intensif semua cabang ilmu pengetahuan dan teknologi pada akhir paruh pertama abad ke-20 juga menyebabkan pesatnya pertumbuhan teknologi kendali otomatis yang penggunaannya semakin universal.

Paruh kedua abad ke-20 ditandai dengan peningkatan lebih lanjut sarana teknis otomasi dan otomasi yang luas, meskipun tidak merata untuk berbagai industri. ekonomi Nasional, penyebaran perangkat kontrol otomatis dengan transisi ke sistem otomatis yang lebih kompleks, khususnya di industri - dari otomatisasi unit individu hingga otomatisasi kompleks bengkel dan pabrik. Ciri khususnya adalah penggunaan otomatisasi pada fasilitas yang secara geografis berjauhan satu sama lain, misalnya kompleks industri dan energi besar, fasilitas pertanian untuk produksi dan pengolahan produk pertanian, dll. Untuk komunikasi antar perangkat individu dalam sistem tersebut, telemekanik digunakan, yang bersama dengan perangkat kontrol dan objek yang dikendalikan, membentuk sistem teleotomatis. Dalam hal ini, sarana teknis (termasuk telemekanis) untuk mengumpulkan dan memproses informasi secara otomatis menjadi sangat penting, karena banyak masalah dalam sistem kendali otomatis yang kompleks hanya dapat diselesaikan dengan bantuan teknologi komputer. Terakhir, teori kendali otomatis memberi jalan kepada teori umum kendali otomatis, yang menyatukan semua aspek teoretis otomasi dan menjadi dasar. teori umum pengelolaan.

Pengenalan otomatisasi dalam produksi telah meningkatkan produktivitas tenaga kerja secara signifikan dan mengurangi jumlah pekerja yang dipekerjakan di berbagai bidang produksi. Sebelum diperkenalkannya otomatisasi, penggantian tenaga kerja fisik terjadi melalui mekanisasi operasi utama dan tambahan dari proses produksi. Pekerjaan intelektual tetap bersifat non-mekanis untuk waktu yang lama. Saat ini, operasi perburuhan intelektual menjadi objek mekanisasi dan otomatisasi.

Ada berbagai jenis otomatisasi.

1. Kontrol otomatis termasuk alarm otomatis, pengukuran, pengumpulan dan penyortiran informasi.

2. Alarm otomatis dimaksudkan untuk memberitahukan tentang batas atau nilai darurat apapun parameter fisik, tentang lokasi dan sifat pelanggaran teknis.

3. Pengukuran otomatis menyediakan pengukuran dan transmisi ke alat perekam khusus dari nilai-nilai besaran fisis yang dikendalikan.

4. Penyortiran otomatis melakukan pengendalian dan pemisahan produk dan bahan baku berdasarkan ukuran, viskositas dan indikator lainnya.

5. Perlindungan otomatis Ini adalah seperangkat sarana teknis yang memastikan penghentian proses teknologi yang terkendali ketika terjadi kondisi abnormal atau darurat.

6. Kontrol otomatis mencakup seperangkat sarana dan metode teknis untuk mengelola kemajuan proses teknologi yang optimal.

7. Regulasi otomatis mempertahankan nilai-nilai besaran fisis pada tingkat tertentu atau mengubahnya menurut hukum yang disyaratkan tanpa campur tangan manusia secara langsung.

Konsep ini dan konsep lain yang terkait dengan otomatisasi dan kontrol disatukan oleh sibernetika– ilmu mengelola sistem dan proses yang berkembang kompleks, mempelajari hukum matematika umum dalam mengendalikan objek dari berbagai sifat (kibernetas (Yunani) – manajer, juru mudi, juru mudi).

Sistem kontrol otomatis(ACS) adalah sekumpulan objek kontrol ( kamu) dan perangkat kontrol ( UU), berinteraksi satu sama lain tanpa partisipasi manusia, yang tindakannya ditujukan untuk mencapai tujuan tertentu.

Sistem kontrol otomatis(SAR) – totalitas kamu dan pengontrol otomatis, berinteraksi satu sama lain, memastikan bahwa parameter TP dipertahankan pada tingkat tertentu atau diubah sesuai dengan hukum yang disyaratkan, dan juga beroperasi tanpa campur tangan manusia. ATS adalah jenis senjata self-propelled.

Manajemen, konsultasi dan kewirausahaan

Kuliah 2. Informasi umum tentang sarana teknis otomasi. Perlu belajar masalah umum mengenai sarana teknis otomasi 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:

• pengumpulan informasi tentang keadaan objek kendali teknologi (TOU) saat ini;
• penetapan kriteria mutu pekerjaan TOU;
• temuan modus optimal berfungsinya sistem pengendalian teknis dan tindakan pengendalian optimal yang memastikan kriteria kualitas ekstrem;
• implementasi mode optimal yang ditemukan di TOU.

Fungsi-fungsi ini dapat dilakukan oleh personel pemeliharaan 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 manajemen:

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 kendali informasi mencakup regulator yang bertindak langsung dan regulator yang terpasang pada peralatan proses.

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.

Jenis sistem kontrol proses berikut ini dibedakan:

• 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

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 besaran fisik, kimia, dan lainnya yang berbeda, namun hal ini tidak cukup untuk mengotomatisasi sejumlah bidang baru aktivitas manusia. 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. Tujuannya adalah untuk menggunakan saluran komunikasi secara efektif, 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, hasil perhitungan antara dan akhir, 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.

Memastikan kualitas produk yang tinggi 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 uji keandalan akhir produk jadi (lihat Keandalan perangkat teknis). Singkatan otomatis untuk pengujian fungsional, kekuatan, iklim, energi, dan khusus memungkinkan Anda memeriksa karakteristik teknis dan ekonomi produk (produk) dengan cepat dan identik.

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. Jadi, misalnya, pelambatan, yang biasanya digunakan untuk mengatur aliran uap dan cairan, berdasarkan peningkatan hambatan hidrolik dalam pipa, 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 mandiri yang menjalankan fungsi tertentu, yang diimplementasikan dalam GSP, memungkinkan terjadinya berbagai kombinasi menggunakan blok-blok ini untuk mendapatkan berbagai perangkat untuk memecahkan beragam masalah dengan menggunakan cara yang sama. Penyatuan sinyal input dan output memastikan kombinasi blok dengan berbagai fungsi dan pertukarannya.

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, paling mudah, andal, dan ekonomis menggabungkan berbagai sarana teknis dalam sistem kontrol otomatis dan memungkinkan perakitan berbagai instalasi khusus dari unit otomasi tujuan umum.

Agregasi yang ditargetkan dari peralatan analitik, 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.

Pertanyaan 1 Konsep dasar dan definisi A&C

Otomatisasi- salah satu bidang kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang menggunakan sarana teknis dan metode matematika yang mengatur dirinya sendiri dengan tujuan membebaskan masyarakat dari partisipasi dalam proses memperoleh, mengubah, mentransfer dan menggunakan energi, bahan atau informasi, atau secara signifikan mengurangi derajatnya. partisipasi ini atau kompleksitas operasi yang dilakukan. Otomatisasi memungkinkan peningkatan produktivitas tenaga kerja, meningkatkan kualitas produk, mengoptimalkan proses manajemen, dan mengeluarkan orang dari proses produksi yang berbahaya bagi kesehatan. Otomasi, dengan pengecualian kasus yang paling sederhana, memerlukan pendekatan yang terintegrasi dan sistematis untuk memecahkan suatu masalah. Sistem otomasi meliputi sensor (sensor), alat masukan, alat kendali (controller), aktuator, alat keluaran, dan komputer. Metode komputasi yang digunakan terkadang meniru fungsi saraf dan mental manusia. Keseluruhan alat yang kompleks ini biasanya disebut sistem otomasi dan kontrol.

Semua sistem otomasi dan kendali didasarkan pada konsep seperti objek kendali, perangkat komunikasi dengan objek kendali, kendali dan pengaturan parameter teknologi, pengukuran dan konversi sinyal.

Objek kontrol dipahami sebagai peralatan teknologi atau seperangkatnya di mana operasi teknologi standar pencampuran, pemisahan atau kombinasi timbal baliknya dengan operasi sederhana dilakukan (atau dengan bantuan yang dilakukan). Peralatan teknologi tersebut, bersama dengan proses teknologi yang terjadi di dalamnya dan yang dengannya sistem kendali otomatis dikembangkan, disebut objek kendali atau objek otomasi. Dari himpunan besaran-besaran masukan dan keluaran suatu benda yang dikendalikan, dapat dibedakan besaran-besaran yang dikendalikan, pengaruh-pengaruh kendali dan gangguan serta interferensi. Nilai terkendali adalah besaran atau parameter fisis keluaran dari suatu benda yang dikendalikan, yang selama pengoperasian benda tersebut harus dipertahankan pada tingkat tertentu tertentu atau diubah menurut hukum tertentu. Tindakan kontrol adalah aliran masukan material atau energi, dengan mengubahnya, nilai terkendali dapat dipertahankan pada tingkat tertentu atau diubah menurut hukum tertentu. Perangkat atau pengatur otomatis adalah perangkat teknis yang memungkinkan, tanpa campur tangan manusia, mempertahankan nilai parameter teknologi atau mengubahnya menurut hukum tertentu. Alat kendali otomatis mencakup seperangkat sarana teknis yang menjalankan fungsi tertentu dalam sistem.Sistem kendali otomatis meliputi: Elemen penginderaan atau sensor, yang berfungsi untuk mengubah nilai keluaran benda yang dikendalikan menjadi sinyal listrik atau pneumatik proporsional, Elemen perbandingan- untuk menentukan besarnya perbedaan antara nilai saat ini dan nilai keluaran yang ditentukan. Elemen pengaturan berfungsi untuk mengatur nilai parameter proses yang harus dijaga pada tingkat yang konstan. Memperkuat-mengubah elemen tersebut berfungsi untuk menghasilkan efek pengaturan tergantung pada besaran dan tanda ketidaksesuaian yang disebabkan oleh sumber energi eksternal. Elemen aktuator berfungsi untuk menerapkan pengaruh peraturan. diproduksi oleh UPE. Elemen pengatur– untuk mengubah aliran material atau energi untuk mempertahankan nilai keluaran pada tingkat tertentu. Dalam praktik otomasi Selama proses produksi, sistem kendali otomatis dilengkapi dengan perangkat industri umum standar yang menjalankan fungsi elemen di atas. Elemen utama dari sistem tersebut adalah komputer yang menerima informasi dari sensor analog dan diskrit tentang parameter teknologi. Informasi yang sama dapat dikirim ke perangkat penyajian informasi analog atau digital (perangkat sekunder). Operator proses mengakses mesin ini menggunakan remote control untuk memasukkan informasi yang tidak diterima dari sensor otomatis, meminta informasi yang diperlukan dan saran mengenai pengendalian proses. Pekerjaan sistem kendali otomatis didasarkan pada penerimaan dan pemrosesan informasi.

Jenis utama sistem otomasi dan kontrol:

· sistem perencanaan otomatis (APS),

· sistem otomatis penelitian ilmiah (ASNI),

· sistem desain berbantuan komputer (CAD),

· kompleks eksperimental otomatis (AEC),

· produksi otomatis yang fleksibel (GAP) dan sistem kontrol proses otomatis (APCS),

· sistem kontrol operasi otomatis (ACS)

· sistem kontrol otomatis (ACS).

Pertanyaan 2 Komposisi sarana teknis otomasi dan pengendalian sistem kendali otomatis.

Sarana teknis otomasi dan kontrol adalah perangkat dan instrumen yang dapat berupa alat otomasi itu sendiri atau menjadi bagian dari kompleks perangkat keras dan perangkat lunak.

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

Sarana teknis otomatisasi dan kontrol 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 kontrol teknologi (TOU);

− modul untuk isolasi galvanik dan normalisasi sinyal;

− pengubah sinyal dari satu bentuk ke bentuk lainnya;

−modul untuk penyajian data, indikasi, perekaman dan pembangkitan sinyal kontrol;

− perangkat penyimpanan penyangga;

− pengatur waktu yang dapat diprogram;

− perangkat komputasi khusus, perangkat persiapan pra-prosesor.

Sarana teknis otomatisasi dan kontrol dapat disistematisasikan sebagai berikut:

CS – sistem kendali.
Memori – Perangkat utama (tombol, layar, sakelar sakelar).

UIO – Perangkat tampilan informasi.
UIO – Perangkat pengolah informasi.

USPU – Perangkat konverter / amplifier.
CS – Saluran komunikasi.
OU – Objek kontrol.
IM – Aktuator.

RO – Badan Kerja (Manipulator).

D – Sensor.
VP – Konverter sekunder.

Menurut tujuan fungsionalnya, mereka dibagi menjadi 5 kelompok berikut:

Perangkat masukan. Ini termasuk - ZU, VP, D;

Perangkat keluaran. Ini termasuk - IM, USPI, RO;

Perangkat bagian tengah. Ini termasuk - UPI;

Alat jaringan industri. Ini termasuk - KS;

Perangkat tampilan informasi – UIO.

TSAiU melakukan fungsi berikut: 1. pengumpulan dan transformasi informasi tentang keadaan proses; 2. penyampaian informasi melalui saluran komunikasi; 3. transformasi, penyimpanan dan pemrosesan informasi; 4. pembentukan tim manajemen sesuai dengan tujuan yang dipilih (kriteria berfungsinya sistem); 5. penggunaan dan penyajian informasi perintah untuk mempengaruhi proses dan berkomunikasi dengan operator menggunakan aktuator. Oleh karena itu, semua sarana industri untuk otomasi proses teknologi, berdasarkan hubungannya dengan sistem, digabungkan sesuai dengan standar ke dalam kelompok fungsional berikut: 1. sarana pada input sistem (sensor); 2. sarana pada keluaran sistem (pengonversi keluaran, sarana untuk menampilkan informasi dan perintah pengendalian proses, hingga ucapan); 3. sistem kendali intra-sistem (menyediakan interkoneksi antar perangkat dengan sinyal berbeda dan bahasa mesin berbeda), misalnya, memiliki keluaran relai atau kolektor terbuka; 4. sarana transmisi, penyimpanan dan pengolahan informasi.
Beragamnya kelompok, jenis dan konfigurasi sistem kendali otomatis menyebabkan masalah multi-alternatif dalam merancang dukungan teknis untuk sistem kendali proses otomatis di masing-masing sistem. kasus tertentu. Salah satu kriteria terpenting dalam memilih TSAiU adalah biayanya.

Dengan demikian, sarana teknis otomatisasi dan kontrol mencakup perangkat untuk merekam, memproses, dan mengirimkan informasi dalam produksi otomatis. Dengan bantuan mereka, jalur produksi otomatis dipantau, diatur, dan dikendalikan.