"Teknik otomasyon araçları ve. "Omsk Devlet Teknik Üniversitesi" otomasyon ekipmanının sınıflandırılması

Yönetim, danışmanlık ve girişimcilik

Ders 2 Genel bilgi teknik otomasyon araçları hakkında. Teknik otomasyon araçlarıyla ilgili genel konuları inceleme ihtiyacı ve Devlet sistemi endüstriyel cihazlar ve otomasyon ekipmanları GSP, teknik araçların

Ders 2

Otomasyonun teknik araçları hakkında genel bilgiler.

Teknik otomasyon araçları ve endüstriyel enstrümanlar ve otomasyon araçlarının (GSP) durum sistemi ile ilgili genel konuları inceleme ihtiyacı, teknik otomasyon araçlarının GSP'nin ayrılmaz bir parçası olduğu gerçeğiyle belirlenir. Teknik otomasyon araçları, endüstriyel ve endüstriyel olmayan üretim alanlarında bilgi ve kontrol sistemlerinin uygulanmasının temelidir. GSP organizasyonunun ilkeleri, otomatik proses kontrol sistemlerinin (APCS) teknik desteğini tasarlama aşamasının içeriğini büyük ölçüde belirler. Buna karşılık, GSP, teknik araçların problem odaklı toplam komplekslerine dayanmaktadır.

Tipik otomasyon araçları teknik, donanım, yazılım ve donanım ve sistem çapında olabilir.

İLE teknik otomasyon araçları(TSA) şunları içerir:

• sensörler;
• yürütme mekanizmaları;
• düzenleyici makamlar (RO);
• iletişim hatları;
• ikincil cihazlar (gösterme ve kaydetme);
• analog ve dijital düzenleme cihazları;
• programlama blokları;
• mantık-komut kontrol cihazları;
• teknolojik kontrol nesnesinin (TOU) durumunu toplamak ve birincil veri işlemek ve izlemek için modüller;
• galvanik izolasyon ve sinyal normalleştirme modülleri;
• bir formdan diğerine sinyal dönüştürücüler;
• veri sunumu, göstergesi, kaydı ve kontrol sinyallerinin üretimi için modüller;
• arabellek depolama aygıtları;
• programlanabilir zamanlayıcılar;
• özel bilgi işlem cihazları, ön işlemci hazırlama cihazları.

İLE yazılım ve donanım otomasyon araçları katmak:

• analogdan dijitale ve dijitalden analoğa dönüştürücüler;
• kontrol araçları;
• çok döngülü analog ve analogdan dijitale düzenleme blokları;
• çok bağlantılı yazılım mantık kontrol cihazları;
• programlanabilir mikrodenetleyiciler;
• yerel bilgisayar ağları.

İLE sistem çapında otomasyon araçları katmak:

• arayüz cihazları ve iletişim adaptörleri;
• paylaşılan bellek blokları;
• otoyollar (lastikler);
• cihaz çapında teşhis;
• bilgi birikimi için doğrudan erişim işlemcileri;
• operatör konsolları.

Kontrol sistemlerinde teknik otomasyon araçları

herhangi bir sistem yönetim aşağıdakileri gerçekleştirmelidirözellikler :

• hakkında bilgi toplanması mevcut durum teknolojik kontrol nesnesi (TOU);
• TOU'nun iş kalitesi için kriterlerin belirlenmesi;
• TOU'nun optimal çalışma modunun ve kalite kriterlerinin uç noktalarını sağlayan optimal kontrol eylemlerinin bulunması;
• TOU'da bulunan optimum modun uygulanması.

Bu işlevler gerçekleştirilebilir servis personeli veya TSA. Dört tane varkontrol sistemlerinin türü(SU):

1) bilgi;

2) otomatik kontrol;

3) merkezi kontrol ve düzenleme;

4) otomatik proses kontrol sistemleri.

bilgilendirici ( otomatik olmayan) kontrol sistemleri(Şekil 1.1), TOU kontrolünün yalnızca güvenilir şekilde işleyen basit teknolojik nesneleri için nadiren kullanılır.

Pirinç. 1.1. Yapı bilgi sistemi kontroller:

D - sensör (birincil ölçüm dönüştürücü);

VP - ikincil gösterge cihazı;

OPU - operatör kontrol noktası (kalkanlar, konsollar, anımsatıcı diyagramlar, sinyal cihazları);

Uzaktan kumanda uzaktan kumanda cihazları (düğmeler, tuşlar, baypas kontrol panelleri vb.);

IM yürütme mekanizması;

RO - düzenleyici kurum;

C - sinyal cihazları;

MS anımsatıcıları.

Bazı durumlarda, CS bilgileri düzenleyicileri içerir doğrudan eylem ve gömülü teknolojik ekipman düzenleyiciler.

Otomatik kontrol sistemlerinde(Şekil 1.2) tüm işlevler, uygun teknik araçlar kullanılarak otomatik olarak gerçekleştirilir.

Operatör özellikleri şunları içerir:

• ACS durumunun teknik teşhisi ve sistemin başarısız elemanlarının restorasyonu;
• düzenleme yasalarının düzeltilmesi;
• görev değişikliği;
• manuel kontrole geçiş;
• ekipman bakımı.

Pirinç. 1.2. Otomatik kontrol sisteminin (ACS) yapısı:

KP - kodlama dönüştürücü;

LS - iletişim hatları (teller, impuls tüpleri);

VU - bilgi işlem cihazları

Merkezi kontrol ve düzenleme sistemleri(SCKR) (Şek. 1.3). ACS, çalışma modları az sayıda koordinatla karakterize edilen basit TOU için kullanılır ve işin kalitesi kolayca hesaplanabilen bir kriterdir. ACS'nin özel bir durumu otomatik kontrol sistemidir (ACS).

TOU'nun aşırı değerini otomatik olarak koruyan kontrol sistemi, aşırı kontrol sistemleri sınıfına aittir.

Pirinç. 1.3. Merkezi kontrol ve düzenleme sisteminin yapısı:

OPU - operatör kontrol noktası;

D - sensör;

NP normalleştirici dönüştürücü;

KP - dönüştürücüleri kodlama ve çözme;

CR - merkezi düzenleyiciler;

MP çok kanallı kayıt aracı (yazdırma);

C - acil durum öncesi sinyal cihazı;

MPP - çok kanallı gösterge cihazları (ekranlar);

MS - anımsatıcı;

IM - yürütme mekanizması;

RO - düzenleyici kurum;

K denetleyici

Çıkış kontrollü koordinat TOU'nun ayar değerini destekleyen ASR şu şekilde ayrılır:

• dengeleyici;
• yazılım;
• izleme;
• uyarlanabilir

Aşırı kontroller nadiren kullanılır.

SCKR'nin teknik yapıları iki tip olabilir:

1) bireysel TCA ile;

2) toplu TSA ile.

Birinci tip sistemde, her kanal TCA'dan oluşturulur. bireysel kullanım. Bunlara sensörler, normalleştirici dönüştürücüler, regülatörler, ikincil cihazlar, aktüatörler, regülatörler dahildir.

Bir kontrol kanalının arızalanması, teknolojik nesnenin kapanmasına yol açmaz.

Bu konstrüksiyon sistemin maliyetini arttırır, ancak güvenilirliğini arttırır.

İkinci tip sistem, bireysel ve toplu kullanım için TSA'dan oluşur. Toplu kullanım için TCA'lar şunları içerir: anahtar, KP (kodlama ve kod çözme dönüştürücüler), CR (merkezi düzenleyiciler), MR (çok kanallı kayıt aracı (baskı)), MPP (çok kanallı gösterge cihazları (ekranlar)).

Toplu sistemin maliyeti biraz daha düşüktür, ancak güvenilirliği büyük ölçüde toplu Sayıştayın güvenilirliğine bağlıdır.

Önemli bir iletişim hattı uzunluğunda, sensörlerin ve aktüatörlerin yakınında bulunan ayrı kodlama ve kod çözme dönüştürücüleri kullanılır. Bu, sistemin maliyetini artırır, ancak iletişim hattının gürültü bağışıklığını geliştirir.

Otomatik proses kontrol sistemleri(APCS) (Şekil 1.4), TSA'nın nesnelerin durumu hakkında bilgi aldığı, kalite kriterlerini hesapladığı ve optimum kontrol ayarlarını bulduğu bir makine sistemidir. Operatörün işlevleri, alınan bilgilerin analizine ve yerel ACP'ler veya RO'nun uzaktan kontrolü yardımıyla uygulamaya indirgenir.

Ayırt etmek aşağıdaki türler APCS:

• merkezi otomatik işlem kontrol sistemi (tüm bilgi işleme ve kontrol işlevleri, UVM'nin bir kontrol bilgisayarı tarafından gerçekleştirilir) (Şekil 1.4);

Pirinç. 1.4. Merkezileştirilmiş APCS'nin yapısı:

USO - nesne ile iletişim cihazı;

DU - uzaktan kumanda;

SOI - bilgileri görüntülemenin bir yolu

• denetleyici otomatik süreç kontrol sistemi (bireysel kullanım için TSA temelinde oluşturulmuş bir dizi yerel ACP'ye ve yerel sistemlerle bir bilgi iletişim hattına sahip bir merkezi bilgisayara (TsUVM) sahiptir) (Şekil 1.5);

Pirinç. 1.5. Denetleyici süreç kontrol sisteminin yapısı: LR - yerel düzenleyiciler

• dağıtılmış süreç kontrol sistemi - bilgi işleme kontrolü ve yönetim işlevlerinin coğrafi olarak dağıtılmış birkaç nesne ve bilgisayar arasında bölünmesiyle karakterize edilir (Şekil 1.6).

Pirinç. 1.6. GPS'in teknik araçlarının hiyerarşik yapısı

Sayfa 7

Otomasyonun teknik araçları

üretim otomasyonu için tasarlanmış cihazlar, cihazlar ve teknik sistemler (Üretim otomasyonuna bakınız). Ts A. kontrol ve yönetim amacıyla bilgilerin otomatik olarak alınmasını, aktarılmasını, dönüştürülmesini, karşılaştırılmasını ve kullanılmasını sağlar üretim süreçleri. SSCB'de, T. s'nin yapımına ve kullanımına sistematik bir yaklaşım. A. (işlevsel, bilgilendirici ve yapıcı-teknolojik özelliklere göre gruplandırmaları ve birleştirmeleri), tüm T.'yi birleştirmeyi mümkün kıldı. A. Devlet endüstriyel cihazlar ve otomasyon araçları sistemi çerçevesinde - GSP.

Büyük Sovyet Ansiklopedisi. - M.: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .

Diğer sözlüklerde "Teknik otomasyon araçlarının" ne olduğunu görün:

TEKNİK ARAÇLAR (OTOMATİK)- 13. TEKNİK TESİSLER (OTOMASYON) dahil olmayan otomasyon araçları yazılım. Kaynak: RB 004 98: Nükleer santrallerin güvenliği için önemli olan kontrol sistemlerinin sertifikasyonu için gereklilikler…

teknik otomasyon araçları- üretimi kontrol etmek ve yönetmek için bilgilerin otomatik olarak alınmasını, iletilmesini, dönüştürülmesini, karşılaştırılmasını ve analiz edilmesini sağlayan otomatik üretim için cihazlar, cihazlar ve teknik sistemler ... ... Ansiklopedik Metalurji Sözlüğü

I&C otomasyonunun teknik araçları, I&C teknik desteği- 7 I&C otomasyon donanımı, I&C donanımı İnsanlar hariç tüm I&C bileşenlerinin toplamı (GOST 34.003 90). I&C sisteminin işletilmesinde kullanılan tüm teknik araçların toplamı (GOST 34.003 90) Kaynak ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

OTOMASYON İÇİN YAZILIM VE DONANIM ARAÇLARI- 7. OTOMASYON YAZILIMI VE DONANIMI Kontrol yazılımı ve donanım sistemleri oluşturmak için tasarlanmış bir dizi otomasyon yazılımı ve donanımı. Kaynak: RB 004 98: Yöneticilerin sertifikasyonu için gereklilikler ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

teknik araçlar- 3.2 Otomasyon sistemlerinin teknik araçları, bir teknik araçlar kompleksi (CTS), alma, girdi, hazırlama, dönüştürme, işleme, depolama, kayıt, çıktı, görüntüleme, kullanım ve ... sağlayan bir dizi cihazdır (ürünler). .. Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Teknik otomasyon sistemlerinin araçları- 4.8 Kaynak: RM 4 239 91: Otomasyon sistemleri. Terimlerle ilgili sözlük referansı. SNiP Kılavuzu 3.05.07 85 ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Proses kontrol sistemlerinin teknik araçları- Endüstriyel aletler ve otomasyon ekipmanı (GSP), toplu ölçüm cihazları (AS IIS), bilgisayar ekipmanı (CVT) devlet sistemi ürünleri dahil olmak üzere otomatik proses kontrol sistemleri araçları Kaynak: RD 34.35.414 91: Organizasyon kuralları ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

OTOMASYON SİSTEMLERİNİN TEKNİK ARAÇLARI- 4.8. OTOMASYON SİSTEMLERİNİN DONANIM SA'nın teknik araçları Çeşitli tip ve seviyelerde cihazların, fonksiyonel blokların, düzenleyicilerin, aktüatörlerin, agrega komplekslerinin SA'sının çalışmasını sağlayan bir dizi araç ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

GOST 13033-84: GSP. Cihazlar ve otomasyon araçları elektrik analogu. Genel Özellikler- Terminoloji GOST 13033 84: GSP. Cihazlar ve otomasyon araçları elektrik analogu. yaygın özellikler orijinal belge: 2.10. Güç gereksinimleri 2.10.1. Ürünler aşağıdaki kaynaklardan birinden güç almalıdır: ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Teknik- 19. İnşaat üretim teknolojisine ilişkin teknik talimatlar ve montaj işi elektrifikasyon sırasında demiryolları(güç kaynağı cihazları). M .: Orgtransstroy, 1966. Kaynak: VSN 13 77: Endüstriyel iletişim ağları için kurulum talimatları ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Kitabın

• Otomasyon ve kontrolün teknik araçları Ders Kitabı, Kolosov O., Yesyutkin A., Prokofiev N. (eds.). Ders kitabı, değişen derecelerde ("muazzam" olanı kapsadığını iddia etmeden), profesyonel döngünün disiplinler kompleksinin çalışma programlarına uygun olarak sunulan materyalleri güçlendirir ve tamamlar ...
• Otomasyonun teknik araçları. Akademik bakalorya için ders kitabı, Rachkov M.Yu.. Ders kitabı, teknik otomasyon araçlarının sınıflandırılmasını, üretim türüne göre teknik araçları seçme yöntemlerini ve ayrıca ekipman kontrol sistemlerini tartışır. Açıklama verildi...

Tema 2

1. Sensörler

Sensör, herhangi bir fiziksel miktarın giriş eylemini daha sonra kullanım için uygun bir sinyale dönüştüren bir cihazdır.

Kullanılan sensörler çok çeşitlidir ve göre sınıflandırılabilir. çeşitli özellikler(bkz. tablo 1).

Girilen (ölçülen) miktarın türüne bağlı olarak şunlar vardır: mekanik yer değiştirme sensörleri (doğrusal ve açısal), pnömatik, elektrik, akış ölçerler, hız sensörleri, ivme, kuvvet, sıcaklık, basınç, vb.

Giriş değerinin dönüştürüldüğü çıkış değerinin türüne göre elektrikli ve elektrikli olmayanlar ayırt edilir: doğru akım sensörleri (EMF veya voltaj), AC genlik sensörleri (EMF veya voltaj), AC frekans sensörleri (EMF veya voltaj), direnç sensörleri (aktif, endüktif veya kapasitif), vb.

Çoğu sensör elektriklidir. Bunun nedeni, elektriksel ölçümlerin aşağıdaki avantajlarıdır:

Elektrik Miktarları bir mesafeden iletmek için uygun ve iletim ile gerçekleştirilir yüksek hız;

Elektriksel nicelikler evrenseldir, yani diğer tüm nicelikler elektriksel niceliklere dönüştürülebilir ve bunun tersi de geçerlidir;

Doğru bir şekilde dijital bir koda dönüştürülürler ve ölçüm aletlerinde yüksek doğruluk, hassasiyet ve hız elde etmeyi mümkün kılarlar.

Çalışma prensibine göre, sensörler iki sınıfa ayrılabilir: jeneratör ve parametrik. Ayrı bir grup radyoaktif sensörlerden oluşur. Radyoaktif sensörler, g ve b ışınlarının etkisi altında değişen parametreler gibi olguları kullanan sensörlerdir; radyoaktif ışınlamanın etkisi altında belirli maddelerin iyonlaşması ve lüminesansı. Jeneratör sensörleri, giriş değerinin doğrudan bir elektrik sinyaline dönüştürülmesini gerçekleştirir. Parametrik sensörler, giriş değerini sensörün bazı elektriksel parametrelerinde (R, L veya C) bir değişikliğe dönüştürür.

Çalışma prensibine göre, sensörler ayrıca omik, reostatik, fotoelektrik (opto-elektronik), endüktif, kapasitif vb.

Üç sensör sınıfı vardır:

Analog sensörler, yani giriş değerindeki değişiklikle orantılı olarak analog sinyal üreten sensörler;

Darbe dizisi veya ikili sözcük üreten dijital sensörler;

Yalnızca iki seviyeli bir sinyal üreten ikili (ikili) sensörler: "açık / kapalı" (0 veya 1).

Şekil 1 - Maden makinelerinin otomasyon sistemleri için sensörlerin sınıflandırılması

Sensörler için gereksinimler:

Çıktı değerinin girdiye açık bağımlılığı;

Özelliklerin zaman içindeki kararlılığı;

Yüksek hassasiyet;

Küçük boyut ve ağırlık;

Kontrol edilen süreç ve kontrol edilen parametre hakkında geri bildirim eksikliği;

Çeşitli çalışma koşullarında çalışın;

Çeşitli seçenekler kurulum.

parametrik sensörler

Parametrik sensörler, giriş sinyallerini bazı parametrelerde değişikliğe dönüştüren sensörlerdir. elektrik devresi(Sağ, Sol veya C). Buna göre, aktif direnç sensörleri ayırt edilir, endüktif, kapasitif.

Bu sensörlerin karakteristik bir özelliği, yalnızca harici bir güç kaynağı mevcut olduğunda kullanılmalarıdır.

Modern otomasyon ekipmanında, çeşitli parametrik aktif direnç sensörleri yaygın olarak kullanılmaktadır - kontak, reosta, potansiyometrik sensörler.

Temas sensörleri. ile en güvenilir temas sensörleri manyetik olarak kontrol edilen hermetik kontaklar (reed switch) dikkate alınır.

Şekil 1 - Kamış sensörünün şematik diyagramı

Sensörün alıcı elemanı - manyetik anahtar, içinde ferromanyetik bir malzemeden yapılmış temas yaylarının (elektrotlar) 2 kapatıldığı bir ampul 1'dir. Cam ampul koruyucu gazla (argon, nitrojen, vb.) doldurulur. Ampulün sıkılığı hariçtir Kötü etkisiçevrenin kontaklar üzerindeki (etkisi), çalışmalarının güvenilirliğini arttırır. Uzayda kontrol edilen noktada bulunan küçük indükleme anahtarının kontakları, manyetik alan hareketli bir nesne üzerine monte edilmiş kalıcı bir mıknatıs (elektromıknatıs) tarafından oluşturulur. Manyetik anahtar kontakları açıkken aktif direnci sonsuza eşittir ve kapalıyken neredeyse sıfırdır.

Sensörün çıkış sinyali (R1 yükünde U çıkışı), kontrol noktasında bir mıknatıs (nesne) varlığında ve yokluğunda sıfır olduğunda güç kaynağının U p voltajına eşittir.

Manyetik anahtarlar, NO ve NC kontaklarının yanı sıra geçiş ve polarize kontaklarla mevcuttur. Bazı kamış anahtar türleri - KEM, MKS, MKA.

Reed sensörlerin avantajları, yüksek güvenilirlik ve arızalar arasındaki süredir (yaklaşık 10 7 işlem). Kamış sensörlerin dezavantajı, mıknatısın nesnenin hareketine dik yönde hafif bir yer değiştirmesiyle hassasiyette önemli bir değişikliktir.

Reed anahtarları, kural olarak, kaldırma, drenaj, havalandırma ve konveyör tesisatlarının otomasyonunda kullanılır.

potansiyometrik sensörler. Potansiyometrik sensörler, üzerine yüksek dirençli ince bir konstantan veya nikrom telinin sarıldığı düz (şerit), silindirik veya halka çerçeveden oluşan değişken bir dirençtir (potansiyometre). Bir sürgü çerçeve boyunca hareket eder - nesneye mekanik olarak bağlı kayan bir kontak (bkz. Şekil 2).

Kaydırıcıyı uygun sürücüyü kullanarak hareket ettirerek direncin direncini sıfırdan maksimum değere değiştirebilirsiniz. Ayrıca, sensörün direnci hem doğrusal olarak hem de diğer, daha sıklıkla logaritmik yasalara göre değişebilir. Bu tür sensörler, yük devresindeki gerilim veya akımın değiştirilmesi gereken durumlarda kullanılır.

Şekil 2 - Potansiyometrik sensör

Uzunluğa sahip doğrusal bir potansiyometre (bkz. şekil 2) için bençıkış voltajı şu şekilde verilir:

,

burada x, fırçanın hareketidir; k=Ü p / ben- dişli oranı; U p - besleme voltajı.

Potansiyometrik sensörler, hareket halindeki bir ön algılama elemanı tarafından dönüştürülen basınç, seviye vb. gibi çeşitli teknolojik parametreleri ölçmek için kullanılır.

Potansiyometrik sensörlerin avantajları, tasarımlarının basitliği, küçük boyutları ve hem doğru hem de alternatif akım sağlama yeteneğidir.

Potansiyometrik sensörlerin dezavantajı, çalışma güvenilirliğini azaltan kayan bir elektrik kontağının varlığıdır.

endüktif sensörler. Bir endüktif sensörün çalışma prensibi, hareket halindeyken bir ferromanyetik çekirdek 2 üzerine yerleştirilmiş bobinin 1 endüktansındaki L değişikliğine dayanır. X ankrajlar 3 (bkz. şekil 3).

Şekil 3 - Endüktif sensör

Sensör devresi, alternatif bir akım kaynağından beslenir.

Sensörlerin kontrol elemanı, değişken bir reaktanstır - değişken hava aralığına sahip bir jikle.

Sensör aşağıdaki gibi çalışır. Nesnenin etkisi altında, çekirdeğe yaklaşan armatür, akı bağlantısında ve dolayısıyla bobinin endüktansında bir artışa neden olur. Boşluk azaltma ile D minimum değere, x L \u003d wL \u003d 2pfL bobininin endüktif reaktansı maksimuma çıkar ve genellikle elektromanyetik röle olarak kullanılan yük akımını RL azaltır. İkincisi, kontakları ile kontrol, koruma, kontrol vb.

Endüktif sensörlerin avantajları, cihazın basitliği ve genellikle konumu kontrol edilen hareketli bir nesneye sabitlenen çekirdek ile armatür arasında mekanik bir bağlantı olmaması nedeniyle çalışmanın güvenilirliğidir. Ankrajın işlevleri, ferromanyetik parçalara sahip nesnenin kendisi tarafından gerçekleştirilebilir, örneğin kuyu deliğindeki konumunu kontrol ederken bir atlama.

Endüktif sensörlerin dezavantajları, karakteristiklerin doğrusal olmaması ve armatürün çekirdeğe önemli bir elektromanyetik çekici çekim kuvvetidir. Çabayı azaltmak ve yer değiştirmeleri sürekli olarak ölçmek için solenoid tipi sensörler kullanılır veya bunlara diferansiyel denir.

kapasitif sensörler. Kapasitif sensörler, çeşitli tasarım ve şekillerde yapısal olarak değişken kapasitörlerdir, ancak her zaman aralarında bir dielektrik ortam bulunan iki plakalıdır. Bu tür sensörler, mekanik doğrusal veya açısal hareketlerin yanı sıra basınç, nem veya orta seviyeyi kapasitans değişikliğine dönüştürmeye yarar. Bu durumda, küçük doğrusal yer değiştirmeleri kontrol etmek için, plakalar arasındaki hava boşluğunun değiştiği kapasitörler kullanılır. Açısal yer değiştirmeleri kontrol etmek için, sabit boşluklu kapasitörler ve plakaların değişken çalışma alanı kullanılır. Tank dolum seviyelerini izlemek için toplu malzemeler veya sıvılar sabit boşluklarda ve plakaların çalışma alanlarında - ortamın geçirgenliği kapasitörler ile kontrol edilir. Böyle bir kapasitörün kapasitansı formülle hesaplanır.

burada: S, plakaların kesiştiği toplam alandır; δ, plakalar arasındaki mesafedir; ε- dielektrik sabiti plakalar arasındaki ortam; ε 0 - dielektrik sabiti.

Plakaların şekline göre düz, silindirik ve diğer değişken kapasitör türleri ayırt edilir.

Kapasitif sensörler yalnızca 1000 Hz'in üzerindeki frekanslarda çalışır. Büyük kapasitans (Xc = = ) nedeniyle endüstriyel frekansta kullanım neredeyse imkansızdır.

Jeneratör sensörleri

Jeneratör sensörleri, doğrudan dönüştüren sensörlerdir. Çeşitli türler enerji elektriğe dönüşür. Kendileri emf ürettikleri için harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymazlar Jeneratör sensörleri iyi bilinen kullanır fiziksel olaylar: ısıtma sırasında termokupllarda, aydınlatma sırasında bariyer tabakalı fotosellerde EMF oluşumu, piezoelektrik etki ve elektromanyetik indüksiyon olgusu.

endüktif sensörler. Endüksiyon sensörlerinde, elektriksel olmayan bir giriş miktarının indüklenmiş bir emf'ye dönüştürülmesi. hareket hızını, doğrusal veya açısal yer değiştirmeyi ölçmek için kullanılır. emf bu tür sensörlerde, yalıtılmış bakır telden yapılmış bobinlerde veya sargılarda indüklenir ve elektrik çeliğinden yapılmış manyetik çekirdekler üzerine yerleştirilir.

Nesnenin açısal hızını, değeri test nesnesinin çıkış milinin dönme hızıyla doğru orantılı olan emf'ye dönüştüren küçük boyutlu mikro jeneratörlere, doğru ve alternatif akımların takojeneratörleri denir. Bağımsız bir uyarma sargısı olan ve olmayan takojeneratörlerin şemaları Şekil 4'te gösterilmektedir.

Şekil 4 - Bağımsız bir uyarma sargısı olan ve olmayan takojeneratör şemaları

DC takojeneratörler bir toplayıcıdır elektrikli araba armatür ve uyarma sargılı veya sabit mıknatıslı. İkincisi, ek bir güç kaynağı gerektirmez. Bu tür takojeneratörlerin çalışma prensibi, sabit bir mıknatısın veya uyarma sargısının manyetik akısında (F) dönen armatürde emk indüklenmesidir. Değeri nesnenin dönüş frekansıyla (ω) orantılı olan (E):

Е = cФn = сФω

Emf'nin doğrusal bağımlılığını korumak için. armatürün dönme sıklığında, takojeneratörün yük direncinin her zaman değişmeden kalması ve birçok kez armatür sargısının direncini aşması gerekir. DC takojeneratörlerin dezavantajı, güvenilirliğini önemli ölçüde azaltan bir toplayıcı ve fırçaların varlığıdır. Toplayıcı emf değişkeninin dönüşümünü sağlar. doğru akımda armatürler.

Daha güvenilir olan alternatif akım takojeneratörüdür, burada kendinden emniyetli çıkış sargısı stator üzerinde bulunur ve rotor kalıcı mıknatıs karşılık gelen kalıcı manyetik akı ile. Böyle bir takojeneratör, bir toplayıcı gerektirmez, ancak değişken emf'sini gerektirir. köprü diyot devreleri kullanılarak doğru akıma dönüştürülür. Senkron bir alternatif akım takojeneratörünün çalışma prensibi, rotor test nesnesi tarafından döndüğünde, genliği ve frekansı rotor hızıyla doğru orantılı olan sargısında değişken bir emf'nin indüklenmesidir. Rotorun manyetik akısının rotorun kendisi ile aynı frekansta dönmesi nedeniyle, böyle bir takojeneratöre senkron denir. dezavantaj senkron jeneratör madencilik koşullarına uygun olmayan yataklama ünitelerine sahip olmasıdır. Senkronize bir takojeneratör ile konveyör bandının hızını kontrol etme şeması Şekil 5'te gösterilmektedir. Şekil 5 şunları gösterir: 1 - takojeneratörün manyetik rotoru, 2 - koruyuculu tahrik silindiri, 3 - konveyör bandı, 4 - stator sargısı takojeneratör.

Şekil 5 - Senkronize konveyör bandının hızını kontrol etme şeması

takojeneratör

Sürükleme konveyörlerinin çalışma gövdelerinin doğrusal hareket hızını ölçmek için, içinde hiç hareketli parça bulunmayan manyetik indüksiyon sensörleri kullanılır. Bu durumda hareketli parça (çapa), kendinden güvenli bir bobin ile sensörün kalıcı mıknatısının manyetik akısında hareket eden konveyörün çelik sıyırıcılardır. Çelik sıyırıcılar manyetik akıyı geçtiğinde, bobinde, hareket hızıyla doğru orantılı ve bobinin çelik çekirdeği ile sıyırıcı arasındaki boşlukla ters orantılı olan değişken bir emf indüklenir. Bu durumda bobinde emf'ye neden olan manyetik akı, sensörün üzerinde hareket ederek kalıcı mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik akıyı kapatma yolunda manyetik dirençte dalgalanmalara neden olan çelik sıyırıcıların etkisi altında değişir. Bir manyetik endüksiyon sensörü ile sıyırıcı konveyörün çalışma gövdesinin hızını kontrol etme şeması Şekil 6'da gösterilmektedir. Şekil 6 şunu gösterir: 1 - sıyırıcı konveyör, 2 - çelik çekirdek, 3 - çelik rondela, 4 - plastik rondela, 5 - halka kalıcı mıknatıs, 6 - sensör bobini

Şekil 6 - Çalışan gövdenin hareket hızını kontrol etme şeması

kazıyıcı konveyör manyetik indüksiyon sensörü

manyetoelastik sensörler. Manyetoelastik sensörlerin çalışma prensibi, deformasyonları sırasında manyetik geçirgenliği m değiştirmek için ferromanyetik malzemelerin özelliklerine dayanmaktadır. Bu özellik, manyetoelastik duyarlılık ile karakterize edilen manyetoelastisite olarak adlandırılır.

en yüksek değer S m \u003d 200 Gn / m2 permallay (demir-nikel alaşımı) ile kaplanmıştır. % 0,1'lik bir uzamaya sahip bazı permallay çeşitleri, manyetik geçirgenlik katsayısını % 20'ye kadar arttırır. Bununla birlikte, bu kadar küçük uzamaları elde etmek için bile 100–200 N/mm mertebesinde bir yük gereklidir, bu çok elverişsizdir ve ferromanyetik malzemenin enine kesitini azaltma ihtiyacına yol açar ve frekanslı bir güç kaynağı gerektirir. kilohertz mertebesinde.

Yapısal olarak, manyetoelastik sensör, kapalı bir manyetik devreye 2 sahip bir bobin 1'dir (bkz. Şekil 7). Çekirdeği deforme eden kontrollü P kuvveti, manyetik geçirgenliğini ve sonuç olarak bobinin endüktif reaktansını değiştirir. Örneğin bir rölenin yük akımı RL, bobinin direnci ile belirlenir.

Manyetoelastik sensörler, kuvvetleri kontrol etmek için kullanılır (örneğin, yükleme atlamaları ve yumruklar üzerinde dikim ayakları), kaya basınçları vb.

Manyetoelastik sensörlerin avantajları basitlik ve güvenilirliktir.

Manyetoelastik sensörlerin dezavantajları, manyetik devreler için pahalı malzemeler ve bunların özel işlemlerinin gerekli olmasıdır.

Şekil 7 - Manyetoelastik sensör

Piezoelektrik sensörler. Piezoelektrik etki, bazı dielektrik maddelerin (kuvars, turmalin, Rochelle tuzu, vb.) Tek kristallerinde doğaldır. Etkinin özü, kristal üzerindeki dinamik mekanik kuvvetlerin etkisi altında, yüzeylerinde büyüklüğü kristalin elastik deformasyonuyla orantılı olan elektrik yüklerinin ortaya çıkmasıdır. Kristal plakaların boyutları ve sayısı, güç ve gerekli yüke göre seçilir. Çoğu durumda piezoelektrik sensörler, dinamik süreçleri ve şok yükleri, titreşimleri vb. ölçmek için kullanılır.

termoelektrik sensörler. Sıcaklıkları ölçmek için geniş aralık 200-2500 °C, termoelektrik sensörler kullanılır - termal enerjinin elektriksel emf'ye dönüştürülmesini sağlayan termokupllar. Bir termokuplun çalışma prensibi, termoelektrotların bir birleşimi ve uçlarının, bir termokupl tarafından oluşturulan bir daire içinde farklı sıcaklıklara sahip bir ortama (t 1 ve t 2) yerleştirilmesi gerçeğinde yatan termoelektrik etki olgusuna dayanır. ve bir milivoltmetre, bu sıcaklıklar arasındaki farkla orantılı olarak bir termal emf ortaya çıkar.

Şekil 8 - Termokupl diyagramı

Termokuplların A ve B iletkenleri farklı metallerden ve alaşımlarından yapılmıştır. Termoelektrik etki olgusu, bu tür iletkenler A ve B, bakır-konstantan (300 ° C'ye kadar), bakır - kopel (600 ° C'ye kadar), kromel - kopel (800 ° C'ye kadar) kombinasyonu ile verilir. , demir - kopel (800°C'ye kadar), kromel - alumel (1300°C'ye kadar), platin - platin-rodyum (1600°C'ye kadar), vb.

için termo-emk değeri çeşitli tipler termokupllar onda bir ila on milivolt arasında değişir. Örneğin bir bakır-konstantan termokupl için bağlantı sıcaklığı + 100'den - 260 °C'ye değiştiğinde 4,3'ten -6,18 mV'a değişir.

Termistör sensörleri. Termistör sensörlerinin çalışma prensibi, sıcaklıktaki bir değişiklikle direnci değiştirmek için algılama elemanının - termistör - özelliğine dayanır. Termistörler metallerden (bakır, nikel, saten vb.) ve yarı iletkenlerden (metal oksit karışımları - bakır, manganez vb.) yapılır. Bir metal termistör, mika, porselen veya kuvars çerçeve üzerine spiral şeklinde sarılmış, örneğin yaklaşık 0,1 mm çapında bakır gibi telden yapılır. Böyle bir termistör, nesnenin sıcaklık kontrol noktasına yerleştirilmiş çıkış kıskaçlı koruyucu bir tüp içine alınır.

Yarı iletken termistörler, küçük çubuklar ve kurşunlu diskler şeklinde yapılır.

Artan sıcaklıkla birlikte, metal termistörlerin direnci artarken çoğu yarı iletken için azalır.

Yarı iletken termistörlerin avantajı, yüksek termal hassasiyetleridir (metal olanlardan 30 kat daha fazla).

Yarı iletken termistörlerin dezavantajı, geniş bir direnç dağılımı ve düşük stabilitedir, bu da bunların ölçümler için kullanılmasını zorlaştırır. Bu nedenle maden otomasyon sistemlerinde yarı iletken termistörler teknolojik tesisler esas olarak nesnelerin sıcaklık değerlerini ve termal korumalarını kontrol etmek için kullanılır. Bu durumda, genellikle bir güç kaynağına bir elektromanyetik röle ile seri olarak bağlanırlar.

Sıcaklığı ölçmek için, direnç ölçümünü otomatik kontrol sisteminde veya ölçüm sisteminde kullanılan Uout çıkışındaki bir gerilime dönüştüren köprü devresine RK termistörü dahil edilmiştir.

Köprü dengeli veya dengesiz olabilir.

Sıfır ölçüm yöntemi için dengeli bir köprü kullanılır. Bu durumda, R3 direnci değişir (örneğin, özel bir otomatik cihaz) A ve B noktalarında potansiyeller eşit olacak şekilde Rt termistörünün direncindeki bir değişikliğin ardından. Direnç R3'ün ölçeği derece olarak derecelendirilmişse, sıcaklık sürgüsünün konumundan okunabilir. . Bu yöntemin avantajı yüksek doğruluktur ve dezavantajı karmaşıklığıdır. ölçü aleti, bir izleme otomatik sistemidir.

Dengesiz bir köprü, nesnenin aşırı ısınmasıyla orantılı bir Uout sinyali üretir. R1, R2, R3 dirençlerinin dirençleri seçilerek, köprü başlangıç ​​sıcaklık değerinde dengelenir ve koşulun sağlanması sağlanır.

Rt / R1= R3 / R2

Kontrol edilen sıcaklığın değerini ve buna bağlı olarak Rt direncini değiştirirken, köprünün dengesi bozulacaktır. Çıkışına derece cinsinden kalibre edilmiş bir ölçeğe sahip bir mV cihazı bağlarsanız, cihazın oku ölçülen sıcaklığı gösterecektir.

indüksiyon akış ölçer

Drenaj için bir pompalama ünitesinin beslemesini kontrol etmek için, örneğin IR-61M tipi endüksiyon akış ölçerleri kullanmak mümkündür. İndüksiyon akış ölçerin çalışma prensibi Faraday yasasına (elektromanyetik indüksiyon yasası) dayanmaktadır.

Yapısal şemaŞekil 9'da bir indüksiyon akış ölçer gösterilmektedir. İletken bir sıvı, bir boru hattındaki bir mıknatısın kutupları arasında aktığında, sıvının yönüne dik yönde ve ana manyetik akı yönünde bir emk oluşur. Elektrotlar üzerindeki U, sıvı hızı v ile orantılı:

burada B, mıknatıs kutuplarının aralığındaki manyetik indüksiyondur; d, boru hattının iç çapıdır.

Şekil 9 - Endüksiyon akış ölçerin yapısal diyagramı

Hız v'yi hacim akışı Q cinsinden ifade edersek, yani

İndüksiyon debimetrenin avantajları:

Göstergelerin önemsiz eylemsizliğine sahip olmak;

Çalışan boru hattının içinde hiçbir parça yoktur (dolayısıyla minimum hidrolik kayıplara sahiptirler).

Akış ölçerin dezavantajları:

Okumalar, ölçülen sıvının özelliklerine (viskozite, yoğunluk) ve akışın doğasına (laminer, türbülanslı) bağlıdır;

ultrasonik akış ölçerler

Ultrasonik debimetrelerin çalışma prensibi şudur:

bir gaz veya sıvının hareketli bir ortamında ultrasonun yayılma hızı, v ortamının ortalama hızının geometrik toplamına ve bu ortamdaki sesin kendine özgü hızına eşittir.

Ultrasonik akış ölçerin yapısal şeması Şekil 10'da gösterilmiştir.

Şekil 10 - Ultrasonik akış ölçerin yapısal diyagramı

Verici I, bu titreşimleri kaydeden alıcı P'ye düşen 20 Hz ve daha yüksek frekansta ultrasonik titreşimler yaratır (l mesafesinde bulunur). akış hızı F

burada S, sıvı akışının enine kesit alanıdır; C sesin ortamdaki hızıdır (sıvı için 1000-1500 m/s);

t1, vericiden (I1) alıcıya (P1) akış yönünde ses dalgası yayılımının süresidir;

t 2 - verici I2'den alıcı P2'ye akışa karşı ses dalgası yayılımının süresi;

l, verici I ile alıcı P arasındaki mesafedir;

k, akıştaki hızların dağılımını hesaba katan bir katsayıdır.

Ultrasonik debimetrenin avantajları:

a) yüksek güvenilirlik ve hız;

b) iletken olmayan sıvıları ölçme yeteneği.

Dezavantajı, kontrollü su akışının kirlenmesi için artan gereksinimlerdir.

2. Veri iletişim cihazları

Otomasyon nesnesinden kontrol cihazına bilgi aktarımı, iletişim hatları (kanallar) aracılığıyla gerçekleştirilir. Bilginin iletildiği fiziksel ortama bağlı olarak, iletişim kanalları aşağıdaki türlere ayrılabilir:

– kablo hatları- elektriksel (simetrik, koaksiyel, " bükümlü çift", vb.), fiber optik ve fiber optik çekirdekli kombine elektrik kabloları;

–güç düşük voltajlı ve yüksek voltajlı elektrik şebekeleri;

– kızılötesi kanallar;

- radyo kanalları.

Bilginin iletişim kanalları üzerinden iletilmesi, bilgi sıkıştırması olmadan iletilebilir, yani; bir bilgi sinyali (analog veya ayrık) bir kanal üzerinden iletilir ve bilgi sıkıştırma ile iletişim kanalı üzerinden çok sayıda bilgi sinyali iletilir. Bilgilerin sıkıştırılması, bilgilerin önemli bir mesafe boyunca uzaktan iletilmesi için kullanılır (örneğin, bir sürüklenme üzerinde bulunan otomasyon ekipmanından bir kesiciye veya bir madenin bir bölümünden yüzeye bir dağıtıcıya) ve çeşitli tipler kullanılarak gerçekleştirilebilir. sinyal kodlaması

Teknik sistemler nesnenin durumu hakkında bilgi aktarımını sağlayan ve iletişim kanalları aracılığıyla uzaktan kumanda komutları verebilen uzaktan kumanda ve ölçüm sistemleri veya telemekanik sistemler. Uzaktan kontrol ve ölçüm sistemlerinde, her sinyal kendi hattını - bir iletişim kanalı - kullanır. Ne kadar çok sinyal, o kadar çok iletişim kanalı gerekir. Bu nedenle, uzaktan kontrol ve ölçümde, özellikle uzun mesafelerde kontrol edilen nesnelerin sayısı genellikle sınırlıdır. Telemekanik sistemlerde, birçok mesajı çok sayıda nesneye iletmek için yalnızca bir hat veya bir iletişim kanalı kullanılır. Bilgi kodlanmış bir biçimde iletilir ve her nesne kendi kodunu "bilir", bu nedenle kontrol edilen veya yönetilen nesnelerin sayısı pratik olarak sınırsızdır, yalnızca kod daha karmaşık olacaktır. Telemekanik sistemler ayrık ve analog olarak ayrılır. Ayrık telekontrol sistemleri denir telesinyalizasyon sistemleri(TS), sınırlı sayıda nesne durumunun transferini sağlarlar (örneğin, "açık", "kapalı"). Analog telekontrol sistemleri denir telemetri sistemleri(TI), nesnenin durumunu karakterize eden herhangi bir parametrede (örneğin, voltaj, akım, hız vb. bir değişiklik) sürekli bir değişikliğin iletimini sağlarlar.

Ayrık sinyalleri oluşturan elemanların farklı niteliksel özellikleri vardır: darbe genliği, darbe polaritesi ve süresi, alternatif akımın frekansı veya fazı, bir dizi darbenin gönderilmesindeki kod. Telemekanik sistemler, içinde daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Kontrol bilgisayarları da dahil olmak üzere otomasyon sisteminin çeşitli cihazlarının mikroişlemci kontrolörleri arasında bilgi alışverişi için, özel araçlar, yöntemler ve etkileşim kuralları - arayüzler. Veri iletim yöntemine bağlı olarak, paralel ve seri arayüzler arasında bir ayrım yapılır. İÇİNDE paralel arayüz q veri bitleri üzerinden iletilir Q iletişim hatları. İÇİNDE seri arayüz Veri iletimi genellikle iki hat üzerinden gerçekleştirilir: zamanlayıcıdan gelen saat (senkronizasyon) darbeleri sürekli olarak bir hat boyunca iletilir ve bilgi darbeleri saniye boyunca iletilir.

Maden makinelerinin otomasyon sistemlerinde en çok RS232 ve RS485 standartlarının seri arayüzleri kullanılır.

RS232 arayüzü, iki bilgisayar, bir ana bilgisayar ve bir mikrodenetleyici arasında veya iki mikrodenetleyici arasında 15 m'ye kadar bir mesafe üzerinden 19600 bps'ye kadar iletişim sağlar.

RS-485 arayüzü, yarı çift yönlü modda iki telli bir iletişim hattı üzerinden birkaç cihaz arasında veri alışverişi sağlar. RS-485 arabirimi, 10 Mbps'ye kadar hızlarda veri aktarımı sağlar. Maksimum iletim aralığı hıza bağlıdır: 10 Mbps'de maksimum uzunluk hat - 120 m, 100 kbps - 1200 m hızında Bir arayüz hattına bağlı cihazların sayısı, cihazda kullanılan alıcı-vericilerin türüne bağlıdır. Bir verici, 32 standart alıcıyı kontrol etmek için tasarlanmıştır. Alıcılar standardın 1/2, 1/4, 1/8 giriş empedansı ile üretilmektedir. Bu tür alıcılar kullanıldığında, toplam cihaz sayısı buna göre artırılabilir: 64, 128 veya 256. Kontrolörler arasında veri aktarımı, protokol adı verilen kurallara göre gerçekleştirilir. Çoğu sistemdeki değişim protokolleri "ana" - "bağımlı" ilkesine göre çalışır. Omurgadaki bir cihaz master'dır ve mantıksal adresleri farklı olan bağımlı cihazlara istekler göndererek değişimi başlatır. Popüler protokollerden biri Modbus protokolüdür.

2. Yürütme cihazları

Kararın icrası, yani üretilen kontrol sinyaline karşılık gelen kontrol eyleminin uygulanması gerçekleştirilir yürütme cihazları (ID). Genel olarak, bir aktüatör, bir aktüatörün (IM) ve bir düzenleyici kurumun (RO) birleşimidir. Yerel ACS'nin blok şemasındaki aktüatörlerin konumu Şekil 11'de gösterilmiştir.

Şekil 11 - Yerel ACS'nin blok diyagramında aktüatörlerin konumu

Aktüatör (IM), kontrol ünitesi (PLC) tarafından üretilen kontrol sinyallerini, ACS'nin son bağlantısını - düzenleyici kurum (RO) etkilemek için uygun sinyallere dönüştürmek için tasarlanmış bir cihazdır.

Aktüatör aşağıdaki temel unsurlardan oluşur:

yürütme motoru (elektrik motoru, piston, membran);

debriyaj elemanı (kaplin, menteşe);

şanzıman dönüştürücü eleman (çıkış kollu veya çubuklu redüktör);

güç amplifikatörü (elektrik, pnömatik, hidrolik, kombine)

Belirli bir IM modelinde, bazı öğeler (yönetici motor hariç) bulunmayabilir.

IM için temel gereklilik şudur: PLC tarafından oluşturulan düzenleme yasalarının mümkün olan en az bozulmasıyla RO'nun hareket ettirilmesi, yani. IM yeterli hıza ve doğruluğa sahip olmalıdır.

Temel özellikleri:

a) nominal ve maksimum tork

çıkış mili (döner) veya çıkış çubuğu üzerindeki kuvvetler;

b) IM'nin çıkış milinin dönme süresi veya çubuğunun stroku;

c) çıkış milinin veya strokunun dönme açısının maksimum değeri

d) ölü bölge.

Aktüatörler göre sınıflandırılır aşağıdaki özellikler:

1) düzenleyici organın hareketi (döner ve doğrusal);

2) tasarım (elektrik, hidrolik, pnömatik);

Elektrikli - tahrikli elektrik motoru ve bir elektromıknatıs;

Hidrolik - tahrikli: hidrolik motordan piston, piston;

Pnömatik - tahrikli: pnömatik motordan piston, piston, diyafram, diyafram.

Uygulamada, elektrikli MI'lar en yaygın şekilde kullanılır. Elektrikli MI'lar şu şekilde sınıflandırılır:

elektromanyetik;

elektrik motoru.

Elektromanyetik IM'ler şu şekilde ayrılır:

Şuradan sürücülerle IM elektromanyetik kavramalar dönme hareketini iletmek için tasarlanmıştır (sürtünme ve kayan kavramalar;

Bir solenoid tahrikli IM'ler, sürücü elemanlarının öteleme hareketini "açık - kapalı" ayrık ilkesine göre gerçekleştiren 2 konumlu cihazlardır (yani, 2 konumlu kontrol için tasarlanmıştır).

Elektrik motoru IM'leri şu şekilde ayrılır:

tek dönüş - çıkış milinin dönüş açısı 360 0'ı geçmez. Örnek: MEO (tek dönüşlü elektrik mekanizması). Tek fazlı ve üç fazlı (MEOK, MEOB) asenkron motorlar kullanırlar.

çok dönüşlü - boru hattı bağlantı parçalarının (vanalar) uzaktan ve yerel kontrolü için.

Maden makinelerinin otomasyon sistemlerinde aktüatör olarak GSD ve 1RP2 gibi elektrikli hidrolik distribütörler yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrikli hidrolik dağıtıcı 1RP2, URAN.1M otomatik yük regülatörlerinin ve SAUK02.2M otomasyon sisteminin bir parçası olarak biçerdöverin besleme hızını ve kesme elemanlarını kontrol etmek için tasarlanmıştır. Elektrikli hidrolik dağıtıcı 1RP2, çekme tipi elektromanyetik tahrikli bir hidrolik sürgülü valftir.

Düzenleyici kurum (RO), doğrudan işletim sistemini kontrol eden ACS'nin son unsurudur. RO, malzeme, enerji akışını değiştirir, karşılıklı düzenleme teknolojik sürecin normal seyri doğrultusunda aparatların, takım tezgahlarının veya mekanizmaların parçaları.

RO'nun ana özelliği, statik özelliğidir, yani. çıkış parametresi Y (akış, basınç, voltaj) ile düzenleyici gövdenin strok miktarı arasındaki yüzde cinsinden ilişki.

RO şunları sağlar:

a) iki konumlu düzenleme - RO deklanşörü bir aşırı konumdan diğerine hızla hareket eder.

b) sürekli - bu durumda, RO'nun verim özelliğinin kesin olarak tanımlanması gerekir (kapı, vana, kelebek vana).

Bilgilerin oluşturulması ve birincil olarak işlenmesi araçları arasında mekanik (delikli) veya manyetik yöntemlerle kartlara, bantlara veya diğer bilgi taşıyıcılarına veri uygulamak için klavye cihazları; biriken bilgiler sonraki işleme veya çoğaltmaya aktarılır. Atölyelerde, depolarda ve diğer üretim yerlerinde birincil bilgileri oluşturan klavye cihazları, delme veya manyetik bloklar ve vericilerden, yerel ve sistem üretim kayıt cihazları oluşturulur.

Bilgileri otomatik olarak çıkarmak için sensörler (birincil dönüştürücüler) kullanılır. Teknolojik süreçlerin kontrollü parametrelerindeki değişiklikleri algılayan, çalışma ilkelerine göre çok çeşitli cihazlardır. Modern ölçüm teknolojisi, 300'den fazla farklı fiziksel, kimyasal ve diğer niceliği doğrudan değerlendirebilir, ancak bu, bir dizi yeni alanı otomatikleştirmek içindir. insan aktivitesi yeterli değil. GSP'deki sensör yelpazesinin ekonomik olarak uygun bir şekilde genişletilmesi, hassas elemanların birleştirilmesiyle elde edilir. Basınca, kuvvete, ağırlığa, hıza, ivmeye, sese, ışığa, termal ve radyoaktif radyasyona tepki veren hassas unsurlar, ekipmanın yüklenmesini ve çalışma modlarını, işleme kalitesini, ürünlerin serbest bırakılmasını hesaba katan sensörlerde kullanılır. konveyörler, stoklar ve malzeme, boşluk, alet vb. tüketimindeki hareketlerini izleme. Tüm bu sensörlerin çıkış sinyalleri, diğer cihazlar tarafından iletilen standart elektrik veya pnömatik sinyallere dönüştürülür.

Bilgi iletim cihazlarının yapısı, yayın için uygun enerji biçimlerine sinyal dönüştürücüler, sinyalleri uzun mesafelerde iletişim kanalları üzerinden iletmek için telemekanik ekipman, sinyalleri bilgi işleme veya sunum yerlerine dağıtmak için anahtarlar içerir. Bu cihazlar, tüm çevresel bilgi kaynaklarını (klavyeler, sensörler) kontrol sisteminin merkezi kısmına bağlar. onların amacı etkili kullanım iletişim kanalları, sinyal bozulmalarının ortadan kaldırılması ve kablolu ve kablosuz hatlar üzerinden iletim sırasında olası girişimin etkisi.

Bilginin mantıksal ve matematiksel olarak işlenmesine yönelik cihazlar, yasaları ve kontrol (düzenleme) modlarını uygulamak için bilgi sinyallerinin doğasını, biçimini veya kombinasyonunu değiştiren işlevsel dönüştürücülerin yanı sıra belirli algoritmalara (bilgisayarlar dahil) göre bilgi işlemeye yönelik cihazları içerir.

Kontrol sisteminin diğer bölümleriyle iletişim için bilgisayarlar, bilgi giriş ve çıkış cihazlarının yanı sıra başlangıç ​​​​verilerinin geçici olarak depolanması için depolama cihazları ile donatılmıştır. nihai sonuçlar hesaplamalar, vb. (bkz. Veri girişi. Veri çıkışı, Hafıza cihazı).

Bilgi sunan cihazlar, insan operatöre üretim süreçlerinin durumunu gösterir ve kaydeder. en önemli parametreler. Bu tür cihazlar, sinyal panoları, panolarda veya kontrol panellerinde görsel semboller bulunan anımsatıcı diyagramlar, ikincil işaretçi ve dijital gösterge ve kayıt cihazları, katot ışınlı tüpler, alfabetik ve dijital daktilolardır.

Kontrol eylemleri oluşturmaya yönelik cihazlar, zayıf bilgi sinyallerini, koruma, düzenleme veya kontrol aktüatörlerini harekete geçirmek için gerekli olan, gerekli şekle sahip daha güçlü enerji darbelerine dönüştürür.

Güvenlik Yüksek kaliteürünler, üretimin tüm ana aşamalarında kontrol otomasyonu ile ilişkilidir. Bir kişinin öznel değerlendirmelerinin yerini, evliliğin kaynağının belirlendiği ve toleransların ötesinde sapmaları önlemek için komutların gönderildiği merkezi noktalarla ilişkili otomatik ölçüm direklerinin nesnel göstergeleri alır. Kütle karakterleri ve önemli sayıda kontrol edilen parametre nedeniyle, radyo mühendisliği ve radyo elektronik ürünlerinin üretiminde bilgisayarların kullanıldığı otomatik kontrol özellikle önemlidir. Nihai ürünlerin güvenilirlik için nihai testleri daha az önemli değildir (bkz. teknik cihazlar). İşlev, dayanıklılık, iklim, enerji ve özel testler için otomatik sıralar, teknik ve ekonomik özelliklerürünler (ürünler).

Aktüatörler, doğrudan otomatikleştirilmiş süreç üzerinde hareket eden çalıştırma ekipmanı, yürütme hidrolik, pnömatik veya elektrikli mekanizmalar (servomotorlar) ve düzenleyici organlardan oluşur. Çalışmalarının gereksiz enerji kayıplarına yol açmaması ve prosesin verimini düşürmemesi önemlidir. Bu nedenle, örneğin, genellikle buhar ve sıvıların akışını bir artışa dayalı olarak kontrol etmek için kullanılan kısma hidrolik direnç boru hatlarında, bunların yerini akış oluşturan makineler üzerindeki etki veya basınç kaybı olmadan akış hızını değiştirmeye yönelik daha gelişmiş diğer yöntemler alır. Bir AC elektrikli sürücünün ekonomik ve güvenilir şekilde düzenlenmesi, dişlisiz elektrikli aktüatörlerin kullanılması, elektrik motorlarının kontrolü için temassız balastların kullanılması büyük önem taşımaktadır.

GSP'de uygulanan belirli işlevleri yerine getiren bağımsız bloklardan oluşan agregalar şeklinde kontrol, düzenleme ve kontrol cihazları oluşturma fikri, aynı ile çeşitli sorunları çözmek için geniş bir cihaz yelpazesi elde etmeyi mümkün kılmıştır. bu blokların çeşitli kombinasyonları anlamına gelir. Giriş ve çıkış sinyallerinin birleştirilmesi, farklı işlevlere sahip blokların bir kombinasyonunu ve bunların değiştirilebilirliğini sağlar.

GSP'nin bileşimi pnömatik, hidrolik ve elektrikli aletler ve cihazlar. En çok yönlü olanı, bilgi almak, iletmek ve çoğaltmak için tasarlanmış elektrikli cihazlardır.

Evrensel endüstriyel pnömatik otomasyon elemanları sisteminin (USEPPA) kullanılması, pnömatik cihazların gelişimini, esas olarak standart bileşenlerden ve az sayıda bağlantıya sahip parçalardan monte etmeye indirgemeyi mümkün kılmıştır. Pnömatik cihazlar, birçok yangın ve patlama tehlikesi olan endüstride kontrol ve düzenleme için yaygın olarak kullanılmaktadır.

GSP hidrolik cihazları da bloklardan tamamlanmıştır. Hidrolik cihazlar ve cihazlar, özellikle takım tezgahlarında ve otomatik hatlarda önemli olan, düzenleyici kurumların önemli çabalar ve yüksek doğrulukla yeniden düzenlenmesi için yüksek hızlar gerektiren ekipmanları kontrol eder.

GSP araçlarını en rasyonel şekilde sistematik hale getirmek ve üretimlerinin verimliliğini artırmak ve ayrıca otomatik kontrol sisteminin tasarımını ve yapılandırmasını basitleştirmek için, geliştirme sırasında GSP cihazları toplu kompleksler halinde birleştirilir. Giriş-çıkış parametrelerinin standardizasyonu ve cihazların blok tasarımı sayesinde agrega kompleksleri, çeşitli teknik araçları en uygun, güvenilir ve ekonomik bir şekilde birleştirir. otomatik sistemler kontrol eder ve çok amaçlı otomasyon ünitelerinden çeşitli özel kurulumları bir araya getirmenize olanak tanır.

Analitik ekipmanın hedeflenen birleştirilmesi, test makineleri, birleşik ölçüm cihazları, bilgisayar teknolojisi ve ofis ekipmanı ile toplu dozlama mekanizmaları, bu ekipmanın temel yapılarının oluşturulmasını ve bunların üretimi için fabrikaların uzmanlaşmasını kolaylaştırır ve hızlandırır.

Teknik otomasyon araçlarının sınıflandırılması çok karmaşık ve yüklü bir şey değildir. Ancak genel olarak teknolojik otomasyon araçları oldukça dallanmış bir sınıflandırma yapısına sahiptir. Bununla başa çıkmaya çalışalım.

Modern araçlar otomasyon iki gruba ayrılır: anahtarlamalı ve anahtarlamasız (programlı) teknik otomasyon araçları:

1) Anahtarlamalı otomasyon

Düzenleyiciler

röle devreleri

2) Programlanmış otomasyon araçları

ADSP işlemcileri

ADSP işlemcileri, sistemdeki süreçlerin karmaşık matematiksel analizi için kullanılan bir otomasyon aracıdır. Bu işlemciler, karmaşık matematiksel araçlar kullanarak sistemin çalışmasını analiz eden merkezi işlem birimine yüksek frekansta veri iletebilen yüksek hızlı G/Ç modüllerine sahiptir. Bir örnek, analiz için Fourier serisini kullanan titreşim tanılama sistemleridir. Spektral analiz ve bir nabız sayacı. Kural olarak, bu tür işlemciler, bilgisayarın ilgili yuvasına takılan ve CPU'yu matematiksel işlem için kullanan ayrı bir PCI kartı olarak uygulanır.

PLC (programlanabilir mantık denetleyicisi)

PLC'ler en yaygın otomasyon araçlarıdır. Kendi güç kaynaklarına, merkezi işlemciye, Veri deposu, ağ kartı, G/Ç modülleri. Avantaj - sistemin yüksek güvenilirliği, endüstriyel koşullara uyum. Ek olarak, döngüsel olarak çalışan ve programın donmasını önlemek için kullanılan Watch Dog adlı programlara sahip programlar kullanılır. Ayrıca, program sıralı olarak yürütülür ve olumsuz sonuçlara yol açabilecek paralel bağlantılar ve işlem adımları içermez.

PKK (Programlanabilir Bilgisayar Denetleyicileri)

PKK - bilgi girişi / çıkışı için kullanılan giriş / çıkış kartlarına, ağ kartlarına sahip bir bilgisayar.

AMBALAJ

PAK ( programlanmış otomatik kontrolörler) – PLC+PCC. Veri işleme için dağıtılmış bir ağ yapısına sahiptirler (birkaç PLC ve PCC).

· Özel Denetleyiciler

Özel kontrolörler, serbestçe programlanabilen otomasyon araçları değildir, ancak yalnızca bazı katsayıların değiştirilebildiği (PID kontrolör parametreleri, aktüatör hareket süresi, gecikmeler, vb.) standart programlar kullanır. Bu tür kontrolörler, önceden bilinen bir kontrol sistemine (havalandırma, ısıtma, sıcak su) odaklanır. Yeni milenyumun başında, bu teknik otomasyon araçları yaygınlaştı.

ADSP ve PKK'nın bir özelliği, standart programlama dillerinin kullanılmasıdır: C, C ++, Assembler, Pascal, - bunlar bir PC temelinde oluşturuldukları için. Otomasyonun bu özelliği hem avantaj hem de dezavantajdır.

Avantajı, standart programlama dillerini kullanarak daha karmaşık ve esnek bir algoritma yazabilmenizdir. Dezavantajı, onlarla çalışmak için sürücüler oluşturmanız ve daha karmaşık bir programlama dili kullanmanız gerektiğidir. PLC'lerin ve PAC'lerin avantajı, IEC 61131-3 tarafından standardize edilmiş mühendislik programlama dillerinin kullanılmasıdır. Bu diller bir programcı için değil, bir elektrik mühendisi için tasarlanmıştır.

Bilgi dönüştürme ilkesi

Yönetim ilkeleri bilgi dönüştürme ilkesine dayanmaktadır.

Dönüştürücüler, bir fiziksel yapıdaki miktarları diğerine dönüştürmek için kullanılan cihazlardır ve bunun tersi de geçerlidir.

Sensörler, teknolojik sürecin koduna veya üzerlerindeki bilginin etkisine bağlı olarak ayrı bir sinyal üreten cihazlardır.

Bilgi ve onu dönüştürmenin yolları

Bilgiler aşağıdakilere sahip olmalıdır özellikler:

1. Bilgiler, kabul edilen kodlama sistemine veya sunumuna göre anlaşılır olmalıdır.

2. Bilgi iletim kanalları gürültü geçirmez olmalı ve yanlış bilgilerin sızmasını önlemelidir.

3. Bilgi, işlenmesi için uygun olmalıdır.

4. Bilginin saklanması kolay olmalıdır.

Bilgi iletimi için yapay, doğal, karışık olabilen iletişim kanalları kullanılır.

Pirinç. 3. İletişim kanalları

İletişim kanallarından biraz sonra daha fazla bahsedeceğiz.