ответы навопросы. Средства и устройства автоматизации. Средства и устройства автоматизации. Дать определение автоматизации производственного процесса
 Скачать 296.27 Kb.
|
|
Средства и устройства автоматизации. Дать определение автоматизации производственного процесса. Средства автоматизации производства – это специально разработанные приборы и устройства, которые могут использоваться по отдельности или в качестве элемента программно-аппаратного комплекса и выполняют ряд поставленных задач без вмешательства человека. Технические средства автоматизации (ТСА) - это приборы, устройства и технические системы, предназначенные для автоматизации производства. ТСА обеспечивают автоматическое получение, передачу, преобразование, сравнение и использование информации в целях контроля и управления производственными процессами. Автоматизация производства - это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного управления производственным процессом и передачей этих функций автоматическим устройствам. Автоматизация предполагает применение методов и средств автоматики для превращения неавтоматических процессов в автоматические. Автоматизация производства может быть осуществлена в нескольких вариантах: а)Частичная. Автоматизации подвергается лишь некоторое оборудование, которое выполняет ряд действий, недоступных или сложных для человека. б)Комплексная. Охватывает производственную цепь отдельного цеха или узла, выполняющего ряд действий по решению определенной задачи. в) Полная. Осуществляется переход контроля и управления на специальное оборудование, охватывающее все этапы производства. Это происходит в случае устойчивого и практичного режима, а также когда условия труда крайне опасны или непосильны для работника. Для лучшего определения степени автоматизации следует знать ее эффективность для конкретного типа производства. Виды технических средств автоматизации ТСА можно делить на виды и классифицировать по различным критериям. И по функциональным признакам можно сгрупировать сгруппировал ТСА следующим образом: Сбор и преобразование данных (ввод данных). Передача данных по каналам связи. ульсов до механических воздействий. Обработка и хранение данных, управление системой. Исполнительные устройства. Устройства защиты. Устройства для отображения (вывода) данных и взаимодействия с оператором. Программные комплексы. Пневмотические регуляторы. Принцип действия и основные элементы. Регулятор уровня. Дать схему. Пневматический регулятор — это пневматический прибор для управления технологическим процессом, который основан на принципе пневматического регулирования. Все регуляторы выполняют четыре основные функции: измерение, сравнение, вычисление и корректировка. Регулятор измеряет величину переменной процесса непосредственно, путем использования первичного воспринимающего элемента, или косвенно, путем получения сигнала от прибора, такого, как передатчик. Затем регулятор сравнивает измеренную величину с заданным значением для данного процесса. Если измеренный сигнал равен заданному значению, то пневматический регулятор будет в сбалансированном состоянии — это значит, что входное усилие регулятора или движение будет сбалансировано. Если измеренный сигнал не равен заданному значению, то регулятор не будет сбалансирован. Пневматический регулятор попытается снова сбалансировать себя, если переменная процесса отклонится от заданного значения. В этом случае, регулятор вычисляет разницу между заданным значением и измеренным сигналом. Результат этого вычисления выразится в форме изменения обратного давления, которое отражает эту разницу. Регулятор преобразует изменение обратного давления в корректирующий выходной сигнал, который посылается к конечному элементу управления в системе управления. Конечный элемент управления изменяет положение в попытке возвратить переменную процесса в исходное положение. В дополнение, новый выходной сигнал заставляет регулятор сбалансировать себя заново, так, чтобы его входное усилие или движение было сбалансировано его выходным усилием или движением.  Регуляторы уровня - это промышленные устройства предназначенные для регулирования уровня в различных баках и ёмкостях с помощью аналоговых датчиков уровня 4-20м Расходомеры переменного перепада давления. Принцип действия. Устройство датчика и вторичного прибора. Расходомеры переменного перепада давления основаны на том, что расход вещества зависит от перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, установленным в трубопроводе, или элементом трубопровода. К этой группе относятся расходомеры с сужающим устройством, с напорным устройством и др. Расходомер с сужающим устройством. Его действие базируется на том, что расход зависит от перепада давления, образующегося в сужающем устройстве, в результате частичного перехода потенциальной энергии потока в кинетическую. Такой расходомер состоит из установленного в трубопроводе сужающего устройства, перепад давления на котором посредством импульсных соединительных трубок передается на дифманометр и далее на вторичный прибор. Расходомеры этого типа позволяют измерять расходы жидкости, газа и пара в широких пределах при различных температурах и давлениях, а также обеспечивают относительно высокую точность измерения, регистрацию показаний и их передачу на расстояние. К сужающим устройствам относят диафрагмы, сопла и сопла Вентури. Эти устройства используют в комплекте с дифференциальными манометрами для измерения расхода и количества жидкостей, газов и паров в горизонтальных, наклонных и вертикальных трубопроводах без индивидуальной градуировки. Расходомер с напорным устройством. Его действие базируется на том, что расход зависит от перепада давления, создаваемого напорным устройством, в результате перехода кинетической энергии струи в потенциальную. Напорная трубка расходомера, располагаемая по оси трубопровода навстречу потоку, воспринимает полный и статический напоры, разность которых (динамический напор) измеряется посредством дифманометра. Расходомеры с напорным устройством применяются для измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах больших диаметров и при больших скоростях потоков, а также в трубопроводах некруглого сечения. Измерительный преобразователь нагрузки на крюк в электрический сигнал (ПДТ) Схема устройства. Датчик, преобразующий величину деформации в удобный для измерения сигнала, основной компонент тензометра. Существует множество способов измерения деформаций: тензорезистивный, пьезоэлектрический, оптико-поляризационный, пьезорезистивный, волоконно-оптический, или простым считыванием показаний с линейки механического тензодатчика. Среди электронных тензодатчиков наибольшее распространение получили тензорезистивные датчики Тензорезистивный датчик обычно представляет собой специальную упругую конструкцию с закреплённым на ней тензорезистором и другими вспомогательными деталями. После калибровки, по изменению сопротивления тензорезистора можно вычислить степень деформации, которая будет пропорциональна силе, приложенной к конструкции. Существуют разные типы датчиков: датчики силы (измеряет усилия и нагрузки) датчики давления (измерение давления в различных средах) акселерометры (датчик ускорения) датчики перемещения датчики крутящего момента Наиболее типичным применением тензодатчиков являются весы. В зависимости от конструкции грузоприёмной платформы, применяются тензодатчики различного типа: консольные s-образные «шайба» «бочка» Конструкция резистивного тензодатчика[5] представляет собой упругий элемент, на котором зафиксирован тензорезистор. Под действием силы (веса груза) происходит деформация упругого элемента вместе с тензорезистором. В результате изменения сопротивления тензорезистора, можно судить о силе воздействия на датчик, а, следовательно, и о весе груза. Принцип измерения веса при помощи тензодатчиков основан на уравновешивании массы взвешиваемого груза с упругой механической силой тензодатчиков и последующего преобразования этой силы в электрический сигнал для последующей обработки. Для характеристики защиты тензодатчика от воды и пыли используется IP-рейтинг[6]. большинстве случаев тензодатчик функционирует не от одного тензорезистора, а включает в себя мостовую измерительную схему. Такой принцип получил название моста Уитстона и реализуется следующим образом (рисунок 1):  Рис.1 Принцип действия тензодатчика Задача. Определить вес бурильной колонны и величину разгрузки по манометру в делениях, если Оснастка талевой системы 4*5 Показания манометра до начала бурения при вращении инструмента над забоем в делениях 45 Нагрузка на долото, которую нужно держать бурильщику,100 кН Коэффициент облегчения веса бурильной колонны в буровом растворе, кр 0,82 Решение: Воспользуемся формулой для определения бурильной колонны Qбк=Qкр/kp, Qкр= 70,8кН Qбк=70,8*1000/0,82=83,3кН Величину разгрузки Qраз=100/4+83,3=108,3 кН Деления по манометру:69 |