- •Ответы на экзаменационные вопросы по дисциплине «Элементы систем автоматики»
- •Классификация и функции систем управления. Обобщенная структурная схема систем управления.
- •Функции системы:
- •Назначение и классификация систем сигнализации.
- •Системы автоматического регулирования. Назначение и классификация. Структурная схема многоканальной стабилизирующей системы.
- •Структурная схема супервизорного регулирования технологических параметров.
- •Иерархическая структура технических средств автоматики.
- •Определение и общие характеристики датчиков. Классификация датчиков.
- •Обобщенная структура дпо. Схема дпо на базе микровыключателя, герконового реле. Схема индуктивного выключателя.
- •Датчики положения объектов (дпо). Назначение, классификация, структура и характеристики.
- •Магнитные выключатели. Оптические, радиоактивные, ультразвуковые, генераторные дпо.
- •Датчики перемещений (дп). Назначение и классификация.
- •Принцип работы потенциометрических, индуктивных, магнитных (сельсины индуктосины), ёмкостных, цифровых, локационных датчиков перемещений.
- •Датчики усилий. Магнитоупругие преобразователи (индуктивный, трансформаторный). Тензометрические датчики усилий.
- •Датчики крутящего момента. Тензометрический, магнитоупругий дкм. Датчики момента на основе эффекта Холла.
- •Датчики вибраций. Датчик виброперемещения. Акселерометр. Датчики виброскорости (велосиметры).
- •Датчики токов и напряжений. Аналоговые датчики постоянного тока/напряжения.
- •Цифровые датчики постоянного тока/напряжения Датчики напряжения и тока на эффекте Холла.
- •Усилительно-преобразовательные элементы. Классификация (По виду выходного сигнала, по роду используемой энергии, по уровню выходной мощности).
- •Магнитные усилители (Однотактные, с самоподмагничиванием, двухтактные магнитные усилители).
- •Релейные преобразовательные устройства классификация, области применения, параметры, статические характеристики.
- •Электромагнитные реле. Полупроводниковое реле. Тепловые реле тока. Реле времени.
- •Автоматические регуляторы. Назначение, классификация, типы.
- •Обобщенная функциональная структура автоматического регулятора. Регуляторы непрерывного действия, основные законы регулирования.
- •Структурная алгоритмическая схема регулятора типа рба. Привести блок-схему и пояснить принцип работы.
- •Регулятор тока рт-1аи ,привести блок-схему и пояснить принцип работы.
- •Позиционные регуляторы (двух и трех позиционные).
- •Импульсные регуляторы . Структурная алгоритмическая схема импульсного пи-регулятора.
- •Микропроцессорные регуляторы (назначение, состав, функциональные возможности и конструктивные особенности). Структура микропроцессорного регулятора.
- •Программируемые контроллеры плк и промышленные компьютеры. Обобщенная структура программируемого контроллера.
- •Языки программирования плк. Понятие - инструкция. Типы инструкций.
- •Форматы данных, виды адресаций.
- •Стандартные компоненты программного обеспечения
- •Режим реального времени, Рабочий цикл, время цикла.
- •Исполнительные устройства. Классификация исполнительных устройств.
- •Обобщенная структурная схема исполнительного устройства с механическим выходным сигналом.
- •Пропорциональные иу. Интегрирующие иу.
- •Двухпозиционные иу. Трехпозиционные иу.
- •Электромагнитные исполнительные элементы классификация, характеристики назначение.
- •Электродвигательные исполнительные устройства классификация, характеристики назначение.
- •Принципиальная схема электродвигательного иу по системе шип-дпт с пропорциональным управлением перемещением ро.
- •Гидравлические и пневматические исполнительные устройства. Классификация, достоинства и недостатки, характеристики, назначение.
- •Гидравлическое иу с постоянной скоростью перемещения ро. Пневмоприводы
- •Пневмоприводы. Позиционные пневматические исполнительные устройства.
- •Пневматическое иу с пропорциональным управлением клапаном (позиционер).
- •Агрегатный принцип построения систем промышленной автоматики, пневмоэлемент. Пневмосопротивления (дроссели), пневмоемкости (камеры) и усилители.
- •Трехмембранный элемент сравнения. Мембранный сумматор.
- •Задатчик давления, повторитель давления, выключающее реле.
Форматы данных, виды адресаций.
Форматы данных:
1) Битовый (1 бит информации, указывается номер слова.номер бита(0-8 бит)
2) Байтовый (адресация одного байта данных)
3) int (целые числа) каждый байт данных представляет собой целое число положительное или отрицательное.
4) Real – числа в формате степеней функции, представляется как 0.1*10±N
5) Массивы(Arrey) состоят из реальных битовых слов( имеют один и тотже формат)
6) Матрицы ( количество строк, столбцов, и количество элементов и формат)
7) Структуры (строка, но формат может быть произвольным)
Виды адресации:
1)Прямая (прямой адрес указывается в операции) Пример: М.10, 10 – слово – информация и она переслана туда.
2)Косвеная 0.0-датчик 1, 0.1-датчик 2, пишем датчик 1 = 0.0
Стандартные компоненты программного обеспечения
Для программирования и конфигурирования систем автоматизации, построенных на основе контроллеров S7-300, может использоваться весь спектр промышленного программного обеспечения SIMATIC:
- Стандартные инструментальные средства: STEP7 Professional, STEP7 или STEP7 Lite. Программное обеспечение, используемое для программирования, конфигурирования, отладки и диагностики систем автоматизации SIMATIC S7/C7/WinAC;
- Инструментальные средства проектирования: опциональное программное обеспечение, включающее в свой состав языки программирования высокого уровня, а также графические языки программирования и проектирования систем автоматизации SIMATIC. Применение этого программного обеспечения существенно упрощает проектирование систем автоматизации, снижает сроки его выполнения;
- Программное обеспечение Runtime: готовое к применению программное обеспечение, требующее для своего запуска только предварительной настройки. Контроллер S7-400 является самым мощным в семействе Simatic S7. Предназначен для решения сложных задач управления, имеет 7 моделей центрального процессора. Наиболее мощный из них CPU-416/417, имеющий встроенный интерфейс Profibus DP, позволяет осуществить ввод/вывод 131672 дискретных и 8192 аналоговых сигналов.
Режим реального времени, Рабочий цикл, время цикла.
Управления объектом в соответствии с требованиями к его эксплуатации.
Реакция объекта на возмущения если подать импульс на вход.
Время реакции системы – (tуст до уровня 90%).
Если время реакции системы меньше tуст томожно сказать что система работает в режиме реального времени.
Контроллер работает в циклическом режиме (tц)
3 фазы цикла:
Прием информации от датчиков ( информация пересылается в обл. отоброжения данных)
Обработка( информация преобразуется в выходную)
Выдача( информация на выходе)
ОУ контролирует время обработки информации. Время цикла можно менять.
tу – программируемый параметр (имеет минимальное значение) время через которое ОС контроллера будет запускать программу.
tрц- рабочий цикл, промежуток времени в течении одного цикла который тратится на выполнение программы. tрц< tу
Функция, функциональный блок, системная функция, системный функциональный блок.
Функция- это стандартная или написанная пользователем подпрограмма которая оформлена определенным образом и вызывается организационным блоком с помощью процедур вызова( не имеет внутренней памяти)
Способы написания программы
Все программы пишутся в О.В1. Структурное программирование функции – функциональные блоки. Имеются процедуры которые вызывают Ф.В. и после обработки возвращают в О.В.
ОВ-1 – создает программу, все остальные ОВ для возможных системных изменений
СФВ – системно функциональный блок, имеет память
Примеры: ПИД регулятор, управление двигателями.