3.2 Пример выполнения задания 1(вопрос1).

Задание 1: Расшифруйте функциональную схему автоматизации

Ответ:

В заданном примере изображена функциональная схема системы автоматического регулирования. Функциональная схема САР состоит из двух частей. Верхняя часть – это объект автоматизации. Нижняя часть показывает, где установлено оборудование.

Датчики расхода (FЕ) установлены на трубопроводе подачи двух компонентов (1-вода, 37-соль). Сигналы от двух датчиков (FЕ) поступают на вторичный регулирующий прибор (FC). Регулирование расхода осуществляется путем изменения расхода одного из компонентов. Сигнал с вторичного прибора (FC) поступает на электромагнитный клапан подачи воды (1). Вторичный прибор, расположенный по месту.

На объекте установлен датчик концентрации (QE), сигнал с которого поступает на вторичный прибор(QI), который показывает концентрацию, расположенный на пульте.

Пример выполнения задания 1 (вопрос 2)

Задание: Разработать функциональную схему САР температуры в сушильной камере. Система регулирования температуры включает: импульсный прерыватель, который представляет собой электронное реле времени. От прерывателя сигнал поступает на регулирующий автоматический мост, который влияет на исполнительный механизм регулирующего клапана. Схемой предусмотрен переход на ручное управление исполнительным механизмом.

Порядок выполнения:

Функциональную схему автоматизации начинаем выполнять с упрощенного изображения объекта – сушильной камеры. В верхней части листа изображаем сушильную камеру. На объекте показываем первичный измерительный преобразователь температуры – ТЕ (1-1), подводящий трубопровод, по которому подается воздух и исполнительный механизм клапана как показано на рисунке 3.4

Рисунок 3.4 - Упрощенное изображение объекта – сушильной камеры

Под объектом показываем два прямоугольника – и показываем приборы, которые устанавливаются по месту или на пульте. Так, например, электронное реле времени обозначаем KS и изображаем в виде окружности в графе - приборы по месту. Регулирующий автоматический мост обозначаем TIRC и изображаем в виде окружности в графе - приборы на пульте. Ручное (операторное) управление обозначаем HS и изображаем в виде окружности в графе - приборы на пульте. Сигнал с автоматического моста поступает на исполнительный механизм регулирующего клапана 2, как показано на рисунке 3.5

Рисунок 3.5 - Изображение приборов автоматики по месту на пульте

Общий вид разработанной функциональной схемы изображен на рисунке 3.6

Рисунок 3.6 - Общий вид функциональной схемы

3.3 Пояснения к выполнению задания 2.

Соблюдение любого технологического процесса можно обеспечить с помощью измерительной техники, работающей в автоматических системах. При этом приходится измерять большое количество величин и главным образом неэлектрических.

Измерение неэлектрических величин сводится к тому, что неэлектрическая величина преобразовывается в зависимую от нее электрическую. Устройство, которое преобразует входную неэлектрическую величину в выходную электрическую, называется измерительным преобразователем (датчиком).

Электрические датчики по виду выходной величины делятся на параметрические и генераторные.

К параметрическим датчикам относятся такие устройства, в которых изменение контролируемой величины вызывает изменение электрического сопротивления датчика(активного сопротивления, индуктивности или емкости).

К генераторным относятся датчики, которые сами являются источниками электрической энергии, причем возникающая на выходе энергия пропорциональна контролируемой величине.

Часто применяются электрические датчики с промежуточным преобразованием, где механический датчик объединен с электрическим. Преобразование контролируемой величины в таких датчиках происходит по схеме «измеряемая величина - механическое воздействие - электрическая величина». Например, давление преобразуется в перемещение, которое потом преобразуется в электрическую величину.

Приборы, которые воспринимают выходной сигнал датчика и преобразуют его в величину достаточную для привода исполнительного устройства в системах автоматического регулирования или контролирующего устройства в системах автоматического контроля называется вторичным преобразователем.

К ним относятся автоматический мост, который используется для измерения электрических сопротивлений, автоматический электронный потенциометр – для измерения электродвижущей силы или напряжения электрического тока, автоматический дифференциально-трансформаторный преобразователь – для измерения линейного перемещения или угла поворота.

Правило подбора вторичных приборов по типу датчика приведено на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Схема подбора вторичных преобразователей

3.4 Пример выполнения структурной схемы и ее обоснования (задание2)

Задание. По заданной функциональной схеме автоматизации разработать структурную схему. Описать принцип действия приборов автоматики, которые входят в функциональную схему. Датчик МE – диэлькометрический датчик.

Выполнения задания.

• По принципу действия измерительного прибора (диэлькометрического преобразователя) оцениваем, к какому типу приборов он относится. Заданный датчик относится к параметрическим преобразователям, так как изменение влажности приводит к изменению сопротивления;

• согласно схеме приведенной на рисунке 3.8. в качестве вторичного прибора используем автоматический мост;

• составляем структурную схему автоматизации процесса регулирования влажности.

Рисунок 3.8 - Структурная схема автоматизации процесса регулирования влажности

• описываем заданный датчик и выбранный вторичный прибор, приводим их схемы.

Описание датчиков и вторичных преобразователей приведено в литературе [2,5,6,7,8,9,12,13,14,15,16] - таблица 3.3.