Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Технология бетона и строительные материалы»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По выполнению практических и курсовых работ по дисциплине
«Основы автоматики и автоматизация производственных процессов»
Для студентов IV курса специальности 1 – 70 01 01
«Производство строительных изделий и конструкций»
Минск, 2009
УДК 658.52.011
ББК
Т
Составители:
С.Н. Ковшар, В.В. Бабицкий
Рецензент:
Доцент кафедры «Тракторы», канд. техн. наук Рахлей А.И.
Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Основы автоматики и автоматизации производственных процессов» предназначены студентам специальности 1-70 01 01 – «Производство строительных изделий и конструкций» в качестве руководства при изучении построения функциональных и принципиальных схем автоматизации технологического оборудования и включают общие правила построения графических и буквенно-цифровых условных обозначений элементов схем, примеры составления функциональных и принципиальных электрических схем автоматизации и варианты заданий для решения студентами при самостоятельной работе.
Введение
При разработке схем автоматического управления и технологического контроля применяют различные приборы и средства автоматизации, соединяемые с объектом управления и между собой по определенным схемам. В зависимости от используемых приборов и средств автоматизации и линейной связи между ними разрабатываются схемы автоматизации, которые различают по видам и типам.
По видам схемы подразделяют на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.
Наибольшее распространение получили электрические приборы и средства автоматизации, что объясняется большим разнообразием имеющейся аппаратуры и приборов и наличием на объектах автоматизации источников электропитания требуемой мощности и напряжения. Применение других видов схем обусловлено специальными условиями, например, в условиях взрывоопасных производств, в подавляющем большинстве применяют пневматические приборы и средства автоматизации.
По типам схемы автоматизации подразделяют на:
структурные, отражающие укрупненную структуру системы управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектом;
функциональные, отражающие функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и определяющие оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации;
принципиальные, определяющие полный состав входящих в отдельный узел автоматизации элементов, модулей, вспомогательной аппаратуры и связей между ними и дающие детальное представление о принципе его работы.
При выполнении курсовой работы и самостоятельных заданий по дисциплине в основное внимание будет уделяться изучению построения функциональных и принципиальных электрических схем автоматизации.
Системы автоматического регулирования, контроля, дистанционного управления и защиты.
Системы автоматического регулирования.
Система автоматического регулирования (АСР) – это совокупность технических средств, с помощью которых одну или несколько регулируемых величин без участия человека приводят в соответствие с их постоянными или изменяющимися по определенному закону заданными значениями путем выработки воздействия на регулируемые величины в результате сравнения их действительных значений с заданными.
При автоматическом регулировании решаются, как правило, три типа задач:
- поддержание на заданном уровне одного или нескольких технологических параметров - системы стабилизации;
- поддержание соответствия между двумя зависимыми или одной зависимой и другими независимыми величинами – следящие системы;
- изменение регулируемой величины во времени по определенному закону – системы программного регулирования.
В состав простейшей АСР входят следующие элементы: объект регулирования (ОР), измерительное устройство (ИУ), задающее устройство (ЗУ), суммирующее устройство (СУ), регулирующее устройство (РУ), исполнительный механизм (ИМ), регулирующий орган (РО).
Элементы АСР образуют замкнутый контур регулирования ОР-ИУ-СУ-РУ-ИМ-РО.
Системы технологического контроля и дистанционного управления.
Технологический контроль и дистанционное управление в системах в отличие от автоматического регулирования осуществляется по разомкнутым каналам. Канал технологического контроля включает первичное измерительное устройство, линию связи и вторичный прибор. Первичное измерительное устройство предназначено для преобразования контролируемого параметра в удобную для дистанционной передачи форму, линия связи служит для передачи преобразованного сигнала, а вторичный прибор преобразует полученный сигнал в удобную для восприятия форму (показание, сигнализация, запись и т.д.).
Канал дистанционного управления имеет орган ручного включения (кнопку, ключ управления и т.п.), линию связи, исполнительный механизм и регулирующий орган. По исполнению канал дистанционного управления аналогичен каналу автоматической системы регулирования. Отличие состоит в том, что в автоматической системе регулирования командное воздействие на исполнительный механизм поступает от автоматического регулятора, а в системе дистанционного управления – при включении органа ручного управления оператора. Таким образом, канал дистанционного управления и соответствующий канал технологического контроля образуют замкнутый контур управления только через человека-оператора.
Системы блокировки и защиты.
Значительное место в системах автоматизации занимают устройства, предназначенные для защиты и блокировки. Как правило, эти системы входят в состав устройств для сигнализации и технологического контроля. Однако существуют и разрабатываются целые комплексы, предназначенные для защиты технологического оборудования. Системы блокировки выполняются с использованием различных технологических контактов, установленных на оборудовании, а также с использованием элементов схем при работе технологического оборудования.