Класифікація технічних засобів

ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Контрольні питання до розділу З

1. Наведіть класифікацію автоматичних систем регулювання за основними ознаками.

2. Дайте порівняльну характеристику основних принципів регулювання та управління: за збуренням, відхиленням, комбінованого.

3. Яке призначення математичних моделей АСР?

4. У чому полягає аналітичний метод лінеаризації статичних характеристик?

5. Покажіть застосування графоаналітичних методів лінеаризації статичних характеристик.

6. Наведіть форми запису диференціальних рівнянь АСР.

7. Що таке передаточна функція і як її використовують у задачах аналізу та синтезу АСР?

8. Як одержують і використовують часові й частотні характеристики?

9. Наведіть математичні моделі та основні характеристики типових елементарних ланок: аперіодичної, підсилювальної, інтегрувальної, коливальної, із запізнюванням.

10. Охарактеризуйте основні закони регулювання: пропорційний, інтегральний, диференціальний, пропорційно-інтегральний, пропор­ційно-інтегральний з диференціальною складовою.

11.Наведіть основні узагальнені характеристики та властивості об'єктів управління: спостережуваність, керованість, чутливість, самовирівнювання, інерційність, запізнювання.

12. Поясність класифікацію об'єктів управління за такими ознаками: одно - та багатоємкісні, з розподіленими і зосередженими параметрами, стаціонарні та нестаціонарні.

13.Покажіть на прикладі порядок та методику розробки мате­матичної моделі елементарного об'єкта.

14.Наведіть приклади прийомів перетворень структурних схем при послідовному, паралельному та зустрічно-паралельному з'єднанні елементів.

15.Як досліджують стійкість АСР?

16. Які основні показники якості перехідних процесів?

17. Як вибирають автоматичні регулятори та їх настройки?

18. Охарактеризуйте основні класи багатоконтурних систем: інваріантних, автономних, каскадних.

При створенні систем автоматичного управління використовуються різноманітні технічні засоби, які мають різне функціональне призначення і відповідають тим завданням та функціям, які вирішуються на певному рівні для конкретного об'єкта.

Можна виділити декілька основних груп технічних засобів, які використовуються для побудови систем автоматизації:

1.Технічні засоби для отримання інформації про стан технологічних параметрів об'єкта та технологічного обладнання. До них відносять датчики та вимірювальні перетворювачі, які безпосередньо встановлюються на технологічному обладнанні для вимірювання тиску,

температури, рівня, витрати, фізико-хімічних властивостей, стану обладнання та ін.

2.Технічні засоби, призначені для відображення та реєстрації інформації на щитах оператора та диспетчерських пунктах. Це показуючі та реєструючи прилади, індикатори, сигнальні табло, мнемосхеми і т.д.

3.Технічні засоби для реалізації алгоритмів автоматичного регулювання та логіко-програмного управління, в тому числі автоматичні регулятори.

4. Засоби оперативного управління, за допомогою яких оператор має можливість забезпечити дистанційне управління об'єктом безпосередньо зі щита оператора.

5.Перетворювачі сигналів однієї уніфікованої форми в іншу, які використовують для узгодження роботи технічних засобів різних типів ДСП при використанні їх разом в одному контурі контролю або регулювання, та нормувальні перетворювачі, які призначені для перетворення сигналів від датчиків в уніфікований сигнал.

6.Виконавчі механізми, які призначені для переміщення регулювального органу відповідно до команди керуючого пристрою.

7.Регулювальні органи, які призначені для зміни витрати речовини або енергії для об'єкта.

Використання окремих груп технічних засобів залежить від реалізації конкретного завдання управління, вибору керівних пристроїв, а також від того, які технічні засоби використані у суміжних групах.

До останнього часу основним принципом побудови систем автоматизації технологічних процесів було використання локальних контурів контролю та управління, які забезпечували вирішення окремих задач системи. Тому при створенні такого контуру вибирались технічні засоби, які б могли забезпечити його автономне функціонування. До складу локального контуру могли входити датчики, перетворювачі, показуючі прилади, регулятори, функціональні блоки, станції ручного керування, виконавчі механізми та регулювальні органи.

Сучасні системи автоматизації базуються на широкому використанні засобів мікропроцесорної техніки, насамперед, промислових мікропроцесорних контролерів (МПК).

Центральною частиною системи є МПК, який виконує основні функції управління системою. На вхідні модулі контролера подаються сигнали від датчиків технологічних параметрів та інші управляючі вхідні сигнали. До вихідних модулів МПК підключаються виконавчі механізми і регулювальні органи. Вибір інших технічних засобів залежить від вирішення питання про принципи організації операторського інтерфейсу.

У першому варіанті на операторському місці встановлюється пульт оператора-технолога, на якому розміщуються, як правило, малогабаритні цифрові показуючі прилади та станції ручного управління, за допомогою яких оператор має можливість спостерігати за станом технологічного процесу і, в разі необхідності, втручатись у процес управління ним.

Найбільш розповсюдженим сьогодні є варіант, при якому, як операторську станцію використовують персональний комп'ютер (ПК). За допомогою спеціального програмного забезпечення на ПК створюється автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора-технолога. Оператор спостерігає за технологічним процесом за допомогою кольорових мнемосхем і, користуючись клавіатурою та маніпулятором "миша", може здійснювати оперативне управління процесом: змінювати завдання регуляторам окремих технологічних параметрів, переходити на ручний режим управління і безпосередньо керувати регулювальними органами, змінювати структуру контуру регулювання (перехід з каскадного на локальне управління) і т.д. Крім того, на АРМі ведеться архівування даних, фіксування моментів виникнення аварійних та передаварійних ситуацій, ідентифікація дій оператора, підготовка та друкування рапортів і т.д.

Використання МПК як центрального управляючого пристрою має значні переваги перед традиційними локальними технічними засобами управління. Найсуттєвішою перевагою використання мікро­процесорної техніки у системах управління є те, що при необхідності внесення змін у алгоритм управління об'єктом немає потреби вносити зміни у структуру технічних засобів, змінювати окремі регулятори та функціональні блоки, заново проводити монтажні роботи. У багатьох випадках все це вирішується за рахунок зміни у програмі управління об'єктом. Крім того, значно зростає надійність системи, насамперед, за рахунок значного зменшення кількості фізичних з'єднань між окремими технічними засобами системи.

4.2 АВТОМАТИЧНІ РЕГУЛЯТОРИ,

Дата добавления: 2014-01-07