Булевы функции

Способы представлений информации для микропроцессора

Системы счисления, используемые в вычислительной технике

Способы представления дискретной информации

Формы представления информации

Дискретная автоматика

Основные определения и классификация микропроцессорных средств автоматизации

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Часть 2

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ПЕРМЬ 2013

ддддддддддд

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ

ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Пермь 2012

Содержание

I. Типовые технические средства автоматизации АСУ ТП.. 9

1.1. Требования к техническому обеспечению АСУ.. 10

1.1.2. Исполнения технических средств автоматизации по степени защите от внешних воздействий. 11

1.2. Классификация средств автоматизации. 13

1.3. Этапы развития средств автоматизации. 13

1.3.1. Режимы работы двухуровневой системы автоматизации. 15

1.4. Классификация технических средств автоматизации по элементной базе 15

2. Особенности систем управления технологическими процессами. 16

2.1. Основные принципы построения локальных систем автоматического регулирования. 16

2.2. Основные структуры систем автоматизации. 17

2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами 21

2.4. Типовые структуры систем управления. 22

3. Электромеханические средства автоматизации. 27

3.1. Классификация электрических аппаратов. 27

3.1.1. Классификация электрических аппаратов по функциональному признаку 27

3.1.2. Классификация электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа 27

3.1.3. Классификация электрических аппаратов по номинальному напряжению 28

3.1.4. Классификация электрических аппаратов низкого напряжения. 28

3.2. Общие технические характеристики электрических аппаратов. 28

3.3. Физические процессы в электрических аппаратах. 29

3.3.1. Нагрев токоведущих частей электрического аппарата. 29

3.3.2 Режимы работы электрических аппаратов. 30

3.3.3. Эффекты в проводнике вызываемые переменным током. 33

3.4. Отключение электрической цепи. 35

3.4.1. Общий вид уравнений отключения электрической цепи. 36

3.4.2. Процесс отключения постоянного тока. 37

3.4.3. Процесс отключения переменного тока. 40

3.5. Электромагниты.. 41

3.5.1. Основные положения теории магнитных цепей. 42

3.5.2. Тяговые силы в электромагнитах. 45

3.5.3. Особенности электромагнитов переменного тока. 48

3.5.4. Изменение скорости срабатывания электромагнитов постоянного тока 51

3.6. Электромеханические реле автоматики. 56

3.6.1. Классификация реле по выполняемой функции. 57

3.6.2. Классификация реле по техническим параметрам. 58

3.6.3. Электромагнитные реле. 59

3.6.4. Герметичный магнитоуправляемый контакт. 60

3.6.5. Поляризованные реле. 61

3.6.6. Реле времени с электромагнитным замедлением. 64

3.6.7. Тепловые реле. 67

3.6.8. Бесконтактное промежуточное реле. 69

3.6.9. Твердотельное реле. 70

3.6.10. Схемы гашения искры на контактах реле. 71

3.7. Аппараты управления. 74

3.7.1. Дугогасительные устройства аппаратов управления. 74

3.7.2. Контакторы и пускатели. 75

3.7.2. Автоматический воздушный выключатель. 81

3.7.2.1 Примеры автоматических выключателей 84

3.7.3. Устройство защитного отключения. 84

3.7.3.1 Классификация типов УЗО по условиям функционирования. 87

3.7.3.2 Классификация УЗО по способу технической реализации 87

3.7.6. Командоаппараты и неавтоматические выключатели. 90

3.8. Бесконтактные аппараты.. 91

3.8.1. Особенности бесконтактных аппаратов. 91

3.8.2 Выключатели тиристорные. 92

4. Исполнительные устройства. 94

4.1. Общие характеристики исполнительных устройств. 94

4.2. Регулирующие органы.. 97

4.2.1. Технические характеристики регулирующих органов. 97

4.2.2. Требования к регулирующим органам. 98

4.2.3. Краткая характеристика дроссельных регулирующих органов. 98

4.3.3.1. Шиберы 98

4.3.3.2. Поворотные заслонки 99

4.2.3.3. Регулирующие клапаны 101

4.2.3.4. Диафрагмовые и шланговые регулирующие органы 103

4.3.3.6 Краны 103

4.3. Исполнительные механизмы.. 104

4.3.1. Механизм исполнительный электрический однооборотный. 104

4.3.2. Механизм исполнительный электрический многооборотный МЭМ.. 105

4.3.3. Механизмы исполнительные электрические прямоходные МЭП.. 105

4.4. Блоки управления электродвигателем реверсивные. 106

4.4.1. Обмен информацией по каналу полевой сети. 111

5. Промышленные сети. 112

3. Промышленные сети. 112

3.1. Структура промышленных сетей. 115

3.1.1. Топология промышленных сетей. 117

3.2. Аппаратные интерфейсы ПК.. 119

3.2.1. Стандарт RS -232 C.. 119

3.2.2. Последовательная шина USB. 121

3.3. Универсальный асинхронный приемопередатчик. 126

3.4. Физические интерфейсы.. 129

3.4.1. Интерфейс RS -485. 129

3.4.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов USB/RS-485 ОВЕН АС4 133

3.4.2. Интерфейс «Токовая петля». 134

3.4.2.1. Адаптер интерфейса ОВЕН АС 2 136

3.5. Протоколы промышленных сетей. 138

3.5.1. Протокол MODBUS. 138

3.5.2. HART -протокол. 149

3.5.3. AS – интерфейс. 152

3.5.4. Сеть PROFIBUS. 153

3.5.5. Описание шины CAN.. 155

2.8.1.1. Организация сети CAN 156

2.8.1.2. Физический уровень канала CAN. 157

2.8.1.3. Арбитраж шины CAN. 157

2.8.1.4. Структура формата передачи данных. 158

2.8.1.1. Форматы кадра 158

Механизм обработки ошибок. 159

Адресация и протоколы высокого уровня. 161

CAL/CANopen. 162

CAN Kingdom.. 163

DeviceNet 163

SDS (Smart Distributed System) 164

5.8. Универсальная сеть Foundation Fieldbus. 165

5.9. Физическая среда передачи данных. 165

6. Языки программирования логических контроллеров. 169

3. Языки программирования логических контроллеров. 169

3.1 Объекты адресации языков программирования ПЛК.. 169

3.2 Язык Ladder Diagram (LD) 171

3.3 Язык Functional Block Diagrams (FBD) 175

3.4 Язык Instruction List (IL) 177

3.5. Язык структурированного текста. 181

3.5.1. Применение управляющих структур. 187

Условное действие IF... END _ IF. 187

Условное итеративное действие WHILE...END_WHILE. 187

Условное итеративное действие REPEAT... END _ REPEAT. 188

Повторяющееся действие FOR... END _ FOR. 188

Выход из цикла посредством инструкции EXIT. 189

3.6. Язык последовательных функциональных схем. 189

5.4. Пример. 198

7. Микропроцессорные реле автоматики. 201

5. Мини-контроллеры.. 201

5.1. Мини-контроллеры серии Alpha. 203

5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy. 205

5.2.1. Управляющее реле Easy 500. 206

5.2.2. Управляющее реле Easy 700. 207

5.2.3. Управляющее реле Easy 800. 207

5.2.4. Модули расширения Easy. 209

5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy. 209

5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic. 210

5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле. 210

5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic. 212

5.3.3. Преобразователи Zelio Analog. 218

5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic. 219

5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс 220

5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave 222

5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server 224

5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле. 225

5.4. Универсальный логический модуль Logo! 226

5.4.1. Типы базовых модулей LOGO! Basic. 226

5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo! 227

5.4.3. Коммуникационные модули LOGO! 228

5.4.4. Функции Logo! 230

5.4.4.1. Константы и соединительные элементы 230

5.4.4.1.1. Цифровые входы.. 230

5.4.4.1.2. Аналоговые входы.. 230

5.4.4.1.3. Цифровые выходы.. 230

5.4.4.1.4. Аналоговые выходы.. 231

5.4.4.1.5. Блоки флагов. 231

5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига. 231

5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором.. 231

5.4.4.1.8. Постоянные уровни. 231

5.4.4.2. Группа базовых функций 231

5.4.4.3. Специальные функции 232

5.4.4.3.1. Список специальных функций. 232

5.4.4.3.2. Примеры специальных функций. 233

5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы.. 238

8 Программируемые логические контроллеры.. 240

6.1. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-22x. 244

6.1.1. Модули расширения вводов-выводов. 246

6.1.2. Коммуникационные модули. 246

6.1.3. Человеко-машинный интерфейс. 247

6.2. Программируемый логический контроллер SIMATIC S7-224XP. 248

6.2.1. Основы функционирования ПЛК.. 249

6.2.1.1. Порядок чтения входов 249

6.2.1.2. Исполнение программы 249

6.2.1.3. Запись значений в выходы 250

6.2.2. Доступ к данным S7-200. 250

6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения 252

6.2.4. Обмен данными в сети. 253

6.3. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300. 255

6.3.1. Области применения. 255

6.3.2. Состав. 256

6.3.3. Сертификаты.. 256

6.4. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400. 257

6.4.1. Области применения. 257

6.4.2. Состав. 258

6.4.3. Сертификаты.. 259

Список литературы.. 260

Дата добавления: 2014-01-03