Реферат: Управление техническими системами (лекции)

                                                          Типы ИУ:

1) Плунжерные – расход регулируется путем изменения площади проходного сечения, образованного парой «седло-затвор»  (см. рис.). Форма затвора подбирается таким образом, чтобы пропускная характеристика F = F(h) была линейна (h – положение штока).

2) Шланговые – расход регулируется сжиманием гибкого шланга (тип ПШУ-1).

3) Диафрагмовые – используют гибкие мембраны.

Рис. 2.28

4) Заслоночные – используют заслонки в виде дисков, вращающихся в сечении трубопровода.

5) Краны – используют затворы, выполненные в виде цилиндра, усеченного конуса или сферы с проходным отверстием; расход регулируется поворотом затвора на определенный угол.

6) Задвижки – расход регулируется плоской задвижкой, перемещающейся перпендикулярно оси трубопровода.

          2.5. Исполнительные механизмы.

          Стандартные исполнительные механизмы (ИМ) работают в комплекте с РО, образуя вместе ИУ, и классифицируются по:

- виду энергии, создающей перестановочное усилие (электрические, пневматические, гидравлические и др.);

- виду движения (прямоходовые, однооборотные и многооборотные);

- принципу создания перестановочного усилия (мембранные, поршневые, сильфонные, лопастные, электромагнитные, электродвигательные и др.).

          Пневматические ИМ нашли широкое распространение благодаря простоте конструкции, низкой стоимости, надежности, способности работать в пожаро- и взрывоопасных условиях. Недостатки: ограниченность расстояния от регулятора до места установки ИУ (обычно до 200 м), низкое быстродействие, низкий класс точности.

      Входным сигналом этих ИМ является давление сжатого воздуха, которое, воздействуя на мембрану, создает усилие

F = Sэф (Рu – Ро),

где Pu – управляющее давление,

Ро – начальное давление, при котором создается движение плунжера,

Sэф – эффективная площадь мембраны.

          Электрические ИМ имеют преимущества: высокое быстродействие, точность позиционирования, компактность, доступность источника энергии, большие перестановочные усилия. Недостатки: дороговизна, необходимость мер защиты во взрыво- и пожароопасных условиях.

          Подразделяются на электродвигательные (привод от двигателя) и электромагнитные.

          Промышленность выпускает практически только электродвигательные ИМ с напряжением 220 В или 380 В:

          - многооборотные (МЭМ),

          - однооборотные (МЭО) с углом поворота до 360º,

          - прямоходовые (МЭП).

          Пример маркировки: МЭО-0,63/10-0,25 (однооборотный электрический ИМ, момент 6,3 Н.м, время хода 10 сек, номинальный ход 0,25 оборота).

          3. Функциональные схемы автоматизации

          3.1. Условные обозначения

          Все местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте изображаются на функциональных схемах автоматизации в виде окружностей (см. рис. 2.30, а и б).

          Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рис. 2.30, в и г). Если функция, которой соответствует окружность, реализована в системе распределенного управления (например, в компьютеризированной системе), то окружность вписывается в квадрат (см. рис. 2.30, д).

          Внутрь окружности вписываются:

- в верхнюю часть  - функциональное обозначение (обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств);

- в нижнюю - позиционные обозначения приборов и устройств.

          Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.

          Буквенные обозначения средств автоматизации строятся на основе латинского алфавита и состоят из трех групп букв:

1 буква -  Контролируемый, сигнализируемый или регулируемый параметр:

D - плотность,

Е - любая электрическая величина,

F - расход,

G - положение, перемещение,

Н - ручное воздействие,

К - временна’я программа,

L - уровень,

М - влажность,

Р - давление,

Q - состав смеси, концентрация,

R - радиоактивность,

S - скорость (линейная или угловая),

Т - температура,

U - разнородные величины,

V - вязкость,

W – масса.

2 буква (не обязательная) - уточнение характера измеряемой величины:

D - разность, перепад,

F - соотношение,

J - автоматическое переключение,

Q - суммирование, интегрирование.

3 группа символов (несколько букв) - функции и функциональные признаки прибора:

I - показания,

R - регистрация,

С - регулирование,

S - переключение,

Y - преобразование сигналов, переключение,

А - сигнализация,

Е - первичное преобразование параметра,

Т - промежуточное преобразование параметра, передача сигналов на расстояние,

К - переключение управления с ручного на автоматическое и обратно, управление по программе, коррекция.

          Условные обозначения других приборов, используемых на схемах, показаны на рис. 2.31:

- автоматическая защита из системы противоаварийной защиты (ПАЗ, см. рис. 2.31,а);

- технологическое отключение (включение) из системы управления (см. рис. 2.31, б);

- регулирующий клапан, открывающийся при прекращении подачи воздуха (нормально открытый) – рис. 2.31, в;

- регулирующий клапан, закрывающийся при прекращении подачи воздуха (нормально закрытый) – рис. 2.31, г;

- управляющий электропневматический клапан (ЭПК) – рис. 2.31, д;

- отсекатель с приводом (запорный клапан) – рис. 2.31, е.

          3.2. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации

          (В скобках указаны примеры типов приборов)

          3.3. Примеры схем контроля температуры.

          3.3.1 Индикация и регистрация температуры (TIR).

101-1 Термоэлектрический термометр тип ТХА, гр. ХА, пределы измерения от –50 °С до 900 °С, материал корпуса Ст0Х20Н14С2, марка ТХА-0515

101-2 Преобразователь термоЭДС в стандартный токовый сигнал 0…5 мА, гр. ХА, марка Ш-72

101-3 Миллиамперметр показывающий регистрирующий на 2 параметра, марка А-542

Примечание: Другие виды амперметров: А-502, А-503 – показывающие, А-542, А-543 – регистрирующие, последняя цифра – число параметров; А-100 – показывающий на 1 параметр.

          3.3.2 Индикация, регистрация и регулирование температуры с помощью пневматического регулятора (TIRС, пневматика).

102-1 то же, что 101-1

102-2 то же, что 101-2

102-3 электропневмопреобразователь, входной сигнал 0…5 мА, выходной – стандартный пневматический 0,02…0,1 МПа, марка ЭПП-63 (или ЭПП-180)

102-4 пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления, марка ПВ 10.1Э (с электроприводом диаграммной ленты)

102-5 Пневматический ПИ-регулятор ПР 3.31

Примечание: Регуляторы ПР 2.31 сняты с производства.

   3.3.3 Индикация и регулирование температуры с помощью микропроцессорного регулятора (TIС, эл.).

103-1 то же, что 101-1

103-2 Трехканальный микропроцесс-сорный регулятор типа «Протерм-100»

103-3 Регулирующий клапан для неагрессивных сред, корпус из чугуна, предельная температура Т = 300 °С,

        давление Ру = 1,6 МПа,

        условный диаметр Dу = 100 мм, тип 25нч32нж

         3.3.4 Индикация, регистрация, сигнализация и регулирование температуры с помощью потенциометра (моста) (TIRС, эл.).

104-1 то же, что 101-1

104-2 Автоматический электронный потенциометр на 1 точку со встроенными устройствами регулирования и сигнализации, тип КСП-4 (или автоматический электронный мост типа КСМ-4 и т.д.)

104-3 Лампа сигнальная Л-1

104-4 то же, что 103-3

3.4. Примеры схем контроля давления.

3.4.1 Индикация давления (PI).

210-1 Манометр пружинный М-… (см. рис. 2.36)

3.4.2 Сигнализация давления (PA).

202-1 Пневматический первичный преобразователь давления,

        предел измерения 0… 1,6 МПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа, марка МС-П-2 (манометр сильфонный с пневмовыходом)

202-2 Электроконтактный манометр с сигнальной лампой ЭКМ-1

202-3 то же, что 104-3

3.4.3 Индикация, регистрация и регулирование давления (PIRC, пневматика)

См. рис. 2.38.

203-1 то же, что 202-1

203-2 то же, что 102-4

203-3 то же, что 102-5

203-4 то же, что 103-3

3.4.4 Индикация и регистрация давления (PIR, эл.).

См. рис. 2.39.

204-1 Первичный преобразователь давления со стандартным токовым выходом 0…5 мА, марка МС-Э (или Сапфир-22ДИ и т.д.)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7