Системы автоматики: системы автоматического контроля, управления и регулирования

Системы автоматизации производственных процессов – Технарь

Автоматические системы, применяемые при автоматизации производственных процессов, в зависимости от характера и объема операций, выполняемых ими, можно разделить на системы автоматического контроля, автоматического регулирования, автоматического управления, следящие, автоматической защиты, адаптивные и т. д.

Автоматические системы могут быть комбинированными, т. е. представлять собой совокупность нескольких систем. Например, система автоматического регулирования представляет собой совокупность систем автоматического контроля и управления.

Автоматические системы могут также различаться видами применяемых в них устройств, параметрами, конструктивными решениями и т. д.

Система автоматического контроля (САК) предназначена для автоматического контроля различных физических величин (параметров), сведения о которых необходимы при управлении объектом. Всякая система состоит из элементов, узлов и устройств, выполняющих ту или иную функцию; следовательно, систему автоматического контроля можно представить схематически (рис. 1, а).

Датчик (Д) измеряет значение контролируемого параметра объекта (О) и преобразует его в сигнал, удобный для усиления или передачи. Наибольшее применение находят датчики, преобразующие неэлектрическую величину в электрическую.

Усилитель (У) — устройство, усиливающее слабый сигнал, поступающий от датчика, так, что он становится достаточным для воздействия на исполнительный элемент.

Исполнительный элемент (ИЭ) — устройство, посредством которого выполняются заключительные операции.

Элементы передачи и связи — устройства, обеспечивающие передачу сигналов от датчика до исполнительного элемента.

В состав систем автоматизации производственных процессов входят дополнительные элементы, не участвующие в преобразовании информации, а обеспечивающие данное преобразование. К ним относятся источники энергии, стабилизаторы, переключатели и др.

В зависимости от вида исполнительного элемента автоматический контроль разделяют на четыре основные группы:

  • автоматическая сигнализация характерных или предельных значений параметров; сигнализирующее устройство (СУ) — это лампочки, звонок, сирена;
  • автоматическое указание значений контролируемых параметров; указывающий прибор (ПУ) может быть стрелочным, цифровым;
  • автоматическая регистрация значений контролируемого параметра; регистрирующее устройство (РУ) — это самописец;
  • автоматическая сортировка различных изделий в зависимости от заданных значений контролируемых параметров (ПС — прибор сортирующий).

Система автоматического контроля не вмешивается в ход протекания технологического процесса.

Система автоматического регулирования (САР) обеспечивает поддержание регулируемой величины (параметра) в заданных пределах или по заданному закону (рис. 1,6).

Задающий элемент воспроизводит задающее воздействие, определяющее закон изменения регулируемой величины. Как правило, эта величина задается в косвенном виде.

Например, температура задается значением напряжения; давление — значением натяга пружины и т. п.

На элемент сравнения (ЭС) поступает заданное значение хЗ регулируемого параметра с задающего элемента (ЗЭ) и значения сигнала обратной связи х0. С. с датчика (Д) обратной связи — функция фактической величины регулируемого параметра хФ. В элементе сравнения сопоставляется требуемое значение регулируемого параметра с действительным его значением.

В результате этого сопоставления в элементе сравнения вырабатывается управляющий сигнал ∆х = хЗ — х0. С. Обычно этот сигнал слабый, он поступает на усилитель (У), где усиливается до значения кАх и направляется на исполнительный элемент (ИЭ).

С исполнительного элемента управляющее воздействие хР поступает на объект регулирования и корректирует фактическое значение регулируемого параметра до заданного значения.

Системой автоматического управления называют такую систему, в которой организация целенаправленных действий осуществляется управляющим элементом, на который подается управляющий сигнал.

Этот сигнал может подаваться вручную или автоматически, т. е. системой автоматики другого процесса. Системы могут быть разомкнутыми или замкнутыми. От управляющего (задающего) элемента (ЗЭ) (рис.

1, в) сигнал управления поступает на усилитель (У), усиливается до необходимой величины и поступает на ИЭ.

С помощью исполнительного элемента происходит воздействие на объект управления таким образом, что автоматически выполняется программа изменения управляемой величины.

С помощью систем автоматического управления исключается участие человека в управлении операциями технологического процесса. Человеку остается только предварительно выработать программу действий, а иногда подать пусковой сигнал. Получив начальный импульс, система управляет в заданной последовательности ходом технологического процесса.

Следящая система — автоматическая система, в которой выходная величина воспроизводит с определенной точностью входную величину, характер изменения которой заранее не известен.

Следящие системы используют для различных целей. В качестве выходной величины следящей системы можно рассматривать совершенно различные физические величины.

Одной из наиболее широко распространенных разновидностей следящих систем являются системы управления положением объектов.

Такие системы можно рассматривать как дальнейшее развитие и усовершенствование систем дистанционной передачи угловых или линейных перемещений, в которых регулируемой величиной обычно является угол поворота объекта.

На элемент сравнения (рис. 1, г) от задающего элемента, связанного с входным валом следящей системы, поступает входная величина αВХ. Сюда же от объекта управления, связанного с выходным валом системы, поступает значение угла обработки аВЫХ. В результате сравнения этих величин на выходе элемента сравнения появляется рассогласование θ = αВХ — аВЫХ.

Сигнал рассогласования с выхода элемента сравнения поступает на преобразователь (Пр), в котором угол θ преобразуется в пропорциональное ему напряжение U0 — сигнал ошибки.

Однако в подавляющем большинстве случаев мощность сигнала ошибки недостаточна для приведения в действие исполнительного двигателя (М).

Поэтому между преобразователем и исполнительным двигателем включают усилитель, обеспечивающий необходимое усиление сигнала ошибки по мощности.

Усиленное напряжение с выхода усилителя поступает на М, который приводит в действие объект управления, а перемещение аВЫХ последнего передается на принимающий элемент измерительной схемы, т. е. на элемент сравнения.

Адаптивная (самоприспособляющаяся) система — система автоматического управления, у которой автоматически изменяется способ функционирования управляющей части для осуществления в каком-либо смысле наилучшего управления. В зависимости от поставленной задачи и методов ее решения возможны различные законы управления, поэтому адаптивные системы разделяют на следующие виды:

  • адаптивные системы функционального регулирования, где управляющее воздействие является функцией какого-либо параметра, например, подача — функция одной из составляющих силы резания, скорость резания — функция мощности;
  • адаптивные системы предельного (экстремального) регулирования, которые обеспечивают поддержание предельного значения одного или нескольких параметров в объекте;
  • адаптивные системы оптимального регулирования, в которых учитывается совокупность многих факторов с помощью комплексного критерия оптимальности.

В соответствии с этим критерием осуществляется изменение регулируемых параметров и величин, например, поддержание в станке режима обработки, обеспечивающего максимальную производительность и наименьшую себестоимость обработки, определяется заданием оптимальных значений параметров (скоростей сил резания, температуры и т. д.), от которых зависят производительность и себестоимость процесса обработки.

Источник: http://tehnar.net.ua/sistemyi-avtomatizatsii-proizvodstven/

Система автоматического регулирования Series-4

        Система управления и противопомпажного регулирования фирмы Compressor Controls Corporation (в дальнейшем, Система)  предназначена для повышения эффективности, надежности и экономичности работы компрессорных цехов (КЦ) и компрессорных станций (КС). Систама позволяет безаварийно и безопасно эксплуатировать ГПА на предельных режимах.

        Система работает совместно с существующими САУ ГПА, обеспечивая полное выполнение функций согласно “Техническим требованиям на системы управления и противопомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов и компрессорных станций”.

        Режим работы Системы – непрерывный. Профилактические осмотры и техническое обслуживание Системы рекомендуется совмещать с профилактическим осмотром и ремонтом технологического оборудования.

Система выполнена на базе программно-технических средств Series 4 фирмы Compressor Controls Corporation.

         Система позволяет осуществить:

§    Стабилизацию одного из следующих технологических параметров КЦ или КС: расхода газа, выходного давления, входного давления, степени сжатия.

§    Распределение нагрузки между параллельно работающими нагнетателями.

§     Регулирование частоты вращения турбин с учетом распределения нагрузки между нагнетателями.

§    Ограничение ряда технологических параметров при достижении ими соответствующих уставок.

§    Автоматическое предельное регулирование (ограничение) параметров ГПА:

– температуры продуктов сгорания (верхний предел);

– частоты вращения ТВД (верхний предел);

– давления воздуха за осевым компрессором газотурбинного привода

 (верхний предел);

– приемистости.

§    Предотвращение аварийных значений частоты вращения турбин.

§    Противопомпажное регулирование нагнетателей природного газа на всех режимах работы ГПА путем воздействия на клапан рециркуляции компримируемого газа (антипомпажный клапан), с корректировкой, при необходимости, частоты вращения нагнетателей.

§    Автоматическое увеличение зоны безопасной работы нагнетателя в зависимости от скорости приближения рабочей точки нагнетателя к границе помпажа.

§    Определение возможности включения/отключения нагнетателей при автоматическом поддержании заданного режима с выдачей рекомендаций Оператору.

§    Автоматический или дистанционный (по выбору Оператора) ввод нагнетателя в Магистраль или вывод на Кольцо.

§    Предотвращение помпажа нагнетателей и превышения заданных уровней ограничиваемых  параметров при ошибочных действиях Оператора.

§    Автоматическое предельное ограничение давления на входе и выходе КС (КЦ).

§    Взаимодействие с существующей системой агрегатной автоматики

§    на всех режимах, включая автоматический пуск, нормальный и аварийный остановы.

§    Обмен информацией (при необходимости) с системами управления верхнего уровня через порты последовательной связи.

§    Сохранение работоспособности Системы при отказах датчиков (“стратегия выживания”) и “горячее” резервирование.

§    Оперативное, с помощью персонального компьютера, представление режимных параметров агрегата в цифровой и графической форме.

§    Автоматическая регистрация изменений параметров режима агрегатов компрессорного цеха при появлении критического события (предпомпажная ситуация, помпаж или аварийный останов) на одном из агрегатов.

§    Безударный переход от регулирования основной переменной к предельному регулированию и обратно.

        Система не относится к средствам измерения и не требует государственного метрологического контроля и надзора. Применяемые в системе датчики подлежат калибровке в процессе эксплуатации метрологическими службами предприятий.

        Межповерочный интервал для датчиков давления и перепада давления фирмы Honeywell и измерительные каналы системы Series 4 – 1 год.

Применение Систем на компрессорных станциях РАО “ГАЗПРОМ” разрешено Госгортехнадзором России.

   Состав и основное оборудование системы  Compressor Controls Corporation

 Система включает в себя:

§    шкаф регулирования, в котором размещаются микропроцессорные средства Series 4 и устройства связи их с внешними источниками питания, измерительными приборами и устройствами, исполнительными механизмами, а также устройства сопряжения со штатными системами агрегатной автоматики;

§    пульты оператора, в которых размещаются рабочие станции с устройствами цифровой связи с программно-техническими средствами, предназначенные для представления информации о состоянии агрегатов, цехов и компрессорной станции в целом;

§    комплект датчиков и измерительных преобразователей:

§    исполнительные механизмы системы, включая

§    антипомпажный клапан Моквелд – по одному на ГПА;

§    регулирующий топливный клапан (ДУС-6,5 или ДГ-97) для управления режимом работы приводной ГТУ – по одному на каждый агрегат;

         Шкаф регулирования включает:

§    блок-каркас MFC-10 c установленными в нем программно-аппаратными модулями ПТС Series 4 CCC:

§    программно-аппаратный модуль регулирования ГПА GTCC, включающий в себя функциональные модули: распределения нагрузки PC, управления расходом топлива GT, противопомпажного регулирования нагнетателя AS – по одному на ГПА.

§    дублированный программно-аппаратный модуль SHMC, в состав которого входит функциональный модуль регулирования параметров КЦ MRAP;

§    дублированный программно-аппаратный коммуникационный модуль SHCC;

§    устройства связи с объектом FTA;

§    нормирующие преобразователи сигналов от датчиков параметров технологического процесса;

§    блоки сопряжения – по одному на каждый ГПА;

§    барьеры искробезопасности и гальванические разделители;

§    автоматические выключатели, клеммники и др. монтажные изделия.

        Пульт оператора включает сдвоенную станцию контроля и управления SHOIS в составе:

§    промышленный компьютер с монитором 19”

Читайте также:  Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств

§    8-ми портовая плата последовательной связи – 2 шт.

§    гальванические разделители портов последовательной связи:

§    программное обеспечение информационных функций Системы на базе программного пакета TRAIN VIEW (WOIS) фирмы Compressor Controls Corporation;

         В шкафу регулирования все программно-аппаратные модули Системы устанавливаются в коммутационный блок-каркас MFC-10. В Системе используется один каркас на КЦ. Блок-каркас имеет 16 гнезд для установки модулей.

        В каркасе MFC-10 устанавливаются модули GTCC в количестве, соответствующем количеству ГПА в КЦ, и по одному модулю SHMC и SHCC (каждый модуль SHMC и SHCC выполняется дублированным, т.е. с “горячим” резервированием, и занимает в каркасе по 2 гнезда).

        Программно-аппаратные модули устанавливаются в каркасе в следующем порядке:

SHMC – в гнезда 15 и 16;

GTCC – в гнезда 3-6 и 11-14;

SHCC – в гнезда 7 и 8.

         Использование сдвоенной Станции Оператора КЦ обеспечивает как “горячее” резервирование станции, так и возможность одновременного представления различной информации на двух мониторах одной и той же Станции.

         Датчики и исполнительные механизмы устанавливаются по месту с соблюдением требований к монтажу, изложенных в нормативных и справочных документах, в т.ч. в требованиях инженерных проектов фирмы ССС и руководствах.

         Система является восстанавливаемым изделием. Среднее время восстановления с помощью изделий из состава ЗИП и с учетом развитой схемы контроля не превышает 1 ч.

        При замене программно-аппаратных модулей S4 GTCC или SHMC и наличии в ЗИП модулей IOM в последние предварительно должно быть загружено соответствующее программное обеспечение и установлены необходимые дочерние карты.

Организация электропитания устройств системы.

         Электропитание Системы осуществляется от сети 220В переменного тока (основное питание) и от сети 220В постоянного тока (резервное питание).

При работе системы одновременное отключение основного и резервного источников питания не допускается.

        В шкафу регулирования размещается  сдвоенный стабилизированный источник питания DPSM 24В постоянного тока для питания  комплекса аппаратуры Series-4.  Подключение напряжения питания к шкафу регулирования осуществляются через автоматические выключатели.

        Для обеспечения электробезопасности должно быть применено защитное заземление.

        Каркасы блоков питания, контроллеров, рабочих станций и мониторов, заземляющие клеммы евророзеток и заземляющий провод кабелей питания переменого тока должны быть надежно соединены с шиной защитного заземления шкафа.  Не допускается использовать для заземления элементы, выполняющие роль крепежных изделий.

        К работе с системой допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности.

         При проведении наладки и ремонтных работ допускается пользоваться паяльником и инструментом на напряжение не выше 36 в с обязательным соединением их корпусов с клеммой защитного заземления устройства.

Порядок технического обслуживания.

        Система имеет три уровня доступа для обслуживающего персонала КЦ:

        Первый уровень доступа – операторский.

        Этот уровень доступа устанавливается для Оператора КЦ, который может:

изменять задание по основному регулируемому параметру цеха (расход газа, давление или степень сжатия),

переводить агрегатный регулятор из режима Remote (дистанционный) в режим Local (местный), осуществлять пуск, нормальный (НО) или аварийный (АО) останов агрегата.

        Второй уровень доступа – инженерный.

        Этот уровень доступа устанавливается для инженера службы КИПиА, может:

изменять уставки ограничения параметров (по письменному указанию),

изменять уставки сигнализации (по письменному указанию),

заменять отказавшие модули (в том числе, на работающей системе) без перезагрузки их программного обеспечения,

проводить операции по очистке дискового пространства компьютеров станции управления (сохранения архивных файлов),

принимать участие в профилактических работах, проводя проверку работоспосоности модулей, проверку и калибровку каналов и т.п.

        Третий уровень доступа – системный.

        Этот уровень дает возможность полного доступа к параметрам настройки регуляторов, замене модулей с перезагрузкой программного обеспечения. Специалист с системным уровнем доступа может проводить помпажные тесты нагнетателя и корректировку параметров настройки при изменившихся характеристиках нагнетателя.

        К работам, требующим системный уровень доступа, допускаются специалисты, прошедшие специальное обучение и имеющие сертификат фирмы ССС.

Источник: http://infoks.ru/index.php/produkty/tekhnicheskaya-ucheba-aim/80-sistema-avtomaticheskogo-regulirovaniya-series-4

Примеры систем автоматического контроля и регулирования

Если прибор или комплект приборов состоит из нескольких блоков, предназначенных для выполнения самостоятельных функций, то его допускается изображать в виде нескольких слитных контуров. В каждом из контуров проставляются обозначения выполняемых функций.

На рис. 1 показан пример системы регулирования с автоматическим и дистанционным управлением исполнительным механизмом. В нижней части контура прибора ставится позиционное обозначение. Принцип построения позиционных обозначений следующий.

Обозначение присваивается каждому, поставляемому промышленностью, прибору (устройству). Если устройство состоит из набора приборов, который является неразъединимым, неразборным или включает универсальные приборы, поставляемые в едином комплекте, то оно имеет одно позиционное обозначение.

Все приборы, входящие в комплект устройства, имеют одно и тоже позиционное обозначение.

Позиционное обозначение состоит из цифры, обозначающей номер системы автоматики, и строчной буквы русского алфавита, обозначающей индекс прибора в системе. Индексация приборов идет по их последовательности в системе, начиная с первичного преобразователя. Первый прибор будет иметь буквенный индекс а, второй — б и т.

д. В ряде случаев обозначение состоит из двух цифр, проставляемых через дефис. Первая цифра — номер системы, вторая — номер прибора в системе.

Если контуры приборов, входящих в комплект, показаны на схеме не слитно, то в первом приборе ставят позиционное обозначение, например, 1а, а в последующих пишут к 1а, тем самым, показывая, к какому прибору (комплекту приборов) он относится.

При разработке эксплуатационных документов, описаний и в других случаях может возникнуть необходимость в выделении отдельных приборов комплекта (элементов прибора). В этом случае после позиционного обозначения устройства через точку или дефис ставят номер прибора (элемента) в комплекте.

Объект проектирования может включать несколько совершенно одинаковых технологических установок, объединенных общей системой управления высокого уровня, причем на проекте центральной части должны быть показаны связи с каждым прибором системы.

В целях сокращения объема проектных работ принципиальная схема автоматизации низшего уровня может быть выполнена только для одной технологической установки.

Тогда позиционное обозначение приборов будет состоять из позиционного обозначения прибора в системе и номера технологического объекта, который ставится перед позиционным обозначением прибора или после него. Номер объекта и обозначение прибора в системе разделяют дефисом.

Во всех случаях, когда используют многозвенное позиционное обозначение, необходимо давать в примечаниях пояснение о принятой системе обозначений. Если позиционное обозначение не размещается внутри контура прибора, то его можно ставить рядом с контуром. Позиционное обозначение исполнительных механизмов ставят рядом с условным обозначением.

Приборы, являющиеся датчиками систем сигнализации и блокировки, а также станции дистанционного управления исполнительными механизмами могут иметь позиционные обозначения, заимствованные из принципиальных элементных схем соответствующих систем автоматики. В этом случае они имеют позиционные обозначения согласно ГОСТ 2.710—81 (Ст. СЭВ 2182—80).

На рисунке 1 показаны примеры систем автоматического контроля и регулирования. Система контроля температуры, построенная на базе манометрического термометра (термобаллон 1а и соединенный с ним капилляром показывающий прибор) — рис. 1 ,а.

Система контроля, состоящая из трех термометров сопротивления и многоточечного автоматического моста с обегающим устройством, показывающего, самопишущего — рис. 1,6. Термореле, сигнализатор SK1 — рис. 1,в.

Реле давления PS, используемое в схемах блокировки давления в системе смазки — рис. 1,г.

Схема системы контроля расхода жидкости на базе измерительной диафрагмы 3а, дифференциального манометра 3б и вторичного прибора Зв — показывающего, регистрирующего, с интегрирующим устройством — даны на рис. 1d.

Система автоматического регулирования температуры, состоящая из термоэлектрического термометра 4а, вторичного измерительного прибора с встроенным регулирующим устройством 46, станции (кнопок) дистанционного управления, S1, S2, исполнительного механизма 4в и прибора дистанционного контроля положения исполнительного механизма 4г показана на рис. 1,е.

Система регулирования соотношения расхода двух жидкостей (расход измеряется ротаметрами 5а и 56) и регулятора 5в со встроенным пультом дистанционного управления исполнительным механизмом 5г и прибором контроля его положения дана на рис. 1,ж.

Система регулирования и управления на базе мини-ЭВМ (поз. 6d) показана на рис. 1,з. На вход ЭВМ поступают сигналы от датчиков (поз. 6а, 6в) через аналого-цифровые преобразователи (поз. 66, 6г). ЭВМ управляет исполнительными механизмами (поз. 6е, 6з).

Система включает станции управления (SI, S2) и устройства дистанционного контроля положения исполнительных механизмов (6ж, 6д). На принципиальной схеме автоматизации указывают: технические характеристики приборов (в виде таблицы), показанных на схеме; перечень технологического оборудования и принятые на чертеже условные обозначения технологических коммуникаций.

На рис. 2 в качестве примера показана схема автоматизации приточной вентиляции в производстве древесностружечных плит.

Если вы, или ваш ребенок, решите обучаться биологии, тогда у меня для вас классная новость. Сейчас ведь репетиторы по биологии в Краснодаре доступные для всех желающих. Проходите быстрее по ссылке, не пожалеете дорогие друзья. Отзывы про этих репетиторов самые лучшие.

Источник: http://www.montag-working.ru/avtomatika/47-primery-sistem-avtomaticheskogo-kontrolya-i-regulirovaniya

Системы автоматического регулирования, контроля, дистанционного управления и защиты

Поиск Лекций

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.

Читайте также:  Электрические нагрузки

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.

Источник: https://poisk-ru.ru/s36123t7.html

ПОИСК

    Технологические системы оснащаются средствами контроля за параметрами, значения которых определяют взрывоопасность процесса, с регистрацией показаний и предаварийной (а при необходимости — предупредительной) сигнализацией их значений, а также средствами автоматического регулирования и противоаварийной защиты.

Требования к системам и средствам автоматизации определяются разделом 5 настоящих Правил. [c.11]
    Средства автоматического регулирования, контроля и защиты [c.

368]

    Все средства автоматического контроля, защиты, управления и регулирования, а также предупредительную и аварийную сигнализацию следует содержать в исправном состоянии- Должен быть определен перечень средств автоматики, проверяемых на безотказность действия ежедневно при заступлении на смену.

При обнаружении неисправности схем автоматического регулирования необходимо переключать на резервные приборы или на ручное регулирование до устранения неисправностей. [c.15]

    При монтаже, наладке и эксплуатации средств автоматического регулирования, контроля и защиты необходимо строго соблюдать требования ПУЭ, ПТЭ и ПТБ электроустановок потребителей, а также инструкций предприятия магистрального трубопровода и заводов-изготовителей. [c.368]

    Ведущие компрессоростроительные фирмы выпускают передвижные установки ГМК для нужд нефтяной и газовой промышленности.

Благодаря применению оппозитной схемы и надежных средств гашения вибраций частота вращения вала в передвижных ГМК увеличена до 10—16,7 об/с, что в сочетании с использованием легких сплавов позволило значительно снизить массу компрессора.

Компрессоры монтируются на жестких рамах-салазках, которые можно устанавливать на лафете или на фундаменте. Компрессоры поставляются со всем вспомогательным оборудованием и снабжены системой автоматического регулирования, контроля и защиты. [c.228]

    Автоматизированные технологические установки — составная часть целого комплекса, который включает в себя 1) технологические абсорбционные установки 2) контрольно-измерительные приборы 3) средства сбора, регистрации и переработки технологической информации 4) средства автоматического регулирования и управления параметрами технологического процесса 5) средства автоматической защиты и блокировки 6) пульты и щиты дистанционного контроля, управления, защиты, сигнализации и блокировки 7) цветовую динамическую мнемосхему 8) цифровую управляющую ЭВМ 9) периферийные средства регистрации и отображения информации о технологическом процессе. [c.221]

    В условиях комплексной и особенно полной автоматизации увеличение числа автоматической аппаратуры и ее усложнение связаны с наибольшей вероятностью нарушения нормального режима работы систем автоматического контроля, регулирования и защиты.

Выход из строя одного элемента системы может повлечь за собой аварийное состояние отдельного или нескольких взаимосвязанных объектов и даже всего производства. Поэтому важны вопросы надежности в работе, ремонтопригодности, долговечности средств автоматизации.

[c.94]

    В непрерывных процессах смешивания веществ, взаимодействие которых может привести к развитию неуправляемых экзотермических реакций, определяются безопасные объемные скорости дозирования этих вешеств, разрабатываются эффективные методы отвода тепла, предусматриваются средства автоматического контроля, регулирования процессов, противоаварийной защиты и сигнализации. [c.280]

    Современные центробежные компрессоры представляют собою сложные агрегаты, оснащенные средствами технологического контроля, схемами автоматического регулирования, а также средствами антипомпажной и технологической защиты компрессора. [c.256]

    Чтобы повысить эффективность процессов, часто приходится регламентировать концентрационные пределы, близкие к критическим предельным значениям. Однако при этом необходимо повышать надежность автоматических средств регулирования контроля и противоаварийной защиты, исключающих опасность нарушений параметров по составу сырьевых и исходных материалов. [c.86]

    VII. Средства автоматического контроля и регулирования (включающий главы 1. Приборы автоматического контроля, регулирования и защиты 2. Помещения контрольно-измерительных приборов и автоматики). [c.357]

    Все средства автоматического контроля, защиты, управления и регулирования должны содержаться в исправном состоянии и ежедневно (при заступлении смены на работу) проверяться на безотказность действия. [c.46]

    Технологическая аппаратура реакционных процессов для блоков всех категорий взрывоопасное оснащается средствами автоматического контроля, регулирования и защитными блокировками одного или группы параметров, определяющих взрывоопасность процесса (количество и соотношение поступающих исходных веществ, содержание компонентов в материальных потоках, концентрация которых в реакционной аппаратуре может достигать критических значений, давление и температура среды количество, расход и параметры теплоносителя — хладоагента и др.). При этом реакционная аппаратура, входящая в состав технологических блоков I категории взрыво-опасности, оснащается не менее чем двумя датчиками на каждый опасный параметр (на зависимые параметры по одному датчику на каждый), средствами регулирования и противоаварийной защиты, а при необходимости — дублирующими системами управления и защиты. Срабатывание автоматических систем противоаварийной защиты должно осуществляться по заданным программам (алгоритмам). [c.24]

    Для автоматизации производственных процессов используют средства автоматического контроля и сигнализации, защиты и блокировки, управления и регулирования (см. 9.2). [c.151]

    В последние годы в химической промышленности широко внедряются комплексные механизация и автоматизация производственных процессов с применением различных средств автоматического управления. Системой комплексной автоматизации осуществляются автоматические контроль, регулирование, сигнализация, а также защита и блокировка.

При этом автоматически поддерживается заданный режим, т. е. достигается стабилизация процессов. Особое внимание в химических производствах уделяется разработке и применению средств дистанционного управления процессами, предотвращающего и даже исключающего различные вредные воздействия (высокая температура, агрессивные среды, выделяющаяся пыль и др.

) на обслуживающий персонал. [c.16]

    Во время эксплуатации печей и других аппаратов с огневым обогревом должна быть обеспечена нормальная работа измерительных приборов, средств автоматического контроля и регулирования основных параметров и защиты аппаратов. [c.18]

    Работа с неисправными измерительными приборами или средствами автоматического контроля, регулирования и защиты не допускается. [c.18]

    Все средства автоматического контроля, регулирования и защиты, а также предупредительную и аварийную сигнализацию необходимо содержать в исправном состоянии. В специальной инструкции должен быть указан перечень средств автоматики, которые надо ежедневно проверять на безотказность действия. Обнаруженные неисправности следует немедленно устранять. [c.70]

    На полностью автоматизированной станции предусматривают программное управление всеми основными и вспомогательными агрегатами. В полностью автоматизированных системах используют автоматические управления, регулирование и контроль, защиту, блокировку, сигнализацию, а также средства связи. [c.106]

    Все средства автоматического контроля, защиты, управления и регулирования, а также предупредительную и аварийную сигнализацию следует содержать в исправном состоянии.

В специальной инструкции должен быть оговорен перечень средств автоматики, проверяемых на безотказность действия ежедневно при заступлении на работу смены. Обнаруженные неисправности надо немедленно устранять.

При обнаружении серьезных неисправностей схемы автоматического регулирования необходимо переключать на резервные приборы или на ручное регулирование, а приборы контроля и регулирования заменить новыми. [c.13]

    Комплексная автоматизация холодильной установки состоит в оснащении ее устройствами автоматического управления, регулирования и защиты, а также средствами контроля и сигнализации, обеспечивающими исправную работу этих устройств. [c.154]

    Автоматизация, защита и регулирование осуществляются электронно-релейным комплексом средств автоматического контроля (КСА). [c.23]

    Все автоматические устройства по своему назначению подразделяют на устройства автоматического контроля, защиты, управления и регулирования. Все существующие технические средства автоматизации подразделяют на средства для получения информации, передачи информации, обработки и преобразования информации, использования информации. [c.60]

    Промысловые сооружения й установки оснащаются средствами местной автоматики, контроля и защиты а) групповые замерные установки — автоматическим переключением скважин на замер по местной программе, измерением количества жидкости, газа и чистой нефти, контролем за производительностью скважин, автоматической защитой от аварийных режимов б) сепарационные установки первой ступени сепарации — местным регулированием давления и уровня г) водяные насосные станции — защитой насосов при аварийных режимах, автоматическим включением резервного насоса д) нефтяные насосные — защитой насосов при аварийных режимах е) компрессорные станции — регулированием и местным контролем за режимными параметрами, защитой при аварийных режимах. [c.221]

    В предлагаемой книге рассмотрены вопросы, связанные с разработкой научно-технических основ, проектированием и конструированием автоматических систем анодной электрохимической защиты.

Большое место в книге отведено средствам регулирования и контроля потенциала, рассчитанных на длительную непрерывную работу, а также автоматическим унифицированным электронным системам защиты. Немаловажное внимание уделено подбору, конструктивному оформлению катодов и электродов сравнения.

Без надежной работы этих элементов система анодной электрохимической защиты была бы неуправляемой. [c.6]

    Полная автоматизация обязательно включает автоматические средства защиты, управления и регулирования. При этом автоматические контроль и сигнализация оказываются не обязательными, имея в виду отсутствие или ограниченность персонала.

Однако их применение позволяет осуществить наблюдение за правильными действиями всех устройств и в случае необходимости своевременно вмешаться для устранения возникающих неполадок.

В связи с этим нередко, особенно на средних и крупных установках, предусматривают устройства, позволяющие вручную осуществлять регулирование наиболее важных параметров при нарушениях работы авто.ма-тических устройств. [c.215]

    Автоматизация— это оснащение машины и установок специальными средствами и приборами, с помощью которых обеспечивается ведение производственного процесса или отдельных операций без непосредственного участия человека.

Автоматически производится включение и выключение холодильной машины, регулирование ее работы, контроль и регистрация регулируемых величин, сигнализация о заданных параметрах, защита от аварий. Холодильные машины автоматизируют полностью или частично.

Читайте также:  Способы получения паяных соединений

[c.107]

    Автоматизация — это оснащение машины и установок специальными средствами и приборами, с помощью которых обеспечивается ведение производственного процесса или отдельных операций без непосредственного участия человека.

Автоматически производится включение и выключение холодильной машины, регулирование ее работы, контроль и регистрация регулируемых величин, сигнализация о заданных параметрах, защита от аварий. Холодильные машины автоматизируют полностью или частично.

В полностью автоматизированных машинах управление и регулирование их работы, а также защита от аварий происходят автоматически. В частично автоматизированных машинах только некоторые операции выполняются автоматически. [c.75]

    Для управления, защиты и автоматизации ГПУ используется система агрегатной автоматики МСКУ-4510-СГ (САУ и Р ГПУ фирмы ССС ).

Система управления и антипомпажного регулирования фирмы ССС выполнена на базе программно-технических средств (ПТС Series 4 ).

Эта система осуществляет пуск и остановку ГПУ, автоматическую запцпу, контроль технологических параметров, сигнализацию неисправностей и выдачу информации на центральный диспетчерский пункт. [c.104]

    Задачи системы управления.

Повышение показателей надежности новых управляющих комплексов значительно расширяет возможности контроля, управления, регулирования и защиты технологического оборудования, оперативного принятия решения в критических ситуациях С расширением функциональных возможностей программнотехнических средств увеличивается число задач, решаемых системами управления. К этим задачам, в частности, можно отнести раннюю диагностику состояния оборудования, моделирование процессов, протекающих в системе транспорта газа (стационарное и нестационарное течение газа в трубе, компримирование), осуществление автоматического управления и регулирования. [c.57]

    Для предупреждения подобных аварий, а также для предотвращения опасного разложения перекиси водорода или ее взаимодействия с другими органическими продуктами необходимо важ-нейщие наиболее опасные узлы технологической схемы оснастить автоматическими средствами контроля, регулирования параметров процессов и противоаварийной защиты предусмотреть сигнализацию минимальной и максимальной температур иа выходе из гид-ролизеров установить электронные сигнализаторы для контроля максимального уровня раствора в аппаратах. [c.130]

    Для локализации аварийной обстановки в случае отказов-средств контроля особоопасных параметров и регулирования процессов широко используются автоматические технологические блокировки и приборы защиты, от надежности и состояния которых в значительной мере зависит взрывобезопасность производства. Однако, как показывает анализ аварий, они не всегда обеспечивают ликвидацию аварийной обстановки при нарушениях опасных параметров. [c.28]

    В книге содержатся теоретические и инженерные сведения об исполь зовании искусственно наведенной пассивности в практике защиты металлов от коррозии. Изложены общие представления об анодной защите металлов, коррозионно-электрохимическом поведении углеродистой и нержавеющих сталей, титана и анодной защите их в различных электропроводящих средах.

Большое внимание уделено аппаратурному оформлению метода като дам, электродам сравнения, средствам регулирования и контроля потенциала, автоматическим системам. Описан новый вариаит защиты — анодная защита с дополнительным катодным протектором. Приведены примеры промышленного применения анодной защиты, показаны эффективность и экономичность этого вида зашиты.

[c.2]

Источник: http://chem21.info/info/1570838/

Классификация систем автоматики

Автоматические системы, используемые в строительных машинах и оборудовании для контроля, регулирования и управления, можно классифицировать по ряду признаков.

По характеру алгоритма управления различают системы по разомкнутому и замкнутому (с обратной связью) циклам, а также комбинированные системы. В первом случае в системе отсутствует обратная связь и управление является жестким. В такой системе (рис. 10.

2, а) задающий сигнал X поступает в управляющее устройство УУ, из которого сигнал управляющего воздействия УВ направляется к объекту управления ОУдля получения выходных координат Y с учетом возможного воздействия сторонних помех F. При управлении по замкнутому циклу (рис. 10.

2, б) в случае отклонения выходного параметра от заданного значения сигнал возвращается объектом управления на управляющее устройство для корректировки. Такие системы работают с изменяемыми структурой и законом управления. Комбинированное управление (рис. 10.

2, в) характеризуется наличием в системе обратной связи и резервного управляющего устройства, подключаемого параллельно первому через элемент сравнения (анализатор). Установленные на схемах знаки «плюс» и «минус» характеризуют положительные или отрицательные значения задающего воздействия.

В зависимости от числа каналов обратной связи различают одноконтурные и многоконтурные системы. В последних всегда более одной замкнутой цепи воздействия.

По характеру применяемых сигналов различают непрерывные и дискретные (импульсные, релейные) системы.

По характеру изменения сигналов задатчика системы делят на стабилизирующие, программного управления и следящие. В стабилизирующих системах по поступающим постоянным сигналам выходные параметры поддерживаются практически с постоянными значениями (например, стабилизация температуры двигателя).

В системах программного управления сигналы из задающего устройства меняются по заранее установленным законам и выходные параметры также изменяются во времени и пространстве. В следящих системах значения заранее неизвестны и из блока задающего устройства поступают случайно изменяющиеся сигналы, измеряемые соответствующими датчиками.

Эти системы, в свою очередь, делятся на автономные, копирные и комбинированные.

По количеству выходных параметров различают одномерные и многомерные системы.

По расположению измерительных и сигнальных устройств относительно управляемого объекта и по его расположению относительно пульта автоматические контроль и управление разделяют на местные и дистанционные. Местный контроль и управление наибольшее распространение получили в передвижных, в том числе в строительных машинах.

Дистанционный контроль и управление используют при одновременной работе с несколькими машинами или для приближения его к месту выполнения технологических операций рабочим органом машины. При этом значительно увеличивается роль каналов связи, осуществляющих передачу сигналов на расстояние.

В качестве каналов связи используются механические, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные (смешанные) передачи.

Для лучшего усвоения материала рассмотрим блок-схемы основных автоматических систем, используемых для контроля, управления и регулирования.

При использовании в качестве конечного элемента сигнального преобразователя (рис. 10.3, 6) система автоматического контроля усложняется. В этом случае контролируемая величина а объекта О также подается на датчик Д. Однако в дальнейшем сигнал си от датчика поступает в сравнивающее устройство (анализатор) А.

В анализаторе происходит сравнение сигнала а с сигналом сц, который должен быть равен сигналу а в соответствии с заданным значением величины а. При несовпадении сигналов а и аг анализатор посылает сигнал Аа об отклонении контролируемой величины а от заданного параметра. После прохождения усилителя У сигнал Aai поступает на сигнальный преобразователь СП.

В отличие от рассмотренных схем автоматического контроля в системах прямого действия отсутствует усилитель.

По числу контролируемых величин различают единичный и множественный автоматический контроль, в одном из которых осуществляется контроль только одного параметра рабочего процесса и только в одном месте, а во втором — контроль нескольких параметров или одного параметра в нескольких местах при выполнении определенного технологического процесса. Множественный контроль, в свою очередь, делится на параллельный, последовательный и смешанный, представляющий сочетание из двух основных. При параллельном контроле используется необходимое количество каналов, обеспечивающих контроль всех измеряемых параметров во всех местах их расположения. Последовательный контроль позволяет получить информацию от нескольких датчиков к одному сигнальному преобразователю или же датчик имеет возможность перемещаться поочередно к различным местам получения информации.

Системы автоматической защиты (САЗ) также работают по разомкнутому циклу и в большинстве случаев являются системами непрямого действия, так как для подачи звуковых и световых предупреждающих сигналов, а также для отключения энергоснабжения машины или отдельных ее узлов мощность сигнала, получаемого от датчика, недостаточна. В отличие от блок-схемы системы автоматического контроля здесь в конце цепи обычно используют реле или контактор, отключающие управляющие цепи привода объекта, а также применяют параллельное включение различных датчиков на один сигнальный прибор или устройство релейной защиты.

Рис. 10.4. Блок-схема САУ

В блок-схеме этого управления (рис. 10.4) задающий сигнал а поступает в управляющее устройство УУ, из которого сигнал а о необходимости управления объектом поступает в усилитель У. Усиленный сигнал аг поступает в исполнительный орган ИО, оказывающий требуемое воздействие аз на объект управления ОУ.

Автоматическое управление бывает непрерывным и дискретным, по количеству управляемых объектов — единичным и множественным, а также местным и дистанционным.

Примером местного единичного управления является работа однозубого рыхлителя по заданной программе. Дистанционное множественное управление широко используется в асфальто- и цементобетонных установках и заводах.

В основном это программное управление различными технологическими процессами.

Системы автоматического регулирования (САР) являются разновидностью автоматического управления и предназначены для сопоставления действительного значения параметров выполняемого процесса с заданным и с дальнейшим управлением объектом в зависимости от результатов сопоставления (т. е. управление с использованием информации о результатах управления).

В соответствии с этим система автоматического регулирования осуществляет не только управление объектом, но и одновременный контроль за его правильной работой. Следует также отметить, что в системах автоматического регулирования рассматривается совместная работа регулируемого объекта и регулирующих устройств.

К регулирующим устройствам относятся автоматические регуляторы, позволяющие без участия человека выдерживать заданные параметры с требуемой степенью точности.

Так как автоматический регулятор воздействует на регулируемый объект, а регулируемые параметры воздействуют на регулятор, вызывая в нем требуемое управляющее воздействие, цепь воздействия оказывается замкнутой и система работает с обратной связью.

В соответствии с используемой, по характеру изменения сигналов задатчика, системой (стабилизирующая, программная, следящая) изменяется и состав автоматического регулятора. Однако в общем случае блок-схема практически не изменяется. Рассмотрим состав и работу блок-схемы системы автоматического регулирования для ее различных видов.

При значительном расхождении параметров а и аг анализатор подает о полученной разнице сигнал Да = с в усилитель У. Усиленный сигнал с поступает в исполнительный орган ИО, изменяющий рассогласованный сигнал и передающий отрегулированное воздействие сг на объект регулирования ОР.
При различных видах систем автоматического регулирования в них вводятся дополнительные устройства.

В стабилизирующей САР вводится задатчик 3, подающий постоянный сигнал аг (соответствующий такому сигналу а, который появляется в датчике Д при соразмерности регулируемого параметра а заданному постоянному значению) в анализатор А.

В программной САР сигнал аг, изменяющийся по заданному закону во времени, подается в анализатор А также от задатчика. Однако для перемещающихся во время работы машин, регулируемые параметры которых изменяются по заданной функции пути, сигнал задатчика связан с длиной пройденного пути, измеряемого дополнительным датчиком времени или пройденного пути Д2.

Различают САР прямого и непрямого действия, непрерывные и дискретные, одно- и многоконтурные и т. д.

Наряду с вышерассмотренными, в системе автоматического регулирования используется и самонастраивающая (адаптивная) система, определяющая путем автоматического поиска такое значение регулируемого параметра, которое обеспечивает наивыгоднейший режим работы регулируемого объекта при изменяющихся условиях его работы.

В качестве рабочих элементов в автоматических системах управления, регулирования, контроля и защиты используются датчики и устройства контроля и регулирования, усилители, микропроцессоры и исполнительные механизмы.

Читать далее: Классификация средств автоматизации

– Автоматизация строительных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/klassifikatsiya-sistem-avtomatiki

Ссылка на основную публикацию