Содержание
-
-
-
Краткая историческая справка
-
Иван Иванович Ползунов (14 марта 1728 г., Екатеринбург — 27 мая 1766 г., Барнаул) русский изобретатель, создатель первой в России паровой машины и первого в мире двухцилиндрового парового двигателя.
-
Автоматический регулятор питания парового котла русского механика И.И. Ползунова (1765 г.) Измерительный орган – поплавок (1), находящийся на поверхности воды, перемещаясь, изменял подачу жидкости Dпв, идущей по трубе в котёл через отверстие клапана (2). Если уровень воды Нб поднимался выше положенного, то поплавок, перемещаясь вверх, закрывал клапан и подача воды прекращалась.
-
УАТТ (Watt), Джеймс 19 января 1736 г. – 19 августа 1819 г. шотландский изобретатель, создатель универсального парового двигателя.
-
Центробежный регулятор скорости паровой машины Уатта Паровая машина Уатта
-
Общие понятия
-
Все целенаправленные процессы, организуемые человеком, делятся на две группы операций Рабочие операции – действие по обработке материалов, энергии, информации, перемещению материалов и т.д. Операции управления – действие обеспечивающие выполнение требуемых рабочих операций. Замена труда человека в рабочих операциях, есть механизация. Замена труда человека в операциях управления, есть автоматизация. Механизация непременное условие автоматизации. Автомат (от греческого Automatos- «самодействующий») - устройство, выполняющее по заданной программе определённые действия без непосредственного участия человека. Роль человека сводится к пуску, контролю и остановки автомата. Существует огромное многообразие автоматических устройств и систем, решающих различные задачи. Система (от гр. Sistema- целое, составленное из частей) - множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих целостность, единство, относительно окружающей среды. Различают материальные и абстрактные системы.
-
Автоматизация− это совокупность мероприятий, преследующих цель освобождения человека от непосредственного участия в управлении производственным процессом. Автоматизация производства− это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Измерительные приборы и автоматические устройства обеспечивают оптимальное протекание технологического процесса, не доступное ручному управлению. Непременным условием высокой эффективности автоматизации является механизация основных и вспомогательных производственных процессов.
-
В современной технике используется большое число разнообразных автоматических устройств и систем, различающихся по физической природе, принципу действия, схемным и конструктивным решениям. Хотя все они предназначены для решения следующих основных задач автоматизации: сигнализации, контроля, блокировки и защиты, пуска и останова, управления. Автоматизация бывает: Частичная − автоматизированы некоторые основные участки технологического процесса, не связанные друг с другом. Комплексная − автоматизированы все участки технологического процесса, выбор режима осуществляется человеком. Полная − автоматизированы основные и вспомогательные участки, выбор оптимального режима осуществляется автоматическими устройствами без участия человека, т.е. автоматизировано предприятие в целом. Классификация автоматических устройств и систем
-
По назначению различают следующие виды автоматических устройств и систем: Системы автоматической сигнализации предназначены для извещения обслуживающего персонала о состоянии технических или биологических объектов, о протекании какого-либо процесса. Системы автоматического измерения и контроля. Осуществляют измерение и контроль различных параметров и величин, характеризующих работу технических устройств, агрегатов или протекание какого-либо процесса. Контроль может осуществляться и за деятельностью человека (например, черный ящик самолета). Системы автоматической блокировки и защиты. Предназначены для защиты оборудования, людей и других живых существ от воздействия неблагоприятных, опасных факторов. Предотвращают возникновения аварийных ситуаций в технических агрегатах и устройствах. При достижении контролируемыми параметрами критического значения, система автоматически воздействует на защищаемый агрегат, частично или полностью прекращая его работу. Пример о недопустимом нарушении (отключении) ряда систем аварийных блокировок на Чернобыльской АЭС.
-
Системы автоматического пуска и останова. Обеспечивают включение, остановку, реверс различных устройств, двигателей, приводов по заранее заданной программе. Системы автоматического регулирования и управления являются самыми многочисленными и разнообразными устройствами. Осуществляют выработку и реализацию управляющих воздействий на объект (процесс) управления, с целью обеспечения желаемых результатов его поведения, достижения необходимых целей без непосредственного участия человека. Эти системы являются предметом изучения данного курса. Системы, в которых часть наиболее ответственных задач управления выполняет человек (оператор, диспетчер), называются автоматизированными. Управление - процесс формирования и реализации целенаправленных воздействий на объект управления с целью обеспечения желаемого его состояния, свойств характеристик и (или) протекающих в нём процессов. Объект управления − это система, рассматриваемая, как комплекс динамически связанных элементов.
-
Функции, выполняемые средствами автоматизации: 1. Измерение и контроль технологических параметров. 2. Регулирование технологических параметров. 3. Сигнализация (световая, звуковая, технологическая, сигнализация положения). 4. Защита (техника безопасности). 5. Блокировка (невозможность выполнения последующей операции, если не выполнена предыдущая). 6. Управление.
-
Технологические измерения Измерение−это процесс сравнивания искомой величины с мерой или эталоном. Параметры− это величины, характеризующие отдельные стадии технологического процесса. Параметр − это физическая величина (давление, температура, уровень), которую необходимо поддерживать на определенном уровне. Различают: − заданное значение параметра − это значение, которое необходимо поддерживать на определенном уровне; − текущее значение − это любое значение параметра в любой момент времени; − рассогласованное (ошибка или отклонение) − это разность между заданным значением параметра и текущим. Виды измерения: 1. Прямое измерение − физическая величина определяется по шкале прибора, либо по эталону или мере. 2. Косвенное измерение − искомая величина получается путем решения математической зависимости, а величины входящие в нее определяются прямым путем: V = S / t. 3. Совокупный метод− искомая величина получается путем решения системы уравнений (применяется в лабораторных и научных исследованиях). Наиболее распространен прямой метод измерения.
-
Средстваизмерения Они состоят из мер и приборов. Мерой называется физическое тело, вещество или устройство, предназначенное для конкретного воспроизведения единицы измерений (гири, калибры, линейки, образцовое сопротивление и т.д.). Прибором называется средство измерений, нужное для выработки измерительной информации, доступной для наблюдения. Блок-схема простейшего измерительного прибора О Д ВП Ксв О − объект - это участок или часть технологического процесса, где осуществляется поддержание параметра на заданном уровне или по заданному закону. Д −датчик (чувствительный элемент) − это устройство, воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в сигнал удобный для передачи по каналу связи на вторичный прибор. ВП − вторичный прибор - служит для преобразования сигнала от датчика в измерительную информацию, удобную для наблюдения. К.св. − канал связи - служит для передачи информации от датчика к вторичному прибору.
-
Каналы связи бывают: − электрические системы передач; − гидравлические; − механические; − пневматические. Средстваизмерения (продолжение)
-
1. по функциональным признакам − контроля и измерения техн. параметров; − регулирования; − сигнализации; − преобразования и т.д. 2. по роду контролируемого параметра: −температура; − давление; − расход; − уровень. 3. по метрологическому признаку (по кл. точности) Различают 9 основных классов точности: 0,01; 0,02; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. образцовые рабочие 4. по условиям работы: − работающие во взрывопожароопасных условиях; − при повышенных температурах; − при пониженных температурах; − в условиях повышенной влажности. Классификация приборов 5. по виду шкалы прибора: − горизонтальная, вертикальная, круговая; − равномерная, неравномерная; − цифровая; − отнулевая шкала (0 – 100); − безнулевая шкала (20 – 100); − двусторонняя шкала (-100 – 0 – +100); − суммирующая. 6. по способу получения информации: − показывающие (наиболее распространенные); − регистрирующие (запись во времени на ленте-диаграмме); − сигнализирующие; − компарирующие (для сравнения с соответствующими мерами, например: весы с гирями); − регулирующие (автоматическое регулирование по значениям измеряемой величины).
-
7.по назначению: Образцовые приборы нужны для градуировки и поверки рабочих приборов. Показания образцовых приборов принимаются за истину (используются для поверки рабочих приборов и градуировки − нанесения шкалы). Рабочие приборы менее точны, они применяются в повседневных измерениях. 8. по роду используемой энергии: − электрические; − пневматические (используется энергия сжатого воздуха); − гидравлические (используется энергия жидкого вещества); − комбинированные. 9. по месту работы: − приборы местного контроля (на оборудовании); − щитовые; − переносные; − стационарные. Классификация приборов (продолжение)
-
Для уменьшения и устранения ошибок в приборах проводится контроль приборов. Основные операции контроля: -испытание; градуировка (нанесение шкалы по более точным приборам); поверка (определение погрешностей). Вариация – это разность между значениями отдельных показаний прибора соответствующих одному и тому же значению измеряемой величины, полученных при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим. Чувствительность прибора – это отношение изменения сигнала на выходе измерительного устройства к вызывающему его изменению измеряющей величины.
-
Понятие надежности приборов. Надежностью называется способность приборов выполнять заданные функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Показатели надежности: Наработка – продолжительность или объем работы изделия в данных условиях в течение рассматриваемого периода. Безотказность – способность изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов. Ремонтопригодность– свойство изделия предупреждать, обнаруживать и устранять неисправности и отказы путем технического обслуживания и ремонта. Сохраняемость – способность изделия сохранять эксплутационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации. Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности. Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания. -ресурс; -срок службы. Показателями надежности невосстанавливаемых изделий является вероятность безотказной работы и средняя наработка на отказ.
-
Погрешности измерений и их виды 1. Абсолютная погрешность − это разность показаний рабочего и образцового приборов в единицах контролируемого параметра. Δ А = Ар - А 2. Относительная погрешность − это отношение абсолютной погрешности к истинному значению (показанию образцового прибора) контролируемого параметра, измеряется в процентах или долях единицы. γ = Δ А×100%/ А 3. Приведенная погрешность − это отношение наибольшей абсолютной погрешности к максимальному значению шкалы прибора. γх= Δ Аmax×100%/Ан Приведенная погрешность сравнивается с классом точности прибора, если ее значение больше класса точности прибора, то прибор подлежит регулировке или ремонту. Пример шкала -100 – 0 – +100 Δ t max = 20. класс точности = 1,5 γх = Δ Аmax × 100%/Ан = 2 × 100%/200 = 1. Вывод: приведенная погрешность меньше класса точности. Прибор пригоден к эксплуатации.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.