Автоматика

автогенератора частота последнего будет функционально зависеть от влажности

воздуха.

39. Измерение давления

Под давлением понимают действие силы, равномерно распределённой по

площади и направленной по нормали к ней. Различают след виды давления:

абсолютное (абс, барометрическое атмосферного воздуха (б, избыточное (и, и

вакуумметрическое (в

Абсолютное давление – полное давление под воздействием которого находится

жидкость, газ или пар. Оно равно сумме барометрического и избыточного

давления (абс =(б +(и. Разность между абсолютным и давлением окр атмосферы

наз-ют избыточным давлением: (и =(абс +(б. Если абсолютное давление мень

барометрического, то разность между ними наз-ся вакуумметрическим давлением

(разряжением или вакуумом): (в =(б -(абс

Жидкостные приборы: к ним относятся двухтрубные (U-образные) манометры,

однотрубные (чашечные) манометры, микроманометры с наклонной трубкой,

колокольные, поплавковые и кольцевые манометры. Заполняются они водой,

спиртом, ртутью и др.

Пружинные приборы получили наибольшее распространение на пр-ве для

измерения давления, вакуума и разности давлений. Они просты по конструкции,

имеют большой диапазон измерений, надёжны в эксплуатации, позволяют

применять автоматическую запись и дистанционную передачу показаний.

Пружинные приборы выпускают в виде манометров, вакуумметров,

мановакуумметров, напоромеров, тягомеров, и тягонапоромеров. Приборы с

упругими чувствительными элементами делят на след виды: 1) Приборы прямого

действия (ГОСТ 7919-80) – показывающие и самопишущие, у которых измеряемое

давление вызывает перемещение или свободного конца или жёсткого центра

упругого чувствительного элемента, которое преобразуется при помощи

дополнительного механизма в перемещение отсчётного устройства для показания

или показания и записи измеряемой величины; 2) Приборы давления прямого

действия и реле давления (без отсчётных устройств), снабжённые

эл/контактами, используются для измерения и сигнализации отклонения

давления от заданного значения, а также в схемах защиты, блокировки или

позиционного регулирования; 3) Первичные измерительные преобразователи

давления с отсчётными устройствами снабжённые передающими преобразователями

с унифицированными выходными сигналами переменного тока или пневматическим

сигналом (ГОСТ 14796-79) и составляющие с взаимосвязанными показывающими

или самопишущими приборами отдельные измерительные комплекты; 4) Первичные

измерительные преобразователи давления с отсчётными устройствами,

снабжённые передающими преобразователями с унифицированным выходным

сигналом постоянного тока и предназначенные для работы с взаимозаменяемыми

показывающими или самопишущими приборами в системах автоматического

управления и с информационно-вычислительными машинами

Грузопоршневые приборы для измерения давления (ГОСТ 8291-69 П14): принцип

их действия основан на уравновешивании измеряемого давления калиброванным

грузом, действующим на поршень определённой площади. Эти приборы имеют

довольно широкий диапазон измерений, высокую точность. В настоящее время

они применяются не только для измерения давления, но и для градуировки и

проверки различных видов пружинных манометров.

Электрические приборы для измерения давления: их работа основана на

зависимости электрических параметров (сопротивления, ёмкости и др.)

чувствительного элемента от давления. К таким приборам относятся манометры

сопротивления, пьезоэлектрические манометры, термопарные вакуумметры,

вакуумметры с термосопротивлением, ионизационные вакуумметры и др.

Электрические манометры применяют главным образом для измерения

быстроменяющихся и высоких давлений и вакуума.

41. Измерение уровня жидкости и сыпучих мат-лов

Измерение уровня производится уровнемером. Уровнемеры предназначенные для

сигнализации о предельных значениях уровня, наз-ют сигнализаторами уровня.

Для визуальных отсчётов уровня служат указательные стёкла, устанавливаемые

на резервуарах и функционирующие по принципу сообщающихся сосудов.

Уровнемеры бывают: механические (поплавковые, мембранные и др.),

гидростатические (пьезометрические), электрические (ёмкостные и

кондуктометрические), радиоизотопные, ультразвуковые и фотоэлектрические.

Поплавковые и буйковые уровнемеры. В поплавковом уровнемере

чувствительным элементом служит поплавок. Его подъём или опускание по мере

изменения уровня с помощью рычагов, тяг или тросов передаётся к

указывающему, регистрирующему или сигнализирующему устройству. Используют

для измерения уровня жидкости в резервуарах, находящихся под атмосферным,

вакуумным или небольшим избыточным давлением.

Гидростатические уровнемеры основаны на измерении гидростатического

давления, создаваемого столбом жидкости постоянной плотности, причём

измеряют либо непрерывно давление жидкости, а следовательно, её уровень,

либо непрерывно продувают через жидкость воздух или газ (пьезометрические).

В обоих случаях в качестве измерительного устройства применяют манометр или

дифманометр. Показания дифманометра зависят от плотности жидкости, а

следовательно и от т-ры, что яв-ся их недостатком

Электрические уровнемеры они преобразуют положение уровня жидкости в

электрический сигнал. Ёмкостный уровнемер (применяется для измерения уровня

жидкости и сыпучих в-в). Представляет собой эл/конденсатор, ёмкость

которого изменяется в зависимости от изменения уровня жидкости в резервуаре

в следствии изменения диэлектрической проницаемости среды, находящейся

между обкладками конденсатора. Кондуктометрический (основаны на св-ве

контролируемой среды проводить эл/ток). Выполняют главным образом

сигнализаторы уровня или чувствительные элементы регуляторов уровня

электропроводных жидкостей. В них используют один или два электрода,

размещаемых параллельно или перпендикулярно контролируемому уровню. При

заполнении пространства между электродами контролируемой средой комплексная

проводимость на выходе измерительного преобразователя изменяется,

измерительный преобразователь включается в одну из плеч моста переменного

тока. Питание моста осуществляется от стабилизированного по частоте

высокочастотного генератора

Радиоизотопные уровнемеры пригодны для измерения уровня жидкостей и

сыпучих мат-лов в закрытых резервуарах. Принцип их действия основан на

зависимости поглощения гамма лучей при их прохождении через в-во от толщины

слоя последнего

Акустические уровнемеры принцип действия основан на св-ве ультразвуковых

колебаний отражаться от границы раздела сред с различным акустическим

сопротивлением. В них использован метод акустической импульсной локации

границы раздела газ-жидкость со стороны газа. Мерой уровня яв-ся время

распространения ультразвуковых колебаний от источника излучения до

плоскости границы раздела и обратно.

Уровнемеры для сыпучих и волокнистых мат-лов. Принцип действия

электромеханических уровнемеров основан на противодействии сыпучего или

волокнистого мат-ла движению механических элементов (вращению крыльчатки,

перемещению щупа и т.п.). Крыльчатка вращается до тех пор пока её не

коснётся контролируемый мат-ал, при погружении в него крыльчатка

останавливается, и размыкается контакт в цепи питания эл/двигателя и

замыкается контакт в цепи сигнализации о предельном значении уровня. Для

контроля и регулирования уровня волокнистых мат-лов в различных

вместимостях (бункерах, лабазах) используют фотоэлектрический метод, т.к.

другие непригодны и не эффективны. По одну сторону бункера устанавливают

источник видимого или инфракрасного излучения, а по другую – приёмник

излучения. Источник и приёмник излучения устанавливают на низшем и высшем

допустимых уровнях волокнистого мат-ла

42. Измерение плотности

Линейная плотность текст мат-лов, характеризующая толщину мат-ла

определяется отношением его массы М к длине L: T=M/L текс (г/км). В

зависимости от технологического процесса и формы волокнистого мат-ла

применяют различные датчики линейной плотности.

Механические преобразователи работают по принципу перемещения пластин или

валиков в зависимости то линейной плотности проходящего между ними мат-ла.

Погрешность механических преобразователей линейной плотности определяется

динамической и нагрузочной ошибками связанными с уплотнением продукта под

действием массы и силы инерции возникающих в системе нагрузки датчика.

Пневматические преобразователи реализуют преимущественно систему сопло –

заслонку и представляют собой воронку с внутренней камерой, в которую

подаётся воздух под давлением Рвх. В зависимости от линейной плотности

проходящего через воронку волокнистого материала изменяется её уплотнение и

соответственно давление Рвых в камере, которое далее подаётся в

измерительную схему или систему регулирования линейной плотности.

Недостаток: влияние влажности и вида волокон на результаты измерений.

Фотоэлектрические преобразователи действуют по принципу изменения потока

излучения при изменении линейной плотности волокнистого мат-ла и содержат

источник излучения и фотоприёмник, между которыми проходит контролируемый

волокнистый материал. Измерения производят преимущественно в области

инфракрасного излучения на длинах волн, где не наблюдается поглощение

инфракрасного излучения водой, определяющей влажность мат-ла. Инфракрасные

преобразователи отличаются высокой надёжностью, компактностью и

преимуществами бесконтактного метода измерения.

Радиоизотопные преобразователи принцип действия которых описан выше

содержат радиоактивный источник и приёмник излучения, расположенные по

разные стороны контролируемого мат-ла. Такие преобразователи имеют

достаточно стабильный к-ент преобразования, но сложны с конструктивной

точки зрения и требуют строгого соблюдения правил техники безопасности при

их эксплуатации

43. Измерение концентрации

Р-ры используемые в текстильных пр-вах (кислоты, красители и т.д.)

отличаются большим разнообразием своих св-в. Поэтому для контроля их

концентрации применяют различные методы измерения и типы преобразователей

концентрации.

Кондуктометрические преобразователи применяют для измерения концентрации

слабых водяных р-ров электролитов. Принцип их работы основан на зависимости

удельной проводимости или электропроводности водного р-ра электролита от

его концентрации: Х=((((F(U0-V0), где ( – степень диссоциации молекул

электролита; ( - эквивалентная концентрация р-ра; F - постоянная Фарадея,

Кл/моль; U0 и V0 – пределы скорости перемещения соответственно анионов и

катионов в электрическом поле с градиентом 1 В/м, м/с. Наибольшей

подвижностью обладают ионы водорода и гидроксила, это даёт возможность

контролировать концентрацию кислот и щелочей при наличии в р-ре некоторого

количества их солей.

Газо-метрические титраторы предназначены для измерения концентрации

отбеливающих р-ров (перекиси водорода и гипохлорита натрия). Работа

преобразователей основана на разложении фиксированной по объёму порции

контролируемого р-ра реагентом (для перекиси водорода – р-ром хромпика с

серной кислотой, для гипохлорита натрия – р-ром перекиси водорода) и

измерении давления газа в реакционной камере, возникающего в результате

выделения кислорода. Это избыточное давление, которое почти пропорционально

концентрации р-ра, преобразуется и подаётся на вторичный прибор. Газо-

метрические титраторы представляют собой автоматические системы отбора

пробы, подачи реагентов, измерения объёма газа, слива и промывки

аппаратуры.

Гальванические преобразователи водородного показателя pH основаны на

принципе измерения активности водородных ионов по которой можно судить о

концентрации кислотных и щелочных сред. На практике св-ва р-рров

характеризуются показателем pH= –lg aH+, где aH+ – активность водородных

ионов. При переходе от сильных кислот к сильным щелочам pН изменяется от 0

до 14, для нейтральных сред рН 7. Для измерения рН используют

гальванические элементы с двумя электродами: измерительным (стеклянным) и

электродом сравнения (хлорсеребряным).

44. Измерение вязкости и плотности жидкости

Под вязкостью понимают св-во жидкости, проявляющееся в сопротивлении,

которое оказывает жидкость взаимному перемещению её частиц под влиянием

действующих на них внешних сил. Измерение вязкости жидкости производят

вискозиметрами, в которых используют различные методы (падающего тела,

капилярный, ротационный, вибрационный и др.) В текст пром-сти пользуются

ротационными вискозиметрами, основанными на зависимости сопротивления,

которое оказывает жидкость при вращении тела. В качестве вращающихся тел в

контролируемой жидкости средней и высокой вязкости применяют коаксиальные

цилиндры, параллельные диски и т.п. Т.к. жидкость обладает определённой

вязкостью, то при вращении одного из цилиндров на второй, коаксиально

расположенный цилиндр будет действовать момент сопротивления М,

пропорциональный вязкости ((жидкости

d1 и d2 – диаметры цилиндров, мм; ( - угловая скорость вращения, рад/с; L –

высота цилиндров, мм

Капиллярные вискозиметры, основанные на зависимости расхода жидкости от

её вязкости, а также вискозиметры, использующие метод падающего тела, чаще

применяются в качестве лабораторных приборов. Это объясняется тем что

реализуемые ими методы измерения не позволяют непрерывно получать

информацию о вязкости р-ра.

45. Автоматический мост

Автоматический потенциометр – балансное устройство предназначенное для

автоматического измерения и записи ЭДС напряжения.

На практике используется электронный автоматический потенциометр имеющий

след схему.

МС – мостовая схема; R1,R2,R3,R4 – резисторы мостовой схемы; Rр –

реохорд; ИПС – источник питания стабилизатор; ЭУ – электронный усилитель;

ЭД – электронный двигатель; ОУ – отсчётное устройство; ПП – первичный

преобразователь (термопара); Uвых=Uм-Uп. Если Uвых=0 ( Uп=Uм (Uм зависит от

положения реохорда); Если Uп<>Uм то появляется Uвых - усиливается

ЭУ поступает на ЭД и приводит в движение движок реохорда (направлено на

установление равенства Uп и Uм. Выпускаются электронные автоматические

потенциометры для измерения т-ры они укомплектовываются первичными

преобразователями ПП(термопара)

46. Автоматический потенциометр

Применяют для измерения технологических параметров с помощью генераторных

преобразователей. В этих приборах использую компенсационный метод измерения

напряжение сравнивается сравнивается с известным падением напряжения

нулевым способом при котором измеряемое напряжение компенсируется известным

регулируемым падением напряжения. Отсчётное устройство отградуировано в

значениях измеряемой физической величины; Rп - подстроечный реостат; ИПГ –

источник питания гальванический; Rк – калиброванный резистор; Rр –реохорд;

НЭ – нормальный элемент (стабилизатор, источник питания); ИП –

измерительный прибор; ОУ – отсчётное устройство; П –переключатель на 3

положения: «К» – калибровка, «И» – измерение, «О» режим покоя; ППг

–первичный преобразователь генераторного типа;

Положение “К”Uип=Енэ-I*Rк; Енэ=I*Rк; Uип=0; I= Енэ/Rк ; Енэ=const;

Rк=const; I=const;

Положение «И» Uип=Eп-I*R`р Если Uип=0, то Еп=I* R`р; I=const

47. Исполнительные эл/двигатели (шаговые)

Шаговые (импульсные) эл/двигатели ШД состоят из ротора, полюсов с

обмотками управления и статора. Статор ШД имеет 4 полюса с обмотками или

несколько секций, причём полюса каждой секции должны быть сдвинуты под

определённым углом, что даёт возможность поворота ротора на следующий угол

(шаг). Управление ШД осуществляют устройства дающие на выходе серию

импульсов определённой длительностью. Каждый выходной канал управления

подаёт импульс на свою обмотку управления. ШД могут иметь и другую

конструкцию. ШД классифицируют по числу обмоток управления : однофазные,

двухфазные, трёхфазные, многофазные; по способу вращения: реверсивные.,

нереверсивные; по мощности: маломощные, силовые; по перемещению ротора: с

угловым перемещением, с линейным перемещением.

48. Гидравлические и пневматические двигатели

Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы предназначены

для преобразования изменения давления воздуха или жидкости в перемещение

регулирующего органа РО. Пневматические и гидравлические ИМ по принципу

действия и конструктивному офрмлению не имеют существенных различий. Однако

отдельный узлы из-за различных св-в рабочих сред (жидкости и воздуха) имеют

некоторые конструктивные особеннсоти.

В текст пр-сти используют поршневые и мембранные ИМ поступательного

действия. В ИМ вращательного действия кривошипно-ползунного типа (рис1)

угол поворота вала составляет 300(. Перемещение поршня 1 в цилиндре 2

преобразуется с помощью шатуна 3 и кривошипа 4 в угол поворота выходного

вала 5. На рис – показан ИМ вращательного действия лопастного типа. В таком

ИМ в цилиндре 1 расположена прямоугольная лопасть 2, жёстко закреплённая на

валу 3, к которому примыкает перегородка 4. Внутри перегородки находится

уплотнительная планка 6, поджимаемая к валу пружиной 5.

Назначение РО – изменить кол-во в-ва или энергии подаваемых на вход

объекта регулирования при изменении регулирующего параметра. Они могут быть

электрическими и неэлектрическими. К электрическим относятся реостаты и

вариаторы. Наибольшее распространение в лёгкой пром-сти получили

неэлектрические регулирующие органы: регулирующие задвижки или заслонки и

регулирующие клапаны. На рис 3 показан диафрагмовый клапан, корпус 1

которого футерован. Для футеровки 2 применяют эбонит, винипласт,

фторопласт. Регулирующим органом яв-ся диафрагма 3, выполненная из резины,

полиэтилена или фторопласта. На диафрагму воздействует плунжер 4,

изменяющий прогиб диафрагмы при перемещении штока 5.

При выборе РО необходимо учитывать св-ва и характеристики среды

(состояние, агрессивность, способность к кристализации и др.), параметры

регулируемой среды (т-ра, давление, влажность и т.п.), минимальные и

максимальные расходы среды через РО, влияние рабочей среды на работу РО

(взрывоопасность, вибрация) Регулирующий орган должен быть сопряжён с

исполнительным механизмом

49. Усилители электронные

В системах автоматизации текстильного пр-ва широко используют различные

электронные усилители. В настоящее время распространены транзисторные

усилители, где в качестве усилительного элемента применяют биполярные и

полевые транзисторы. Обычно используют многокаскадные усилители, имеющие

несколько последовательно соединённых каскадов. Способ соединения зависит

от диапазона частот усиливаемых сигналов. Для усиления напряжения низких и

средних частот в каскадах предварительного усиления наибольшее

распространение получила схема включения биполярного транзистора с общим

эмиттером. Усилительные каскады на полевых транзисторах обладают

значительно большим входным сопротивлением по сравнению с усилительными

каскадами на биполярных транзисторах. Усилители мощности (УМ) служат как

конечные каскады усилителей напряжения и предназначены для отдачи в

нагрузку большей мощности. Выходная мощность может иметь величину от долей

ватт до десятков ватт. Она зависит от допустимого тока коллектора и

напряжения коллектора. Как известно, любой источник напряжения отдаёт в

нагрузку наибольшую мощность при равенстве внутреннего сопротивления

источника и сопротивления нагрузки. В автоматических системах нагрузкой яв-

ся обмотки электродвигателей, обмотки реле, имеющие сопротивление порядка

десятков ом. Выходной сопротивление усилительных каскадов составляет сотни

ом и десятки килоом, поэтому для согласования ставят согласующие понижающие

трансформаторы.

Внедряемые интегральные микросхемы (ИМС) представляют собой

функциональные устройства, предназначенные для преобразования электрических

сигналов и для их усиления, Основными преимуществами ИМС яв-ся их высокая

надёжность, малые размеры и масса, быстродействие, высокая экономичность,

малая потребляемая мощность. Широко используемые операционные усилители

(ОУ) выполнены на ИМС. Часто в автоматических системах необходимо усилить

сигналы очень низких частот порядка долей герц, для этого служат усилители

постоянного тока (УПТ) являющиеся основой ОУ. Можно сказать что ОУ – это

УПТ с глубокой отрицательной обратной связью, предназначенный для

выполнения различных операций с входным сигналом (интегрирование, диф-

вание, суммирование и т.п.) ОУ выполнен в едином кристалле и содержит n-p-n

транзисторные структуры и резисторы.

В качестве примера использования усилителей рассмотренных типов приведём

схему регулятора уровня заполнения бункера чесальных машин волокном. В

качестве датчика использован фоторезистор ФР. При минимальном уровне

волокна ФР освещён светом, при этом на базе транзистора V1 создаётся

отрицательное смещение. Транзистор V1 открывается с его коллектора через

резистор R2 снимается отрицательное напряжение Uк, которое через резистор

R3 подаётся на базу второго транзистора V2. На его базе создаётся

отрицательное напряжение, транзистор V2 открывается, его коллекторный ток

проходит по обмотке промежуточного реле РП. Реле включается и подаёт сигнал

на исполнительный механизм, который увеличивает подачу волокна в бункер.

При максимальном уровне волокна фоторезистор ФР затемнён, на базе

транзистора V1 создаётся положительное напряжение от резистора R1,

транзистор V1 закрыт, сигнал на базу транзистора V2 не поступает. Диод V3

создаёт положительное напряжение на базе транзистора V2, следовательно

второй транзистор также закрыт, промежуточное реле РП обесточено,

исполнительный механизм выключён, подача волокна не происходит.

50. Усилители пневматические и гидравлические

Пневмоавтоматические устройства получили широкое применение в хим пр-вах

текст пром-сти. Рабочим телом яв-ся сжатый воздух, который не требует линий

возврата, его можно выпускать в атмосферу. Воздух взрыво и пожаробезопасен

не подвержен воздействиям радиационных и магнитных полей. Пневматические

усилители просты в изготовлении, дешевы и имеют высокую надёжность. Однако

имеют низкое быстродействие, скорость передачи сигнала такого усилителя

равна скорости звука, в то время как в электронных усилителях сигнал

передаётся со скоростью близкой к скорости света. Пневматические усилители

применяют в полосе низких частот до 1000 Гц. Принципиальная схема

пневматических усилителей типа дроссельной иглы (дроссельная заслонка)

приведена на рисунке 1, золотникового типа на рисунке 2. В этих усилителях

перемещение S иглы (заслонки) поршня осуществляется каким-либо пневмо-

автоматическим элементом, например мембраной, пружиной. Потеря давления

зависит от расхода воздуха и определяется зазором между иглой (заслонкой,

поршнем) и соплом. Если зазор равен нулю, то выходное давление Рвых равно

входному. При промежуточных положениях расход воздуха может меняться от 0

до максимального. Область применения пневмоавтоматических устройств

постоянно расширяется. В пр-сти используют струйные пневматические и

гидравлические усилители, действие которых основано на явлении

гидроаэродинамического эффекта, получаемого при взаимодействии струй между

собой или при обтекании струями стенок элементов.

Гидравлические усилители служат для управления насосами, клапанами и

гидравлическими двигателями. Их особенность состоит в том что жидкость

практически несжимаема. Это позволяет получить большие выходные усилия и

исключить запаздывание. Схема гидравлического усилителя со струйной трубкой

показана на рисунке 3. Входное давление Рвх преобразуется в кинетическую

энергию струи жидкости. В приёмных соплах 3 эта энергия преобразуется в

давление Р1 и Р2, К соплу подключён поршневой исполнительный механизм,

имеющий поршень 5 и шток 4. При этом небольшие отклонения трубки 2 (0,4-0,6

мм) вызывают большие до 300 мм отклонения штока 4. Поршень 5 перемещается

влево и вправо в зависимости от изменения усилия f действующего на трубку

2. Пружина 1 демпфирует перемещение трубки

51. Автоматические системы централизованного контроля

При сборе и обработке большого кол-ва информации применяют автоматические

системы централизованного контроля параметров технологического процесса. К

основным ф-циям централизированного контроля относят:

1. Изменение контролируемого параметра, предоставление результатов

измерения по запросу оператора

2. Обнаружение отклонения контролируемого параметра от заданного значения

с последующей сигнализацией и регистрацией его

3. Вычисление технико-экономических показателей и др параметров

характеризующих технологические процессы

4. Регистрация измеренных и вычисленных значений параметров с заданной

периодичностью и передачу этих значений для последующей обработки на ЭВМ.

Наиболее простые устройства централизованного контроля предназначены для

обнаружения и сигнализации отклонений контролируемых параметров, состоят из

отдельных схем по числу контролируемых параметров, а устройства обнаружения

и сигнализация находятся на центральном пульте

Устройство системы автоматического обегающего контроля: число точек

охватываемых устройством обегающего контроля может колебаться от нескольких

десятков до нескольких тысяч. Скорость обегания характеризуется

динамическими хар-ми контролируемого процесса и техническими возможностями

переключающих устройств и может составлять от 1 до нескольких тысяч

включений в секунду.

Автоматические системы контроля с цифровой индикацией. Цифровые

измерительные приборы автоматически осуществляют преобразования непрерывной

измеряемой величины или её аналогов в дискретную форму и выдают результат

измерения в виде числа появляющегося на табло, что исключает погрешности

считывания. Преобразование непрерывной величины в дискретную осуществляется

аналого-цифровым преобразователем.

52. Микропроцессоры. Классификация микропроцессорных устройств.

Микропроцессор – электронное цифровое устройство выполненное на одной или

нескольких больших интегральных схемах и предназначенное для выполнения

арифметических и логических операций по определённой программе хранимой в

отдельной памяти. Микропроцессорные системы бывают след комплектации:

1. Микропроцессоры с фиксированной разрядностью слов и фиксированной

системой команд

2. Микропроцессоры с наращиваемой разрядностью слова и

микропроцессорным управлением

3. Однокристальная ЭВМ, имеющая элементы памяти и схемы управления

вводом и выводом

Бит – слово 13-32-64

По функциональному назначению микропроцессорные системы делятся на

контроллеры и микроЭВМ. Контроллер – контролирующее устройство, управляющее

и обрабатывающее информацию, устройство реализующее строго определённую

логику реагирования на поступающее из вне или получаемые путём опроса

сигналы и значения параметра объекта управления. Представляет собой автомат

с неизменной программой записанной в программируемое ЗУП. Контроллер –

специализированное устройство для определённой задачи. МикроЭВМ – реализует

алгоритм управления заложенный в виде программы хранящейся в памяти микро

ЭВМ. Допускается перепрограммирование.

53. Структура микропроцессорных устройств применяемых для управления

оборудованием

СК – счётчик команд содержит адрес команды выбираемой в текущий момент

времени из ЗУП; ЗУП – запоминающее устройство программ, считывает команду в

микропроцессор (МП) и заносит её в РК; РК – регистр команд; СК – счётчик

суммирующий, содержание которого увеличивается на 1 к концу выполнения

текущей команды; РК предназначен для хранения в МП команды считанной их

ЗУП; Д – дешифратор, дешифрирует команду и передаёт её в цепи управления

машинным циклом. УМЦ – управление машинным циклом, обеспечивает управление

циклом; ФАП – формирователь адресов операндов, состоит из нескольких

регистров в которых составляется адрес данных (операндов) перед обращением;

ЗУД – запоминающее устройство данных; ЗУП+ЗУД=ОЗУ (оперативное запоминающее

устройство); АЛУ – арифметическо-логическое устройство, представляющее

собой совокупность схем обеспечивающая арифметические-логические операции

над данными (И, ИЛИ и т.д.) с выдачей результата по одному выходу. Вид

операции задаётся командным кодом регистра команд. А – аккумулятор –

основной регистр для ввода и вывода данных МП; в А поступает операнд из ЗУД

перед проведением соответствующей операции а АЛУ; результаты этой операции

также хранятся в А; РП – регистры сверхоперативной памяти, предназначены

для временного хранения информации в МП перед проведением операции в АЛУ;

ГТИ – генератор тактовых импульсов

55. АСУТП. Основные понятия

Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) –

система реализации технологического процесса на базе вычислительной

техники, которая обеспечивает управление технологическим процессом на

основе централизованно обработанной информации по заданным технологическим

и экономическим критериям определяющим качественные и количественные

результаты выработки продукта.

Система включает в себя технические средства, программное обеспечение и

оператора (человек)

Совокупность АСУТП и технологического процесса наз-ся автоматизированным

технологическим комплексом. АСУТП бывают: Комплексные и локальные.

Комплексные охватывают все стороны технологического процесса. Включают

оценку пр-ва по экономическим критериям. Локальные – системы частичного

управления технологическим процессом. Они могут входить как подсистема в

комплексную систему

АСУТП выполняет след ф-ции

1. Сбор и обработка информации о состоянии технологического процесса и

выпускаемой продукции

2. Контроль и идентификация технологического процесса

3. Стабилизация и регулирование технологического процесса

4. Логико-программное управление

5. Поиск оптимальных решений

6. Комплексное координационное управление

7. Расчёт технико-экономических показаний

Технические средства АСУТП

1. Датчики Флопмер – для оценки расхода волокнистых материалов в

технологических трубопроводах

2. Уровнемер – контролирующий заполнение бункера

3. Датчик плотности ленты

4. Датчик обрыва пряжи

5. Датчики т-ры, влажности, датчики контроля простоев машин и т.д.

Современное пр-во меняется в сторону применения новых информационных

технологий от АСУТП в наст время переходят к автоматизированным системам

управления пр-вом АСУП

58. Система автоматизации подготовительных отделов

Первое регулирование линейной плотности осуществляется на трёпальных

машинах путём позиционного или непрерывного регулирования скорости питающих

органов или двух позиционного регулирования уровня продукта в бункере. Для

автоматического управления различными операциями, автоматического контроля

и защиты машин, применяют линейно-контакторные схемы автоматики, включающей

в себя электромагнитные, магнитные и двигательные реле, позиционные,

первичные преобразователи, сигнализацию и др элементы. Схемы управления

агрегатами предусматривают:

- Пуск всего агрегата от одной кнопки

- Раздельный и толчковый пуск рабочих и питающих органов агрегата

- Сигнализацию при подаче напряжения на станцию управления

- Аварийную сигнализацию при срабатывании автоматических выключателей

- Сигнализацию между отделами

- Невозможность пуска агрегата при открытых ограждениях

- Защиту от короткого замыкания, тепловую защиту эл/двигателя от

перегрузок, нулевую защиту каждого эл/двигателя

- Останов всех предшествующих по ходу технологического процесса машин

или питающих органов при останове или переполнении волокном одной из них

В подготовительный отдел входят:

Чесальные машины – для их эл/приводов применяют асинхронные эл/двигатели

с короткозамкнутым ротором, т.к. этот процесс не требует регулирование

скорости рабочих органов машины

Ленточные машины – для их эл/приводов не предъявляют особых требований,

т.к. асинхронный двигатели установленные здесь работают в обычных режимах,

определяемых технологией установившегося режима работы. Контроль обрыва

ленты на входе или выходе, намотки ленты на втяжные цилиндры или

измерительные ролики (датчик линейной плотности), наработки ленты заданной

длины и перегрузки лентоукладчика осуществляется конечными выключателями

(или микропереключателями), которые включены в цепи промежуточных реле

схемы управления машины, как и конечные выключатели блокировки ограждения.

Во всех этих случаях машина останавливается и зажигается сигнализация.

59. Структура систем автоматизации прядильных отделов

Для осуществления комплексной автоматизации прядильного пр-ва необходим

переход к новым формам организации технологических процессов. Например в

хлопкопрядении такой формой яв-ся использование поточных линий на переходах

кипа-лента. С внедрением поточных линий обеспечивается непрерывность

процесса, исключаются такие ручные операции, как транспортировка товара,

его взвешивание, сортировка, автоматизируется питание промежуточных машин,

сокращается потребность в ряде вспомогательных мат-лов и таре. Внедрение

поточных линий яв-ся основным условием повышения производительности труда,

роста выпуска и улучшения качества продукции. Как правило, внедрение

автоматизированных поточных линий в сортировочно-разрыхлительном и

трепальном отделах сопровождается механизацией и автоматизацией процессов

очистки оборудования от пыли и уборка отходов, что приводит к значительному

сокращению, как технологического так и обслуживающего персонала. Затраты

труда на единицу продукции при внедрении поточных линий сокращается

примерно в 3 раза. Причём затраты физического труда, дополняющего работу

машин – более чем в 5 раз, а затраты труда на транспортные, браковочные и

перевалочные операции – более чем в 9 раз. В этих условиях доля затрат

труда на контроль и наблюдение за машинами повышается до 35,2%

Страницы: 1, 2