РАЗДЕЛ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

- В зависимости от выполняемых функций системы автоматики делятся на:

- контроля (САК);

- блокировки (САБ);

- защиты (САЗ);

- сигнализации (САС);

- регулирования (САР);

- управления (САУ).

- По виду применяемой энергии системы автоматики делятся на:

- электрические;

- механические;

- пневматические и др.

- По характеру воздействия одних устройств на другие системы автоматики делятся на:

- непрерывные – непрерывному изменению значения входной величины системы соответствует непрерывное изменение значения выходной величины;

- дискретные – непрерывному изменению значения входной величины хотя бы одного элемента, входящего в систему, соответствует прерывистое изменение выходной величины этого элемента.

Системы автоматического контроля (САК).

Служат для получения и обработки информации о значении контролируемого параметра и сравнения его с заданным.

Контроль может быть:

- непрерывным или дискретным;

- самостоятельным или входить в состав системы управоения технологическим процессом;

- местным или дистанционным;

- пассивным или активным;

- единичного или множественного действия.

Рассмотрим работу типовой структурной схемы САК (рис.82,с.13)

Работа любой САК начинается с измерения контролируемого параметра объекта (О). Этот процесс выполняет датчик (Д). Он не только измеряет контролируемую величину, но и преобразует эту величину в удобную для передачи на расстояние или для восприятия последующими устройствами схемы форму сигнала. Если этот сигнал слаб, его усиливают усилителем (У). Далее сигнал может быть послан по-разному.

Если САК является пассивной – т.е. служит только для контроля, то измеренная величина поступает на показывающее устройство (ПУ). В качестве показывающего устройства может быть табло, стрелка, цифры и т..п

Если САК является активной, т.е. кроме контроля схема еще и сортирует изделия (например, по размеру), то измеренная величина поступает еще и на бракующее устройство (БУ), а также на устройство сигнализации (СУ).

Естественно, для сортировки в схему включают элемент сравнения (ЭС) и задающий элемент (ЗУ).

Недостатком этой схемы является невозможность вмешиваться в ход протекания технологического процесса.

Типовая схема устройства централизованного контроля (рис. 99,с.15)

Для уменьшения числа индивидуальных приборов контроля применяют схемы централизованного обегающего контроля. В этих схемах показания всех приборов в форме электрических сигналов считываются в определенной последовательности обегающим устройством и преобразуются в цифровую информацию, которая выдается на печать.

Работа схемы. От первичных датчиков Д1, Д2, …Д3 постоянно поступают сигналы в аналоговой форме на переключатель (2). Он по очереди или по заданию блока управления (3) подключает датчики к узлу сравнения (4), в котором фиксируется отклонение контролируемого параметра. Величина контролируемого параметра задается задатчиком (1). При наличии отклонения, сигнал ошибки через переключатель (5) поступает на соответствующее выходное реле Р1, Р2….Р3 и в зависимости от знака отклонения загорается лампа ЛБ (больше нормы) или ЛМ (меньше нормы).

Для цифрового представления значения контролируемого параметра, сигнал с датчиков через входной переключатель (11) передается в аналого – цифровой преобразователь – АЦП (9), цифровой код с которого поступает в печатающее устройство (8).

Так как схема опрашивает в определенной последовательности все датчики, она называется опросной. Интервал времени опроса задаются блоком выбора (10). Оператор может вызвать значение параметра с любого датчика с помощью блока (10). Визуально контролируемый параметр можно видеть на цифровом табло (6). Для выявления причины нарушения работы контролируемого объекта используется блок логики (7).

Системы автоматической блокировки (САБ)

Под блокировкой подразумевается взаимосвязь элементов системы автоматики, которая обеспечивает или требования последовательного (друг за другом) включения рабочих органов механизмов, или безопасность обслуживающего персонала.

По назначению различают:

- исключающую блокировку – включение одного элемента схемы исключает возможность включения другого, сблокированного элемента этой схемы. Например, в схеме управления реверсивным электродвигателем (с.9,рис.65) нельзя включить электродвигатель в другую сторону, если он уже вращается (сигнал от SB1.2 на вход 1 элемента Э8.

- разрешающая блокировка – включение одного элемента схемы разрешается только при включении определенной последовательности действий (например, лифт не будет подниматься, пока не закроются двери).

- блокировка памяти – кратковременное включение одного элемента схемы вызывает долговременное включение другого элемента (рис. 101 а, с. 15, элементы SB и КМ1.1. – блокирующий контакт).

Системы автоматической защиты (САЗ)

Служат для:

- предотвращения аварии путем остановки оборудования или переключения режима его работы;

- для вызова обслуживающего персонала или выдачи ему информации о причинах возникновения отклонений от нормального режима работы;

- для защиты обслуживающего персонала от травматизма.

В САЗ кроме первичных преобразователей, усилительно – преобразующих устройств и исполнительных механизмов имеются индикаторы аварийных ситуаций.

Различают:

- индикаторы предельных положений – конечные (путевые) выключатели – срабатывают, как только подвижный элемент достигает определенных точек на контролируемом пути;

- индикаторы предельных уровней – поплавковые и кондукторометрические индикаторы;

- индикаторы контроля статических и медленно изменяющихся сил – динамометрические преобразователи с упругими элементами в виде пружин или колец;

- индикаторы нарушения температурных режимов – термопары;

- индикаторы дыма и пыли.

Примеры схем САЗ:

Схема защиты электродвигателя от короткого замыкания (рис. 103, с.15);

Схема защиты электродвигателя от перегрузок (рис. 102, с.15);

Схема защиты при обрыве троллейных проводов (рис. 104, с.15). При обрыве одного из троллейных проводов, между точками А и В возникает разность потенциалов и возбуждается реле тока КА. Размыкающий контакт реле КА размыкает цепь управления магнитного пускателя КМ и троллейные провода обесточиваются прежде, чем оборванный провод долетит до пола. Для увеличения чувствительности схемы реле включено в диагональ диодного моста.