Технічні засоби автоматизації

Перевірку спільної роботи регулятора з генератором розглянемо на прикладі РУГ-82-ГСР-СТ-1200 Вт

Після запуску АД і прогріву протягом 8-10 хв РУГ-82 встановлюють обороти 85% РНД. Додатково до включеним раніше паливним насосів і преобразователю ПО-750 включити ПО-1500Вт, або ПО-750 резервним і ПТ-500.

За вольтметру, класу точності не менше 1, підключеному до розетки переносної лампи перевірити напругу, яка повинна бути в межах 28 ± 0,5 В. Якщо напруга не укладається в зазначені межі, відрегулювати його виносним опором. Не вимикаючи навантаження, зменшити обороти АТ до МГ і заміряти напругу. Далі вивести АТ на максимальні оберти, вимкнути акумулятор і швидко відключити навантаження. При цьому не повинні спостерігатися тривалі коливання стрілки вольтметра (система стійка). Напруги генератора при зміні оборотів від МГ при включеній навантаженні до максимуму при вимкненій навантаженні повинно залишатися в межах 28 ± 1,5 В.

При експлуатації паралельно працюючих генераторів необхідно стежити за чистотою і надійністю контактних з'єднань баластних опорів і настройку паралельної роботи.

Налаштування проводиться таким чином. При запущених АД після прогріву (8-10 хв.) Регуляторів, встановлюють по черзі обороти АД рівні среднеексплуатаціонним і за допомогою виносних опорів встановлюють однакові напруги (28,5 В).

Після налаштування генератори черзі вмикають до мережі і спостерігають за розподілом навантаження. Якщо різниця в навантаженні більше 10%, за допомогою виносних опорів вирівнюють струми. Остаточне налаштування або перевірка настроювання здійснюється в польоті при навантаженні при навантаженні 75-100% 1м. У генераторів з великим струмом напруга зменшують, з меншим струмом-збільшують.

При виявленні несправності одного з паралельно працюючих генераторів під час польоту, його потрібно відключити і вжити заходів для запобігання роботи решти генераторів з перевантаженням.

3.5 Мікропроцесорні регулятори. Монтаж, налагодження та експлуатація мікропроцесорних регуляторів в умовах підприємства

Регулятори МІК-21-05 являють собою новий клас сучасних цифрових регуляторів безперервної дії з аналоговим, імпульсним або двопозиційним виходом. Регулятори застосовуються для керування технологічними процесами в промисловості. Регулятор МІК-21-05 дозволяє забезпечити високу точність підтримки значення вимірюваного параметра. Відмінною рисою регулятора МІК-21-05 є наявність трьохрівневий гальванічної ізоляції між входами, виходами й ланцюгом живлення. Регулятор призначений як для автономного, так і для комплексного використання в АСУТП в енергетику, металургії, хімічній, харчовій й іншій галузях промисловості й народному господарстві.

Регулятор МІК-21-05 призначений:

для виміру контрольованого вхідного фізичного параметра (температура, тиск, витрата, рівень і т.п.), обробки, перетворення й відображення його поточного значення на убудованому чотирьох розрядному цифровому індикаторі,

регулятор формує вихідний аналоговий або імпульсний сигнал керування зовнішнім виконавчим механізмом, забезпечуючи аналогове, імпульсне або позиційне регулювання вхідного параметра по П, ПІ, ПД або ПІД закону відповідно до заданого користувача логікою роботи й параметрами регулювання,

Структура регулятора МІК-21-05 за допомогою конфігурації може бути змінена таким чином, що можуть бути вирішені наступні завдання регулювання:

У Двопозиційного (до чотирьох каналів - при використанні функції вільно-програмованих дискретних виходів приладу) або трипозиційного регулятора,

Під-регулятора з аналоговим виходом, Під-регулятора з імпульсним виходом із зовнішнім або внутрішнім зворотним зв'язком по положенню виконавчого механізму, Під-шим-регулятора з імпульсним виходом,

-Регулятор з автоматичною корекцією вимірюваного й регульованого параметра по другому аналоговому вході,

- Регулятор з автоматичною корекцією внутрішньої заданої крапки (тип корекції - статична, динамічна по зміні заданої крапки або по зовнішній події на дискретному вході),

-Регулятор, що включає до 2-х заданих величин (внутрішньої й/або зовнішньої),

-Веденого регулятора в каскадних схемах регулювання,

- Контурів автоматичного регулювання з керуванням від ЕОМ,

- Приладу ручного керування імпульсним виконавчим механізмом, з індикацією впливу, що задає, і індикацією реального значення положення виконавчого механізму,

- Індикатора двох фізичних величин,

-Задатчика функцій.

Внутрішня програмна пам'ять регулятора МІК-21-05 містить велику кількість стандартних функцій необхідних для керування технологічними процесами більшості інженерних прикладних завдань, наприклад, таких як:

можливість підключення різних типів датчиків,

порівняння результату перетворення з налаштуванням мінімум і максимум, а також сигналізацію відхилень (технологічно небезпечних зон), вибір типу технологічної сигналізації - абсолютна або девіаційна ( щозалежить від заданої крапки), програмне калібрування каналів по зовнішньому зразковому джерелу аналогового сигналу, цифрова фільтрація, довільне масштабування шкал вимірюваних параметрів, лінеаризація вхідних сигналів, добування квадратного кореня, режими статичного й динамічного балансування, моніторинг справності датчиків (їхніх ліній зв'язку або вимірювального каналу) із системоюбезпечного керування виконавчими механізмами, ретрансмісія вхідних аналогових параметрів на аналоговий вихід пристрою й багато чого ін.

Регулятор являє собою вільно програмувальний компактний прилад. Користувач, що не має знань і навичок програмування, може просто викликати й виконувати ці функції шляхом конфігурації регулятора МІК-21-05. Регулятори МІК-21-05 дуже гнучкі у використанні й можуть швидко й легко, змінивши конфігурацію, виконати більшість вимог, що зустрічають, і завдань керування технологічними процесами.

Регулятори МІК-21-05 конфігуруються через передню панель приладу або через гальванічний розділений інтерфейс Р5-485 (протокол Мослзіз), що також дозволяє використати прилад як вилучений контролер при роботі в сучасних мережах керування й збору інформації.

Параметри конфігурації регулятора МІК-21-05 зберігаються в енергонезалежній пам'яті й прилад здатний відновити виконання завдань керування після переривання напруги живлення. Батарея резервного живлення не використається. Регулятори можуть виготовлятися по індивідуальному технічному завданню для виконання конкретного технологічного завдання.

3.6 Програмуємі логічні контролери. Монтаж, налагодження та експлуатація ПЛК в умовах підприємства

Програмований логічний контролер, ПЛК - мікропроцесорний пристрій, призначений для керування технологічними процесами в промисловості та іншими складними технологічними об'єктами (наприклад, системи управління мікрокліматом). Принцип роботи ПЛК полягає в зборі сигналів від датчиків та їх обробки по прикладній програмі користувача з видачею керуючих сигналів на виконавчі пристрої.

Перші логічні контролери з'явилися у вигляді шаф з набором з'єднаних між собою реле і контактів. Ця схема задавалася жорстко на етапі проектування і не могла бути змінена далі. У перших ПЛК, що прийшли на заміну звичайним ЛК, логіка з'єднань програмувалася схемою з'єднань LD (Ladder logic Diagram).

Пристрій мав той же принцип роботи, але реле і контакти (крім вхідних і вихідних) були віртуальними, тобто існували у вигляді програми мікроконтролера. У системах управління технологічними об'єктами логічні команди переважають над числовими операціями, тому за цими процесорами залишається назву ПЛК. У сучасних логічних контролерах числові операції реалізуються нарівні з логічними, але в більшості додатків по раніше переважають логічні команди. У програмованих логічних контролерах забезпечується доступ до окремих бітам пам'яті, в той час як більшість процесорів і комп'ютерів забезпечують тільки байтову або 2-х,4-х байтного адресацію.

ПЛК, як правило, не мають розвинених засобів інтерфейсу, типу клавіатури і дисплея, встановлюються в шафах, їх програмування, діагностика та обслуговування виробляється підключаємими для цієї мети програматорами - спеціальними пристроями (застаріла технологія) або пристроями на базі PC або ноутбука, зі спеціальним програмним забезпеченням, а можливо і зі спеціальними інтер

фейсними платами. У системах управління технологічними процесами ПЛК взаємодіють з системами людино-машинного інтерфейсу: операторськими панелями або робочими місцями операторів на базі PC. Датчики та виконавчі пристрої підключаються до ПЛК або централізовано: у стійку ПЛК встановлюються модулі вводу-виводу, підключені до датчиків і виконавчих пристроїв окремими проводами, або за методом розподіленої периферії, коли віддалені від ПЛК датчики та виконавчі пристрої пов'язані з ПЛК загальною мережею, наприклад, мережею Profibus з протоколом DP.

ПЛК (PLC) були розроблені для заміни релейно-контактних схем управління, зібраних на дискретних компонентах: реле, таймери, лічильники, елементах жорсткої логіки. Принципова відмінність ПЛК від релейних схем полягає в тому, що в ньому всі алгоритми управління реалізовані програмно. При цьому надійність роботи схеми не залежить від її складності.

Використання програмованих логічних контролерів дозволяє замінити одним пристроєм будь необхідну кількість окремих елементів релейного автоматики, що збільшує надійність системи, мінімізує витрати на її тиражування, введення в експлуатацію та обслуговування. ПЛК може обробляти дискретні і аналогові сигнали, управляти клапанами, сервоприводами, перетворювачами частоти та іншими пристроями.

3.7 Мови програмування

Програмувати контролер можна на п'яти мовах стандарту IEC-1131.3:

- Релейно-контактних схем (Ladder Diagram);

- Функціональних блокових діаграм (Functional Block Diagram);

- Послідовних функціональних схем (Sequential Function Chart);

- Структурованого тексту (Structured Text);

- Список інструкцій (Instruction List).

В ПЛК використовуються різні мови програмування, але огляд виявив явні переваги. Релейний схема (96%) і функціональні блоки (50%) очолюють список. Цей порядок не змінився з 2005 (див. супровідну діаграму). Ясно, що змістити релейну схему з вершини буде дуже важко, але програмування з використанням функціональних блоків досягло великого прогресу за останні два роки.

Структурний текст піднявся з шостого місця в 2005 році з 13% на третє в 2007 з 24%. Найгірший результат у мови програмування C, який опустився з четвертого місця в 2005 на шосте. Програмування списком інструкцій за цей же час перемістилося з п'ятого на шосте місце.



4. Елементи та вузли пневматоавтоматики

4.1 Пневмоавтоматика FESTO

Пневматика FESTO широко використовується в різних галузях промисловості: харчової, фармацевтичної, машинобудівної, хімічної, металургійної та ін.

Пневматика по своїй природі вибухо - і пожежобезпечна і, крім того, краще, ніж електроніка, пристосована для роботи в умовах промислового виробництва, особливо коли повітря у виробничих приміщеннях сильно забруднений або коли виробничі процеси породжують сильні електромагнітні поля.

4.2 Пневматичні регулятори

Пневматичні засоби автоматизації застосовуються в тих галузях промисловості, де технологічні процеси або вибухонебезпечні, або протікають відносно повільно. До таких галузей належать хімічна, нафтопереробна, нафтовидобувна, газова, металургійна, деревообробна та ін.

В СРСР застосовується елементний принцип побудови приладів і систем пневмоавтоматики, при якій будь-який новий пневматичний прилад (регулятор) не створюється у вигляді спеціальної контрукції, а збирається з пневмоелементів універсального призначення, що дає можливість реалізувати різноманітні регулюючи пристрої безперервного і дискретного дій, збирати скільки завгодно складні схеми. Зокрема, елементний принцип будови приладів промислової пневмоавтоматики втілений в апаратурі УСЭППА (універсальній системі елементів промислової пневмоавтоматики).

Елементи УСЭППА призначені для побудови будь-яких керуючих пристроїв як безперервної, так і небезперервної-дискретної дії, а також будь- якої релейної системи. Номенклатура елементів УСЭППА включає в себе реле, елементи порівняння, клапани, дроселі-повторювачі, задатчики, вентилі, пневмокнопки, пневмотумблери, электропневмо - і пневмоэлектроперетворювачі та ін.. У комплект апаратури УСЭППА входять монтажні плати, на яких монтують елементи. Передбачається подальший розвиток і створення нових елементів.

Елементи УСЭППА розраховані для роботи:

1) при температурі навколишнього середовища від + 5 до + 50 "С і відносній вологості до 80 % при температурі + 25 °С. Живлення елементів УСЭППА здійснюється очищеним від пилу, масла і вологи повітря під тиском (140 + 14) кПа;

2) у вибухо - і пожежонебезпечних приміщеннях і наружних установках всіх класів (крім електтро-,пневмо - і пневмоэлектроперетворювачів);

3) в умовах агресивних середовищ, не діючих на конструкційні стали, кольорові метали та їх сплави, захищені хромоникелевими і кадмієвим покриттям, молоткової емаллю, а також на анодирований алюміній.

Елементи УСЭППА прості за конінструкцією і технології виготовлення, мають невеликі габаритні розміри і масу (основна частина елементів має розміри не більше 40 X 50 X 40 мм, масу не більше 100 г).

Окремі монтажні деталі (ніжки, штуцера, заглушки, прокладки), а також прийнятий спосіб монтажу гранично уніфіковані.

Елементи призначені для УСЭППА монтажу на спеціальних пластинах (платах), які поставляються разом з елементами. Монтажні плати являють собою три слоя органічного скла, на поверхні середніх слоїв у потрібному порядку розташовані фрезеровані або штамповані русла, що утворюють при герметичному з'єднанні (виконанні) трьох пластин канали.

Елементи можуть бути пов'язані з каналами через радіальні отвори ніжок, використовуваних для кріплення елементів на платі. Якщо потребується виключити внутрішню комутацію, то застосовують ніжки без радіальних отворів. Ніжки, в свою чергу, вставляються в наскрізні отвори в монтажних платах. Отвори розташовані в такій послідовності яка дозволяє встановлювати на плату будь-який елемент або будь-яку комбінацію елементів. Всі елементи УСЭППА мають гнізда з різьбленням МЗ на глибині 5мм. Для монтажу елементів на монтажних платах передбачені спеціальні монтажні деталі: ніжки, щтуцера, заглушки, прокладки.

Монтаж елементів на монтажній платі здійснюють наступним чином. У сквозний отвір монтажної плати вставляють ніжку, яка має різьбу на обох кінцях МОЗ. На продінутий через плату кінець ніжки надягають прокладку і ніжку угвинчують у різьбове гніздо елемента.

З іншої сторони плати на ніжку (з радіальними отворами або без них) може бути навернений штуцер для подальшої комутації з будь-яким елементом, приладом і т. п. Штуцер розрахований на підключення пластмасової труби з внутрішнім діаметром 4мм. Якщо пристрої містять багато елементів, які об'єднуються групами в типові вузли з самостійним налагодженням, можливий безножечний монтаж.

При цьому елементи кріплять двома гвинтами, а в платах не роблять наскрізних отворів під ніжки. У всіх випадках завод по специфікації замовлення комплектно з елементами поставляє монтажні деталі для будь- якого з перерахування вище видів монтажу, причому число монтажних деталей дорівнює числу монтажних отворів. Монтаж елементів може бути виконаний як в заводських умовах, так і в умовах монтажної зони.



5. Електричні та пневматичні виконавчі механізми

5.1 Електричні виконавчі механізми. Монтаж, та налагодження та експлуатація електромагнітних електродвигунних виконавчих механізмів

Електримчні виконамвчі механімзми (ЕВМ) -- елемент технічних засобів автоматизації за допомогою якого здійснюється безпосередній вплив на технологічний процес. Можуть бути контактними і безконтактними.

Пусковим пристроєм контактного виконавчого механізму є реверсивний магнітний пускач, безконтактного -- магнітний підсилювач.

У загальному випадку електричні виконавчі механізми складаються з наступних основних елементів: реверсивного електродвигуна; редуктора, що знижує частоту обертання вихідного вала; вихідного елемента, що передає зусилля або крутильний момент регулівному органу; додаткових пристроїв (кінцевих вимикачів), що забезпечують зупинку виконавчого механізму в крайніх положеннях; пристроїв зворотного зв'язку для роботи в системах автоматичного регулювання або для дистанційного показу положення вихідного елемента виконавчого механізму; штурвал ручного привода (деякі модифікації).

У залежності від модифікації цих ВМ у них використовуються двофазні конденсаторні електродвигуни з порожнистим ротором, що мають добрі динамічні характеристики і допускають тривалу роботу в застопореному режимі при повній напрузі живлення, а також трифазні асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором (для виконавчих механізмів великої потужності).

Як пристрій зворотного зв'язку застосовують реостатні, індуктивні і феродинамічні перетворювачі переміщення. Покажчики положення вихідного вала, що комплектуються з деякими електричними ВМ, являють собою стрілочні прилади зі шкалою 0--100 %.

Найбільше поширення в збагачувальній промисловості отримали електричні ВМ типу МЭО та ИМ 2/120.

При розробці схеми управління ВМ необхідно передбачати три режими роботи: дистанційний (Д), вимкнено (0) і автоматичний (А). Вибір режиму здійснюється за допомогою різних комутаційних пристроїв, наприклад, універсального перемикача (УП), що має відповідні три положення рукоятки перемикання.

Для читання подібних схем необхідно засвоїти, що контакти УП можуть замикатися тільки горизонтальними групами 1 -- 2; 3 -- 4 і 5 -- 6, яка група замкнена і в якому режимі показує точка, розташована на вертикальній осі.

На схемі управління також показані кінцеві вимикачі (Кв1 і Кв2), що знеструмлюють живлення двигуна в крайніх положеннях вихідного вала, пускові кнопки, що працюють у дистанційному режимі, при цьому потрібно врахувати, що реверс вала двигуна здійснюється подачею напруги на одну (кнопка П1) або другу (П2) обкладку фазозсувного конденсатора (С).

Схема включає і контактні групи (Р1 і Р2), які розташовані в регулюючому пристрої і керують виконавчим механізмом в автоматичному режимі (А).

Для управління трифазним виконавчим механізмом необхідне використання реверсивного магнітного пускача.

ЕМВМ служать для перетворення електричного струму в механічне переміщення з метою впливу на регулювальний орган об'єкта керування. Вони є найбільш розповсюдженими перетворювачами електричного сигналу в механічне переміщення. ЕМВМ набули застосування в якості приводного або керуючого пристрою в ряді механізмів, електричних апаратах і реле.

Наприклад, у піднімальних і гальмових електромагнітах, у приводах для вмикання і вимикання комутаційних апаратів, в електромагнітних контакторах, в автоматичних регуляторах, у приводах для вмикання і вимикання механічних, пневматичних і гідравлічних ланцюгів, для зчеплення і розчіплювання обертових валів, відкривання і закривання клапанів, вентилів, заслінок, золотників на невеликі відстані до декількох міліметрів із зусиллям у кілька десятків ньютонів.

ЕМВМ здатні працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Однак електромагніти постійного струму застосовуються набагато ширше, ніж електромагніти змінного струму, оскільки при однакових розмірах вони розвивають більше тягове зусилля, мають більш високу стабільність параметрів, конструктивно простіше і дешевше. Для їхнього живлення використовується мережа змінного струму й вбудований випрямляч.

Характерною рисою таких пристроїв є їхня здатність працювати тільки в схемах двухпозиційного (“відкрите" - “закрите”) регулювання чи керування.

Це пояснюється тим, що регулювальний орган (вентиль, клапан і т.д.) може знаходитися тільки в двох кінцевих положеннях, що відповідають двом можливим положенням сердечника електромагніта. Наприклад: перше - струм включений, сердечник притягнутий і клапан відкритий; чи друге - струм відключений, сердечник не притягнутий і клапан закритий.

Принципово можливе створення багатопозиційного (на три положення і більш) виконавчого електромагнітного механізму. Однак рішення цієї задачі зв'язане зі значними труднощами, тому широкого поширення багатопозиційні приводи не одержали.

ЕМВМ у порівнянні з електродвигунними ВМ відрізняються простотою конструкції і схем керування, меншою вагою та розмірами і значно меншою вартістю. Завдяки відсутності редуктора вони більш надійні в експлуатації.

ЕМВМ за принципом дії розділяються на дві групи:

ь розраховані на тривале обтікання котушки соленоїда електричним струмом; при подачі напруги живлення якір соленоїда втягується (при цьому, наприклад, клапан відкривається), а повертається він у вихідне положення при знятті напруги (клапан закривається).

Основними недоліками при цьому є постійне споживання електроенергії і помилкові спрацьовування при зникненні напруги живлення.

ь з короткочасним обтіканням котушок соленоїда електричним струмом; вони складаються з двох електромагнітів - тягового і засувки. Тяговий електромагніт призначений для втягування якоря соленоїда, напруга живлення на його котушку подається короткочасно. Утримання якоря в робочому стані після знеструмлення тягової котушки здійснюється механічно спеціальною засувкою.

Повернення у вихідний стан здійснюється шляхом короткочасної подачі напруги на котушку електромагніта засувки, що звільняє поворотну пружину і якір соленоїда закривається.

За призначенням ЕМВМ розділяють на:

ь утримуючі, призначені для фіксації положення феромагнітних тіл, наприклад електромагніти для підйому предметів з феромагнітних матеріалів. Вони не здійснюють роботи, від них потрібна лише певна сила, на яку вони розраховуються;

ь приводні, котрі служать для переміщення виконавчих пристроїв, наприклад клапанів, золотників, заслінок. Вони використовуються також у контакторах, електромагнітних муфтах та ін. Ці електромагніти здійснюють певну роботу і тому розраховуються на певну силу і переміщення.

По роду струму в обмотці розрізняють електромагніти постійного і змінного струму. Електромагніти постійного струму поділяються на нейтральні, що не реагують на полярність напруги живлення, і поляризовані, реагуючі на полярність напруги живлення.

По конструктивному виконанню розрізняють електромагніти:

ь клапанні, із зовнішнім якорем, що притягується; вони мають невелике переміщення якоря (одиниці міліметра) і розвивають велике зусилля;

ь прямоходові, з поступальним рухом якоря; вони називаються соленоїдними електромагнітами, мають великий хід якоря і високу швидкодію.

5.2 Пневматичні виконавчі механізми. Монтаж, налагодження та експлуатація поршневих, мембранних, обертових виконавчих механізмів

5.2.1 Пневматичні дроселі й розподільники

Дросельні органи призначені для створення опору плину повітря. Вони діляться на постійні, регульовані й змінні.

Опір постійних дроселів не змінюється під час роботи пневматичного пристрою; опір регульованих дроселів перенастроюється вручну, а змінних - змінюється без участі людини під час роботи пневматичних пристроїв.

По характеру плину повітря в каналах дроселі підрозділяють на турбулентні й ламінарні.

Для турбулентних дроселів характерні малі відносини довжини каналу до діаметра. Плин у дроселях такого типу звичайно ухвалюють адіабатичним. Ламінарні дроселі характеризуються більшими відносинами їх довжини до діаметра.

Розподільники стисненого повітря (повітророзподільники, пневморозподільники) - це пристрої для включення/відключення подачі повітря або зміни напрямку потоку повітря, що подавати до різних пристроїв пневматичної системи.

По конструкції механізмів, що відкривають і закриваючих впускні й вихлопні отвору, розрізняють розподільники клапанні, золотникові й кранові. При дистанційному керуванні на розподільники подається електричний або пневматичний сигнал.

У поршневих, що стежать пневмоприводах у якості розподільників найчастіше використовуються циліндричні золотники, конструкції яких аналогічні гідравлічним.

5.2.2 Пневматичні підсилювачі

Пневматичні підсилювачі (ПП) призначені для посилення сигналів по потужності й тиску. ПП діляться на два класи:дросельні й струминні. Найпоширеніші дросельні ПП типу сопло-заслінка й золотники. Підсилювач типу сопло-заслінка є окремий випадок міждросельної камери. До струминних підсилювачів ставиться струминна трубка.

Золотникові ПП по своїй конструкції й принципу дії практично не відрізняються від аналогічних гідравлічних золотникових підсилювачів.

Через малу в'язкість повітря витоку в пневматичних золотниках великі, тому зазор між штоком і втулкою золотника необхідно робити якнайменше ( для золотників з діаметрами 10...25 мм не більш 0,010 мм).

Тому що повітря не має змащувальну здатність, слід уникати конструкцій пневматичних золотників з більшим числом тертьових поверхонь і поєднувати матеріали з гарними антифрикційними властивостями при відсутності змащення.

Перевага пневматичних золотників полягає в тому, що масова витрата повітря, а отже, і гідродинамічні сили, що діють на них, порівняно невеликі. Тому для привода пневматичних золотників можна використовувати малопотужну систему.



5.2.3 Пневматичні механізми

Пневматичний мембранний виконавчий механізм (ПМВМ) - ЇМ, у якому переміщення вихідного органа (штока) досягається зміною тиску повітря на мембрані.

Завдяки простоті пристрою, швидкодії й надійності ці ЇМ одержали широке поширення в промисловості головним чином для переміщення РО в системах автоматичного регулювання й дистанційного керування запірними пристроями, а також для приведення в дію реле різних захисних пристроїв (реле спрацьовує, коли тиск, що діє на мембрану ПМВМ, досягає заданого значення).

Основні параметри, що характеризують ПМВМ: діапазон зміни командного тиску повітря, що діє на мембрану, ефективна площа мембрани й хід штока.

Пружним елементом ПМВМ звичайно служить еластична гумовотканинна мембрана. При визначенні зусилля мембрани необхідно враховувати її твердість, збільшення якої зменшує чутливість ПМВМ.

Якість роботи ПМВМ залежить від їхніх статичних і динамічних характеристик.

Статична характеристика визначає залежність ходу штока ПМВМ від зміни тиску, що діє на мембрану; динамічна характеристика - час і характер спрацьовування при зміні вхідного командного тиску.

Динамічні параметри ПМВМ залежать головним чином від часуК наповнення й спорожнювання мембранної камери й задаються звичайно разом з характеристиками трубопроводів, що підводять.

Пневматичний поршневий виконавчий механізм (ППВМ) - виконавчий механізм, у якому переміщення вихідного органа (штока) досягається подачею стисненого повітря в циліндр, постачений поршнем.

ППВМ широко застосовуються в якості приводів у системах пневмоавтоматики, верстатобудуванні для приведення в дію затискних пристроїв і механізмів подачі для гальмування й ін. По конструкції ППВМ аналогічні силовим гідроциліндрам.

Пневмопривод поршневий автоматизований (ППА) - автоматичний керований пневматичний поршневий механізм. ППА широко поширені в металургійній промисловості, машинобудуванні й інших галузях виробництва.

Необхідна умова автоматизації пневмоприводіов - оснащення їх розподільниками стисненого повітря з дистанційним керуванням.

При автоматизації верстатів і верстатних ліній застосовують розподільники із пневматичним керуванням, команди на перемикання яких подаються, наприклад від пневматичних шляхових вимикачів. ППА підрозділяються на короткоходові й довгоходовіе.

У короткоходові ППА повітря подається у порожнину, яка розширяється, протягом усього часу їх ходу з одного крайнього положення в інше.

Плавність ходу при необхідності досягається застосуванням пневматичного дроселя.

Схеми автоматики короткоходових пневмоприводів порівняно прості й складаються з урахуванням графіка роботи механізмів у технологічному потоці. Командні імпульси в схеми подаються від датчиків автоматики, шляхових вимикачів і т.п.

Для запобігання удару в процесі руху необхідно з високою точністю подавати команди на початок і кінець гальмування протитиском. Такі пневмоприводи автоматизують за допомогою спеціальних мікропроцесорних засобів, які обчислюють для кожного ходу шлях гальмування залежно від швидкості руху поршня й тиску повітря в магістралі.

Пневматичні мембранні виконавчі механізми ( МІМ) діють під тиском повітря, що подається від стороннього джерела.

При цьому зусилля, що розвивається передається на регулюючий орган ( плунжер), який, переміщуючись, змінює прохідний перетин ( в клапанах АЛЕ воно зменшується, а в клапанах НЗ - збільшується), в результаті чого змінюється витрата середовища.

Пневматичні мембранні виконавчі механізми виготовляються прямохідними, у яких вихідна ланка ( шток) здійснює зворотно-поступальний рух, і коливальними, у яких вихідна ланка ( важіль) здійснює коливальний рух.



6. Специфіка використання засобів автоматизації на підприємстві

Найчастіше використовується на підприємстві регулятори температури типу РТ-0102. Регулятор призначений для вимірювання, автоматичного регулювання і сигналізації температури або іншої фізичної величини різних технологічних процесів. Регулятор відповідає обов'язковим вимогам ДСТУ 3462-1996.

Регулятор має три закони регулювання:

ь двопозиційний з можливістю сигналізації виходу вимірюваної величини за встановлені межіж

ь трипозиційний;

ь пропорційно-інетегрально-диференціальний (ПІД) з можливістю сигналізації виходу температури за встановлені межі.

Примітка - Можлива реалізація ПІД-регулятора для роботи з засувками, при якій відсутні дво - і трипозиційне регулювання.

Вихід регулятора є двоканальний(для двопозиційного та ПІД регулювання другий канал використовується для сигналізації) і реалізується х двох однакових або різних варіантів виходів (вихідних сигналів):

ь контакти елктромагнатного реле потужністю 100 Вт при напрузі комутації 220 В частотою 50 Гц;

ь вихід оптосимістора з максимальним значенням комутованої напруги 600 В і струму 1 А (тривалість 100 мкс) (перемикання відбувається при «переході через нуль» значення змінної напруги) або трифазний оптосимісторний вихід;

ь транзисторний ключ з максимальним значенням комутованої напруги 30 В і струму 50мА.

А. ПІД закон регулювання в регуляторі з комутованим виходом реалізується імпульсним вихідним сигналом, в якому змінною є шпаруватість імпульсів(наявна широтно-імпульсна модуляція).

Б. Можлива реалізація одно канального виходу регулятора, при якому відсутня сигналізація і трипозиційне регулювання.

Регулятор працює в комплекті з одним з первинних перетворювачів:

ь термоперетворювач опору з умовним позначенням номінальної статичної характеристики перетворення (НСХ) 50М, 100М, 50П, або 100П;

ь термоелектричним перетворювачем з НСХ XA(K), XK(L); ПП(S); ПП(R); ПР(В); ЖК(J); MK(T) або ВР(А)-1;

ь перетворювачем з уніфікованим вихідним сигналом постійного струму 0-5 мА, 4-20мА, 0-0, 1В, 0-1В, 0-10В або імпульсного сигналу амплітудою 24В +- 30% і частотою 0- 10000 Гц з можливістю задання початкового і кінцевого значення шкали індикації. Залежність: лінійна або відповідає температурній зміні е.р.с. вибраної термопари.

Для варіанту з струмовим входом в регуляторі передбачений вихід + 24В з максимальним струмом 20мА для живлення перетворювача з уніфікованим вихідним сигналом.

Умови експлуатації: Температура навколишнього повітря, С від 0 до 50

Відносна аологість при температурі 30 С не більше 95%

Атмосферний тиск, кПА від 84 до 106,7



7. Технічні характеристики, особливості монтажу контактних та безконтактних магнітних пускачів

Магнітний пускач-- апарат, що складається з контактора змінного струму і двох теплових реле, змонтованих у загальному кожусі. Реверсивний магнітний пускач має два контактори, один із яких увімкне двигун «уперед», іншої -- «назад».

У схемі силовий ланцюг і ланцюг керування підключені до одного джерела напруги -- електромережі змінного струму. Незважаючи на граничну простоту, схема виконує кілька важливих функцій керування.

Вона дозволяє здійснювати дистанційний пуск і зупинку двигуна, захищати двигун від перевантажень і коротких замикань, автоматично виключає двигун у випадку значного зниження або зникнення напруги в мережі.

Магнітний пускач на принциповій схемі

Магнітні пускачі змінного струму призначені для дистанційного керування асинхронними електродвигунами.

Виконують також нульовий захист, тобто при зникненні напруги або при зниженні на 40-60% від номінальної магнітна система відпадає і силові контакти размикаються. В комплекті з тепловим реле пускачі виконують також захист електродвигунів від перевантажень і від струмів, виникаючих при обриві однієї з фаз.

Найбільше застосування знайшли пускачі серії з контактною системою і електромагнітним приводом: ПМЕ, ПМА, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПМ12.

Пускачі випускаються у відкритому, захищеному і пиле і водонепроникливому виконанні, з тепловими реле і без них, бувають реверсивними и нереверсивними.

На вітчизняному ринці промислового обладнання присутні аналоги контакторів КМИ/КТИ - пускачі і контактори серії ПМ12, ПМЕ, ПМА, ПМЛ.

Структура маркування магнітних пускачів ПМЛ:

ПМЛ Х Х Х Х Х Х-ХХ

1 2 3 4 5 6 7

ПМЛ - серія пускачів магнітних

1 - величина пускача ПМЛ по номінальному струму в амперах

1 - 10 (16)А;

2 - 25А;

3 - 40А;

4 - 63 (80)А;

5 - 125А;

6 - 160А;

7 - 250А.

2 - виконання пускачів по призначенні і наявності теплового реле

1 - нереверсивний пускач ПМЛ без теплового реле;

2 - нереверсивний пускач ПМЛ с тепловим реле;

5 - реверсивний пускач ПМЛ без теплового реле с механічним блокування для степені захисту IР00, IР20 та з електричним і механічним блокуванням для степені захисту IР40, IР54;

6 - реверсивний пускач ПМЛ тепловим реле з електричним і механічним блокування;

7 - пускач ПМЛ зірка-а трикутник ступені захисту IР54;

3 - виконання пускачів по ступені захисту (ГОСТ 1425480) і наявності кнопок керування і сигнальної лампи

0 - IР00;

1 - IР54 без кнопок;

2 - IР54 з кнопками "Пуск" и "Стоп";

3 - IР54 з кнопками "Пуск", "Стоп" і сигнальною лампою (виготовляється тільки на напруу127, 220 и 380В, 50Гц);

4 - IР40 без кнопок;

5 - IР40 с кнопками "Пуск" и "Стоп";

6 - IР20;

4 - число і вид контактів допоміжного кола:

0 - 1з (на 10, 25А), 1з + 1р (на 40, 60А), змінний струм;

1 - 1р (на 10, 25А), змінний струм;

2 - 1з (на 10 - 63А), змінний струм;

5 - 1з (на 10, 25А), постійний струм;

6 - 1р (на 10, 25А), постійний струм;

5 - буква "Д", означає пускач ПМЛ с Iном=16А для 1-ої величини, Iном=80А для 4-ої величини, або із зменшими вагою та габаритами для 3-й величини ;

6 - буква "М", означає виконання пускачів з кріпленням як на стандартні рейки так і гвинтами до площини;

7 - кліматичне виконання (О, О) і категорія розміщення (2; 4) по ГОСТ 15150

Нормуючі технічні характеристики пускачів:

1) Максимально допустимий струм головного кола в амперах. Нормується для режиму роботи пускача АС-1, АС-3 або АС-4 окремо для кожного із значень напруг головного кола цепи, тобто робочої напруги пускача;

2)Максимально допустима напруга головного кола (В);

Напруга живлення втягувальної котушки (В). Може бути вибрано із ряду 24, 36, 42, 110, 220, 380В змінного струму. Деякі типи пускачів виготовляються з магнітною системою з живленням котушки керування постійним струмом, при цьому їх включають в коло змінного струму через випрямляч.

3) Комутаційна здатність Обчислюється в мілліонах циклів включення-виключення.

4) Максимально допустимий струм допоміжних контактів. Обчислюється в амперах при заданій напрузі на контактах.

5) Потужність, що споживається витягувальною котушкою (ВТ).

При виборі пускача широко застосовується термін «величина пускача».

Термін цей умовний і характеризує допустимий струм контактів головного кола пускача. При цьому розуміється, що напруга головного кола складає 380В і пускач працює в режимі АС-3.



Размещено на Allbest.ru

...