Практическая работа №1. Тема: Построение структурных и функциональных схем технологических процессов.. Теоретические сведения.

Практическая работа №1

Тема: Построение структурных и функциональных схем технологических процессов.

Цель работы:Научиться читать и составлять простейшие структурные и функциональные схемы автоматических систем.

Теоретические сведения.

Информацию, подлежащую передаче, называют сообщением. В автоматике сообщением является электрический сигнал (сила тока, напряжение) определённой величины.

Автоматические устройства состоят из элементов, каждый из которых может выполнить одну простейшую операцию с сигналом — носителем информации. Системы автоматики состоят из отдельных, связанных между собой элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Элемент автоматики можно рассматривать как преобразователь энергии, на вход которого подается сигнал—некоторая величина X, а с выхода снимается сигнал— величина Y (рис. 1).

Рис. 1.1 Элемент автоматики.

Элементами автоматики в зависимости от назначения являются: объекты управления; датчики; усилители; устройства управления; исполнительные механизмы; пр. Различные элементы автоматики выполняют каждый свою функцию в управлении технологическим процессом.

Технологический процесс– это часть производственного процесса, содержащая действия, выполняемые в определенном порядке для изменения состояния объекта и определения этого состояния.Технологические процессы являются объектами управления.

Рис. 1.2. Упрощенная схема управления технологическим процессом

Датчики Д1 получают информацию о параметрах сырья, энергии и различных внешних воздействий; датчики Д2— о параметрах выходной продукции; датчики Д3— о текущем состоянии объекта управления.

Эта информация преобразуется датчиками во входные сигналы устройства управления. На основании информации датчиков устройство управления вырабатывает необходимые сигналы управления.

Устройствами, передающими управляющее воздействие, являются исполнительные механизмы ИМ. Они осуществляют непосредственное управление работой объекта управления.

Для изучения работы различных автоматических систем управления технологическими процессами используют их структурные, функциональные и принципиальные схемы.

Функциональная и структурная схемы систем автоматики (блок-схемы) используют для наглядности и изображении элементов автоматических систем и их функциональной зависимости. Они показывают общий принцип действия и структуру системы, служат для общего ознакомления с автоматическим устройством и являются основой для составления принципиальных схем.

Составные части системы (блоки) представляются геометрическими фигурами (прямоугольниками, кружками), а их взаимодействие – линиями со стрелками. Блоки обозначаются буквами (словами), соответствующими выполняемым ими функциям. Число блоков зависит от детализации функций, выполняемых в системе.

Каждый из видов автоматических систем имеют ряд общих функциональных узлов, позволяющих свести любую систему (управления, контроля, регулирования) к общей функциональной схеме.

Принципиальная схема дает подробное представление о работе и структуре автоматической системы.

На этой схеме элементы и связи между ними изображают в виде условных графических обозначений, установленных Государственным стандартом (ГОСТ). Позиционные обозначения устройств или элементов принципиальной схемы также определяются требованиями ГОСТа.

На рис. 3, а представлена простейшая принципиальная электрическая схема электропривода с двигателем постоянного тока, питаемым от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, и тахогенератором на валу двигателя.

Рис. 1.3. Схема электропривода: а — принципиальная; б — структурная

На структурной схеме (рис. 3, б) все три элемента системы изображены в виде прямоугольников, а функциональная связь между ними указана стрелками.

Для разработки системы автоматики нужно знать:

− Продукт, который мы хотим получить

− Операции, которые нужно выполнить для его получения

− Порядок выполнения операций

− Устройства, необходимые для выполнения этих операций

− Промежуточные величины, которые нужно контролировать для получения оптимального результата

12 Следующая ⇒