Реферат: Методические указания для выполнения контрольных работ по курсу «Автоматика и автоматизация производственных процессов»

АиАПП для ФПК гр. Ос2, Ос2а


ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ


Методические указания для выполнения контрольных работ по курсу «Автоматика и автоматизация производственных процессов» составлены в соответствии с учебными планами подготовки инженеров по автоматизации легкой промышленности заочной формы обучения.

Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, нужно внимательно ознакомиться с данными указаниями. Несоблюдение этих указаний может стать причиной того, что работа не будет даже принята к рецензированию. Нужно помнить, что выполнение контрольных работ является важным элементом в изучении теоретического материала. Все задачи нужно решать самостоятельно, используя проработанный теоретический материал. В случае затруднений, встречающихся при изучении той или иной темы, студент может обратиться в университет к преподавателю, ведущему данный предмет, за устной или письменной консультациями.

Задачи и вопросы для контрольных работ по различным разделам курса помещены ниже. К каждой задаче прилагается таблица с числовыми данными.


Требования, предъявляемые к оформлению контрольной работы:

Каждая работа выполняется в отдельной тетради, на обложке которой должны быть написаны: фамилия, имя, отчество студента: домашний адрес, номер учебного шифра, номер контрольной работы.

Условия задач и теоретические вопросы переписываются полностью без сокращений.

На каждой странице должны быть оставлены поля шириной не менее 3 см для замечаний рецензента.

Текст, формулы и числовые раскладки должны быть написаны четко и аккуратно, без помарок.

Схемы и графики должны быть выполнены с помощью чертежных инструментов.

В литературе, изданной до 1988 года, встречаются условные обозначения по старым, не действующим ГОСТ. При выполнении контрольной работы следует пользоваться ЕСКД и ГОСТ, действующими в настоящее время.

При описании схем контроля и автоматизации должно быть полностью объяснено назначение и взаимодействие всех элементов схемы.

В конце контрольной работы обязательно указать литературу, поставить дату выполнения работы и подписаться.

Если контрольная работа не зачтена, то все необходимые поправки должны быть сделаны в той же тетради после подписи рецензента.

Допущенная к защите контрольная работа предъявляется при сдаче экзамена. Студент должен быть готов дать пояснения по существу решения каждой задачи и ответам на теоретические вопросы, входящие в его контрольную работу.


Варианты контрольной выбираются в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки студента.


КОНТРОЛЬНАЯ работа


Контрольная содержит 6 вопросов и 3 задачи


^ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ:

Автоматизация технологических процессов (ТП). Основные понятия. Цели и задачи.

Понятия управления, объектов управления. Факторы, влияющие на автоматизацию ТП.

Автоматическое управление, регулирование и контроль.

Технические средства автоматизации.

Автоматизированные системы управления (АСУ) и их виды.

Классификация и состав АСУТП.

Виды управления в АСУТП.

Математическая модель объекта управления. Способы ее получения.

Системы автоматического регулирования (САР). Основные понятия и определения. Классификация и структура САР .

Системы с регулированием по отклонению. Понятие обратной связи Пример, применение.

Системы с комбинированным регулированием. Пример, применение.

Типовые динамические сигналы, используемые в САР.

Преобразование Лапласа. Понятие передаточной функции.

Характеристики САР (временные и частотные).

Структурные схемы САР и их преобразование. Эквивалентные передаточные функции.

Типовые динамические звенья. Классификация. Понятие, пример.

Простейшие звенья, их характеристики. Пример.

Понятие переходного процесса в САР. Виды переходных процессов.

Понятие устойчивости САР. Теорема Ляпунова.

Критерии устойчивости. Алгебраический критерий.

Частотные критерии устойчивости.

Качество процесса регулирования Прямые показатели качества.

Влияние параметров системы на качество и устойчивость.

Виды автоматических регуляторов. Законы регулирования.

Линейные регуляторы. П-, И-, ПД-регуляторы.

Линейные регуляторы. ПИ- , ПИД-регуляторы.

Нелинейные регуляторы. Двухпозиционное регулирование.

Элементы систем автоматики

Задатчики и элементы сравнения.

Функциональные преобразователи и усилители.

Исполнительные механизмы и регулирующие органы.

Автоматизированный электропривод (АЭП) технологического оборудования. Понятие и определение.

Функциональные схемы автоматизации. Обозначения. Гост.

Логические системы управления. Логические устройства. Логические функции. Примеры, применение.

Технологические измерения. Методы измерений. Структура измерительных устройств.

Измерительные схемы.

Требования к измерительным устройствам. Погрешности измерений. Класс точности.

Измерение температуры. Принцип действия измерительных приборов, области применения.

Измерение давления и разряжения. Жидкостные манометры. Пружинные и электрические манометры. Принцип действия, области применения.

Измерение расхода и количества вещества. Расходомеры. Принцип действия, области применения.

Счетчики. Принцип действия, виды, области применения.

Измерение уровня. Принципы действия устройств, виды, области применения.

Измерение плотности и вязкости вещества.

Контроль химического состава вещества.

Измерение механических параметров. Потенциометрические и тензометрические датчики. Принцип действия, области применения.

Измерение перемещений. Датчики положения, контактные и бесконтактные. Применение в отрасли.

Измерение влажности.

Измерение угловых перемещений.

Измерение скорости вращения.

Контроль количества штучных изделий.

Для обувных специальностей

1. САУ изготовления цельноформованных деталей.

2. САР жидкостных операций в кожевенном производстве.

3. Измерение и автоматический контроль площади кожи.

4. Контроль дефектов сырья.

5. Контроль геометрических параметров кожи (в т.ч. толщины).

6. САПР деталей верха обуви.

7. Автоматические системы термообработки в производстве искусственных кож.

8. Автоматизация процесса сушки в кожевенном производстве.

9. Система регулирования температуры в обувных сушилках.

10. Автоматизация процесса увлажнения.

Контрольные задания

Задача 1
Имеется три манометра различного класса точности “а” и с разными верхними пределами измерения Рlim [Н/м2]. Вычислить для каждого из трех манометров относительную погрешность измерения давления в котле с номинальным давлением Р [Н/м2]. Определить, какой из трех манометров обеспечит большую точность измерения. Данные приведены в табл. 1


Таблица 1

Вариант

Класс точности “а”

Верхний предел измерения Рlim, Н/м2.

Давление Р, Н/м2

1 приб.

2 приб.

3 приб.

1 приб.

2 приб.

3 приб.




0

1

1

0,5

3

3,2

6

2

1

1,5

2

2

4

3

3,2

3

2

0,5

1

0,5

7

5

10

4

3

0,1

0,5

0,5

10

5,2

5,5

5

4

1

1

1

3

3,5

4

2,5

5

0,5

1

1,5

6

5

4

3,5

6

2

3

4

4,8

6,3

5

4,5

7

1

2

2,5

10

6,3

5,5

5,5

8

1

1,5

0,5

5

4

10

1,5

9

0,1

0,1

0,5

6

5

1

1


Рекомендации к решению:

Погрешности измерений:

Абсолютная погрешность

,

где АИ – измеренное значение величины, при помощи измерительного прибора;

АД – действительное значение величины.


Относительная погрешность

.

Относительная приведенная погрешность (класс точности)

,

где N – диапазон шкалы измерительного прибора.

В данном случае необходимо определить значение относительной погрешности для каждого из приборов и сравнить их между собой. Прибор, имеющий меньшую относительную погрешность, является наиболее приемлемым для выбора.

ЗАДАЧА 2


Автоматическая система регулирования состоит из трех последовательно соединенных звеньев, охваченных отрицательной обратной связью (четвертое звено). Определить устойчивость системы, используя критерии: Гурвица, Михайлова и Найквиста. Устойчивость по критерию Найквиста определить по амплитудно-частотным характеристикам. Значения Т и К звеньев выбираются из табл. 2, в соответствии с номером варианта. Структурная схема системы представлена на рис.1.




Рис.1


Передаточные функции звеньев:

; ; ; .

Таблица 2

Вариант

Значения параметров звеньев

K1

K2

K3

K4

T1

T2

T3



15

1,2

0,5

1,1

0,25

2

1,5



42

1,5

2

1

0,1

2,5

1,3



20

2,5

0,1

1,5

0,75

1,5

1,25



10

4

0,8

0,9

0,5

8

2,5



25

2,5

0,5

1,2

1

5

0,1



12

8

0,8

0,8

0,2

3

1



14

5

0,4

10

0,5

5

2



8

6,5

1,2

0,1

0,3

10

0,75



7

10

2,5

0,9

0,5

5,0

1,6



10

8

4,5

1,2

0,8

10

2,5


ЗАДАЧА 3

Для одного из ниже перечисленных процессов (табл.7) разработать функциональную схему автоматизации.

ГОСТ, в соответствии с которым необходимо выполнять данные схемы, приведен в Приложении В.


Таблица 7

Вариант

Наименование процесса

Каналы регулирования и контроля

0.

Смеситель приготовления воды заданной температуры



1) Регулирования температуры в реакторе подачей горячей воды (ГВ).

2) Регулирование уровня подачей холодной воды (ХВ).

3) Двигатель перемешивания включается по функции времени (М).

4) Управление расходом по давлению в отводном трубопроводе.

1.

Химическая станция для приготовления растворов.




1) Регулирование концентрации раствора подачей компонента 1 (комп 1).

2) Двигатель перемешивания включается по функции времени (М).

3) Регулирования температуры в реакторе подачей пара в тепловую рубашку.

4) Регулирование подачи холодной воды (ХВ) по уровню раствора в реакторе.

2.

Приготовление двухкомпонентного раствора.



1) Контроль и регулирование дозирования компонента 1 (К1).

2) Контроль и регулирование дозирования компонента 2 (К2).

3) Двигатель перемешивания включается по функции времени (М).

4) Управление сливным клапаном по функции времени.

3.

Реактор подготовки раствора заданной температуры



1) Контроль и регулирование дозирования компонента (К) по наполнения емкости до верхнего уровня (ВУ).

2) Контроль и регулирование температуры в реакторе (включение/ выключение термоэлектрического нагревателя).

3) Двигатель перемешивания включается по функции времени (М).

4) открытие сливного клапана по функции времени, при достижении нижнего уровня (НУ) – закрытие.

4.

Пресс с обогревом (н/п влажно тепловая обработка)




1) Контроль и регулирование температуры нижней подушки (регулирование подачи пара).

2) Контроль и регулирование температуры верхней подушки (включение/ выключение термоэлектрического нагревателя).

3) контроль смыкания и размыкания подушек (управление двигателем М)

5.

Периодическая однозонная сушка.



1) Регулирование и контроль температуры в камере подачей пара в калорифер.

2) Управление двигателем конвейера по функции времени.

3) Управление интенсивности подачи нагретого воздуха (двигатель вентилятора) по влажности воздуха на выходе из камеры.

6.

Процесс разбраковки материала.



1) Двигатель М2 включается с кнопочной станции в начале цикла.

2) В зависимости от натяжения материала регулируется скорость М1.

3) Контроль качества перематываемого материала (контроль разнородных величин).

4) Контроль и регистрация

длины перематываемого материала.

7.

Химическая обработка материалов в потоке (ванна с раствором через которую протягивается материал).



1) Контроль и регулирование уровня раствора в ванне, подачей компонента (К).

2) На выходе из ванной контролируется качество обработки материала в зависимости от этого регулируется скорость перемещения материала.

3) Контроль и регулирования температуры раствора в ванне подачей пара.

8.

Вращающийся вал с обогревом



Двигатель вращения вала включается по функции времени (М1).

По соотношению температур пара и воды на выходе из барабана регулируется подача пара в калорифер.

Двигатель насоса (М2) включается в начале цикла, предусмотреть контроль скорости вращения двигателя с сигнализацией аварийного режима.

9.




Двигатель М включается в начале цикла и производит управление дозирующим конвейером. При достижении массы компонента в промежуточной емкости необходимого значения отключается М.

Клапан 1 (КЛ1) открывается при достижении необходимой массы и отключается, когда масса остатка продукта в емкости достигает минимального значения.

Клапан 2 (КЛ2) включается в начале цикла и по расходу регулируется подача второго компонента.


Примечание:

Канал контроля содержит – датчик, преобразователь, регистрирующее устройство с функцией отображения информации.

Канал регулирования содержит – датчик, преобразователь, управляющее устройство с функцией отображения информации (регулятор), аппаратуру управления, исполнительный механизм.


Литература


Анхимюк, В.Л. Теория автоматического регулирования / В.Л. Анхимюк, О.Ф. Олейко, Н.Н. Михеев. – Мн.: Дизайн ПРО, 2000. – 352 с.:ил.

Анхимюк, В.Л. Теория автоматического регулирования: Учеб. пособие для электротехн. спец. втузов / В.Л. Анхимюк. – 3-е изд., перераб. и доп.– Мн.: Высш. школа, 1979. – 352с.:ил.

Клюев, А.С. Автоматическое регулирование: Учебник для сред. спец. учеб. заведений /А.С. Клюев. – М.:Высш. школа, 1986. – 351с.:ил.

Автоматизация технологических процессов легкой промышленности: Учебник для вузов / Л.Н. Плужников, А.В. Елин, А.В. Кочегаров, В.Н. Наумов; Под ред. Л.Н. Плужникова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Легпромбытиздат, 1993.-368с.:ил.

Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для вузов / А.М. Корытин, Н.К. Петров, С.Н. Радимов, Н.К. Шапарев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Энергоатомиздат,1988. – 432с.:ил.

Айзенберг, Л.Г. Автоматизация производственных процессов и АСУ в легкой промышленности / Л.Г. Айзенберг, А.Б. Кипнис, Ю.И. Стороженко. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 304с.:ил.

. Автоматические системы управления обувных производств / Я.Ф. Чередниченко, И.В. Вайнтруб, В.Ф. Гончаренко и др. – К.: Техника, 1983. – 191 с.:ил.

Наумов, В.Н. Автоматика и автоматизация производственных процессов легкой промышленности: Учеб. пособие для вузов легкой пром-сти / В.Н Наумов, Л.И. Пятов. – М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1981. – 255с.:ил.

Средства автоматического контроля параметров технологических процессов текстильной промышленности / В.И. Киселев,, Н.А. Кобляков, Ю.В. Курланов и др.; Под ред. В.И. Киселева. – М.: Легпромбытиздат, 1990. - 224с.:ил.

Морозов, А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника: Учеб. пособие для инж.-экон. спец. вузов. – М.: Высш. школа, 1987. – 448с.:ил.

Автоматизация измерений и контроля электрических и неэлектрических величин: Учеб. пособие для вузов / Н.Д. Дуборовой, В.И. Осокин, В.Н. Протов, А.Д. Толчинский; Под ред. д-ра техн. наук А.А. Сазонова. – М.:Изд-во стандартов, 1987. – 328с.:ил.

Карташова, А.Н. Технологические измерения в текстильной и легкой промышленности: Учебник для студ. вузов, обуч. по спец. «Автоматизация и комплексная механизация химико-технол. процессов» / А.Н. Карташова, В.С. Дунин-Барковский. – М.: Легкая и пищ. пром-сть,1984. – 312с.:ил.



^ Содержание курса и рекомендации к решению задач

для КР по А и АПП

Повышение эффективности общественного производства предусматривает широкое применение систем автоматического управления технологическими процессами с использованием микропроцессоров и микро-ЭВМ, создание автоматизированных поточных линий, цехов, заводов.

Легкой промышленности нужны технологи, конструкторы, специалисты по организации производства и планированию, которые вместе со специалистами по автоматизации могли бы грамотно и эффективно участвовать в создании и внедрении сложной контрольно-измерительной аппаратуры, автоматических и автоматизированных систем управления технологическими процессами.

В настоящем курсе изучаются вопросы автоматического контроля параметров технологических процессов, элементы теории и техники автоматического управления, принципы построения систем автоматического управления и схем автоматизации производственных процессов в легкой промышленности.

^ Требования к изучению курса

Специалист должен:

иметь представление о принципах автоматического управления и регулирования, о низшей (САР) и высшей (АСУТП) ступенях управления, комплексной автоматизации процессов изучаемого производства;

знать и уметь использовать автоматические устройства и средства измерительной техники, их виды, назначение и области применения;

владеть умением постановки задачи автоматизации, подбора и сочетания автоматических устройств, пригодных для данной целевой функции;

иметь понятие о синтезе автоматических систем, об устойчивости и качественных показателях систем.

Минимум содержания образовательной программы:

понятие об автоматических системах управления технологическими процессами (АСУТП), цели, задачи, функции. Комплексная автоматизация отдельных технологических процессов изучаемого производства и оборудования ;

автоматические системы регулирования, задачи автоматического регулирования, анализ систем и их элементы, простейшие звенья, устойчивость и качество систем регулирования;

схемы автоматизации, элементы автоматики, виды автоматических регуляторов, понятие об автоматизированном электроприводе;

автоматизированный контроль параметров технологических процессов.

Учебным планом предусмотрены лабораторные и контрольная работы .

Основой изучения курса является самостоятельная работа студента с рекомендуемой литературой в период между сессиями.

Основными этапами учебного процесса являются: прослушивание лекций; самостоятельная работа по рекомендуемой учебно-методической, справочной и научно-технической литературе; выполнение контрольных заданий и лабораторных работ.

Завершается изучение курса сдачей экзамена.

Перед изучением дисциплины кафедра рекомендует студентам повторить основные положения курсов:

«Высшая математики», «Физика», «Электротехника и основы промышленной электроники».

^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Глава 1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Задачи автоматического регулирования технологическими процессами. Основные понятия теории автоматического управления и регулирования системами автоматического управления легкой промышленности. Принципы построения системы автоматического регулирования по отклонению. Структура, область применения в швейной и обувной промышленности (следящие системы регулирования, системы с программным управлением, сигнализирующие системы). Принципы построения САР по возмущению. Структура, область применения в швейной и обувной промышленности. Комбинированные системы регулирования. Статический и динамический анализ систем автоматического регулирования, важнейшие характеристики автоматической системы регулирования (временные и частотные). Типы переходных процессов. Понятие устойчивости систем автоматического регулирования, критерии устойчивости, качество систем регулирования управления.

^ Глава 2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ производственными ПРОЦЕССАМИ

Особенности автоматизации производственных процессов в легкой промышленности. Анализ производственных процессов как объектов управления. Задачи и алгоритмы оптимального автоматизированного управления производственными процессами. Примеры автоматизированных систем управления производственных процессов легкой промышленности. Типовые схемы автоматизации производственных процессов (функциональные, структурные и принципиальные). Основные законы регулирования. Линейные и нелинейные системы автоматического регулирования, регуляторы дискретного и непрерывного действия, их применение в швейном и обувном производстве.

Глава 3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ТЕХНИЧЕСКИЕ

^ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ


Основные методы автоматизированного контроля технологических параметров. Основы метрологии технологических средств автоматизации. Классификация и принцип работы измерительных приборов и устройств производственных процессов легкой промышленности. Технические средства автоматизации. Использование в системах автоматизации производственных процессов микропроцессорной техники, микро ЭВМ, дискретной и аналоговой аппаратуры и современных средств автоматизации.


Рекомендации к решению задачи № 2 (определение устойчивости САР):

При синтезе системы автоматического регулирования в первую очередь решается вопрос о ее устойчивости, а при анализе системы определяют область допустимых изменений ее параметров, при которых она сохраняет способность возвращаться к равновесному состоянию, т.е. является устойчивой.

Под устойчивостью понимается свойство системы приходить к новому установившемуся состоянию при действии на нее возмущения и возвращаться в исходное состояние после снятия возмущения.

Применение критериев устойчивости дает возможность судить об устойчивости АСР достаточно просто, позволяет установить причину неустойчивости, наметить пути и средства достижения устойчивости.

Анализ линейных систем на устойчивость выполняется с помощью критериев устойчивости, каждый из которых имеет свою область применения. Критерием Гурвица целесообразно пользоваться, когда характеристическое уравнение имеет степень не выше четвертой. Критерий Найквиста применяется для анализа одноконтурных систем, критерий Михайлова - для многоконтурных. Расчет устойчивости рассмотрим на примере структурной схемы, состоящей из трех звеньев (рис. 2).





Рис. 2


Передаточные функции соответственно:



где числовые значения всех параметров равны

Т1 = 0,05 сек; Т2 = 6 сек; Т3 = 0,001 сек; К= 40.

На основании структурной схемы запишем передаточные функции

для разомкнутой системы:; (1)

для замкнутой системы: (2)

Характеристическое уравнение замкнутой системы имеет вид

(3)


Расчет устойчивости по критерию Гурвица

В данном методе используется характеристическое уравнение (3). Подставив числовые значения, получим исходное уравнение для расчета:

0,003p3+ 0,306р2 +6,051р + 41 = 0

Согласно критерию Гурвица, замкнутая АСР устойчива, если коэффициенты характеристического уравнения и определители, составленные по таблице Гурвица: были положительны, то система устойчива.

В случае характеристического уравнения вида:

a3p3 + a2p2 + a1p +a0 =0.

Определитель находится следующим образом:



Тогда в нашем случае: =6,0510,306-0,00341=1,73.

Таким образом, согласно критерию Гурвица данная система устойчива, т.к. коэффициенты характеристического уравнения системы в замкнутом состоянии положительны и главные миноры матрицы, составленной из этих коэффициентов тоже положительны.

Расчет устойчивости по критерию Михайлова

Согласно критерию Михайлова, замкнутая САР устойчива, если годограф Михайлова, начинаясь на положительной оси действительных величин, обходит не нарушая порядка следования против часовой стрелки столько квадрантов, какова степень характеристического уравнения и не проходит через ноль.

Годограф получается из характеристического уравнения замкнутой системы (3) путем замены в нем р на j.

-0.003j3 - 0.03062 + 6.051j +41 = 0

Выделим действительную и мнимые части:

Re()=41-0.03062;

Im()=6.051j-0.003j3.

Строим годограф при изменении частоты 0  , задаваясь значениями  определим числовые значения Re() и Im().


Таблица 3



0

10

15

100



Re()

41

10,4

-27,8

-3024

-

Im()

0

57,5

53,7

-239,5

-


На основании полученных данных (табл. 3)строим на комплексной плоскости годограф Михайлова.




Рис. 3


Таким образом, согласно критерия Михайлова, система устойчива (рис.2).

Т.к. годограф начинается на положительном отрезке действительной оси и проходит последовательно три квадранта комплексной плоскости, что равняется степени характеристического уравнения, не проходя через начало координат.

^ Расчет по критерию Найквиста

При расчете устойчивости данным методом используется передаточная функция разомкнутой системы (2), по которой строится амплитудно-фазо-частотные характеристики (АФЧХ).

Передаточная функция разомкнутой системы (1):

;

или со значениями:

.

Комплексный коэффициент передачи W(j) запишется следующим образом:



Выделим действительную и мнимую части:






Строим АФЧХ при изменении частоты 0  , задаваясь значениями  определим числовые значения Re() и Im().


Таблица 4

w

0

0,15

1,807

5

10

100



Re(w)

40

21,946

0,000

-0,278

-0,263

-0,013

0

Im(w)

0

-20,057

-3,659

-1,263

-0,535

-0,001

0




Рис. 4


Так как АФЧХ разомкнутой системы не охватывает критическую точку (-1;0j), то замкнутая система при заданных параметрах устойчива.

Рекомендации к решению задачи № 3:

В качестве примера используем функциональную схему автоматизированной системы управления установкой конвективной сушки ткани (рис. 7).

Функциональная схема автоматизации процесса конвективной сушки состоит из трех контуров поддержания температуры в соответствующих зонах сушки (контуры 1, 2 и 3), контура поддержания температуры в камере расхолодки (контур 4), контура регулирования конечного влажности высушиваемого материала (контур 5). Также в схеме имеется задатчик температуры для трех зон сушки и камеры расхолодки 6 и пульт управления 7.

При включении сушильной камеры на пульте управления (7) задаются исходные параметры, т.е. задаются температуры для трех зон сушильной камеры и температура для камеры расхолодки. Это осуществляется задатчиком 6, который формирует задающие воздействия для регуляторов температуры 1б, 2б, 3б и 4б. Также задается конечная влажность высушиваемого материала.

Во время работы происходит постоянный опрос датчиков температуры рециркуляционного воздуха (1а, 2а, 3а и 4а) и конечной влажности материала (5а, 5б и 5в). При отклонении температуры воздуха от заданного задатчиком 6 значения соответствующий регулятор температуры (1б, 2б, 3б или 4б) формирует сигнал управления, который поступает на вентиль (для регуляторов 1б, 2б и 3б) или регулируемый электропривод вентилятора (для регулятора 4б). При этом вентиль изменяет количество пара для нагрева воздуха в соответствующей зоне сушки, а регулируемый электропривод (4в) изменяет скорость вращения, что изменяет поток холодного воздуха, подаваемый вентилятором в камеру расхолодки.

Сигналы с трех датчиков влажности (5а, 5б и 5в) поступают на преобразователь 5г, который служит для нахождения средней конечной влажности высушиваемого материала. Это значение поступает на микроконтроллер 5д, где сравнивается с заданным значением. При отклонении средней конечной влажности от заданного значения микроконтроллер вырабатывает управляющий сигнал, который, поступая на регулируемый электропривод 5е, изменяет скорость перемотки материала.

Наименование устройств, показанных на функциональной схеме, опишем в таблице 8.


Таблица 8.

Обозначение

Наименование




датчик температуры рециркуляционного воздуха или температуры воздуха в камере расхолодки




кондуктометрический датчик конечной влажности материала




регулятор температуры для трех зон камеры сушки или для камеры расхолодки с унифицированными сигналами на входе и выходе




исполнительный механизм, который представляет собой регулируемый электропривод




преобразователь для нахождения средней конечной влажности материала




управляющее устройство по контуру регулирования конечной влажности высушиваемого материала, которое выполняет функции индикации, управления и сигнализации




управляющее устройство по контурам регулирования температуры для трех зон сушки и камеры расхолодки, которое выполняет функции индикации, управления и сигнализации




преобразователь для согласования сигнала с устройства управления с входным сигналом электропривода регулирования конечной влажности материала




кнопочная станция





Приложение А


Комплексные числа

- комплексное число, где a и b – числа (1, 2, - 5, 1. 2 3 4);

j – или i- мнимая единица – равна отображена на комплексной плоскости.



Рис. 8


Действительная часть a Re Мнимая часть в Im

Модуль аргумент угол между Re и Im

^ Формы записи
Алгебраическая -

Показательная -

Геометрическая -

Комплексно сопряженное число для числа , является число

(изменяется знак мнимой части).

Действия с комплексными числами

и

сложение



вычитание



умножение


a) двух комплексных чисел в алгебраической форме



степени мнимой единицы








б) двух комплексных чисел в показательной форме




Деление


а) двух комплексных чисел в алгебраической форме




б) двух комплексных чисел в показательной форме




Деление на Z





числитель по правилу умножения


.


Приложение В


Гост 21.404-85(13.375-95 - новый)

^ АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ


1.1.Графические обозначения

1.1.1. Графические обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи должны соответствовать приведенным в табл. 1


Таблица В1

Наименование

Обозначение

1

2

1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):

а) основное обозначение


б) допускаемое обозначение






2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:

а) основное обозначение


б) допускаемое обозначение







3. Исполнительный механизм. Общее обозначение




4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:

а) открывает регулирующий орган


б) закрывает регулирующий орган


в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении









5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом

Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала



6. Линия связи. Общее обозначение




7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом




8. Пересечение линий связи с соединением между собой





1.2. Буквенные обозначения

1.2.1. Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать приведенным в табл. 2.

Таблица В2

Обозначение
^ Имеряемая величина
Функциональный признак

прибора

Основное обозна-чение измеряемой величины

Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину

^ Отображение информации

Формирова-ние выход-ного сигнала

Дополни-тельное значение

1

2

3

4

5

6

A

+

 

Сигнализация

 

 

B

+

 

 

 

 


C


+


 


 

^ Автоматическое регулирование, управление


 

D

Плотность

Разность, перепад

 

 

 

E

Электрическая ве-личина (см. п. 2.13)

 

+

 

 

F

Расход

^ Соотношение, доля, дробь

 

 

 

G

Размер, положение, перемещение

 

+

 

 


H


Ручное воздействие


 


 


 

^ Верхний предел измеряемой величины

I

+

 

Показание

 

 

J


+

Автоматическое переключение, обегание


 


 


 



















^ Продолжение табл.В2

1

2

3

4

5

6

K

Время, временная программа

 

 

+

 


L


Уровень


 


 


 

^ Нижний предел измеряемой величины

M

Влажность

 

 

 

 

N

+

 

 

 

 

O

+

 

 

 

 

P

Давление, вакуум

 

 

 

 


Q

Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.п. (см. п. 2.13)

Интегрирование, суммирование по времени


 


+


 

R

Радиоактивность (см. п. 2.13)

 

Регистрация

 

 


S


Скорость, частота


 


 

^ Включение, отключение, переключение, блокировка


 

T

Температура

 

 

+

 


U

Несколько разнородных измеряемых величин


 


 


 


 

V

Вязкость

 

+

 

 

W

Масса

 

 

 

 

X

Нерекомендуемая резервная буква

 

 

 

 

Y

+

 

 

+

 

Z

+

 

 

+

 


Примечание. Буквенные обозначения, отмеченные знаком +, являются резервными, а отмеченные знаком     не используются.


1.2.2. Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для указания дополнительных функциональных признаков приборов, преобразователей сигналов и вычислительных устройств, приведены в табл.В4.


1.3. Размеры условных обозначений

1.3.1. Размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации в схемах приведены в табл. 3.

1.3.2. Условные графиче