Читайте также:
|
Общие сведения о системах автоматики
Автоматизация строительных машин заключается в применении технических средств и систем управления, освобождающих человека-оператора (полностью или частично) от непосредственного участия в процессах управления работой машины или комплектов машин. Развитие автоматических систем управления обусловлено необходимостью более высоких скоростей и усилий управления развивающейся техникой, значительно превышающих физические возможности человека; повышения технико-экономических показателей и обеспечения наилучших (оптимальных) режимов работы; снижения утомляемости операторов и, как следствие, повышения надежности их работы и снижения аварийности; создания новых средств управления рабочими процессами в условиях, опасных для жизни и здоровья человека или недоступных для него.
Управление любым техническим объектом (машиной, ее частью, комплектом машин, технологическим процессом и т. п.) состоит из контроля его фактического состояния и регулирования. В системе автоматического управления (САУ) все эти процессы выполняются без участия человека (оператора) по специальным программам. Управление заключается в формировании управляющих воздействий, обеспечивающих требуемое состояние или режим работы объекта управления, а также в их реализации. Автоматический контроль заключается в автоматическом получении информации о состоянии объекта или характере протекания технологического процесса, либо о наступлении их предельных значений, установленных нормативно-технической документацией. Автоматическое регулирование является разновидностью автоматического управления. Оно заключается в поддержании постоянства или изменения по требуемому закону некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс. Регулирование обеспечивается системой автоматического регулирования (САР).
Датчики контроля и регулирования
Датчиком или измерительным преобразователем называют средство измерения, преобразующее измеряемую физическую величину в сигнал для передачи, обработки или регистрации. Датчик преобразует одну физическую величину (давление, температуру, перемещение и т. п.) в другую, обычно в электрическую на основе пропорциональной связи собственных единиц измерения. Преобразователь, непосредственно воспринимающий параметр состояния, называют чувствительным элементом датчика. В простейшем случае датчик может состоять только из одного преобразователя, воспринимающего и преобразующего параметры состояния как, например, термометр сопротивления, термопар. Более сложные датчики могут состоять из нескольких преобразующих элементов. Параметр состояния, воспринимаемый чувствительным элементом датчика, называют входной величиной датчика, а сигнал последнего преобразующего элемента - выходной величиной.
Устройства, служащие для получения информации о положении элементов машин, механизмов или их частей путем преобразования линейных или угловых перемещений в электрические или другие величины, называют датчиками перемещения или положения. Они бывают контактными и бесконтактными. Простейшим контактным устройством двухпозиционного (релейного) типа для контроля положения механизмов или их частей является концевой или путевой выключатель (рис. 4.5). Для ограничения линейного перемещения применяют рычажные выключатели (рис. 4.5, а). При достижении механизмом или его частью крайнего положения этот механизм нажимает на рычаг 1 концевого выключателя, который переключает контактную группу 2.
Для ограничения углового перемещения механизма применяют шпиндельные выключатели (рис. 4.5, б). Шпиндельный выключатель представляет собой пару винт-гайка. При этом винт 3 соединен с контролируемым механизмом с помощью механической передачи (зубчатой, цепной и т. п.) 5. При его вращении гайка (кулачок) 4 перемещается в направляющих 6 до наезда на левый 7 или правый 8 выключатели, переключающие контактную группу.
Рис. 4.5. Концевые выключатели
В слаботочных САУ применяют микропереключатели (рис. 4.6) с двумя (замыкающим и размыкающим) контактами.
Рис. 4.6. Микропереключатель
Датчики углового положения (рис. 4.7) предназначены для контроля углового положения рабочего органа или рамы машины. Они бывают поплавковыми, маятниковыми и реостатными.
рис 4.7. Датчики углового положения
Группу датчиков силового воздействия составляют датчики давления жидкостей и газов, датчики деформации твердых тел и датчики колебаний. Для измерения давления применяют первичные преобразователи силы, связанные с изменением столба жидкости, перемещением упругих элементов, электрическим сопротивлением или электродвижущей силой.
При большой частоте колебаний давлений упругие чувствительные элементы из-за своей инерционности применять нецелесообразно. Для этого, а также для измерения деформаций применяют тензометрические и пьезоэлектрические датчики.
Для измерения уровня жидкости или сыпучих материалов применяют различные поплавковые и буйковые приборы, чувствительным элементом которых является плавающий или полностью погруженный в измеряемую жидкость поплавок (буек).
Для измерения и регулирования скорости вращения валов в машинах и механизмах применяют датчики угловой скорости (тахометры). Наиболее распространены механические и электрические тахометры. В механических тахометрах центробежного типа (рис. 4.16, а) за счет центробежных сил, возникающих при вращении чашки 1, шарики 2 отбрасываются на периферию, воздействуя на тарелку 3, поджимаемую к чашке пружиной 4. По осевому перемещению тарелки судят о скорости вращения измеряемого вала.
Рис. 4.16. Датчики угловой скорости
Для измерения скорости ветра при работе строительных кранов используют анемометры, датчиком которых является трехлопастная вертушка, вращающаяся со скоростью, пропорциональной скорости ветрового потока. Вертушка механически соединена с тахогенератором, сигнал от которого поступает на измерительный пульт. На передней панели пульта установлены: указатель скорости ветра, кнопка разблокирования выходного реле и три сигнальных лампы - белая, желтая и красная. Белая лампа загорается при включении анемометра в сеть, желтая - при увеличении скорости ветра до предельно допустимого значения, красная - при длительных порывах ветра предельно допустимой скорости. При этом выходное реле самоблокируется. После уменьшения скорости ветра кнопкой разблокирования реле схему измерительного пульта возвращают в исходное (рабочее) состояние.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 134 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ. | | | Основные положения |