bigpo.ru
добавить свой файл
1
Практическая работа №1.

Исследование структурной схемы автоматического контроля, управления и регулирования

I. Цель работы:

  1. Классификация электроизмерительных приборов.

  2. Условные обозначения в схемах управления.


II. Общие положения.

  1. Сущность и значение электрических измерений.

  2. Системы приборов.

  3. Расшифровка условных обозначений.

  4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.


III. 1. Сущность и значение электрических измерений.

Часть I

1. Для измерения электрических величин и магнитных величин служат электроизмерительные приборы:

и другие, а также их комбинации.

Процесс измерения состоит в сравнении измерений физической величины с ее значением, принятым за единицу.

Измерительные приборы обладают высокой точностью в работе, возможностью автоматизации процесса измерений и передачи показаний на большие расстояния, простотой ввода результатов измерений в электрические вычислительные устройства.

2. Системы приборов.

В зависимости от принципа действия наиболее употребительные системы приборов:

  • магнитоэлектрическая;

  • электромагнитная;

  • термоэлектрическая;

  • индукционная;

  • тепловая;

  • электронная (цифровая).

По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы делятся на:

  • вольтметры (для измерения напряжения и ЭДС);

  • амперметры (для измерения тока);

  • ваттметры (для измерения мощности);

  • частотомеры (для измерения частоты переменного тока);

  • фазометры (для измерения угла сдвига фаз);

  • омметры, мегаомметры (для измерения электрического сопротивления).

По роду электрического тока различают приборы:

  • постоянного тока;

  • переменного тока;

  • комбинированные.

По способу установки различают приборы:

  • щитовые (для монтажа на приборных щитах);

  • переносные.

На шкалу электроизмерительных приборов наносится ряд условных обозначений.

3. Расшифровка условных обозначений приведена в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение

Расшифровка

1,5

Класс точности 1,5



Постоянный ток

~

Переменный (однофазный) ток

~

Постоянный и переменный токи







Трехфазный ток







Прибор магнитоэлектрической системы














Прибор электромагнитной системы











Прибор электродинамической системы





Прибор индукционной системы


600

, ,


Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 600





Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ


На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений, некоторые из которых приведены в таблице 2.

Наименование прибора

Условное обозначение

Амперметр

А

Вольтметр

В

Ваттметр

W

Варметр

var

Омметр

Ω

Гальванометр

Г

Счетчик ватт-часов

Wh


Условное обозначение в схемах электронных (цифровых) приборов - ООО .

Часть II

Условные обозначения измеряемых величин выполняются следующими заглавными буквами:

Т – температура;

Р – давление (разряжение);

F – расход;

О – плотность;

L – уровень;

М – влажность;

Q – качество.

Функции, выполняемые приборами автоматически, обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

А – сигнализация;

С – регулирование (управление);

I – показания;

R – регистрация;

S – включение, отключение, переключение.

Пределы измеряемых величин обозначаются заглавными буквами латинского алфавита:

Н – верхний предел измеряемой величины;

L – нижний предел измеряемой величины.

Функциональные признаки приборов автоматического контроля, управления и регулирования обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

Е – первичные преобразователи (термопары, термометры сопротивления, сужающие устройства, датчики индуктивности, расходомеры и т.д.);

Т – приборы с дистанционной передачей показания (например: манометрические термометры, бесшкальные приборы);

К – приборы со станциями управления (например: переключатель автомат – ручное);

Y – преобразователь сигналов и вычислительных устройств.

В схемах автоматического контроля, управления и регулирования используются сочетания приведенных выше обозначений, например:

ТЕ – термопара;

РТ – бесшкальный манометр с дистанционной передачей показания.

4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.

Для измерения неэлектрических величин (тепловых, механических, магнитных, световых и других) в настоящее время применяются методы и средства измерения электрических величин. Для измерения любой неэлектрической величины методами и средствами измерений электрических величин необходимо иметь:

  • преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;

  • вторичный преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;

  • электроизмерительный прибор, воспринимающий электрическую величину вторичного преобразователя, причем электроизмерительный прибор градуируется в единицах измерения измеряемой величины.

В качестве первичных преобразователей (датчиков) используются: парометрические и генераторные датчики.

Парометрические датчики преобразуют неэлектрические величины в электрические параметры R, L, C.

Генераторные датчики преобразуют неэлектрические величины в ЭДС (термопары).

Упрощенная схема автоматического контроля, управления и регулирования температуры приведена на рисунке.


сеть





нагреватель

Тзад



ЭП

Y(t)


TY

y(t)


TE

Tпер



TIC

ТЕ – датчик температуры (термопара) первичный преобразователь;

TIC – устройство управления и регулирования температуры;

TY – вторичный преобразователь;

ЭП – электроизмерительный прибор (регулятор); электроизмерительный прибор задает значение температуры нагревания.

Термопары при нагреве формируют ЭДС, пропорционально температуре.

ЭДС – поступает на вторичный преобразователь, где формируется соответствующий электрический сигнал. Этот сигнал поступает на измерительный прибор для регистрации и сравнения с сигналом заданной температуры. При совпадении сигналов размыкается реле (находящееся в приборе) и тем самым прекращается нагрев нагревателя. При понижении температуры нагревателя ниже заданной реле прибора ЭП замыкается и тем самым процесс нагрева повторяется.

Теоретические материалы по данной работе:

И.А. Данилов, П.М. Иванов «Общая электротехника с основами электроники». Издательство 2Высшая школа», 2000 г. (стр. 318)


Одобрена

Предметной (цикловой) комиссией

электротехнических дисциплин.

Протокол № 7 от 15 марта 2006г.

Председатель В.К.Бекман