Основи автоматизації виробництва. Розрахунково - графічна робота з Інші. Робота № 524092

Основи автоматизації виробництва

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Розрахунково - графічна робота

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, КУЛЬТУРИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Розрахунково-графічна робота По курсу „Основи автоматизації виробництва” Вступ: Потрібно скласти структурну схему та підібрати прилади для вимірювання температури у межах 350-400° С з використанням приладів з уніфікованими сигналами. Структурні схеми визначають основні функціональні частини пристроїв і процесів, їх призначення і взаємозв'язки та використовуються для загального ознайомлення з об'єктом вимірювання. Вони будуються на основі вивчення і аналізу технологічного процесу на окремих об'єктах. Ці схеми розкривають внутрішні зв'язки між вхідними і вихідними величинами, які використовуються для контролю і вимірювань. Єдиної методики побудови структурних схем не існує. Вибір технічних засобів системи вимірювання проводять враховуючи наступні фактори: межі вимірювання контрольованого параметру та властивості вимірюваного середовища; умови вимірювання функції, які будуть виконувати засоби Структурна схема. Підбір приладів № Назва приладу Тип приладу Кількість приладів Коротка технічна х - ка приладу 1 Термоперетворювач опору Платиновий (ТОП) ТСП-1088 1 НСХ-100П, клас допуску В , межі вимірювання,- 200-600 °С, допустиме значення основної похибки,°С 0,3+0,005t 2 Уніфікуючий перетворювач Ш-79 1 Вихідний сигнал, 0-5мА 0-10В, НСХ-100П, межі вимірювання, -200-600 °С, допустима похибка 0,4%. 3 Прилад слідкуючого зрівноваження РП160М1-12 1 НСХ-100П, межі вимірювання 200-500° С, допустима похибка0,5%. Характеристика підібраних пристроїв. Первинні перетворювачі для вимірювання температури Термоперетворювачі опору. Принцип їхньої роботи ґрунтується на зміні опору провідників або напівпровідників від температури. Матеріали для виготовлення термоперетворювачів опору повинні мати високий і стабільний температурний коефіцієнти опору і стійкі фізико-хімічні властивості. До таких матеріалів належать платина, мідь, рідше нікель, вольфрам. Зміна опору провідників від температури описується рівнянням Rt=R0(1 + αt + βt2 + ...), (1.26) де α β-- термічні коефіцієнти; Rо - опір провідника за 0 °С. У практиці користуються лише першими двома членами ряду. При цьому рівняння (1.26) являє собою пряму лінію (рис. 1.20): Rt=R0(1 + αt) (1.27) Чутливий елемент термоперетворювача опору складається з каркаса, виконаного з кераміки, слюди чи скла, на який біфілярно намотано дріт діаметром 0,04...0,08 мм (рис. 1.21). До чутливого елемента припаюють виводи із срібного або мідного дроту. Його поміщають у сталевий чи латунний каркас з клемною головкою (рис. 1.22). Для збільшення теплового контакту між обмоткою та корпусом застосовують інколи обтиск останнього за формою чутливого елемента. У деяких випадках порожнини між обмоткою і корпусом заповнюють матеріалом з високим коефіцієнтом теплопровідності (порошок оксиду алюмінію). / Рис. 1.20. Статичні характеристики термометрів опору: 1 - металевого; 2 - напівпровідникового / Рис. 1.21. Будова термочутливого елемента термометра опору: 1 – срібні виводи; 2 - фарфорові намистини; 3 - алюмінієва стрічка; 4 - захисні слюдяні пластинки; 5 - платиновий дріт; б - центральна слюдяна пластина Біфілярне намотування усуває індуктивний опір котушки перетворювача під час його використання у схемах змінного струму. Термоперетворювачі опору класифікують за матеріалом, з якого виготовлено чутливі елементи, опорами Rо та R100 за температур 0 і 100 °С: W100=R100/R0=1+100α 2 3 / Рис. 1.22. Конструкція занурюваного термометра опору: 1 - сальниковий ввід; 2 - накривка вивідної головки; З - вивідна головка корпусу; 4 - захисна арматура; 5 - термочутливий елемент Вони мають доволі високу інерційність і значні розміри, що ускладнює, а в багатьох випадках виключає їхнє застосування. Стала часу термометрів звичайного виконання становить 3-4 хв, інколи й більше. Дослідженнями встановлено, що чим чистіший метал, тим більшим є значення відношення R100/R0. Платина є найкращим матеріалом для виготовлення термоперетворювачів опору, оскільки її легко можна отримати у чистому вигляді, вона має добру відтво- рюваність, хімічно інертна в окислювальному середовищі за високих температур і W100 = 1,385...1,391. Такі перетворювачі використовують для вимірювання температури в межах - 260...+1100 °С. Мідь - є одним із недорогих металів, що також можна легко отримати у чистому вигляді, і її використовують для виготовлення термоопорових перетворювачів для вимірювання температури в межах - 50...+200 °С. За вищих температур мідь активно окислюється. Відношення W100 = 1,426...1,428. Інші метали для виготовлення термометрів опору в Україні не використовують. Уніфікуючі (нормуючі) вимірювальні перетворювачі. Для перетворення сигналу термоопорових перетворювачів в уніфікований використовують аналогічні перетворювачі (рис. 2.21). Відмінність цієї схеми від попередньої полягає в тому, що в ній, замість коригуючого моста КМ, використовують вимірювальний незрівноважений міст ВМ, в одне з плечей якого за трипровідною схемою під'єднано термометр опору R,. До діагоналі живлення моста аб підведено стабілізовану напругу постійного струму. Вихідний струм перетворювача Івих. пропорційний до напруги Ucd у вимірювальній діагоналі моста, а співвідношення між ними становитиме Івих= k Ucd. Але оскільки напруга Ucd пропорційна до опору то і струмовий сигнал нормувального перетворювача пропорційний до опору термоперетворювача. / термометра опору Вториний прилад. Прилади слідкуючого зрівноваження. В останні роки вимірювальні прилади випускають на базі мікроелектронної та мікропроцесорної техніки, куди закладено принципово нові конструктивні рішення. Концерн "Львівприлад" налагодив виробництво реєструючих автоматичних одно- і багатоканальних приладів слідкуючого зрівноважування РП160, РП250 та Р100. їх призначено для вимірювання і реєстрування постійної напруги та струму, опору та індуктивності, а також тих неелектричних величин, які можуть бути перетворені в ці величини. Такі прилади застосовують для вимірювання і контролю параметрів технологічних процесів у різних галузях виробництва. Структурну схему приладу зображено на рис. 1.42. Принцип роботи РП160 ґрунтується на порівнюванні двох сигналів постійної напруги: вихідного сигналу первинного перетворювача Uвх і сигналу зворотного зв'язку UR1., що знімається з рухомого контакту реохорди R1. / Рис. 1.42. Структурна схема приладу слідкуючого зрівноважування РП160 Сигнал первинного перетворювача Uвх з виходу підсилювача П надходить на підсумовуючий підсилювач СП, куди також подається сигнал зворотного зв'язку UR1. Підсилений сигнал різниці напруг ±∆U з виходу підсумовуючого підсилювача СП надходить на компаратор КП, який формує два сигнали: сигнал знака ∆U(±∆U), що визначає напрямок обертання ротора МІ ("реверс"), і сигнал, що забезпечує під'єднання напруги +24 В до обмотки статора М1 ("межа"). Порядок комутації цієї напруги на обмотках статора М1 залежно від значення і знака ∆U і заданої швидкодії приладу визначає реверсивний лічильник РЛ, який керується прямокутними імпульсами від генератора Г через подільник частоти Д1 і дешифратор ДШ. За (∆U≠0) ротор М1 починає обертатися в той чи інший бік, залежно від знака ∆U. Ротор, кінематично пов'язаний з рухомим контактом реохорди R1, обертатиметься до того часу, поки ∆U не дорівнюватиме нулю. В момент рівноваги (∆U =0) положення вказівника на шкалі приладу визначає значення вимірюваного параметра. Частота комутації напруги +15 В на обмотках статора виконавчого двигуна М2 (швидкість переміщення діаграмної стрічки) задається генератором прямокутних імпульсів Г і подільником частоти Д2. Порядок комутації напруги на обмотках М2 визначається комутатором К. Двигун М2 через редуктор Р приводить в рух стрічкопротяжний механізм СПМ. Прилади випускають з уніфікованим вхідним сигналом, що дає можливість використовувати їх у складі вимірювальних і регулюючих систем на базі ЕОМ, а також для зв'язку з іншими системами сигналізації та регулювання. Короткі технічні характеристики приладів наведено в розділах, де описано їхнє застосування для вимірювання і контролю певних технологічних параметрів. Багатоканальні прилади мають те саме призначення, що й одноканальні, і дають змогу здійснювати вимірювання і реєстрування різних технологічних параметрів одночасно в 12 точках. Вони мають сигналізуючі пристрої із розділеними завданнями на кожному каналі. Одно- і багатоканальні прилади слідкуючого зрівноважування типу РП160АД призначені для експлуатації у важких умовах роботи. Розрахунок похибок. Для термоперетворювач опору платиновий (ТОП)- ТСП-1088 класу допуску В, що призначений для вимірювання температури в межах- 200-600°С, для номінальної температури 350-400°С, основна допустима похибка буде мати значення ∆=0,3+0,005t = 0,3 + 0,005*(350) =2,05° С ∆=0,3+0,005t = 0,3 + 0,005*(400) =2,3° С γ=∆/хN*100%=(2,05)/(350)*100%=0,57% γ=∆/хN*100%=(2,3)/(400)*100%=0,575% Похибка системи автоматичного вимірювання технологічного параметру складається з похибок вимірювання всіх приладів, які утворюють вимірювальне коло. Якщо похибки корельовані, то сумарна похибка системи визначається як середнє квадратичне значення цих похибок . γс= (γ²пп+ γ²уп+ γ²вп)¹/²=(0,575²+0,4²+ 0,5² )¹/² = 0,861% де γс - похибка системи вимірювання; γпп - похибка первинного перетворювача; γуп - похибка уніфікуючого перетворювача; γвп - похибка вимірювального (вторинного) приладу.

Розрахунково - графічна робота Інші

PCMX

23.05.2013 00:41

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись