Разработка схем автоматического управления

Электрические схемы по функциональным признакам можно подразделить на схемы контроля, регулирования, программного управления, сигнализации, автоматической защиты и блокировки.

Схемы автоматического контроля предназначены для получения информации о состоянии объекта и о режимах работы. Контролю подлежат те величины, значение которых необходимо для осуществления пуска, наладки и нормального ведения технологического процесса. К контролируемым показателям относятся нерегулируемые режимные параметры и входные воздействия, при изменении которых на объект будут оказывать­ся возмущающие воздействия. При выборе контролируемых параметров следует руководствоваться тем, чтобы при минимальном числе они давали наиболее полное представление о контролируемом процессе.

Автоматический контроль может осуществляться при помощи отдель­ных приборов, предназначенных для визуального наблюдения за парамет­рами процесса, а также при помощи системы контроля, во многих случа­ях являющихся составной частью системы управления, регулирования и

защиты.К группе приборов контроля относятся манометры, термометры, влагомеры, уровнемеры, расходомеры и другие. Контрольно-измеритель­ные приборы устанавливают непосредственно у агрегатов и установок (местный контроль), а также на щитах и пультах (дистанционный конт­роль). Для дистанционных систем большое значение имеют устройства обегающего контроля (например с шаговым искателем), позволяющие ав­томатически измерить многочисленные параметры при помощи одного или небольшого числа приборов.

Если необходимо контролировать большое число идентичных пара­метров сложного разветвлённого производства, применяют специальные машины централизованного контроля типа "Марс", "Амур", "Зенит" и

другие.

Схемы автоматического регулирования предназначены для поддержа­ния постоянного значения параметров процесса (стабилизирующие авто­матические системы), а также для изменения их по заранее заданной программе (программные, следящие и другие). В этих системах информа­ция о состоянии параметров при помощи датчиков поступает в управля­ющее устройство и затем в исполнительные органы, через которые авто­матическая система воздействует на объект, изменяя управляемые пара­метры в требуемом направлении. Системы автоматического регулирования являются замкнутыми системами: в них воздействия передаются как от объекта к управляющему устройству (контрольные воздействия), так и от управляющего устройства к объекту (управляющие воздействия).

Эти системы составляют наиболее важную группу автоматических систем управления технологическими процессами.

Схемы программного управления служат для автоматического управ­ления технологическими процессами путем включения и отключения раз­личных механизмов, машин и аппаратов по заранее заданной программе. Их применяют для управления объектами периодического действия, а так же при автоматизации хорошо изученных процессов, поддающихся расче­ту, в которых возмущающие воздействия могут быть учтены и компенси­рованы.

В программных системах управления используют такие устройства, как КЭП-12У, МКП, КА-24, 2РВМ, ВС-10 и др.

Автоматические устройства схемы сигнализации служат для автома­тического оповещения обслуживающего персонала о наступлении тех или иных явлений в управляемом объекте путем подачи световых или звуко­вых сигналов. Световые сигналы подаются при помощи электрических ламп, звуковые - при помощи звонков, гудков и сирен. Используются также автоматические устройства, подающие одновременно световой и звуковой сигналы, причем звуковой сигнал служит лишь для оповещения оператора о факте появления события,а световой указывает на место и характер данного события. В таких схемах звуковой сигнализатор рабо­тает с несколькими световыми.

Сигнализация по назначению может быть разделена на два вида:
- сигнализация контрольная (положения);

- технологическая, которая может быть:

а) предупредительной;

б) аварийной.

Контрольная сигнализация указывает на состояние объекта (включен, отключен) и на положение регулирующих органов в данный моменте (открыты, закрыты). На рисунке 5.1 приведены три схемы включения сигнальных ламп. В первом случае (рис 5.1, а) лампа горит, когда

магнитный пускатель КМ включен: неисправность лампы равносильна ложному сигналу, т.к. погашенная лампа сигнализирует об отключении.

От этого недостатка свободна схема с двумя лампами (рис 5.1,6).
В любом положении магнитного пускателя одна из ламп горит

(HL1 - пускатель включен, HL2 - пускатель отключен). Если обе лампы погашены, то сигнализация неисправна. На рисунке (5.1, в) показана сигнализация с одной лампой. Когда пускатель КМ включен, лампа горит полным накалом, если отключена неполным, благодаря диоду VD.
Предупредительная технологическая сигнализация оповещает оператора об отключении параметров процесса, свидетельствующих о возник­новении предаварийного режима. Оператор при получении такого сигнала должен срочно принять меры для предотвращения аварии. В схемах предупредительной сигнализации контакты датчиков сигнализируемых величин включаются в цепь питания сигнальных ламп и звуковых сигнализаторов непосредственно или через промежуточное реле. В цепях сигнализации предусматриваются кнопки снятия звукового сигнала. Кроме того для проверки исправности системы сигнализации в схемах устанавливают специальные контрольные лампы.

Рис. 5.1. Схемы включения сигнальных ламп.

Аварийная сигнализация оповещает оператора о недопустимых зна­чениях параметров процесса, о возникших поломках или отключении ус­тановки. Обычно аварийные сигналы подаются мигающим светом или зву­ками резкого тона, так как в этом случае требуется немедленное вме­шательство обслуживающего персонала в ход процесса (работу установки или агрегата). Одновременно с появлением аварийного сигнала должны сработать устройства автоматической защиты, блокировки и т. п.

Технологической сигнализации подлежат в первую очередь парамет­ры, изменение которых может привести к аварии или серьезному наруше­нию технологического процесса (например, давление в котле, темпера­тура в инкубаторе и т.п.). Сигнализация также срабатывает, если прекратилась подача теплоносителей, электроэнергии, появился брак

продукции и т.п.

Устройства и схемы автоматической защиты предназначены для пре­дотвращения аварий на производстве. Эти устройства должны реагиро­вать на нарушения нормального режима работы установки (агрегата) и воздействовать на управляемый объект таким образом, чтобы предава­рийный режим не перешел в аварийный. В некоторых случаях устройства автоматической защиты сами восстанавливают нормальный режим работы установки, но чаще всего они отключают установку от источника пита­ния и управляющих воздействий. Необходимо изыскать такие защитные устройства, которые могли бы предотвратить аварию без остановки агрегата.

Например, защита от повышения давления в первом котле осущест­вляется предохранительными клапанами, открывающими отверстия в ат­мосферу для снижения давления.

Устройства и схемы автоматической блокировки служат в схемах управления электроприводами машин (агрегатов) для обеспечения необ­ходимой последовательности включения и отключения отдельных ее эле­ментов. Наличие блокировок предотвращает повреждения отдельных час­тей механизмов, работающих согласованно, устраняет опасность выхода из строя оборудования в результате неправильных действий обслуживаю­щего персонала и повышает надежность установки в целом.

Блокировка замыкающего контакта SB (рис 5.2, а) обеспечивает питание пускателя КМ при отпускании кнопки SB. Такая блокировка пре­дотвращает самозапуск механизма при внезапных исчезновениях и появ­лениях питающего напряжения, что исключает возможность несчастных случаев. Блокировка реверсивных магнитных пускателей исключает од­новременные включения пускателей КМ1 и КМ2 при замыкании или заеда­нии подвижной части аппаратуры, при неправильных действиях с кнопка­ми и т.д. (рис 5.2,б). На рисунке 5.2,в предусматривается включе­ние пускателя КМ2 только после включения первого пускателя КМ1. На рисунке 5.2,г изображена схема, предусматривающая только одновре­менную работу двух пускателей (двигателей).

Путевые блокировки ограничивают ход рабочего органа механизма при помощи путевых и конечных выключателей. Они предупреждают пов­реждение механизма и обеспечивают высокую точность выполнения техно­логической операции. На рисунке 5.2,д изображена схема управления реверсным электроприводом с ограничением перемещения рабочего меха­низма при помощи конечных выключателей SQ1 и SU2. Схема, показанная на рисунке 5.2,е позволяет автоматически останавливать механизм в двух заданных точках. Достигается это установкой путевых выключате­лей.

Рис. 5.2. Блокировочные связи в схемах автоматического управления

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: