1 деңгей Реттелетін шамалар түрлері

Схемаларда пайдаланылатын басқа аспаптардың шартты белгілері 1-суретте көрсетілген. :

- атқару механизмі (жалпы белгі). Энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органның ережесі регламенттелмейді, – 1-сурет., а;

– энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды ашатын атқару тетігі-1-сурет., б;

– энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды жабатын атқарушы тетік-1-сурет., в;

- энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды өзгеріссіз жағдайда қалдыратын атқарушы тетік - 1-сурет., г;

- реттеуші орган (Ысырма, клапан және т. б.), - сурет 1. И

- ауа беруді тоқтату кезінде (қалыпты ашық) ашылатын реттеуші клапан – 1-сурет., к;

- ауа беруді тоқтату кезінде жабылатын реттеуші клапан – қалыпты жабық) - 1-сурет., л;

6. Қысымға анықтама беріңіз

Қысым – технологиялық процесте маңызды көрсеткіштердің бірі. Қысымды өлшеу бірлігі ретінде Халықаралық бірлік жүйесі бойынша паскаль (Па) қабылданған. Бірақта бұған дейін жүйеден тыс мынадай бірліктер қолданылды; кг/см² ,мм.сын.бағ және бар. Бұл бірліктер былай байланысты:

1 кгс/см² = 98066,5 Па; 1 мм.сын.бағ – 9,80665; 1 мм.сын.бағ – 133,322 Па; 1 бар-10⁵ Па.

Қысым өлшеу барысында міндетті түрде абсолютті, артық, атмосфералық және вакуумдық қысымдарды білу керек.

Абсолютті қысым – заттар күйінің параметрі (сұйықтықтың, газдардың және булардың) .

Артық қысым - абсолютті қысым мен атмосфералық қысым айфрмасы.

Өлшеніп жатқан қысымның түріне байланысты қысымды өлшеу құрылғылары келесілей жіктеледі.

Манометрлер – абсолютті және артық қысымды өлшеуге арналған.

Вакуумметрлер –вакуумды өлшеуге арналған

Мановакуумметрлер- артық қысымды жіне вакуумды өлшеуге арналған

Барометрлер – атмосфералық ауаны өлшеуге арналған.

2деңгей

4. Автоматты реттегіштер түрлері

Автоматты реттеу өндірістік процестерді комплексті автоматизациялаудың ең қиын облысы жіне үздіксіз технологилық процестерді басқарудың кеңтараған түрі.

Автоматты реттеу жүйесі технологиялық режим процестерін қалпына келтіреді. АРЖ жұмысының нәтижесінде технологиялық параметлерді адамның көмегінсіз бірқалыпты күйде реттеп отырады.

АРЖ реттеу объектісі мен автоматтандыру техникалық құралдардан тұрады.

Автоматты реттегіш - бұл берілген мәліметке технологиялық параметрлерін сақтау мақсатында технологиялық процеске әрекет ететін қондырғылар. Технологиялық параметрлерді өлшеу үшін сезгіштік элемент қолданылады.

Автоматты реттегішштер мақсаты, әрекет принципі, құрылымдық ерекшеліктері, қолданылатын энергия түрі, реттеуші әсердің өзгеру сипаты және т. б. бойынша жіктеледі.

Әрекет принципі бойынша олар тура және жанама болып бөлінеді. Тура әсер ететін реттегіштер сыртқы энергияны басқару процестері үшін пайдаланбайды, ал басқару объектісінің өзінің (реттелетін ортаның) энергиясын пайдаланады. Мұндай реттегіштердің мысалы-қысым реттегіштері. Оның жұмысы үшін сыртқы энергия көзі қажет.

Пайдаланылатын энергияның түрі бойынша олар электрлік, пневматикалық, гидравликалық, механикалық және аралас болып бөлінеді. Қолданылатын энергия түрі бойынша реттегішті таңдау реттеу объектісінің сипатымен және автоматты жүйенің ерекшеліктерімен анықталады. Қазіргі заманғы басқару жүйелерінде сандық бағдарламалық реттегштер қолданылады.

Автоматты реттегіштер іс әрекеттердің түрлеріне байланысты үздікті және үздіксіз болып бөлінеді

Қазіргі уақытта Өнеркәсіпте қолданылатын автоматты реттегіштерді бірқатар тән белгілер бойынша жіктеуге болады:

- бір реттелетін шаманың реттеуіштері (температура, қысым, құрам);

- әмбебап реттегіштер

2.жұмыс жасау тәсілі бойынша (яғни реттеуші органға әсер ету сипаты)):

- бөгде энергия көзін талап етпейтін тікелей әрекетті реттегіштер;

- реттеуші органның орнын ауыстыру сырттан келетін энергия есебінен жүргізілетін тікелей емес іс-әрекетті реттегіштер.

3.Реттеу түрі бойынша:

- физикалық шамалардың уақыт бойынша тұрақты мәнін қолдайтын тұрақтандырушы реттегіштер;

- берілген бағдарлама бойынша реттелетін шамалардың мәнін өзгертетін бағдарламалық реттегіштер;

-қандай да бір басқа шамалардың өзгеруіне байланысты реттелетін шамалардың мәнін қолдайтын бақылаушы реттегіштер;

Автоматтандырудың функционалдық сұлбалары (АФС) Автоматты бақылаудың, технологиялық процесті басқарудың және реттеудің жекелеген тораптарының функционалдық-блоктық құрылымын және басқару объектісін автоматтандыру құралдарымен және аспаптармен жарақтандыруды анықтайтын негізгі техникалық құжат болып табылады.

АФС әзірлеу кезінде ескерілетін қағидаттар:

1. 
   Схемаларды әзірлеу процесінде технологиялық процестердің қолданыстағы талаптары ғана емес, сондай-ақ оларды жаңғырту мен дамытудың перспективалары, сондай-ақ автоматтандырудың техникалық құралдарын дамыту ерекшеліктері мен оларды енгізу тәжірибесі ескерілуі тиіс.
   
2. 
   Автоматтандыру жүйелерін жобалау кезінде жүйені кезең-кезеңімен - жергілікті жүйеден толық кешенге дейін, міндеттер мен басқару функцияларын қамту деңгейінің жоғарылауымен жүзеге асыру керек..
   
3. 
   Құралдар мен автоматика құралдарын таңдау оларды басқару жүйесіне кіретін сәйкес құрылғылармен ақпарат алмасу үшін пайдалану мүмкіндігін ескере отырып жасалуы керек.
   
4. 
   Технологиялық процестерді автоматтандыру жүйелері коммерциялық қол жетімді автоматика мен компьютерлік технология негізінде құрылуы керек.
   
5. 
   Жедел қалқандар(оперативті щит) мен пульттерге шоғырланған аспаптардың, аппаратураның және сигнал берудің саны шектеулі болуы тиіс. Аппаратураның артығы оның жетіспеушілігінен кем емес зиянды болып табылады. Артық аппаратура пайдалануды күрделендіреді және қызмет көрсететін жедел персоналдың назарын технологиялық процестің барысын анықтайтын негізгі аспаптарды бақылаудан алаңдатады, орнату құнын ұлғайтады және монтаждау жұмыстарының мерзімін ұзартады.
   

Автоматтандырудың функционалдық схемаларында жабдықтың нөмірленуі екі тәсілмен жүзеге асырылады.

1. 
   Біріншісі-объектінің атауы нақты жабдықтың ішінде сөздермен жазылады (бір, екі сөз, мысалы, пісіру қазандығы).
   
2. 
   Екіншісі-жабдық контурының ішіндегі араб цифрымен (ортасында немесе контурлық бейненің ішіндегі кез келген бір бұрышта).
   

Автоматтандырудың функционалдық сұлбалары (АФС) Автоматты бақылаудың, технологиялық процесті басқарудың және реттеудің жекелеген тораптарының функционалдық-блоктық құрылымын және басқару объектісін автоматтандыру құралдарымен және аспаптармен жарақтандыруды анықтайтын негізгі техникалық құжат болып табылады.

1. 
   негізгі технологиялық жабдықтар;
   
2. 
   сұйықтық, газ және бу ағынының коммуникациялары
   
3. 
   автоматтандыру құралдары мен аспаптары
   

Технологиялық процестерді автоматтандыру схемаларында өлшенетін шамалардың белгілері, аспаптардың функционалдық белгілері, байланыс желілері, сондай-ақ аспаптар мен автоматты құралдардың шартты графикалық белгілерін құру тәсілдері технологиялық объектіде орнатылған жергілікті өлшеу және түрлендіргіш аспаптар шеңберлер түрінде автоматтандырудың функционалдық схемаларында (АФС) бейнеленеді.(а,б)

Егер аспаптар орталық немесе жергілікті операторлық үй-жайларда қалқандар мен пульттерде орналасса, онда шеңбер ішінде көлденең бөлу сызығы жүргізіледі (1, в, г суретті қараңыз).

Егер шеңбер сәйкес келетін функция бөлінген басқару жүйесінде іске асырылса (мысалы, компьютерленген жүйеде), онда шеңбер квадратқа жазылады (1, д суретті қараңыз).

Схемаларда пайдаланылатын басқа аспаптардың шартты белгілері 2-суретте көрсетілген. :

- атқару механизмі (жалпы белгі). Энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органның ережесі регламенттелмейді, – 2-сурет., а;

– энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды ашатын атқару тетігі-2-сурет., б;

– энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды жабатын атқарушы тетік-2-сурет., в;

- энергия беруді немесе Басқару сигналын тоқтату кезінде реттеуші органды өзгеріссіз жағдайда қалдыратын атқарушы тетік - 2-сурет., г;

- реттеуші орган (Ысырма, клапан және т. б.), - сурет 2. И

- ауа беруді тоқтату кезінде (қалыпты ашық) ашылатын реттеуші клапан – 2-сурет., к;

- ауа беруді тоқтату кезінде жабылатын реттеуші клапан – қалыпты жабық) - 2-сурет., л;
3 деңгей
3. Детекторлы хроматографиялық талдау тәсілі

Хроматографиялық талдау эдісін 1903 жылы орыс ботанигі М.С. Цвет ашқан. Ол бірінші жұмыстарында өсімдіктердің біртекті жасыл пигменті - хлорофилл шын мэнінде бірнеше заттардан тұратындығын көрсеткен.

Хроматографиялықлық талдау тәсілі -араластырылмайтын және бір-біріне қатысты қозғалатын фазалар жүйесінде олардың қозғалу жылдамдығының айырмашылықтарына негізделген заттар қоспаларын бөлу әдісі.

Детектеу жүйесі бинарлық қоспалардың физикалық немесе физикалық-химиялық қасиеттерінің тиісті өзгерістерін (таза газбен салыстырғанда газ тасымалдаушы компонент) электр сигналына түрлендіреді. Сигналдың шамасы компоненттің табиғатына да, оның талданатын қоспадағы құрамына да байланысты.

Негізгі хроматографиялық сипаттамалары болып уақыты ұстап қалу және көлемді ұстап қалу болып табылады.

Хроматографиялық бағанада бөлінген қосылыстар детекторда тіркеледі. Жиі падаланылатын детекторлар- жылу өткізгіштікті өлшейтіндер, оны катарометр деп атайды. Катарометрдің жұмыс істеуі мына принципке негізделген: жылы заттың жылуын жоғалту жылдамдығы ортаның құрамына тәуелді.

Детектор колонка аркылы өтетін ерітіндідегі немесе газдың қүрамындағы өзгерістерді анықтау үшін қажет. Детектордың көрсеткіші электр сигналына түрленіп тіркейтін немесе жазатын құралға, мысалы, электронды потенциометрдің лентасына беріледі. Детектордың негізгі сипаттамасы сезімталдық, дететірлеу шектері, инерттілік жэне сигнал мэні мен концентрация арасындағы түзу сызықты тәуелділігінің диапазоны болып табылады. Детекторлар концентрацияның лезде өзгерісін көрсететін дифференциалдық жэне белгілі бір уақыт аралығындағы концентрацияның жалпы қосынды өзгерісін көрсететін интегралдық болып бөлінеді.

Интегралдық детекторларда анализденетін газ колонкадан шығатын жерінде белгілі бір ерітіндімен жұтылады, содан кейін жұтатын ерітінді немесе қалған жұтылмаған газ анализденеді. Егер тасымалдағыш көміртегі диоксиді болса, колонкадан кейін газ сілті ерітіндісі арқылы барботаждау жэне бұл сұйықтықпен жұтылмаган газдың көлемі өлшенеді. Интегралды детекторлардың артықшылықтары олардың қарапайымдылығы мен детектор көрсеткішінің заттың мөлшеріне түзу сызықты тэуелділігінің аймағының кеңінен қолданылуы болып табылады. Кемшіліктеріне елеулі инерциялыгы мен томен сезімталдылдығы жатады, осыған байланысты мұндай детекторлар қазіргі кезде сирек қолданылады

Кондуктометрия – қарапайым және талдап сұрыптаудың электрохимиялық әдісі. Кондуктометриялық әдістердің барлығы жылдамдығымен, өлшеуіш аспаптарының оңай табылуымен, жұмысының ыңғайлығымен, қанағатандырарлық дәлдігімен, өндірістік, технологиялық және лабораториялық жағдайларда талдауды автоматты түрде, әрі қашықтықтан жүргізу мүмкіндігімен сипатталады.Тікілей кондуктометрлік анықтаудың қателігі 1-2 пайыз. Ал белгілі арнайы бір жағдайды сақтағанда талдау қателігі 0,2 пайызға дейін азаяды.

Термокондуктометриялық Әдістің негізі-газдардың салыстырмалы жылуөткізгіштігін салыстыру. Көп компонентті қоспаны талдау кезінде тек бір компоненттің концентрациясын анықтауға болады, сонымен бірге қалған компоненттердің жылу өткізгіштігі шамамен бірдей болуы тиіс. Бұл әдіс жану өнімдеріндегі С02, Н2, S02 анықтау үшін қолданылады, бұл ретте осы компоненттердің бірін анықтау кезінде басқаларының екеуі газ қоспасынан шығарылуы тиіс.

Тікелей кондуктометрия әдісі зат концентрациясын ерітіндінің электр өткізгіштігі бойынша анықтайды. Бұл әдіс негізінен құрамдас бөлікті ерітінді үшін немесе оның құрамындағы өзге қосылыстардың концентрациясы өзгеріссіз қалатың жағдайда тиімді. Анықталатын құрамдас бөліктің концентрациясы электр өткізгіштің ерітінді концентрациясына тәуелділігін сипаттайды.

Жанама кондуктометрия әдісі көп құрамды ерітіндідегі тек қана құрамдас бөлікті талдаған кезде кондуктометриямен қатар талдаудың басқада физикалық- химиялық әдістерін қолдануға негізделген. Сол сияқты жанама кондуктометрия әдісіне ерітіндідегі әйтеуір бір қосылыс немесе сумен әрекеттесіп, электр өткізгішті өзгертуге себепші болатын газдың концентрациясын анықтауда енеді.
5. Мембраналық орындаушы механизм
Пайдаланылатын энергияның түрі бойынша орындаушы механизмдер пневматикалық, гидравликалық және электрлік болып бөлінеді. Пневматикалық атқарушы механизмдер— мембраналық және поршенді болып бөлінеді.

Мембраналық орындаушы механизмдер тік, мембранамен жоғары орнатылады. Технологиялық құбырға оларды фланцтах немесе конустық бұрандада атқару механизмінің конструкциясына байланысты жалғанады .

Мембраналық орындаушы механизмдер (МИМ) бекіту-реттеу арматурасының әртүрлі түрлерін басқару үшін қолданылады. Басқару 2,5 кгс/см2 шартты қысыммен ауа ағынымен жүзеге асырылады. Мембраналық атқарушы механизмнің шығу элементінің шартты жүрісі мембраналық қуыстағы қысым 0,2-ден 1,0 кгс/см²-ге дейін ауыстыру диапазонында өзгерген кезде жүзеге асырылады.

Болжанатын жұмыстың мақсаты мен шарттарына байланысты МОМ қосымша жабдықпен жинақталуы мүмкін :

- пневмопозиционер

- электропневмопозиционері

Өнеркәсіпте қолданылатын пневматикалық орындаушы механизмдердің үш жалпы түрі бар: бір бағыттағы мембраналық орындаушы механизмдер, қос әрекетті мембраналық орындаушы механизмдер және поршеньді орындаушы механизмдер.

Бір бағыттағы мембраналық орындаушы механизмі бір бағыттағы әсердің механизмі ретінде жіктелген, себебі ауа қысымы тек бір порт арқылы ғана орындаушы механизмге енгізіледі және қысым мембрананың бір жағына ғана әсер етеді.

Мембраналық орындаушы механизмнің мұндай түрі отын желісінде клапанның қозғалысын басқару үшін пайдаланылуы мүмкін немесе қазандықтағы қоректік су шығынын реттеу үшін, қазандықтағы су ағынын тоқтату өте қауіпті болып келеді.

Қос әрекетті мембраналық орындаушы механизмдер

Қос әрекетті мембраналық орындаушы механиздер қысымды енгізу үшін екі портты қамтиды. Мұндай механизмдер жиі клапан орналастыру үшін кеңістік шектелген жерде қолданылады. Ауа қысымы екі бағытта қозғалу үшін күш береді және бір бағыттағы әрекеттегі мембраналық орындаушы механизмдерде пайдаланылатын қатты серіппені қолдануға ешқандай қажеттілік жоқ.

Жұмыс жасау принципі:

Атқару механизмінің басы екі секцияға немесе камераға, мембраналық және екі металл дискіге бөлінген. Әрбір камера үшін бір-бірден екі порт бар.

1. Төменгі портқа қоса берілетін ауа қысымы мембрана мен шток жоғары жылжытады;