Роль, значение и экономическая эффективность от внедрения автоматизации типовых технологических процессов
жүктеу/скачать 1,22 Mb.
|
GOSY
| Экзаменационный билет № 16
1. Принцип работы следящих систем. Следящая система управления — это система автоматического управления, в которой закон изменения регулируемой величины заранее неизвестен и управляемая величина воспроизводит произвольно изменяющееся задающее воздействие. По виду рабочей информации самонастраивающиеся системы подразделяются на системы экстремального регулирования и системы регулирования с самонастраивающимися устройствами. Пример следящей системы — радиолокационная станция, в её задачи входит сопровождение цели с заранее неизвестным законом движения. О динамических свойствах следящей системы можно судить по величине ошибки. Также сигнал ошибки в следящих системах является сигналом, в зависимости от величины и «характера» которого осуществляется управление объектом. Различают системы статические и астатические. Статические системы управляются значением ошибки: есть ошибка - есть управление в системе, больше величина ошибки - сильнее реакция системы. Так, если целью сопровождения радиолокационной станции является неподвижно висящий вертолёт, то станция, отработав ошибку, "замирает". Если цель-вертолёт начнёт движение, то появится ошибка и система "оживёт". Если траектория движения цели будет круговой с постоянной скоростью, на постоянной высоте с центром в точке, где находится радиолокационная станция, то ошибка (её "характер") будет постоянной. Системы способные автоматически выполнять свои функции при наличии ошибки постоянной величины называют астатическими. Следящая система может быть реализована с любым фундаментальным принципом управления и отличается от аналогичной системы программного управления тем, что вместо датчика программы в ней будет размещено устройство слежения за изменениями внешних воздействий. В следящих системах управляющее воздействие также является величиной переменной, но математическое описание его во времени не может быть установлено, так как источником сигнала служит внешнее явление, закон изменения которого заранее неизвестен. Так как следящие системы предназначены для воспроизведения на выходе управляющего воздействия с возможно большей точностью, то ошибка, так же как и в случае систем программного регулирования, является той характеристикой, по которой можно судить о динамических свойствах следящей системы. Ошибка в следящих системах, как и в системах программного регулирования, является сигналом, в зависимости от величины которого осуществляется управление исполнительным двигателем. 2. Исполнительные устройства с электромагнитным приводом. Классификация электромагнитов. Электромагнит (ЭМ) является наиболее распространенным преобразователем электрического сигнала в механическое движение. ЭМ получили применение в качестве приводных или управляющих устройств в ряде механизмов, электрических аппаратов и реле, например в подъемных и тормозных устройствах, приводах для включения и выключения коммутационных аппаратов, электромагнитных контакторах, автоматических регуляторах, приводах для включения и отключения механических, пневматических, гидравлических цепей, а также для сцепления и расцепления вращающихся валов, открывания и закрывания клапанов, вентилей, заслонок, золотников на небольшое расстояние до нескольких миллиметров с усилием в несколько десятков ньютонов. По назначению различают электромагниты: удерживающие, которые служат для фиксации положения ферромагнитных тел (например, электромагниты, предназначенные для подъема предметов из ферромагнитного материала, электромагнитные плиты для фиксации деталей на металлообрабатывающих станках, электромагнитные станки). Эти ЭМ не совершают работы, от них требуется лишь определенная сила, на которую они рассчитываются; приводные, которые служат для перемещений исполнительных устройств (например, клапанов, золотников, заслонок, железнодорожных стрелок), а также используются в контакторах, электромагнитных муфтах и др. Эти ЭМ совершают определенную работу и поэтому рассчитываются на определенную силу и перемещение; специальные, которые используются в ускорителях элементарных частиц, медицинской аппаратуре и др. По роду тока в обмотке различают ЭМ постоянного и переменного токов. ЭМ постоянного тока делят на нейтральные, не реагирующие на полярность управляющего сигнала, и поляризованные, реагирующие на полярность сигнала (когда на якорь действуют два независящих друг от друга потока). По конструктивному исполнению различают следующие типы ЭМ. Клапанные — с внешним притягивающим якорем (рис.2, а...г), при этом магнитные системы могут иметь различную форму: П-образный магнитопровод и сердечник круглого сечения; П-образнй магнитопровод и плоский якорь-ярмо; Ш-образный магнитопровод и сердечник круглого сечения; цилиндрический магнитопровод. В клапанных ЭМ происходит небольшое перемещение якоря (несколько миллиметров), благодаря чему они развивают большие усилия и имеют высокую чувствительность. Прямоходовые — с поступательным движением якоря. Используются они, как правило, в виде соленоидов и поэтому часто называются соленоидными ЭМ (рис.2, д, ё). Прямоходовые ЭМ имеют большой ход якоря, меньшие, чем клапанные, размеры и большее быстродействие, однако чувствительность у них меньше. По своему назначению прямоходовые ЭМ выполняются в двух вариантах: с неподвижным сердечником — «стопом» (см. рис.2, д, е); без сердечника со сквозным отверстием по оси катушки — так называемые длинноходовые электромагниты (см. рис.2. е, показан пунктиром). ЭМ с неподвижным сердечником создает большое усилие, значение которого возрастает по мере приближения якоря к сердечнику. Длинноходовые системы позволяют получить относительно большой ход якоря (до 200 мм) за счет удлинения катушки. Эти ЭМ применяются в установках, работающих в режиме кратковременной нагрузки, т.е. когда ток, проходящий через катушку, имеет большое значение, но не вызывает ее перегрева. С поперечным движением — якорь движется в поперечном направлении к средней линии между полюсами. Практическое использование получили следующие формы магнитных систем: с выступающим якорем — применяется при углах поворота якоря 25...40°; с вытягивающимся якорем— применяют при углах поворота якоря 10... 15 °. Позволяют получить тяговую характеристику любой формы (возрастающую, спадающую с любым углом наклона), что обеспечивается соответствующим выбора профиля якоря. В этих системах якорь подвешивается на пружине, а рабочий угол поворота якоря выбирается таким, чтобы он не занимал крайних положений против полюсов. Рассмотренные системы с движущимся в поперечном направлении якорем применяются в автоматических регуляторах, когда требуется получить большое значение коэффициента возврата. Кроме того, их удобно использовать в устройствах, работающих на постоянном токе (при переменном токе могут возникнуть вибрации якоря, в то время как зазор между полюсами и якорем должен быть постоянным). ЭМ состоит из магнитопровода и собственно катушки. Магнитопровод. В ЭМ постоянного тока магнитопровод выполняется сплошным из полосового или круглого материала — технически чистого железа марок Э, ЭА и ЭАА. Высокочувствительные электромагниты имеют магнитопровод из железоникелевых и железоникелькобальтовых сплавов, это пермаллои марок 79НМ, 79НМА и гайперники марок 50НП, 45Н, 45НП. Широкое применение в магнитопроводах быстродействующих ЭМ нашли легированные кремнием стали марок Э11, Э21 и т.д. Легирование электротехнических сталей кремнием обусловливает значительное повышение электросопротивления. При этом уменьшаются потери энергии на вихревые токи, что позволяет применять сталь в более мощных устройствах, работающих на переменном токе. Магнитопроводы ЭМ переменного тока выполняют шихтованными, т.е. собирают из пластин, штампуемых из листового материала толщиной 0,3...0,5 мм. Материалами могут быть: горяче- и холоднокатаная электротехническая сталь марок Э11... Э43, Э1100, Э310 и др. В некоторых случаях магнитопроводы ЭМ постоянного тока также делают шихтованными для устранения вихревых токов, возникающих в процессе включения и выключения. Иногда в целях экономии небольшие ЭМ переменного тока изготовляют из сплошного материала толщиной 2...3 мм. Катушка. По своей конструкции катушки бывают каркасными и бескаркасными, а по форме — круглого и прямоугольного сечения. Каркасная катушка состоит из каркаса и обмотки. На одном каркасе может быть несколько обмоток, уложенных рядами. Бескаркасная катушка проще каркасной. Отсутствие каркаса позволяет полностью использовать намоточное окно. 3. Типы промышленных предприятий. Целевая функция промышленного предприятия. Предприятие независимо от формы собственности является основным звеном народного хозяйства. Оно выступает как самостоятельная организационно-административная единица, деятельность которой направлена на удовлетворение общественных потребностей и получение прибыли. Предприятие представляет собой единый производственно-технический комплекс, который характеризуется общим экономическим назначением производимой продукции, однородностью технологического процесса и определенным квалификационным составом кадров. Ему присущи следующие основные признаки: производственно-техническое единство. Это единство получает свое выражение во взаимосвязи техники и технологии, потребляемых сырьевых и материальных ресурсах, формах и методах организации основного, вспомогательного и обслуживающих производств; организационно-административное единство. Предприятие — коллектив трудящихся, возглавляемый на основе единоначалия руководителем (директором), который несет личную ответственность за результаты производственно-хозяйственной деятельности, представляет интересы предприятия на всех уровнях управления, распоряжается имуществом и средствами производства в пределах прав, установленных собственником, заключает договоры, утверждает штаты, издает приказы, обязательные для исполнения всеми работниками. В свою очередь трудовой коллектив участвует своим трудом в деятельности предприятия и решает вопросы самоуправления в соответствии с уставом предприятия; экономическое единство. Предприятие работает на основе хозяйственного расчета, обеспечивая создание чистого дохода (прибыли), самостоятельно планирует свою деятельность, определяет перспективы развития, исходя из имеющихся материальных и финансовых ресурсов. Формы и методы организации, планирования и управления деятельностью предприятия определяются его отраслевой принадлежностью, уровнем концентрации и типом производства, степенью специализации, механизации и автоматизации. Промышленные предприятия классифицируются по группам по следующим признакам: отраслевой принадлежности: по характеру потребляемого сырья — добывающей и обрабатывающей промышленности; по назначению и характеру готовой продукции — производящие средства производства и предметы потребления; по характеру процесса переработки сырья — с непрерывным и прерывным процессами производства; по времени работы в течение года — сезонного и круглогодичного действия; степени охвата предприятием различного количества стадий производства — с полным и неполным циклами производства; степени специализации — специализированные, универсальные и смешанные; типу производства — массового, серийного, единичного; методам организации производственных процессов — с поточным, партионным и единичным характером; по степени механизации и автоматизации производства — с автоматизированным, комплексно и частично механизированным производством. Объединение предприятий в классификационные группы позволяет для каждой из них разработать единый подход по организации их деятельности. Это относится к формированию производственной структуры и структуры управления, принципов и методов организации технологического процесса, работы вспомогательных и обслуживающих хозяйств, системы оперативного планирования и регулирования производства жүктеу/скачать 1,22 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|