Содержание учебной дисциплины «Основы автоматики» специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

Введения.

Раздел 1 общие сведения.

1.1. Понятия, определения, элементы и системы автоматики

Студент должен знать: основные понятия, определения, элементы и системы автоматики.

Понятие об автоматике, кибернетике, телемеханике Автоматические и автоматизированные системы управления.

1.2.Элементы и системы автоматики. Принципы автоматического управления. Обратные связи. Классификация систем автоматики.

1.3. Статические характеристики элементов и систем автоматики

Студент должен знать: статические характеристики элементов и систем автоматики;

должен уметь: определять коэффициенты передачи и погрешностей измерения датчика температуры.

Графическая и аналитическая формы представления статических характеристик. Параметры статических характеристик. Коэффициенты передачи и их определение.

1.4. Динамические характеристики звеньев и систем автоматики

Студент должен знать: основные динамические характеристики звеньев и систем автоматики;

должен уметь: определять динамические характеристики звеньев и систем автоматики.

Формыпредставлениядинамическиххарактеристик.

Дифференциальные уравнения, временные (разгонные) и переходные характеристики. Преобразование Лапласа. Передаточные функции. Понятие о частотных характеристиках. Амплитудно-фазочастотные, амплитудно-частотные, фазочастотные характеристики.

Определение коэффициентов передачи, постоянной времени, времени запаздывания по временным характеристикам. Размерные и безразмерные формы представления коэффициентов передачи

1.5. Объекты автоматического управления

Студент должен знать: основные объекты автоматического управления'

должен уметь: определять передаточные функции объекта управления.

Объекты автоматического управления в сельскохозяйственном производстве, их назначение, физические параметры входных и выходных сигналов, количество, рабочие диапазоны. Работа объектов автоматического управления. Аккумулирующая способность объектов управления. Объекты с различными аккумулирующими свойствами.

1.6. Схемы систем автоматики

Студент должен знать: основные схемы систем автоматики;

должен уметь: читать схемы автоматики.

Виды и типы схем систем автоматики. Условные графические и позиционные обозначения элементов автоматики на структурных и функциональных схемах автоматизации технологических процессов, на структурных, функциональных и принципиальных схемах систем автоматического управления.

Лабораторная работа

Определение передаточных функций объекта управления. Практические занятия

Определение коэффициентов передачи и погрешностей измерени датчика температуры.

Определение динамических характеристик звеньев и систем автоматики.

Освоение техники чтения схем автоматики.

Раздел 2.

2.1. Датчики.

Студент должен знать: назначение, классификацию и структуру датчиков;

должен уметь: проводить исследование измерительных преобраз­ователей угловых и линейных перемещений, фотопреобразователей, термодатчиков

Датчики, их классификация и назначение Структура датчиков Датчики перемещений. Датчики давления и силы Датчики веса, уровня, температуры

Расходомеры и счетчики жидкостей, газа и материалов Датчики состава и свойств веществ Характеристика датчиков и их применение.

2.2. Аппаратура управление и защиты схем автоматики

Студент должен знать: аппаратуру управления и зашиты схем автоматики.

Аппаратура управления, ее виды и назначение. Коммутационная аппаратура, ее виды и назначение. Аппаратура защиты схем автоматики, ее виды и назначение.

2.3. Релейные элементы автоматики.

Студент должен знать: основные релейные элементы автоматики;

должен уметь исследовать электромагнитные реле автоматики, работу реле времени и программных устройств автоматики, работу шаговых искателей.

Основные понятия о релейных элементах автоматики, их параметрах, времени срабатывания и отпускания.

Электромагнитное реле постоянного и переменного тока, поляризованное и герконовое реле, контакторы, магнитные пускатели, шаговый искатель и реле времени, их устройство и назначение

2.4. Логические устройства автоматики

Студент должен знать: основные логические устройства автоматики;

должен уметь: исследовать работу релейно-контактных схем, выполняющих логические операции, и работу бесконтактных логических элементов; проводить минимизацию логических функций, изображать на релейно-контактных элементах схему управления, на бесконтактных элементах - релейно-контактные схемы.

Основные понятия о логических устройствах автоматики. Релейно-контактные элементы. Изображение основных логических элементов на схемах. Минимизация логических функций, методы изображения. Бесконтактные логические элементы. Синтез логических устройств.

2.5. Задающие и сравнивающие устройства автоматики

Студент должен знать: виды задающих и сравнивающих устройств автоматики,

должен уметь: анализировать работу задающих и сравнивающих устройств автоматики.

Задающие и сравнивающие устройства автоматики, их виды, принципы действия и назначение.

2.6. Усилители систем автоматики

Студент должен знать: общие сведения и классификацию усилителей систем автоматики;

должен уметь: проводить испытания магнитных усилителей, тиристорной станции управления.

Общие сведения, об усилителях систем автоматики, их классификация. Требования, предъявляемые к усилителям. Принцип действия и назначение. Статические и динамические характеристики электрических, гидравлических и пневматических усилителей.

Магнитные усилители. Магнитные усилители с обратной связью, в релейном режиме. Быстродействующие магнитные усилители.

Сравнительная оценка серийно выпускаемых усилителей. Вспомогательные элементы усилителей.

2.7. Исполнительные механизмы и регулирующие органы

Студент должен знать: классификацию и назначение исполнительных механизмов и регулирующих органов;

должен уметь: проводить исследование работы исполнительного механизма.

Классификация и назначение исполнительных механизмов и регулирующих органов. Статические и динамические характеристики. Электродвигательные,электромагнитные,пневматическиеи

гидравлические исполнительные механизмы; электромагнитные муфты скольжения и трения. Регулирующие органы. Сочленение регулирующих органов с исполнительными механизмами.

2.8. Автоматические регуляторы

Студент должен знать: виды и устройство автоматических регуляторов;

должен уметь: проводить исследование работы двухпозиционного регулятора, определять коэффициент усиления пропорционального регулятора.

Автоматические регуляторы позиционного, непрерывного и импульсного действия. Статические и динамические характеристики автоматических регуляторов. Устройство автоматических регуляторов аппаратного типа, электронной агрегатной унифицированной системы (ЭАУС), пневматических регуляторов системы «Старт». Выбор автоматических регуляторов для объектов управления с самовыравниванием и без самовыравнивания.

2.9. Программируемые контроллеры

Студент должен знать: основные понятия, назначение и функции программируемых контроллеров;

должен уметь: проводить анализ функциональных возможностей и порядка перепрограммирования микропроцессорного контроллера.

Основные понятия, назначение и выполняемые функции программируемых контроллеров. Основные узлы и схемы. Языки программирования и программное обеспечение контроллеров.

2.10. Источники питания и стабилизаторы автоматики

Студент должен знать: источники питания и стабилизаторы автоматики.

Понятие об источниках питания автоматики. Виды источников питания, их свойства и назначение.

Стабилизаторы напряжения, тока и давления, их виды, свойства и применение.

Лабораторные работы

Исследование измерительных преобразователей угловых и линейных перемещений, фотопреобразователей, термодатчиков.

Исследование электромагнитных реле автоматики, работы реле времени и программных устройств автоматики, работы шаговых искателей.

Исследование работы релейно-контактных схем, выполняющих логические операции, и работы бесконтактных логических элементов.

Испытание магнитных усилителей, тиристорной станции управления.

Исследование работы исполнительного механизма.

Исследование работы двухпозиционного регулятора, определение коэффициента усиления пропорционального регулятора

Анализфункциональныхвозможностейипорядка

перепрограммирования микропроцессорного контроллера.

Практические занятия

Минимизация логических функций; изображение на релейно-контактных элементах схемы управления, на бесконтактных элементах -релейно-контактных схем.

Анализ работы задающих и сравнивающих устройств автоматики.