6. Методические указания по изучению дисциплины «технические средства автоматизации»

Программа дисциплины состоит из введения и пяти разделов, которые разбиты на 14 тем. Ниже по каждой теме приводятся ссылки на литературу с указанием глав и параграфов или номеров страниц, в которых излагается данная тема. Номер учебника, указанный в квадратных скобках, соответствует его номеру в списке литературы. Приводятся также вопросы для самоконтроля и перечень знаний и умений, которыми должен обладать студент после теоретического изучения учебника, проработки вопросов самоконтроля и решения задач.

Введение

Литература: [1], с. 5 - 13.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение технических средств автоматизации, укажите их значение для современной энергетики и производства.

2. Чем отличаются технические средств автоматизации от других?

3. Какова роль технические средств автоматизации в функционировании автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), гибких производственных систем (ГПС) и компьютеризированных интегрированных производств (КИП)?

Должен знать: основные понятия технических средств автоматизации (ТСА); терминологию (ТСА); назначение (ТСА).

Должен уметь: определять этапы развития (ТСА); отличать разновидности (ТСА).

Тема 1. Общие сведения о технических средствах автоматизации

Литература: [1], п.п. 1.1, 1.2, 2.1, 2.3;

[2], п.п. 1.1, 1.2, 1.3, 1.5.

Технические средства автоматизации (ТСА) предназначены для создания человеко-машинных систем, выполняющих заданные технологические операции, в которых человеку отводятся, в основном, функции контроля и управления.

ТСА по роду используемой вспомогательной энергии носителя сигналов классифицируются на электрические (электронные), пневматические, гидравлические и комбинированные. В отдельных видах ТСА могут быть использованы и другие виды энергии носителей сигналов (акустическая, оптическая, механическая и др.). Также используются устройства, работающие без использования вспомогательной энергии (приборы и регуляторы прямого действия). Устройства, питающиеся при эксплуатации энергией одного рода, образуют единую структурную группу.

Электрические ТСА имеют преимущества по чувствительности, точности, быстродействию и дальности связей, обеспечивают высокую схемную и конструктивную унификацию и надежность средств автоматизации.

Пневматические приборы характеризуются безопасностью применения в легковоспламеняемых и взрывоопасных средах, высокой надежностью в тяжелых условиях работы, особенно при использовании в агрессивной (радиоактивной и высокотемпературной) атмосфере. Они легко комбинируются друг с другом. Однако пневматические ТСА уступают электронным по быстродействию или передаче сигналов на значительные расстояния.

Гидравлические приборы позволяют получать точные перемещения исполнительных механизмов при больших усилиях.

Ввиду многообразия производств и технологических процессов важное место отводится разделению приборов и устройств по группам условий эксплуатации. По защищенности от воздействия окружающей среды ТСА подразделяются на обыкновенное и защищенное исполнения. Защиты ТСА могут быть от попадания посторонних предметов, пылезащищенные, водозащищенные, пожаро- и взрывозащищенные, герметические, защищенные от агрессивной среды. В зависимости от предполагаемых механических воздействий предусматривается обыкновенное и виброустойчивое исполнение.

По функциональному назначению технические средства автоматизации в соответствии с типовой схемой системы автоматического управления подразделяются:

1. Средства получения информации о ТОУ:

• первичные преобразователи (датчики);

• измерительные (нормирующие) преобразователи.

Технические средства преобразования, передачи по каналам связи, обработки, хранения информации и выработки команд управления:

• преобразователи (кодеры и декодеры сигналов);

• промышленные информационно-вычислительные сети и сетевое оборудование;

• электро-пневмо- и электро-гидропреобразователи;

• вторичные показывающие и регистрирующие приборы;

• управляющие компьютеры;

• автоматические регуляторы;

• программируемые логические контроллеры (ПЛК);

• функциональные преобразователи;

• интерфейсные устройства;

• типовые цифровые микропроцессорные установки;

Средства использования командной информации:

• усилители мощности;

• исполнительные механизмы.

Регулирующие органы:

• для твердых тел;

• для сыпучих тел;

• для жидких и газообразных сред;

• для потоков электроэнергии;

• для потоков сжатого воздуха и гидроэнергии.

Сервисные средства:

• блоки питания;

• коммуникаторы

• устройства тестирования и др.