Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Автоматизация производственных процессов - файл 1.docx


Автоматизация производственных процессов
скачать (143 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx143kb.19.11.2011 09:18скачать

1.docx



Федеральное агенство по образованию

«Московский государственный университет леса»

Кафедра управления автоматизированными производствами лесопромышленного комплекса

(отделение заочного обучения)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2
по дисциплине: «Автоматизация производственных процессов»


вариант № 3


Выполнил:

специальность 190603
Проверил:

г. Москва

2011 г.


Содержание:

Задание 1.

стр. 3-11

1.1. Расчет статических характеристик для преобразователя.

стр. 6,7

^ 1.2. Графики статических характеристик для схем включения реостатных преобразователей.

стр. 8-10

1.3. Величина сопротивления резистора нагрузки.

стр. 11
Задание 2.

стр. 12-14

Список литературы.

стр. 15

^




Задание 1

Тема задания – статические характеристики реостатных преобразователей.


Цель задания – изучение свойств различных схем включения реостатных преобразователей.

Реостатные преобразователи в системах автоматики
Реостатный преобразователь представляет собой проволочный реостат со скользящим движком (ползунком). При помещении движка изменяется число витков преобразователя, введенных в схему; изменяется сопротивление преобразователя, и соответственно, величина тока и напряжения. Особенностью реостатного преобразователя является то, что на движок воздействует не рука человека, а различные механические устройства, объекты обработки и т. д.

Реостатный преобразователь непосредственно преобразует линейные или угловые перемещения в электрический сигнал. Поэтому в системах автоматики он прежде всего может выполнять роль датчика перемещения, пути и т. д. На рис. 1, а показана схема датчика диаметров бревен. Здесь перемещающееся бревно 1 растворяет подпружиненные шторки 2, связанные с ползунками преобразователей 3, электрические параметры которых при этом изменяются.

На рис.1, б показан датчик ускорения (акселерометр), выполненный на базе реостатного преобразователя. На направляющую 1 между пружинами 2 посажена масса 3. на массе закреплен движок преобразователя 4. Величина перемещения движка будет пропорциональна ускорению, а направление перемещения – знаку ускорения.

Реостатный преобразователь используется также в датчиках давления. (рис.1, в). Здесь в качестве чувствительного элемента, реагирующего на давление, применяется сильфон 1. С изменением давления в сильфоне, он деформирует. Движок преобразователя 2, связанный со стенкой сильфона, перемещается – изменяется выходной сигнал, снимаемый с преобразователя.

В манометрическом датчике температуры (рис.1, г) замкнутая система, включающая капиллярную трубку 1 и сильфон 2, заполнена газом. С изменением температуры, изменяется объем газа и давление в сильфоне. Деформация сильфона вызывает перемещение движка преобразователя.

Реостатный преобразователь может быть использован в датчиках для измерения других технологических параметров.
Рис.1 – Примеры использования реостатных преобразователей:

а – датчик диаметров бревен; б – датчик ускорения;

в – датчик давления; г – датчик температуры.
^ Заданные параметры:

U = 48 В;

R = 300 Ом;

L = 50 мм.

По заданным параметрам реостатной схемы (рис. 2 а), потенциометрической схемы (рис. 2 б) и двухтактной схемы (рис. 2 в), включения реостатного преобразователя произвести расчет статических характеристик по формулам (1), (2) и (3):

Uвых=U1+kα;

Uвых=U∙k∙αk∙(1-k)+α;

Uвых=U∙k∙αk+0,5∙k2+2α;


Рис.2 – Схемы включения реостатных преобразователей:

а – реостатная схема; б – потенциометрическая схема;

в – двухтактная схема

^ Обозначения элементов и параметров схем:

х – перемещение движка преобразователя (входное воздействие), мм;

L – длина преобразователя, мм;

k=xL - относительное перемещение движка;

Uвых – напряжение на выходе преобразователя (выходной сигнал), В;

U – напряжение источника, В;

Rx – сопротивление введенной части преобразователя, Ом;

Rн – сопротивление резистора нагрузки, Ом;

R – полное сопротивление преобразователя, Ом;

α=RнR - коэффициент нагрузки.

При постоянном сечении каркаса преобразователя справедливо соотношение:

xL=RxR=k
^



Для каждой схемы расчет выполняется при коэффициентах нагрузки α=0,5 и α=1,0.


В схеме, изображенной на рис. 2 в, значения R и L, соответствуют половине преобразователя.

В формулах (1) и (2) значение k изменяется в пределах 0≤k≤1, а в формуле (3) в пределах -1≤k≤+1.

Расчет статических характеристик для преобразователя выполнить для значений входного воздействия x с шагом 0,1∙L в пределах 0≤x≤L.

^ 1.1. Расчет статических характеристик для преобразователя.

1.) Реостатная схема:

Uвых=U1+kα;

Х

мм

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

К

-

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

kα при α=0,5

-

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

1+kα при α=0,5

-

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

kα при α=1,0

-

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1+kα при α=1,0

-

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

Uвых при α=0,5

В

48

40

34

30

26,7

24

21,8

20

18

17

16

Uвых при α=1,0

В

48

43,6

40

36,9

34,3

32

30

28,2

26,7

25,3

24

^ 2.) Потенциометрическая схема

Uвых=U∙k∙αk∙(1-k)+α;

при α=∞, Uвых=U∙k



Х

мм

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

К

-

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

U∙k∙α при α=0,5

В

0

2,4

4,8

7,2

9,6

12

14,4

16,8

19,2

21,6

24

k∙(1-k)

-

0

0,09

0,16

0,21

0,24

0,25

0,24

0,21

0,16

0,09

0

k∙(1-k)+α при α=0,5

-

0,5

0,59

0,66

0,71

0,74

0,75

0,74

0,71

0,66

0,59

0,5

U∙k∙α при α=0,1

В

0

4,8

9,6

14,4

19,2

24

28,8

33,6

38,4

43,2

48

k∙(1-k)+α при α=1,0

-

1,0

1,09

1,16

1,21

1,24

1,25

1,24

1,21

1,16

1,09

1,0

Uвых при α=0,5

В

0

4,1

7,3

10,1

13

16

19,5

23,7

29,1

36,6

48

Uвых при α=1,0

В

0

4,4

8,3

11,9

15,5

19,2

23,2

27,8

33,1

39,6

48

Uвых при α=∞

В

0

4,8

9,6

14,4

19,2

24

28,8

33,6

38,4

43,2

48

^ 3.) Двухтактная схема:

Uвых=U∙k∙αk+0,5∙k2+2α;

при α=∞, Uвых=0,5∙U∙k

Х

мм

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

К

-

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

U∙k∙α при α=0,5

В

0

2,4

4,8

7,2

9,6

12

14,4

16,8

19,2

21,6

24

k+0,5∙k2

-

0

0,1

0,22

0,34

0,48

0,62

0,78

0,94

1,12

1,3

1,5

k+0,5∙k2+2α при α=0,5

-

1

1,1

1,2

1,3

1,5

1,6

1,8

1,9

2,1

2,3

2,5

U∙k∙α при α=0,1

В

0

4,8

9,6

14,4

19,2

24

28,8

33,6

38,4

43,2

48

k+0,5∙k2+2α при α=1,0

-

2

2,1

2,2

2,3

2,5

2,6

2,8

2,9

3,1

3,3

3,5

Uвых при α=0,5

В

0

2,2

3,9

5,4

6,5

7,4

8,1

8,6

9

9,4

9,6

Uвых при α=1,0

В

0

2,3

4,3

6,1

7,7

9,2

10,3

11,4

12,3

13,1

13,7

Uвых при α=∞

В

0

2,4

4,8

7,2

9,6

12

14,4

16,8

19,2

21,6

24




^ 1.2. Графики статических характеристик для схем включения

реостатных преобразователей

1.) Реостатная схема:



2.) Потенциометрическая схема



3.) Двухтактная схема:

1.3. Величина сопротивления резистора нагрузки.
Rн=α∙R;

при α=0,5

Rн=0,5∙300=150 Ом;

при α=1,0

Rн=1,0∙300=300 Ом.
Задание 2

^

Тема задания – релейные устройства автоматики.


Цель задания – получение практических навыков по анализу релейных устройств.

1. Для построения контактного варианта схемы в соответствии с заданной функцией:

y=x2x3x2+x3(x1+x2)+x1x2x3 (1)

необходимо обозначить выражение, стоящее под знаком большой инверсии, через p - условную переменную.

^ Тогда функцию можно представить как систему функций

p=x2x3 (2)

y=px2+x3(x1+x2)+x1x2x3 (3)

Реализация заданной логической функции на контактных элементах представлена на рис. 1.


Рис. 1. Схема исходной функции
2. Алгебраическую минимизацию функции (1) следует выполнять, используя законы алгебры логики.

y=x2x3x2+x3(x1+x2)+x1x2x3=

=x2+x3x2+x3x1+x2+x1x2x3=

=x2+x3x1+x2+x1x2x3=

=x2+x1x3+x1x2x3=

=x2+(1+x1x3)+x1x3=

=x2+x1x3=

Схема минимизированной функции на контактных элементах представлена на рис. 2.


Рис. 2. Схема минимизированной функции
3. Построение схемы релейного устройства на бесконтактных элементах.
Схема релейного устройства на бесконтактных элементах приведена на рис. 3.


Рис. 3. Схема релейного устройства на бесконтактных элементах

4. Построение схемы реализующей минимизированную функцию.
Схема реализующая минимизированную функцию приведена на рис. 4.


Рис. 4. Схема реализующая минимизированную функцию

Список использованной литературы



  1. Петровский В.С., Харитонов В.В. Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий Учебное пособие. - М.: Лесная промышленность, 1984 – 240 с.

  2. Автоматика и автоматизация производственных процессов производства и отделки древесных плит. Под редакцией Л.В.Леонова Учебное пособие. - М.: Лесная промышленность, 1987 – 365 с.

  3. Полищук А.Н. Основы логического синтеза релейных схем управления. Учебное пособие. - М.: МГУЛ, 2006 – 97 с.

  4. Полищук А.Н. Автоматика и автоматизация производственных процессов. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ. - М.: МГУЛ, 2006 – 15 с.






Скачать файл (143 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации