Mukhin-automatisation des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de ventilation. Moyens techniques d'automatisme et informatique dans les systèmes TGV Equipements de process commandés automatiquement, à distance ou dans les deux modes sur instruction de l'opérateur

MJ VSh-1986, 304 p.
Les fondements physiques du contrôle des processus de production, les fondements théoriques du contrôle et de la régulation, les équipements et outils d'automatisation, les schémas d'automatisation sont abordés. divers systèmes Tgv, données technico-économiques et perspectives d'automatisation.
Table des matières du livre Automatisation et automatisation des systèmes d'alimentation en chaleur et en gaz et de la ventilation.
Préface.
Introduction.
Fondamentaux de l'automatisation des processus de production.
Informations générales.
Importance du contrôle automatique des processus.
Conditions, aspects et étapes de l'automatisation.
Caractéristiques de l'automatisation des systèmes Tgv.
Concepts de base et définitions.
Caractéristiques des processus technologiques.
Définitions basiques.
Classification des sous-systèmes d'automatisation.
Fondements de la théorie du contrôle et de la régulation.
Fondements physiques du contrôle et structure des systèmes.
Le concept de gestion de processus simples (objets).
L'essence du processus de gestion.
Le concept de rétroaction.
Régulateur automatique et la structure du système de contrôle automatique.
Deux façons de contrôler.
Principes de base de la gestion.
Objet de contrôle et ses propriétés.
La capacité de stockage d'un objet.
Autorégulation. Influence de la rétroaction interne.
Décalage.
Caractéristiques statiques de l'objet.
Mode dynamique de l'objet.
Modèles mathématiques des objets les plus simples.
Maniabilité des objets.
Méthodes de recherche typiques Asr et Asu.
Le concept de lien dans un système automatique.
Liens dynamiques typiques de base.
Méthode opérationnelle en automatisation.
Enregistrement symbolique des équations de la dynamique.
Schémas structurels. Connexion des liens.
Fonctions de transfert d'objets typiques.
Technique et moyens d'automatisation.
Mesure et contrôle des paramètres des processus technologiques.
Classification des valeurs mesurées.
Principes et méthodes de mesure (contrôle).
Précision et erreurs de mesures.
Classification des appareils de mesure et des capteurs.
Caractéristiques des capteurs.
Système d'état des appareils industriels et des moyens d'automatisation.
Moyens de mesure des principaux paramètres des systèmes Tgv.
Capteurs de température.
Capteurs d'humidité pour les gaz (air).
Capteurs de pression (vide).
Capteurs de débit.
Mesure de la quantité de chaleur.
Capteurs du niveau de séparation de deux médias.
Détermination de la composition chimique des substances.
Autres mesures.
Les principaux circuits d'activation des capteurs électriques de grandeurs non électriques.
Dispositifs de sommation.
Méthodes de transmission des signaux.
Dispositifs d'amplification-conversion.
Amplificateurs hydrauliques.
Amplificateurs pneumatiques.
Amplificateurs électriques. Relais.
Amplificateurs électroniques.
amplification à plusieurs étages.
dispositifs exécutifs.
Actionneurs hydrauliques et pneumatiques.
Actionneurs électriques.
Appareils maîtres.
Classification des régulateurs selon la nature de l'influence motrice.
Les principaux types de dispositifs de conduite.
Asr et micro-ordinateur.
Organismes de réglementation.
Caractéristiques des organismes de distribution.
Les principaux types d'organismes de distribution.
Dispositifs de régulation.
Calculs statiques des éléments régulateurs.
Régulateurs automatiques.
Classification des régulateurs automatiques.
Propriétés de base des régulateurs.
Régulateurs à action continue et intermittente.
Systèmes de contrôle automatique.
Statique de régulation.
Dynamique de régulation.
Processus transitoires dans Asr.
Stabilité de la réglementation.
Critères de stabilité.
Qualité réglementaire.
Lois fondamentales (algorithmes) de régulation.
Réglementation connexe.
Caractéristiques comparatives et choix du régulateur.
Paramètres du régulateur.
Fiabilité Asr.
Automatisation dans les systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de ventilation.
Conception de schémas d'automatisation, installation et exploitation d'appareils d'automatisation.
Fondamentaux de la conception de schémas d'automatisation.
Installation, réglage et exploitation d'équipements d'automatisation.
Télécommande automatique des moteurs électriques.
Principes de la commande relais-contacteur.
Contrôler moteur électrique asynchrone avec rotor à cage d'écureuil.
Gestion du moteur électrique avec un rotor de phase.
Inversion et contrôle des moteurs électriques de secours.
Équipement de circuits télécommande.
Automatisation des systèmes d'alimentation en chaleur.
Principes de base de l'automatisation.
Automatisation des centrales thermiques régionales.
Automatisation des unités de pompage.
Automatisation du réapprovisionnement des réseaux de chauffage.
Automatisation des dispositifs de condensat et de drainage.
Protection automatique du réseau de chauffage contre les augmentations de pression.
Automatisation des points de chauffe collectifs.
Automatisation des systèmes de consommation de chaleur.
Automatisation des systèmes d'alimentation en eau chaude.
Principes de gestion thermique des bâtiments.
Automatisation de l'apport de chaleur dans les points de chauffage locaux.
Régulation individuelle du régime thermique des pièces chauffées.
Régulation de la pression dans les systèmes de chauffage.
Automatisation des chaufferies de faible puissance.
Principes de base de l'automatisation des chaufferies.
Automatisation des générateurs de vapeur.
Protection technologique des chaudières.
Automatisation des chaudières à eau chaude.
Automatisation des chaudières à gaz.
Automatisation des appareils à combustion des microchaudières.
Automatisation des systèmes de traitement de l'eau.
Automatisation des dispositifs de préparation de carburant.
Automatisation des systèmes de ventilation.
Automatisation des systèmes de ventilation par aspiration.
Automatisation des systèmes d'aspiration et de transport pneumatique.
Automatisation des dispositifs d'aération.
Méthodes de contrôle de la température de l'air.
Automatisation des systèmes de ventilation d'alimentation.
Automatisation du rideau d'air.
Automatisation du chauffage de l'air.
Automatisation des installations de climat artificiel.
Bases thermodynamiques de puits d'automatisation.
Principes et méthodes de contrôle de l'humidité dans les puits.
Automatisation des puits centraux
Automatisation des groupes frigorifiques.
Automatisation des climatiseurs autonomes.
Automatisation des systèmes d'alimentation en gaz pour la consommation de gaz.
Régulation automatique de la pression et du débit de gaz.
Automatisation des installations consommatrices de gaz.
Protection automatique des canalisations souterraines contre la corrosion électrochimique.
Automatisation lors du travail avec des gaz liquides.
Télémécanique et dispatching.
Concepts de base.
Construction de schémas télémécaniques.
Télémécanique et planification dans les systèmes Tgv.
Perspectives de développement des systèmes d'automatisation Tgv.
Évaluation technique et économique de l'automatisation.
Nouvelles orientations d'automatisation des systèmes Tgv.
Annexe.
Littérature.
Index des sujets.

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• ajouté le 18/09/2009

Proc. pour les universités / A. A. Kalmakov, Yu. Ya. Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Éd. V.N. Bogoslovsky. - M. : Stroyizdat, 1986 - 479 p. : ill.

Les bases théoriques, techniques et méthodologiques de la dynamique des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat (THS et SKM) en tant qu'objets d'automatisation sont décrites. Dana os...

• 3,73 Mo
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Proc. pour les universités / A. A. Kalmakov, Yu. Ya-Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Éd. V.N. Bogoslovsky. - M. : Stroyizdat, 1986. - 479 p. : ill.

Les bases théoriques, techniques et méthodologiques de la dynamique des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat (THS et SKM) en tant qu'objets d'automatisation sont décrites. Donnee de base...

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• ajouté le 14/02/2011

Proc. allocation pour les universités. - L., Stroyizdat, Leningrad. département, 1976. - 216 p.

Le didacticiel décrit les concepts de base de la théorie régulation automatique et une approche technique du choix des types de régulateurs est décrite, une description des éléments des régulateurs est donnée, les avantages et les inconvénients des schémas appliqués sont analysés et ...

• 1,58 Mo
• ajouté le 02.12.2008

Khabarovsk, 2005
Album n°1 des solutions de conception typiques
"Automatisation des systèmes de chauffage et
alimentation en eau chaude"

Album n°2 des solutions de conception typiques

Matériel méthodologique à utiliser
dans le processus éducatif et dans la conception des diplômes.

• 7,79 Mo
• ajouté le 25/04/2009

Didacticiel. K. : Avanpost-Prim, 2005. - 560 p.

Le manuel est une présentation du cours "Technologie spéciale" pour la formation des régleurs d'instruments, d'équipements et de systèmes de contrôle, de régulation et de gestion automatiques dans le domaine de la ventilation et de la climatisation.
Le livre décrit les principales dispositions de la théorie de l'automa...

• 1,22 Mo
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Matériaux méthodologiques à utiliser. Sans auteur.
dans le processus éducatif et dans la conception de diplômes pour les étudiants de la spécialité 290700 "Fourniture et ventilation de chaleur et de gaz" de toutes les formes d'enseignement.
Khabarovsk 2004. Aucun auteur.

Introduction.
Système de ventilation avec contrôle de la température de l'air soufflé.
Système...

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transcription

1 Ministère de l'éducation de la République de Biélorussie Établissement d'enseignement "Université d'État de Polotsk" AUTOMATISATION DU MATÉRIEL ET ÉQUIPEMENT INFORMATIQUE DANS LES SYSTÈMES THG COMPLEXE ÉDUCATIF ET MÉTHODOLOGIQUE pour les étudiants de la spécialité "Fourniture de chaleur et de gaz, ventilation et protection du bassin d'air" Compilation et général édition par N.V. Tchepikova Novopolotsk 2005

2 UDC (075.8) LBC 34.9 i 73 T 38 REVISEURS : A.S. VERSHININE, Ph.D. technologie. Sciences, ingénieur en électronique, Naftan OJSC ; A.P. GOLUBEV, Art. Maître de Conférences du Département de Cybernétique Technique Recommandé pour publication par la Commission Méthodologique de la Faculté de Génie Radio T 38 Moyens techniques d'automatisation et informatique dans les systèmes TGV : Etude.-Méthode. complexe pour goujon. spécial / comp. et général éd. NV Chepikova. Novopolotsk : UO "PGU", p. ISBN X Correspond au cursus de la discipline "Moyens techniques d'automatisation et informatique dans les systèmes d'ECS" pour la spécialisation de la spécialité "Production de chaleur et de gaz, ventilation et protection de l'air". Le but des systèmes de contrôle automatique est considéré; principes de fonctionnement et de conception de l'instrumentation, des régulateurs automatiques et des dispositifs de contrôle, largement utilisés dans l'automatisation des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz, de ventilation et de climatisation, d'approvisionnement en eau et d'assainissement. Les thèmes du cours à l'étude, leur volume en heures de cours et de travaux pratiques sont donnés, les fondements théoriques et pratiques des moyens techniques d'automatisation et d'informatique utilisés dans les circuits d'automatisation des systèmes TGV sont exposés. Des tâches pour les cours pratiques, des recommandations sur l'organisation du contrôle de notation de l'étude de la discipline, des questions pour le test sont présentées. Conçu pour les enseignants et les étudiants des universités de cette spécialité. Il peut être utilisé par les étudiants de la spécialisation de la spécialité « Approvisionnement en eau, assainissement et protection des ressources en eau. UDC (075.8) LBC 34.9 i 73 ISBBN X UO "PGU", 2005 Chepikova N.V., comp., 2005

3 CONTENU DU BUT ET DES OBJECTIFS DE LA DISCIPLINE, SA PLACE DANS LE PROCESSUS PÉDAGOGIQUE... 5 INSTRUCTIONS MÉTHODOLOGIQUES POUR L'ÉTUDE DE LA DISCIPLINE... 8 STRUCTURE DU COURS DE PÉDAGOGIE Module Module Module Module Module MATÉRIEL PÉDAGOGIQUE Chapitre 1. BUT ET FONCTIONS DE BASE DU SYSTEME DE CONTROLE AUTOMATIQUE Mesure des paramètres technologiques des processus. Principes et méthodes de mesures Erreurs de mesure. Types et groupes d'erreurs Chapitre 2. INSTRUMENTS DE MESURE ET CAPTEURS Classification des équipements de mesure et des capteurs Système d'état des appareils industriels. Normalisation et unification des moyens d'automatisation Détermination des erreurs instrumentales mesurant le débit et la quantité d'une substance Mesure de débit à l'aide de débitmètres à hauteur de vitesse Méthodes et moyens de détermination de la composition et des propriétés physico-chimiques d'une substance Méthodes et moyens de mesure de niveau Mesure du niveau de un liquide non agressif dans un réservoir ouvert à l'aide de manomètres différentiels Chapitre 4. DISPOSITIFS INTERMÉDIAIRES DES SYSTÈMES Dispositifs amplificateurs-convertisseurs

4 4.2. Organismes de régulation Calcul d'un organe de régulation pour la régulation du débit d'eau Mécanismes d'actionnement Régulateurs automatiques Sélection des régulateurs sur la base de calculs Chapitre 5. MÉTHODES DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS DANS LES SYSTÈMES Classification et objectif des systèmes télémécaniques Complexes de systèmes de télémesure, de télécontrôle et de télésignalisation Objectif et caractéristiques générales des systèmes industriels contrôleurs

5 BUT ET MISSIONS DE LA DISCIPLINE, SA PLACE DANS LE PROCESSUS ÉDUCATIF 1. BUT ET MISSIONS DE LA DISCIPLINE 1.1. Le but de l'enseignement de la discipline L'objectif principal de l'enseignement de la discipline "Moyens techniques d'automatisation et de technologie informatique dans les systèmes d'ECS" est de fournir aux étudiants un ensemble de connaissances sur les moyens techniques d'automatisation et de technologie informatique utilisés dans l'approvisionnement en chaleur et en gaz et la ventilation systèmes moyens techniques automatisation et technologie informatique; acquisition par les étudiants de compétences dans la sélection et le calcul des moyens techniques d'automatisation utilisés pour construire des systèmes de contrôle technologique, des systèmes de contrôle automatisés pour les processus technologiques d'alimentation en chaleur et en gaz et de ventilation. Pour atteindre l'objectif fixé et résoudre les tâches définies à la suite de l'étude de la discipline "Moyens techniques d'automatisation et informatique dans les systèmes TGV", l'étudiant doit: avoir une idée: sur les principes de base et les tâches contrôle automatisé processus dans les systèmes TGV ; sur la classification des sous-systèmes d'automatisation ; sur les principes de construction de circuits fonctionnels de contrôle automatique; connaître: le principe de fonctionnement, le dispositif, les caractéristiques des principaux moyens techniques d'automatisation, y compris la technologie des microprocesseurs; méthodes, principes, moyens de contrôle des principaux paramètres des procédés technologiques dans les systèmes TGV ; solutions de conception fondamentales pour les systèmes d'automatisation. 5

6 être capable d'utiliser : une méthodologie d'analyse des données initiales dans l'élaboration d'un cahier des charges étendu pour la conception des schémas d'automatisation des systèmes TGV ; réalisations modernes dans le choix des outils d'automatisation; documents sur la conformité aux exigences de normalisation et de support métrologique des moyens techniques d'automatisation; progiciels de conception assistée par ordinateur pour la sélection et le calcul de moyens techniques; s'approprier les modalités de choix des moyens techniques parmi l'ensemble des moyens existants en relation avec une tâche précise ; avoir une expérience avec les instruments de mesure Place de la discipline dans le processus d'enseignement Le cours est une discipline de spécialisation dans la préparation d'un ingénieur civil dans la spécialité « Distribution de chaleur et de gaz, ventilation et protection de l'air » et une partie de la discipline « Contrôle automatisé des processus dans les systèmes ECS". Les connaissances acquises à la suite de l'étude de cette discipline sont nécessaires pour compléter la section sur l'automatisation dans le projet de fin d'études. La liste des disciplines requises pour que les étudiants étudient cette discipline: mathématiques supérieures (calcul différentiel et intégral, équations différentielles linéaires et non linéaires). physique (hydraulique, mécanique); électrotechnique et équipement électrique; technologie informatique et informatique; 2. CONTENU DE LA DISCIPLINE programme d'études dans la spécialité se lit en 5ème année d'études, au semestre d'automne (18 semaines académiques) et comprend : 36 heures de cours (2 heures par semaine) ; 18 heures de cours pratiques (neuf cours pratiques de 2 heures). La dernière forme de contrôle des connaissances pour ce cours est un test. 6

7 PROGRAMME DE TRAVAIL Intitulé des sections et sujets de cours Nombre d'heures 1. Objet et principales fonctions du système de contrôle automatique 2 2. Appareils de mesure et capteurs 4 3. Méthodes et moyens de mesure des principaux paramètres des systèmes TGV Appareils intermédiaires des systèmes 8 5. Méthodes de transmission d'informations dans les systèmes 8 CLASSES PRATIQUES DANS LA DISCIPLINE Nom du travail Nombre d'heures 1. Détermination de la classe d'erreur et de précision de l'appareil 2 2. Mesure de la température par la méthode thermoélectrique 2 3. Calcul de la pression mécanique liquide manomètres 2 4. Mesure de débit à l'aide de débitmètres à pression de vitesse 2 5. Mesure de niveau à l'aide de manomètres différentiels 2 6. Calcul et sélection de l'organisme de réglementation 2 7. Sélection du type de régulateur automatique 2 8. Désignation graphique conventionnelle des appareils et automatisation équipements sur les schémas fonctionnels 2 9. Règles de repérage des appareils et équipements d'automatisme sur les schémas fonctionnels 2 7

8 INSTRUCTIONS MÉTHODOLOGIQUES POUR L'ÉTUDE DE LA DISCIPLINE système modulaire. Tout le matériel est divisé en cinq modules thématiques à utiliser dans les cours magistraux et les cours pratiques, chaque module contenant un certain nombre d'éléments d'apprentissage (LE). Chaque UE est conçue pour 2 heures académiques de cours. Les éléments pédagogiques contenant une formation pratique dans la discipline sont conçus pour 2 heures de classe. Toutes les UE contiennent un guide d'apprentissage, composé d'un objectif global qui montre les exigences en matière de compétences, de connaissances et de compétences que les étudiants doivent maîtriser dans le processus d'étude de cette UE. À la fin de chaque module, il y a une UE de contrôle, qui est un ensemble de questions, de tâches et d'exercices qui doivent être complétés après avoir étudié le module. Si l'étudiant est sûr qu'il possède des connaissances, des compétences et des capacités suffisantes, il est alors nécessaire de réussir la forme de contrôle prévue. Si le test de sortie échoue, l'étudiant devra réapprendre ce module dans son intégralité. SYSTÈME DE CONTRÔLE DES CONNAISSANCES Pour évaluer le travail des étudiants dans le cadre de ce cours, un système de notation permettant de suivre les progrès est proposé. Ce système est cumulatif et implique la somme des points pour tous les types d'activités éducatives pendant le cours. Le montant total gagné par un étudiant pendant le cours est une note individuelle de l'étudiant (IRS). Les règles d'attribution des points sont décrites plus en détail dans les sections pertinentes du contenu. PARTIE MAGNÉTIQUE DU COURS L'objectif des cours magistraux est de maîtriser l'essentiel de la matière théorique du cours. Le contrôle intermédiaire du développement de la partie théorique du cours est réalisé sous forme d'épreuves, deux fois au cours du semestre, lors des semaines de certification. Le test consiste en des questions sur la matière couverte. Une bonne réponse à une question vaut 5 points. La date du test est annoncée à l'avance. huit

9 ATELIER L'atelier a pour but de maîtriser les calculs des instruments de mesure et des outils d'automatisation permettant d'établir le sens physique des méthodes de mesure par rapport à des conditions particulières. Le résultat de chaque leçon est estimé à 10 points de notation. CERTIFICATION (contrôle de progression intermédiaire) Pour une évaluation positive, la note individuelle de l'étudiant pour tous les travaux académiques au moment de l'évaluation doit être d'au moins 2/3 de la moyenne IRS du groupe. TEST (contrôle de progression final) Le test est un test écrit qui dure 45 minutes. Le test se compose de 18 questions avec des réponses sélectives, au moins 12 bonnes réponses sont nécessaires pour recevoir un crédit. Pour être admis au test, vous devez obtenir au moins 70 points d'évaluation pour l'atelier. Le test de maîtrise a lieu la semaine de maîtrise, l'heure et le lieu du test sont annoncés à l'avance. Le test est effectué sur un formulaire spécial délivré par l'enseignant. L'utilisation de résumés est interdite. Les étudiants qui ont une note totale individuelle basée sur les résultats du semestre de 50% ou plus de plus que la moyenne du groupe reçoivent automatiquement un crédit. 9

10 STRUCTURE DE LA FORMATION Composition modulable de la formation "Moyens techniques d'automatisation et d'informatique dans les systèmes TGV" M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-R M-K M-1 Objet et principales fonctions de l'automatisme système de contrôle (SAC). M-2 Appareils de mesure et capteurs. M-3 Méthodes et moyens de mesure des principaux paramètres des systèmes TGV. M-4 Dispositifs intermédiaires des systèmes. M-5 Méthodes de transfert d'informations dans les systèmes. M-R Généralisation par discipline. M-K jour de congé contrôle final. QUESTIONS APPRISES EN COURS (PAR MODULES) Module 1. OBJET ET FONCTIONS PRINCIPALES DU SYSTEME DE CONTROLE AUTOMATIQUE Les principaux paramètres des processus technologiques dans les systèmes TGV. Mesure des paramètres des processus technologiques dans les systèmes TGV (notion de mesure). Contrôle automatique des médias dans les systèmes TGV. Objectif et fonctions principales du système de contrôle automatique (ACS). Principes et méthodes de mesures. Précision des mesures. Erreur de mesure. Types et groupes d'erreurs. Module 2. INSTRUMENTS DE MESURE ET CAPTEURS Classification des appareils de mesure et des capteurs. Appareil de mesure. Transducteur primaire (concept et définition d'un capteur). Caractéristiques statiques et dynamiques des capteurs. Système d'État des appareils industriels. Appareils SAK secondaires. Dix

11 Module 3. MÉTHODES ET INSTRUMENTS POUR LA MESURE DES PRINCIPAUX PARAMÈTRES DANS LES SYSTÈMES D'ECS Thermomètres à dilatation de liquide. Thermomètres à dilatation pour solides. Thermomètres manométriques. Thermomètres thermoélectriques. Thermomètres à résistance. Pyromètres à rayonnement optique. Pyromètres à rayonnement. Manomètres à liquide, à cloche, à ressort, à membrane, à soufflet. Convertisseurs de jauge de contrainte. Méthode de mesure psychrométrique. Le principe de fonctionnement du psychromètre. méthode du point de rosée. Méthode de mesure électrolytique. Capteurs d'humidité électrolytiques. principe de fonctionnement et motif ces capteurs. Débitmètres à pression différentielle variable. Types de dispositifs de rétrécissement. Débitmètres à pression différentielle constante. Conceptions, principe de fonctionnement. Méthode de mesure de débit par ultrasons. Compteurs de quantité. Débitmètres vortex. Débitmètres électromagnétiques. Méthodes électriques d'analyse des gaz. Analyseur de gaz électrique. Méthode de mesure conductométrique. Le principe de fonctionnement d'un analyseur de gaz conductimétrique. Méthode de mesure thermique et magnétique. Oxymètre thermomagnétique. Analyseur chimique de gaz. Indicateurs de niveau à flotteur, hydrostatique, électrique, acoustique. Module 4. DISPOSITIFS INTERMÉDIAIRES DES SYSTÈMES Amplificateurs. Comparaison des amplificateurs hydrauliques, pneumatiques, électriques. Relais. amplification à plusieurs étages. Actionneurs hydrauliques, électriques, pneumatiques. Caractéristiques des organismes de distribution. Les principaux types d'organismes de distribution. Dispositifs de régulation. Classification des régulateurs automatiques. Propriétés de base des régulateurs. Sélection du type de régulateur. Sélection des valeurs optimales des paramètres du contrôleur. Module 5. MÉTHODES DE TRANSMISSION DE L'INFORMATION DANS LES SYSTÈMES Classification et finalité des systèmes télémécaniques. Systèmes de téléconduite, télésignalisation, télémesure. Onze

12 Principes de construction des systèmes informatiques de contrôle. Caractéristiques du fonctionnement UVC dans les systèmes. Objectif et caractéristiques générales des contrôleurs industriels. Module R. RÉSUMÉ DE LA DISCIPLINE Résumer les connaissances les plus significatives de la discipline, les exprimer sous la forme d'un bref résumé. Pour cela, répondez aux questions suivantes : 1. Quelles sont les fonctions principales du système de contrôle automatique ? 2. Énumérez les exigences de base pour les moyens techniques d'automatisation. 3. Quel est le principe, la méthode de mesure ? 4. Comment la classe de précision de l'appareil est-elle déterminée ? 5. Comment sont classés les appareils et équipements d'automatisation ? 6. Qu'est-ce qu'un « capteur » ? 7. Énumérer les principales caractéristiques statiques et dynamiques des capteurs. 8. Qu'est-ce que le SGP ? Expliquer le but et les conditions préalables à la création de SHG. 9. A quoi servent les dispositifs secondaires dans le système de contrôle automatique ? 10. Énumérer les méthodes et moyens de mesurer la température, la pression, l'humidité, le débit, le niveau, la composition et les propriétés physico-chimiques d'une substance. 11. Quel est le but principal des amplificateurs dans ACS. 12. Qu'est-ce que l'amplification multi-étages ? 13. Quel est le but du régulateur ? 14. Quelles sont les principales caractéristiques du RO. 15. Quels types d'appareils exécutifs connaissez-vous ? 16. Énumérez les exigences de base pour les actionneurs. 17. Quelles sont les principales caractéristiques des servomoteurs. 18. Comment sont classés les moteurs électriques ? 19. Qu'est-ce qu'un régulateur ? 20. Sur quels motifs les régulateurs sont-ils classés ? 21. Quelles sont les principales propriétés des régulateurs connaissez-vous ? 22. Énumérer les fonctions assurées par les dispositifs télémécaniques utilisés dans les systèmes TGV. 12

13 23. Pourquoi la télémétrie est-elle utilisée dans les systèmes TGV ? 24. Qu'est-ce qui permet le télécontrôle ? 25. A quoi sert la télésignalisation ? 26. Qu'est-ce que les UVK ? 27. Nommez les différences entre UVK et les ordinateurs centraux. 28. Pourquoi est-il nécessaire d'utiliser des contrôleurs industriels ? 29. Nom tendances modernes construction de contrôleurs industriels. 30. Énumérez les fonctions de base d'un contrôleur industriel. Module K. CONTRÔLE FINAL DE SORTIE Ainsi, vous avez étudié la discipline "Moyens techniques d'automatisation et informatique dans les systèmes TGV". Après avoir étudié cette discipline, vous devez : avoir une idée des principes de base et des tâches du contrôle automatisé des processus dans les systèmes TGV ; connaître les méthodes et moyens de mesure des principaux paramètres des procédés technologiques dans les systèmes TGV ; connaître le principe de fonctionnement, le dispositif, les caractéristiques des principaux moyens techniques d'automatisation, y compris la technologie des microprocesseurs ; être en mesure d'utiliser les réalisations modernes lors du choix des moyens techniques d'automatisation, des documents sur le respect des exigences de normalisation et du support métrologique des moyens techniques d'automatisation; propres méthodes de sélection des moyens techniques parmi l'ensemble des moyens existants en relation avec une tâche spécifique. À la fin de l'étude de la discipline "Moyens techniques d'automatisation et d'informatique dans les systèmes TGV", vous devez réussir le test. 13

14 Module 1. Objectif et principales fonctions du système de contrôle automatique UE-1 UE-K UE-1 Objectif et principales fonctions de l'ACS. Erreur de mesure. Types et groupes d'erreurs. UE-K Module de contrôle de sortie. Module 1. Objectif et principales fonctions du système de contrôle automatique Manuel de formation UE-1. Objet et fonctions principales du SAK. Principes et méthodes de mesures. Types et groupes d'erreurs buts d'apprentissage UE-1 L'étudiant doit : avoir une idée des principaux paramètres des processus technologiques dans les systèmes TGV ; connaître : - l'objet et les principales fonctions de l'automatisme, - les principes et méthodes de mesure, - la définition de la précision et de l'erreur de mesure, - les principaux types et groupes d'erreurs, - les notions de classe de précision de l'appareil , vérification, réglage de l'appareil ; posséder la méthodologie de calcul des erreurs et de détermination de la classe de précision de l'appareil ; pouvoir faire un choix de l'appareil en fonction de la littérature de référence. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-1, vous devez étudier p.p. Matériel pédagogique UMK. UE-K. Contrôle des sorties par module Après avoir étudié ce module, vous devez tester vos connaissances en répondant à des questions et en effectuant des tâches de test : 1. Nommez les principaux paramètres des processus technologiques dans les systèmes TGV. 2. Quelles sont les fonctions principales du système de contrôle automatique ? 3. Énumérez les exigences de base pour les moyens techniques d'automatisation. 4. Qu'entend-on par "mesure" ? 5. Quelles sont les mesures ? 6. Quel est le principe, la méthode de mesure ? 7. Définissez la précision et l'erreur de mesure. 8. Quels types d'erreurs connaissez-vous ? 9. Comment la classe de précision de l'appareil est-elle déterminée ? 10. Qu'appelle-t-on vérification des instruments ? 11. A quoi servent l'étalonnage et le réglage des instruments ? Quatorze

15 Tâche de test : 1. L'appareil de mesure appartient à la classe de précision 2.5. Quelle erreur caractérise cette classe : a) systématique ; b) aléatoire ; c) grossier ? 2. Quels types d'erreurs devraient inclure l'erreur qui se produit lorsque la résistance des lignes de connexion des thermomètres électriques change en raison des fluctuations de la température de l'air atmosphérique: a) systématique, basique; b) systématique, supplémentaire ; c) aléatoire, basique ; d) aléatoire, supplémentaire ? 3. Quelle méthode de mesure doit être considérée comme mesure de niveau à l'aide d'un tube de verre de compteur d'eau (récipient communicant) : a) évaluation directe ; b) zéro ? 4. Le réglage des instruments de mesure inclus dans l'ensemble des opérations de vérification est-il : a) inclus ; b) ne s'allume pas ? quinze

16 Module 2. Instruments de mesure et capteurs UE-1 UE-2 UE-3 UE-K UE-1 Classification des appareils de mesure et des capteurs. Système d'instrumentation d'état UE-2. Appareils SAK secondaires. UE-3 Cours pratique 1. UE-K Commande de sortie par module. Module 2. Instruments de mesure et capteurs Guide de formation UE-1. Classification des appareils de mesure et des capteurs Objectifs d'apprentissage UE-1 L'étudiant doit : avoir une idée : - sur la fonction des instruments et des automatismes, - sur la classification des appareils de mesure ; connaître : - la notion d'"appareil de mesure", - la définition de "transducteur de mesure primaire", "transducteur de mesure intermédiaire", "transducteur émetteur", - la notion d'"élément sensible", - la classification des capteurs, - les fonctions statiques et caractéristiques dynamiques des capteurs ; posséder la méthodologie de calcul des caractéristiques statiques et dynamiques du capteur ; pouvoir sélectionner les capteurs en fonction de leurs caractéristiques. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-1, vous devez étudier la clause 2.1 du matériel pédagogique des supports pédagogiques. UE-2. Système d'état des appareils. Dispositifs secondaires SAK Objectifs pédagogiques UE-2 L'étudiant doit : avoir une idée : - sur la standardisation et l'unification des dispositifs, - sur les prérequis à la création de GSP, - sur la nomination des dispositifs secondaires dans l'automatisme ; connaître : - la finalité du SPG, - la classification des dispositifs par type de supports d'informations, - la classification des dispositifs par caractéristique fonctionnelle, 16

17 - classification des dispositifs secondaires, - conception et principe de fonctionnement des dispositifs de conversion directe et des dispositifs d'équilibrage ; posséder la méthodologie de sélection des appareils secondaires en fonction de la méthode de mesure ; être capable de travailler avec la littérature de référence. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-2, il faut étudier p.p. 2.2 matériel pédagogique du matériel pédagogique. UE-3. Leçon pratique 1 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec le paragraphe 2.3 du matériel pédagogique du TMC (détermination des erreurs instrumentales). UE-K Contrôle de sortie par module Après avoir étudié ce module, vous devez tester vos connaissances en répondant à des questions et en effectuant des tâches de test : 1. Quelle est la différence entre un appareil de mesure et d'autres transducteurs de mesure ? 2. A quoi servent les convertisseurs intermédiaires ? 3. Comment sont classés les appareils et équipements d'automatisation ? 4. Définissez "transducteur principal" - c'est 5. Continuez "l'élément de détection est 6. Énumérez les principales caractéristiques statiques et dynamiques des capteurs. 7. Quelles sont les exigences de performance pour les capteurs ? 8. Qu'est-ce que le SGP ? Expliquer le but et les conditions préalables à la création de SHG. 9. A quoi servent-ils ? différentes sortes signaux unifiés ? 10. A quoi servent les dispositifs secondaires dans le système de contrôle automatique ? 11. Comment sont classés les appareils secondaires ? 12. Pourquoi les ponts automatiques sont-ils utilisés dans les systèmes TGV ? 17

18 Module 3. Méthodes et moyens de mesure des principaux paramètres dans les systèmes UE-2 Cours pratique 2. UE-3 Méthode de mesure de température sans contact. UE-4 Méthodes et moyens de mesure de pression. UE-5 TP 3. UE-6 Méthodes et moyens de mesure de l'humidité des gaz (air). UE-7 Méthodes et moyens de mesure de débit et de quantité. UE-8 TP 4. UE-9 Méthodes et moyens pour déterminer la composition et les propriétés physico-chimiques d'une substance. UE-10 Méthodes et moyens de mesure de niveau. UE-11 Cours pratique 5. UE-K Contrôle modulo. Module 3. Méthodes et outils de mesure des principaux paramètres des systèmes TGV Manuel de formation UE-1. Méthode de mesure de la température par contact Objectifs d'apprentissage UE-1 L'étudiant doit : avoir une idée : - des principales méthodes de mesure de la température, - des caractéristiques des thermomètres à contact ; connaître : - les principales caractéristiques techniques, dispositif et conception des capteurs à puissances mécaniques, - les principales caractéristiques techniques, dispositif et conception des capteurs à puissances électriques, - la plage de mesure de ces capteurs, les circuits de commutation, - les erreurs de mesure de température par capteurs de contact; avoir les compétences pour calculer la mesure de température par la méthode thermoélectrique; être en mesure de sélectionner des capteurs de température en fonction de catalogues et d'ouvrages de référence. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-1, il convient d'étudier la clause 3.1 du matériel pédagogique de l'UMK (méthode de mesure de la température par contact). dix-huit

19 UE-2. Leçon pratique 2 Pour effectuer ce travail, il est nécessaire de se familiariser avec le paragraphe 3.2 du matériel pédagogique du TMC (mesure de la température par la méthode thermoélectrique). UE-3. Méthode de mesure de température sans contact Objectifs d'apprentissage UE-3 L'étudiant doit : avoir une idée : - des principales méthodes de mesure de température par méthode sans contact, - des caractéristiques des thermomètres sans contact ; connaître : - les principales caractéristiques techniques, la conception des pyromètres, - la gamme de mesure, - les erreurs de mesures de température à l'aide de pyromètres, les méthodes pour leur réduction ; savoir utiliser ses connaissances pour sélectionner des pyromètres en fonction de leurs caractéristiques à partir de catalogues et d'ouvrages de référence. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-3, il convient d'étudier la clause 3.3 du matériel pédagogique du CMC (méthode de mesure de température sans contact). UE-4. Méthodes et moyens de mesure de la pression (vide) Objectifs d'apprentissage UE-4 L'étudiant doit : avoir une idée : - sur les méthodes de mesure de la pression, - sur les unités de mesure de la pression ; savoir : - classification des instruments de mesure de pression, en fonction de la valeur mesurée, - classification des instruments de mesure de pression, en fonction du principe de fonctionnement, - conception, principe de fonctionnement, plage de mesure des capteurs de pression, - avantages et inconvénients de ceux-ci dispositifs; propres méthodes de sélection de capteurs de pression parmi un ensemble de capteurs existants, en relation avec une tâche spécifique ; pouvoir utiliser les réalisations modernes dans la sélection des capteurs de pression dans les circuits d'automatisation des systèmes TGV. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-4, il convient d'étudier la clause 3.4 du matériel pédagogique du TMC (méthodes et moyens de mesure de la pression) UE-5. Leçon pratique 3 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec le paragraphe 3.5 du matériel pédagogique du CMD (calcul des manomètres mécaniques liquides). UE-6. Méthodes et moyens de mesure de l'humidité des gaz Objectifs d'apprentissage UE-6 L'étudiant doit : avoir une idée : - de l'humidité en tant que paramètre physique, - de l'humidité relative, absolue, - de l'enthalpie, - de la température du point de rosée ; 19

20 savoir : - méthodes psychrométriques, électrolytiques de mesure de l'humidité, - méthode du point de rosée, - principe de fonctionnement et conception des capteurs utilisés pour mesurer l'humidité, plage de mesure, - avantages et inconvénients des capteurs d'humidité ; pouvoir utiliser les réalisations modernes lors du choix des capteurs d'humidité dans les schémas d'automatisation des systèmes TGV ; propres méthodes de sélection de capteurs d'humidité parmi un ensemble de capteurs existants, en relation avec une tâche spécifique. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-6, il convient d'étudier la clause 3.6 du matériel pédagogique du TMC (méthodes et outils de mesure de l'humidité). UE-7. Méthodes et moyens de mesure de débit Objectifs d'apprentissage UE-7 L'étudiant doit : avoir une idée : - sur les méthodes de mesure de débit, - sur les unités de mesure de débit, - sur les groupes de débitmètres ; connaître : - les types de dispositifs de rétrécissement, - la conception, le principe de fonctionnement, la plage de mesure des débitmètres à perte de charge variable, à perte de charge constante, les débitmètres à ultrasons, les compteurs de chaleur, - la conception et le principe de fonctionnement des compteurs de quantité, - les erreurs de mesure de ces appareils ; pouvoir utiliser les réalisations modernes lors du choix des débitmètres dans les schémas d'automatisation des systèmes TGV ; posséder les méthodes de choix des dispositifs de rétrécissement et des débitmètres parmi l'ensemble de ceux existants, par rapport à une tâche spécifique. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-7, il convient d'étudier la clause 3.7 du matériel pédagogique du TMC (méthodes et outils de mesure de débit et de quantité). UE-8. Leçon pratique 4 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec le paragraphe 3.8 du matériel pédagogique du CMD (mesure de débit à l'aide de débitmètres à pression de vitesse). UE-9. Méthodes et moyens de détermination de la composition et des propriétés physico-chimiques d'une substance Objectifs d'apprentissage UE-9 L'étudiant doit : avoir une idée sur les méthodes physico-chimiques d'analyse des gaz ; connaître : - les types de méthodes de mesures électriques, - quelle est la base de l'action des analyseurs de gaz électriques, conductimétriques, coulométriques, - la méthode de mesure thermique, - la méthode de mesure magnétique, - le principe de fonctionnement des appareils basés sur ces méthodes de mesure, - le principe de fonctionnement des analyseurs chimiques de gaz; être capable d'utiliser les réalisations modernes lors du choix d'instruments pour déterminer la composition et les propriétés physico-chimiques d'une substance; vingt

21 de connaître les modalités de choix de ces appareils parmi l'ensemble de ceux existants, en relation avec une tâche précise. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-9, il convient d'étudier la clause 3.9 du matériel pédagogique du TMC (méthodes et moyens de détermination de la composition et des propriétés physico-chimiques d'une substance). UE-10. Méthodes et moyens de mesure de niveau Objectifs d'apprentissage UE-10 L'étudiant doit : avoir une idée de ce qui détermine le choix de la méthode de contrôle du niveau de liquide ; connaître : - les méthodes de mesure de niveau, - les schémas de mesure de niveau de liquide, - le dispositif et le principe de fonctionnement des indicateurs de niveau, indicateurs de niveau, - la plage de mesure, - les erreurs de mesure ; être capable d'utiliser les réalisations modernes lors du choix des jauges de niveau et des indicateurs de niveau dans les schémas d'automatisation des systèmes TGV ; propres méthodes de sélection de ces dispositifs parmi un ensemble de dispositifs existants, en relation avec une tâche précise. Pour réussir la maîtrise du matériel UE-10, il convient d'étudier le matériel pédagogique de l'UMC (méthodes et moyens de mesure du niveau). UE-11. Leçon pratique 5 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec le matériel pédagogique du CMC (mesure du niveau d'un liquide non agressif dans un réservoir ouvert à l'aide de manomètres différentiels). UE-K Contrôle de sortie par module Après avoir étudié ce module, vous devez tester vos connaissances en répondant à des questions ou en réalisant des devoirs. Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-1 : 1. Comment les thermomètres à dilatation sont-ils disposés ? 2. À quoi servent les thermomètres à résistance et les thermistances ? 3. Expliquez la méthode de mesure de la température avec un thermocouple. 4. Quand utilise-t-on des thermomètres en verre dans des cadres métalliques ? 5. Quelle est la caractéristique d'étalonnage d'un thermomètre thermoélectrique ? 6. Quels appareils secondaires sont utilisés lors de la mesure de la température avec des thermomètres à résistance ? 7. Quelle est la différence entre le cadre des thermomètres en verre de type A et de type B ? 8. Pourquoi un thermomètre à liquide doit-il avoir le bulbe au même niveau que le ressort manométrique ? Tâches d'essai pour UE-1 : 1. Dans quels thermomètres manométriques, l'ampoule est remplie d'un liquide à bas point d'ébullition et de ses vapeurs : a) dans les thermomètres à gaz ; b) en condensation; c) dans un liquide ? 2. Lequel des instruments suivants ne peut pas mesurer la température de moins 80 ºС : a) thermomètres à liquide, b) thermomètres manométriques, c) thermomètres à résistance ? 21

22 3. Lequel des instruments suivants ne peut pas mesurer la température de 800 ºС : a) thermomètres thermoélectriques, b) thermomètres à résistance ? 4. Quels thermocouples (quel étalonnage) doivent être utilisés le plus correctement pour mesurer la température de 900 ºС : a) étalonnage PP-1 ; b) diplômes de CA; c) Diplômes HC ? 5. Quels thermocouples (quel étalonnage) peuvent être utilisés pour mesurer la température de 1200 ºС : a) étalonnage PP-1 ; b) diplômes de CA; c) Diplômes HC ? 6. Dans quels cas la thermoélectricité peut-elle se produire dans un thermocouple : a) avec deux thermoélectrodes identiques (homogènes) et des températures différentes des extrémités de travail et libres ? b) avec deux thermoélectrodes différentes et les mêmes températures des extrémités de travail et libres ? c) avec deux thermoélectrodes dissemblables et des températures différentes des extrémités de travail et libres ? 7. Quels thermomètres à résistance sont les plus rationnels à utiliser pour mesurer des températures de moins 25 ºС: a) cuivre, b) platine, c) semi-conducteur? Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-3 : 1. Quelle température corporelle est mesurée par les pyromètres optiques ? 2. Quelle méthode de mesure de la température sous-tend le fonctionnement d'un pyromètre ? 3. Laquelle des longueurs d'onde suivantes est perçue lors de la mesure de la température avec des pyromètres optiques : a) 0,55 µm, b) 0,65 µm ; c) 0,75 µm ? 4. Quelle température les pyromètres photoélectriques affichent-ils : a) luminosité, b) rayonnement, c) réel ? 5. Comment les pyromètres à rayonnement sont-ils calibrés ? Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-4 : 1. Qu'est-ce que la pression relative, le vide et la pression absolue ? 2. Est-il possible de mesurer la pression avec un manomètre différentiel ? sous pression? 3. Comment la pression mesurée est-elle convertie dans les instruments de mesure de pression à ressort et à membrane ? 4. Pourquoi le ressort du manomètre se redresse-t-il sous la pression ? 5. Qu'est-ce qu'un joint à membrane ? 6. Quelle est la différence entre une jauge à tube unique et une jauge à tube en U ? 7. Quelles sont les principales sources d'erreur dans la mesure de la jauge U ? 8. Qu'est-ce qu'une jauge de contrainte ? 9. Quel est le principe de fonctionnement du capteur de type « Saphir » ? 10. Quel est l'élément sensible de ce capteur ? Questions pour le contrôle préliminaire à UE-6 1. Définir "L'humidité est". 2. Continuez la phrase "L'humidité de l'air est estimée". 3. Énumérer les méthodes de mesure de l'humidité de l'air. 4. Où la méthode de mesure hygroscopique est-elle appliquée ? 22

23 5. Qu'est-ce que la méthode du point de rosée ? 6. Quels sont les inconvénients des capteurs basés sur cette méthode ? 7. Expliquez la signification de la "méthode électrolytique" pour mesurer l'humidité de l'air. 8. Nommez le principal inconvénient des capteurs chauffants. Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-7 1. Continuer la phrase « La consommation de la substance est ». 2. Quel est le nom des appareils de mesure du débit d'une substance ? Pour mesurer la quantité d'une substance? 3. Lister les groupes de débitmètres. 4. Quels types de dispositifs de rétrécissement connaissez-vous ? 5. Pourquoi un flotteur flotte-t-il dans un rotamètre en verre ? 6. Quelle est la différence entre la tête pleine et la tête rapide ? 7. Quelle est la différence entre la chute de pression à travers le dispositif de rétrécissement et la perte de pression ? 8. Comment la pression différentielle est-elle mesurée dans un manomètre différentiel annulaire ? 9. Énumérez les avantages et les inconvénients des débitmètres à ultrasons. 10. Quel est le principe d'action basé sur débitmètres électromagnétiques? 11. Comment les compteurs de quantité sont-ils divisés selon le principe de fonctionnement ? Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-9 1. Quelles sont les méthodes physiques et chimiques d'analyse des gaz ? 2. Quelle est la méthode de mesure électrique ? 3. Sur quoi repose le principe de fonctionnement des analyseurs de gaz conductimétriques et coulométriques ? 4. Continuez la phrase "La méthode de mesure thermique est basée sur...". 5. Quand la méthode de mesure magnétique est-elle utilisée ? 6. Quel est le principe de fonctionnement des analyseurs chimiques de gaz ? 7. Pourquoi la qualité de la combustion est-elle contrôlée par l'oxygène ? 8. Quel est le principe de fonctionnement des compteurs d'oxygène thermomagnétiques ? 9. En quoi les analyseurs de gaz automatiques diffèrent-ils des analyseurs portables et quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ? Questions pour le contrôle préalable à CE Qu'est-ce qui détermine le choix de la méthode de mesure de niveau ? 2. Comment les instruments de niveau sont-ils classés ? 3. A quoi sert un manomètre différentiel dans les circuits de mesure de niveau ? 4. La surpression dans le réservoir affectera-t-elle les lectures de la jauge à flotteur ? Indicateur de niveau capacitif ? 5. Quelles propriétés du liquide mesuré affectent le résultat de mesure d'une jauge de niveau hydrostatique ? 6. Quelles sont les différences entre les jauges de niveau et les interrupteurs de niveau ? 7. Comment fonctionne une jauge de niveau à flotteur ? 8. Pourquoi la capacité entre les électrodes change-t-elle en fonction du niveau ? 9. Où se trouvent la source et le récepteur des ondes ultrasonores lors de la mesure du niveau ? 10. Pourquoi ai-je besoin d'un récipient de niveau pour mesurer le niveau avec des manomètres différentiels ? 23

24 Module 4. Dispositifs intermédiaires des systèmes UE-1 UE-2 UE-3 UE-4 UE-5 UE-6 UE-K UE-1 Amplificateur-convertisseurs. Régulateurs SE-2. UE-3 Cours pratique 6. UE-4 Actionneurs. UE-5 Régulateurs automatiques. UE-6 Cours pratique 7. UE-K Contrôle modulo. Module 4 Dispositifs amplificateurs-convertisseurs Objectifs d'apprentissage UE-1 L'étudiant doit : avoir une idée de la fonction de l'amplificateur dans le système d'automatisme ; connaître : - la classification des amplificateurs, - les exigences des amplificateurs, - les types d'amplificateurs hydrauliques, pneumatiques, électriques, - les dispositifs de commande à relais, - le principe de fonctionnement des amplificateurs électroniques, - la nécessité d'utiliser une amplification à plusieurs étages ; posséder les méthodes de sélection des amplificateurs, des relais parmi la totalité de ceux existants, par rapport à une tâche spécifique ; être capable d'utiliser les réalisations modernes lors du choix des amplificateurs dans les circuits d'automatisation; Pour une maîtrise réussie du matériel UE-1, il convient d'étudier la clause 4.1 du matériel pédagogique de l'UMK (dispositifs amplificateurs-convertisseurs). UE-2. Autorités de régulation UE-2 Objectifs d'apprentissage L'étudiant doit : avoir une compréhension du rôle des autorités de distribution ; connaître : - les principaux types d'organismes de régulation, - les caractéristiques des organismes de régulation, - la finalité des dispositifs de régulation ; posséder la méthodologie de calcul des instances de régulation ; être capable d'utiliser la littérature de référence et le calcul lors du choix des organismes de réglementation. Pour maîtriser avec succès le matériel UE-2, vous devez étudier la clause 4.2 du matériel de formation du TMC (organismes de réglementation). 24

25 UE-3. Leçon pratique 6 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec le paragraphe 4.3 du matériel pédagogique du TMC (Calcul de l'organisme de réglementation pour réguler le débit d'eau). UE-4. Actionneurs Objectifs d'apprentissage UE-4 L'étudiant doit : comprendre le rôle des actionneurs ; connaître : - le principe de classification des servomoteurs, - les principales caractéristiques des servomoteurs, - les schémas de structure des servomoteurs électriques, - la fonction des actionneurs hydrauliques, pneumatiques, - la classification des moteurs électriques, - les exigences des actionneurs ; propres méthodes de sélection des dispositifs d'actionnement parmi un ensemble de dispositifs existants, en relation avec une tâche spécifique ; être capable d'utiliser la documentation de référence lors du choix des actionneurs. Pour une maîtrise réussie du matériel de l'UE-4, il convient d'étudier la clause 4.4 du matériel pédagogique du TMC (actionneurs) de l'UE-5. Régulateurs automatiques Objectifs d'apprentissage UE-5 L'étudiant doit : avoir une idée de la fonction des régulateurs automatiques dans le processus technologique ; connaître : - la structure d'un régulateur automatique, - la classification des régulateurs automatiques, - les principales propriétés des régulateurs, - les caractéristiques des régulateurs intermittents et continus, - le choix des valeurs optimales pour les paramètres du régulateur, - les critères de choisir un régulateur en fonction du type d'action ; propres méthodes de choix d'un régulateur sur la base d'informations indicatives sur l'objet; être capable d'utiliser la documentation de référence lors du choix d'un régulateur automatique. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-5, vous devez étudier la clause 4.5 du matériel pédagogique de l'UMK (régulateurs automatiques). UE-6. Leçon pratique 7 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec la clause 4.6 du matériel pédagogique du TMC (Choix du régulateur basé sur le calcul selon le schéma de régulation ci-dessus). UE-K. Contrôle de sortie par module Après avoir étudié ce module, vous devez tester vos connaissances en répondant à des questions ou en réalisant des devoirs. Questions pour le contrôle préliminaire à UE-1 1. Quel est le but principal des amplificateurs dans ACS ? 2. Comment les amplificateurs sont classés, comparez-les. 25

26 3. Quelles sont les exigences pour les amplificateurs ? 4. Qu'appelle-t-on la sensibilité de l'amplificateur ? 5. Où sont utilisés les surpresseurs pneumatiques ? 6. Que sont les surpresseurs hydrauliques à tiroir ? 7. Qu'appelle-t-on des amplificateurs opérationnels ? 8. Quand utilise-t-on des amplificateurs électroniques ? 9. Qu'est-ce que l'amplification multi-étages ? 10. Où utilise-t-on l'amplification multi-étages ? Questions pour le contrôle préalable à l'UE-2 1. Quel est le but de l'organisme de contrôle ? 2. De quoi dépendent les caractéristiques fonctionnelles et de conception des organismes de réglementation ? 3. Quels organismes de réglementation sont appelés manette des gaz, quels sont-ils ? 4. Quelles sont les principales caractéristiques de RO. 5. Ce qui exprime caractéristique de conception RO ? 6. Dans quelles conditions est-il construit caractéristique de débit RO ? 7. Énumérez les inconvénients des vannes à simple siège. 8. Quelles sont les conditions d'installation de RO. Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-4 1. Quels types d'appareils exécutifs connaissez-vous ? 2. Énumérez les exigences de base pour les actionneurs. 3. Quelles sont les principales caractéristiques des servomoteurs. 4. Comment sont classés les moteurs électriques ? 5. A quoi servent les entraînements électromagnétiques ? Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-5 1. Sur quels motifs les régulateurs sont-ils classés ? 2. Définir "un régulateur automatique se compose de". 3. Lister les régulateurs à action intermittente. 4. Quels régulateurs sont des régulateurs continus ? 5. Comment distingue-t-on les régulateurs selon le type d'énergie externe utilisée ? 6. Quelles sont les principales propriétés des régulateurs connaissez-vous ? 7. Pourquoi un amplificateur est-il utilisé dans les régulateurs ? 26

27 Module 5. Méthodes de transfert d'informations dans les systèmes UE-1 UE-2 UE-3 UE-4 UE-5 UE-6 UE-K UE-1 Classification et finalité des systèmes télémécaniques. UE-2 Systèmes de téléconduite, télésignalisation, télémesure. UE-3 TP 8. UE-4 Principes de construction d'UVK. UE-5 Objectif et caractéristiques générales des contrôleurs. UE-6 Cours pratique 9. UE-K Contrôle de sortie par module. Module 5 Classification et finalité des systèmes télémécaniques Objectifs d'apprentissage UE-1 L'étudiant doit : avoir une idée sur les modes de transmission de l'information ; connaître : - la classification et le but des systèmes télémécaniques, - les tâches de la télémécanique, - les concepts de base de la conversion de l'information, - les fonctions des dispositifs télémécaniques utilisés dans les systèmes, - les concepts de "canal", "signal", "immunité au bruit", "modulation" ; être capable d'appliquer les connaissances acquises dans la pratique. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-1, il convient d'étudier la clause 5.1 du matériel pédagogique des matériels pédagogiques (classification et finalité des systèmes télémécaniques). UE-2. Systèmes de télémesure, télésignalisation, télémesure Objectifs d'apprentissage UE-2 L'étudiant doit : avoir une idée sur les systèmes de télémesure, télésignalisation et télésignalisation ; connaître : - la destination des systèmes de télémesure, - les schémas de télémétrie courte et longue portée, - la destination des systèmes de téléconduite et de télésignalisation, - la classification des appareils de téléconduite, - la désignation des distributeurs dans les systèmes de téléconduite ; être capable d'appliquer les connaissances acquises dans la pratique. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-2, vous devez étudier la clause 5.2 du matériel pédagogique des supports pédagogiques (systèmes de téléconduite, télémétrie et télésignalisation). 27

28 UE-3. Leçon pratique 8 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec la clause 5.3 du matériel pédagogique du CMD (désignation graphique conditionnelle des instruments et des équipements d'automatisation). UE-4. Principes de construction de l'UVK Objectifs pédagogiques UE-4 L'étudiant doit : avoir une idée sur le rôle de l'informatique dans la gestion du processus technologique ; à savoir : - les prérequis à la création d'UVK, - les fonctions d'UVK dans le contrôle de processus, - la différence entre UVK et les calculateurs universels, - le schéma bloc d'inclusion d'UVK dans un circuit fermé du processus technologique ; être capable d'utiliser la littérature de référence sur la technologie des microprocesseurs. Pour une maîtrise réussie du matériel UE-4, il convient d'étudier la clause 5.4 du matériel pédagogique du TMC (principes de construction du TMC). UE-5. Objectifs et caractéristiques générales des contrôleurs industriels Objectifs d'apprentissage UE-5 L'étudiant doit : avoir une idée sur la nécessité d'utiliser des contrôleurs dans le système de contrôle de processus ; connaître : - les fonctions et le but des contrôleurs industriels, - les tendances actuelles dans la construction des contrôleurs industriels, - le matériel des contrôleurs industriels ; être capable d'utiliser la littérature de référence sur les contrôleurs industriels. Pour une maîtrise réussie de la matière UE-5, vous devez étudier la clause 5.5 du matériel pédagogique de l'UMK (nomination et caractéristiques générales des contrôleurs industriels). UE-6. Leçon pratique 9 Pour effectuer ce travail, vous devez vous familiariser avec la clause 5.6 du matériel pédagogique du CMD (règles de désignation de position des instruments et des moyens techniques d'automatisation). UE-K. Contrôle de sortie par module Après avoir étudié ce module, vous devez tester vos connaissances en répondant aux questions suivantes : Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-1 1. Quel est le rôle des systèmes télémécaniques dans le système de contrôle ? 2. Lister les fonctions assurées par les dispositifs télémécaniques utilisés dans les systèmes TGV. 3. Énumérez les tâches principales des télémécaniciens. 4. Pourquoi la télémétrie est-elle utilisée dans les systèmes TGV ? 5. Que permet la téléconduite ? 6. A quoi sert la télésignalisation ? 7. Définir les concepts suivants : Canal de communication Signal Immunité au bruit 28

29 Modulation d'impulsion Questions pour le contrôle préliminaire à UE-2 1. À quoi servent les systèmes de télémétrie à courte et longue portée ? 2. Expliquer le principe de fonctionnement du circuit de télémétrie longue portée. 3. Quelle est la différence entre les systèmes de téléconduite et les systèmes de contrôle à distance et locaux ? 4. Qu'est-ce que la sélectivité ? 5. Comment sont classés les appareils de téléconduite ? 6. A quoi servent les distributeurs ? 7. Qu'est-ce qui est utilisé comme distributeurs ? Questions pour le contrôle préliminaire à l'UE-4 1. Dans le cadre de quoi est née l'idée d'utiliser un ordinateur avec un système de contrôle de processus? 2. Qu'est-ce que les UVK ? 3. Nommez les différences entre UVK et les ordinateurs centraux. 4. Par quels dispositifs l'UVC interagit-il avec l'environnement extérieur ? 5. A quoi servent les ADC et les DAC ? 6. Quelles fonctions le dispositif d'entrée de signal discret exécute-t-il ? 7. Nommez la fonction du dispositif de sortie de signal discret. 8. A quoi sert le système d'interruption ? 9. Quelles sont les règles d'utilisation d'un ordinateur ? Questions pour le contrôle préliminaire à EC-5 1. Pourquoi est-il nécessaire d'utiliser un PC ? 2. Quelles sont les tendances actuelles dans la construction d'un PC. 3. Énumérez les fonctions de base d'un PC. 4. Qu'est-ce que le matériel informatique ? 5. Que fournit la mémoire PC ? 6. Que mettent en œuvre les outils de communication PC ? 7. Quelle est la fonction des dispositifs d'entrée-sortie ? 8. Quelle est la fonction des outils d'affichage PC ? 29

30 SUPPORTS DE FORMATION CHAPITRE 1. OBJET ET FONCTIONS PRINCIPALES DU SYSTEME DE CONTROLE AUTOMATIQUE 1.1. Mesure des paramètres des processus technologiques. Principes et méthodes de mesures Pour la conduite qualitative de tout procédé technologique, il est nécessaire de maîtriser plusieurs grandeurs caractéristiques, appelées paramètres de procédé. Dans les systèmes d'alimentation en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat, les principaux paramètres sont la température, les flux de chaleur, l'humidité, la pression, le débit, le niveau de liquide et quelques autres. À la suite du contrôle, il est nécessaire d'établir si l'état réel (propriété) de l'objet de contrôle satisfait aux exigences technologiques spécifiées. La surveillance des paramètres du système est effectuée à l'aide d'outils de contrôle de mesure. Des processus simples et parfois très complexes dans des systèmes automatisés commencent par le processus de mesure, et le résultat d'une transformation ultérieure dans les éléments suivants du système dépend de la précision avec laquelle la valeur initiale est mesurée. L'essence de la mesure consiste à obtenir des informations quantitatives sur les paramètres en comparant la valeur actuelle du paramètre technologique avec certaines de ses valeurs prises comme unité. Le résultat de la mesure est une idée des caractéristiques de qualité des objets contrôlés. Dans les mesures directes, la valeur de X et le résultat de sa mesure Y sont trouvés directement à partir de données expérimentales et exprimés dans les mêmes unités, Χ = Υ. Par exemple, la valeur de la température selon les lectures d'un thermomètre en verre. Dans les mesures indirectes, la valeur souhaitée Υ est fonctionnellement liée aux valeurs des grandeurs mesurées de manière directe : Υ = f (x1, x2,... x n). Par exemple, mesurer le débit d'un liquide ou d'un gaz par la chute de pression à travers un dispositif de rétrécissement. Par principe de mesure, on entend l'ensemble des phénomènes physiques sur lesquels se basent les mesures. Mesures d'instruments de mesure, instruments de mesure, appareils et convertisseurs. trente

31 La méthode de mesure est un ensemble de principes et de moyens de mesure. Trois principales méthodes de mesure sont connues : l'évaluation directe, la comparaison avec une mesure (compensatoire) et le zéro. Dans la méthode d'évaluation directe, la valeur de la grandeur mesurée est déterminée directement par le dispositif de lecture de l'appareil, par exemple un thermomètre en verre, un manomètre à ressort, etc. Dans le second cas, la méthode de compensation compare la grandeur mesurée à une mesurer, par exemple, la force électromotrice d'un thermocouple avec une force électromotrice connue d'un élément normal. L'effet de la méthode nulle est d'équilibrer la quantité mesurée avec la quantité connue. Il est utilisé dans les circuits de mesure en pont. En fonction de la distance entre le lieu de mesure et l'appareil indicateur, les mesures peuvent être locales ou locales, déportées et télémesurées. La surveillance des paramètres du système est effectuée à l'aide de divers appareils de mesure. Il s'agit notamment d'instruments de mesure et de transducteurs de mesure. Un instrument de mesure conçu pour générer un signal d'information de mesure sous une forme accessible à la perception directe par un observateur est appelé un instrument de mesure. Un instrument de mesure qui génère un signal sous une forme pratique pour la transmission, la conversion ultérieure, le traitement et (ou) le stockage, mais qui ne permet pas à l'observateur de percevoir directement, est appelé transducteur de mesure. L'ensemble des dispositifs à l'aide desquels les opérations de contrôle automatique sont effectuées est appelé système de contrôle automatique (ACS). Les principales fonctions du SAC sont les suivantes : perception des paramètres contrôlés à l'aide de capteurs, mise en œuvre d'exigences spécifiées pour un objet contrôlé, comparaison de paramètres avec des normes, formation d'un jugement sur l'état de l'objet de contrôle (basé sur l'analyse de cette comparaison) , émission des résultats de contrôle. Avant l'avènement des dispositifs de contrôle automatique et des ordinateurs numériques (DPC), le principal consommateur d'informations de mesure était l'expérimentateur, le répartiteur. Dans le SAC moderne, les informations de mesure des appareils vont directement aux appareils de contrôle automatique. Dans ces conditions, il est principalement utilisé

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7.1 Caractéristiques générales des systèmes de contrôle. Capteurs et transducteurs

Le contrôle automatique est basé sur une mesure continue et précise des paramètres technologiques d'entrée et de sortie du processus d'enrichissement.

Il est nécessaire de faire la distinction entre les principaux paramètres de sortie du processus (ou d'une machine spécifique) qui caractérisent le but ultime du processus, par exemple, les indicateurs qualitatifs et quantitatifs des produits transformés, et les paramètres technologiques intermédiaires (indirects) qui déterminent les conditions pour le procédé, les modes de fonctionnement des équipements. Par exemple, pour un processus d'épuration du charbon dans une machine à jigger, les principaux paramètres de sortie peuvent être le rendement et la teneur en cendres des produits fabriqués. Dans le même temps, ces indicateurs sont affectés par un certain nombre de facteurs intermédiaires, par exemple la hauteur et le relâchement du lit dans la machine à jigger.

De plus, il existe un certain nombre de paramètres caractérisant l'état technique des équipements technologiques. Par exemple, la température des roulements des mécanismes technologiques; paramètres de lubrification liquide centralisée des roulements ; état des unités de transbordement et des éléments des systèmes de transport de flux ; la présence de matière sur le tapis roulant ; la présence d'objets métalliques sur le tapis roulant, les niveaux de matière et de pulpe dans les cuves ; durée des travaux et temps d'arrêt des mécanismes technologiques, etc.

Une difficulté particulière est le contrôle automatique en ligne des paramètres technologiques qui déterminent les caractéristiques des matières premières et des produits d'enrichissement, tels que la teneur en cendres, la composition matérielle du minerai, le degré d'ouverture des grains minéraux, la composition granulométrique et fractionnaire des matériaux, le degré d'oxydation de la surface des grains, etc. Ces indicateurs sont soit contrôlés avec une précision insuffisante, soit pas contrôlés du tout.

Un grand nombre de grandeurs physiques et chimiques qui déterminent les modes de transformation des matières premières sont contrôlées avec une précision suffisante. Ceux-ci incluent la densité et la composition ionique de la pâte, les débits volumétriques et massiques des flux de processus, les réactifs, le carburant, l'air ; niveaux de produits dans les machines et appareils, température ambiante, pression et vide dans les appareils, humidité des produits, etc.

Ainsi, la variété des paramètres technologiques, leur importance dans la gestion des procédés d'enrichissement nécessitent le développement de systèmes de contrôle fiables, où la mesure en ligne des grandeurs physiques et chimiques repose sur des principes variés.

Il convient de noter que la fiabilité des systèmes de contrôle des paramètres détermine principalement les performances des systèmes de contrôle automatique des processus.

Les systèmes de contrôle automatique constituent la principale source d'informations dans la gestion de la production, y compris les systèmes de contrôle automatisés et les systèmes de contrôle de processus.

Capteurs et transducteurs

L'élément principal des systèmes de contrôle automatique, qui détermine la fiabilité et les performances de l'ensemble du système, est un capteur en contact direct avec l'environnement contrôlé.

Un capteur est un élément d'automatisation qui convertit un paramètre contrôlé en un signal apte à l'entrer dans un système de surveillance ou de contrôle.

Système de contrôle automatique typique dans cas général comprend un transducteur de mesure primaire (capteur), un transducteur secondaire, une ligne de transmission d'informations (signaux) et un dispositif d'enregistrement (Fig. 7.1). Souvent, le système de contrôle ne comporte qu'un élément sensible, un transducteur, une ligne de transmission d'informations et un dispositif secondaire (d'enregistrement).

Le capteur, en règle générale, contient un élément sensible qui perçoit la valeur du paramètre mesuré et, dans certains cas, le convertit en un signal pratique pour la transmission à distance vers l'appareil d'enregistrement et, si nécessaire, vers le système de contrôle.

Un exemple d'élément sensible peut être une membrane d'un manomètre différentiel qui mesure la différence de pression à travers un objet. Le mouvement de la membrane, provoqué par la force de la différence de pression, est converti par un élément supplémentaire (convertisseur) en un signal électrique facilement transmis à l'enregistreur.

Un autre exemple de capteur est un thermocouple, où les fonctions d'un élément sensible et d'un transducteur sont combinées, puisqu'un signal électrique proportionnel à la température mesurée apparaît aux extrémités froides du thermocouple.

Plus de détails sur les capteurs de paramètres spécifiques seront décrits ci-dessous.

Les convertisseurs sont classés en homogènes et hétérogènes. Les premiers ont des valeurs d'entrée et de sortie de nature physique identique. Par exemple, les amplificateurs, les transformateurs, les redresseurs - convertissent les grandeurs électriques en grandeurs électriques avec d'autres paramètres.

Parmi les hétérogènes, le groupe le plus important est constitué de convertisseurs de grandeurs non électriques en grandeurs électriques (thermocouples, thermistances, jauges de contrainte, éléments piézoélectriques, etc.).

Selon le type de valeur de sortie, ces convertisseurs sont divisés en deux groupes : les générateurs, qui ont une valeur électrique active à la sortie - EMF, et les paramétriques - avec une valeur de sortie passive sous la forme de R, L ou C.

Transducteurs de déplacement. Les plus largement utilisés sont les transducteurs paramétriques de déplacement mécanique. Il s'agit notamment des transducteurs R (résistance), L (inductif) et C (capacitif). Ces éléments modifient la valeur de sortie proportionnellement au déplacement d'entrée : résistance électrique R, inductance L et capacité C (Fig. 7.2).

Le transducteur inductif peut être réalisé sous la forme d'une bobine avec une prise à partir du milieu et un piston (noyau) se déplaçant à l'intérieur.

Les convertisseurs en question sont généralement connectés à des systèmes de contrôle utilisant des circuits en pont. Un capteur de déplacement est relié à l'un des bras du pont (Fig. 7.3 a). Puis la tension de sortie (U out), prise des sommets pont A-B, changera lors du déplacement de l'élément de travail du transducteur et peut être évalué par l'expression :

La tension d'alimentation du pont (U pit) peut être un courant continu (à Z i = R i) ou alternatif (à Z i = 1/(Cω) ou Z i = Lω) de fréquence ω.

Les thermistances, les résistances de contrainte et les photorésistances peuvent être connectées au circuit en pont avec des éléments R, c'est-à-dire convertisseurs dont le signal de sortie est une variation de la résistance active R.

Le convertisseur inductif largement utilisé est généralement connecté à un circuit en pont CA formé par un transformateur (Fig. 7.3 b). La tension de sortie dans ce cas est attribuée à la résistance R, incluse dans la diagonale du pont.

Un groupe spécial est composé de convertisseurs à induction largement utilisés - transformateur différentiel et ferro-dynamique (Fig. 7.4). Ce sont des convertisseurs de générateur.

Le signal de sortie (U out) de ces convertisseurs est formé comme une tension alternative, ce qui élimine le besoin de circuits en pont et de convertisseurs supplémentaires.

Le principe différentiel de génération d'un signal de sortie dans un transformateur-convertisseur (Fig. 6.4 a) est basé sur l'utilisation de deux enroulements secondaires connectés l'un à l'autre. Ici, le signal de sortie est la différence de tension vectorielle qui se produit dans les enroulements secondaires lorsque la tension d'alimentation U pit est appliquée, tandis que la tension de sortie porte deux informations : la valeur absolue de la tension correspond à l'amplitude du mouvement du plongeur, et la phase est la direction de son mouvement :

® sortie = ® 1 – ® 2 = kX entrée,

où k est le coefficient de proportionnalité ;

X in - signal d'entrée (mouvement du piston).

Le principe différentiel de génération du signal de sortie double la sensibilité du convertisseur, car lorsque le piston se déplace, par exemple, vers le haut, la tension dans l'enroulement supérieur (® 1) augmente en raison de l'augmentation du rapport de transformation, la tension dans le l'enroulement inférieur diminue de la même valeur (® 2) .

Les convertisseurs à transformateur différentiel sont largement utilisés dans les systèmes de contrôle et de régulation en raison de leur fiabilité et de leur simplicité. Ils sont placés dans des instruments primaires et secondaires pour mesurer la pression, le débit, les niveaux, etc.

Plus complexes sont les transducteurs ferrodynamiques (PF) de déplacements angulaires (Fig. 7.4 b et 7.5).

Ici, dans l'entrefer du circuit magnétique (1), un noyau cylindrique (2) avec un enroulement en forme de cadre est placé. Le noyau est installé à l'aide de noyaux et peut être tourné d'un petit angle α à ± 20 °. Une tension alternative de 12 à 60 V est appliquée à l'enroulement d'excitation du convertisseur (w 1), à la suite de quoi un flux magnétique se produit qui traverse la zone du cadre (5). Un courant est induit dans son enroulement, dont la tension (® out), ceteris paribus, est proportionnelle à l'angle de rotation du cadre (α in), et la phase de la tension change lorsque le cadre est tourné dans un sens ou une autre de la position neutre (parallèle au flux magnétique).

Les caractéristiques statiques des convertisseurs PF sont illustrées à la fig. 7.6.

La caractéristique 1 a un convertisseur sans enroulement de polarisation (W cm). Si la valeur nulle du signal de sortie doit être obtenue non pas en moyenne, mais dans l'une des positions extrêmes du cadre, l'enroulement de polarisation doit être activé en série avec le cadre.

Dans ce cas, le signal de sortie est la somme des tensions prélevées sur le châssis et l'enroulement de polarisation, ce qui correspond à une caractéristique de 2 ou 2" si vous changez la connexion de l'enroulement de polarisation en antiphase.

Une propriété importante d'un transducteur ferrodynamique est la capacité de modifier la pente de la caractéristique. Ceci est obtenu en modifiant la valeur de l'entrefer (δ) entre les plongeurs fixe (3) et mobile (4) du circuit magnétique, en vissant ou en dévissant ce dernier.

Les propriétés considérées des convertisseurs PF sont utilisées dans la construction de systèmes de contrôle relativement complexes avec la mise en œuvre des opérations de calcul les plus simples.

Capteurs industriels généraux de grandeurs physiques.

L'efficacité des processus d'enrichissement dépend en grande partie des régimes technologiques, qui à leur tour sont déterminés par les valeurs des paramètres qui affectent ces processus. La variété des procédés d'enrichissement engendre un grand nombre de paramètres technologiques qui nécessitent leur maîtrise. Pour contrôler certaines grandeurs physiques, il suffit d'avoir un capteur standard avec un appareil secondaire (par exemple, un thermocouple - un potentiomètre automatique), pour d'autres, des appareils et convertisseurs supplémentaires sont nécessaires (densimètres, débitmètres, compteurs de cendres, etc. .).

Parmi un grand nombre de capteurs industriels, on peut distinguer des capteurs largement utilisés dans diverses industries en tant que sources d'informations indépendantes et en tant que composants de capteurs plus complexes.

Dans cette sous-section, nous considérons les capteurs industriels généraux les plus simples de grandeurs physiques.

Capteurs de température. Le contrôle des modes de fonctionnement thermiques des chaudières, des séchoirs et de certaines unités de friction des machines permet d'obtenir des informations importantes nécessaires au contrôle du fonctionnement de ces objets.

Thermomètres manométriques. Cet appareil comprend un élément sensible (ampoule thermique) et un dispositif indicateur reliés par un tube capillaire et remplis d'une substance de travail. Le principe de fonctionnement est basé sur un changement de la pression de la substance de travail dans systeme ferme thermomètre en fonction de la température.

En fonction de l'état d'agrégation de la substance de travail, on distingue les thermomètres manométriques à liquide (mercure, xylène, alcools), à gaz (azote, hélium) et à vapeur (vapeur saturée d'un liquide à bas point d'ébullition).

La pression de la substance de travail est fixée par un élément manométrique - un ressort tubulaire, qui se déroule avec une pression croissante dans un système fermé.

Selon le type de substance de travail du thermomètre, les limites de mesure de la température vont de -50 ° à +1300 ° C. Les appareils peuvent être équipés de contacts de signalisation, d'un appareil d'enregistrement.

Thermistances (thermorésistances). Le principe de fonctionnement est basé sur la propriété des métaux ou des semi-conducteurs ( thermistances) change sa résistance électrique avec la température. Cette dépendance pour les thermistances a la forme :

où R 0 – résistance du conducteur à T 0 \u003d 293 0 K;

α T - coefficient de température de résistance

Les éléments métalliques sensibles sont réalisés sous forme de bobines de fil ou de spirales, principalement à partir de deux métaux - le cuivre (pour les basses températures - jusqu'à 180 ° C) et le platine (de -250 ° à 1300 ° C), placés dans un boîtier de protection métallique .

Pour enregistrer la température contrôlée, la thermistance, en tant que capteur principal, est connectée à un pont CA automatique (dispositif secondaire), ce problème sera abordé ci-dessous.

En termes dynamiques, les thermistances peuvent être représentées comme un lien apériodique de premier ordre avec une fonction de transfert W(p)=k/(Tp+1), si la constante de temps du capteur ( J) est très inférieure à la constante de temps de l'objet de régulation (contrôle), il est permis d'accepter cet élément comme un lien proportionnel.

Thermocouples. Les thermomètres thermoélectriques (thermocouples) sont généralement utilisés pour mesurer des températures dans de larges plages et supérieures à 1000°C.

Le principe de fonctionnement des thermocouples est basé sur l'effet de l'apparition d'EMF courant continu aux extrémités libres (froides) de deux conducteurs soudés dissemblables (jonction chaude), à ​​condition que la température des extrémités froides soit différente de la température de la jonction. La valeur de la FEM est proportionnelle à la différence entre ces températures, et la valeur et la plage des températures mesurées dépendent du matériau des électrodes. Des électrodes avec des perles de porcelaine enfilées dessus sont placées dans des raccords de protection.

La connexion des thermocouples à l'appareil d'enregistrement est réalisée par des fils thermoélectrodes spéciaux. Un millivoltmètre avec un certain étalonnage ou un pont CC automatique (potentiomètre) peut être utilisé comme appareil d'enregistrement.

Lors du calcul des systèmes de contrôle, les thermocouples peuvent être représentés, comme les thermistances, comme une liaison apériodique du premier ordre ou proportionnelle.

L'industrie produit divers types de thermocouples (tableau 7.1).

Tableau 7.1 Caractéristiques des thermocouples

Capteurs de pression. Capteurs de pression (vide) et de pression différentielle a reçu l'application la plus large dans l'industrie minière et de traitement, à la fois en tant que capteurs industriels généraux et en tant que composants de systèmes plus complexes pour surveiller des paramètres tels que la densité de la pâte, la consommation de média, le niveau de média liquide, la viscosité de la suspension, etc.

Les appareils de mesure de surpression sont appelés manomètres ou manomètres, pour la mesure de la dépression (inférieure à la pression atmosphérique, dépression) - avec des vacuomètres ou des jauges de tirage, pour la mesure simultanée de la surpression et de la dépression - avec des manomètres et des vacuomètres ou des jauges de poussée.

Les plus répandus sont les capteurs à ressort (déformation) avec des éléments sensibles élastiques sous la forme d'un ressort manométrique (Fig. 7.7 a), d'une membrane souple (Fig. 7.7 b) et d'un soufflet souple.

.

Pour transférer les lectures vers un appareil d'enregistrement, un transducteur de déplacement peut être intégré aux manomètres. La figure montre des transducteurs à transformateur inductif (2) dont les plongeurs sont reliés aux éléments sensibles (1 et 2).

Les appareils de mesure de la différence entre deux pressions (différentielles) sont appelés manomètres différentiels ou manomètres différentiels (Fig. 7.8). Ici, la pression agit sur l'élément sensible de deux côtés, ces appareils ont deux raccords d'entrée pour fournir plus (+ P) et moins (-P) de pression.

Les manomètres différentiels peuvent être divisés en deux groupes principaux : à liquide et à ressort. Selon le type d'élément sensible, parmi les ressorts, les plus courants sont la membrane (Fig. 7.8a), le soufflet (Fig. 7.8 b), parmi les liquides - la cloche (Fig. 7.8 c).

Le bloc membranaire (Fig. 7.8 a) est généralement rempli d'eau distillée.

Les manomètres différentiels à cloche, dans lesquels l'élément sensible est une cloche partiellement immergée à l'envers dans l'huile de transformateur, sont les plus sensibles. Ils sont utilisés pour mesurer de petites pressions différentielles entre 0 et 400 Pa, par exemple pour surveiller le vide dans les fours des installations de séchage et de chaudière.

Les manomètres différentiels considérés sont sans échelle, l'enregistrement du paramètre contrôlé est effectué par des dispositifs secondaires, qui reçoivent un signal électrique des capteurs de déplacement correspondants.

Capteurs de forces mécaniques. Ces capteurs comprennent des capteurs contenant un élément élastique et un capteur de déplacement, tensométrique, piézoélectrique et un certain nombre d'autres (Fig. 7.9).

Le principe de fonctionnement de ces capteurs ressort clairement de la figure. A noter qu'un capteur à élément élastique peut fonctionner avec un dispositif secondaire - un compensateur AC, un capteur à jauge de contrainte - avec un pont AC, un capteur piézométrique - avec un pont DC. Cette question sera abordée plus en détail dans les sections suivantes.

La jauge de contrainte est un substrat sur lequel plusieurs tours d'un fil fin (alliage spécial) ou d'une feuille métallique sont collés, comme illustré à la Fig. 7.9b. Le capteur est collé à l'élément sensible, qui perçoit la charge F, avec l'orientation du grand axe du capteur le long de la ligne d'action de la force contrôlée. Cet élément peut être toute structure sous l'influence de la force F et fonctionnant dans les limites de la déformation élastique. La cellule de charge est également soumise à la même déformation, tandis que le conducteur du capteur est allongé ou raccourci selon le grand axe de son installation. Ce dernier conduit à une modification de sa résistance ohmique selon la formule R=ρl/S connue en électrotechnique.

Nous ajoutons ici que les capteurs considérés peuvent être utilisés pour contrôler les performances des convoyeurs à bande (Fig. 7.10 a), mesurer la masse des véhicules (voitures, wagons, Fig. 7.10 b), la masse de matériau dans les soutes, etc.

L'évaluation des performances du convoyeur est basée sur le pesage d'une certaine section de la bande chargée de matériau à une vitesse constante de son mouvement. Le mouvement vertical de la plate-forme de pesée (2) montée sur des liens élastiques, provoqué par la masse de matière sur le ruban, est transmis au plongeur du convertisseur à induction (ITP), qui génère des informations vers le dispositif secondaire (Uout).

Pour le pesage de wagons, de véhicules chargés, la plate-forme de pesage (4) repose sur des cales à jauges de contrainte (5), qui sont des supports métalliques avec des jauges de contrainte collées qui subissent des déformations élastiques en fonction du poids de l'objet à peser.

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Introduction

1. Systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et conditionnement du microclimat en tant qu'objets d'automatisation

2. Systèmes centralisés fourniture de chaleur et de gaz

3. Mécanisation et automatisation de la production de systèmes d'alimentation en chaleur et en gaz et de ventilation

3.1 Automatisation des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat

3.2 Automatisation des systèmes de ventilation et de climatisation

4. Moyens techniques d'automatisation

4.1 Convertisseurs primaires (capteurs)

5. Régimes modernes commandes de climatisation

Conclusion

Liste des sources utilisées

Introduction

Pertinence. Depuis de nombreuses années, des travaux sont en cours pour créer des moyens d'automatisation de l'approvisionnement en chaleur.

Le programme énergétique prévoit une nouvelle augmentation du niveau de centralisation de l'approvisionnement en chaleur grâce à la construction de centrales thermiques et régionales, y compris des centres thermiques autonomes.

Patriotique et expérience d'outre-mer Le développement et le fonctionnement des systèmes automatisés TGS et SCM montrent qu'une condition indispensable au développement de l'automatisation n'est pas seulement l'amélioration des moyens techniques d'automatisation, mais également une analyse complète des modes de fonctionnement et de la régulation des systèmes TGS et SCM eux-mêmes.

Dans le développement des conditions préalables techniques et économiques pour l'introduction et l'utilisation de l'automatisation des TGS et SCM et, par conséquent, dans le développement des moyens techniques d'automatisation, trois périodes caractéristiques peuvent être distinguées : Première étape, le stade de l'automatisation intégrée et le stade des systèmes de contrôle automatisés.

En général, l'étape initiale était l'étape de mécanisation et d'automatisation des processus individuels. L'utilisation de l'automatisation n'était pas répandue, le volume des moyens techniques utilisés était faible et leur production n'était pas une industrie indépendante. Mais c'est à ce stade que certains principes modernes de construction des niveaux inférieurs d'automatisation ont été formés et, en particulier, les bases de la télécommande moderne utilisant des moteurs électriques, pneumatiques et hydrauliques pour entraîner les vannes d'arrêt et de commande.

Le passage à la deuxième étape - l'automatisation intégrée de la production - s'est déroulé dans des conditions de croissance de la productivité du travail, de consolidation des capacités unitaires des unités et des installations et de développement de la base matérielle et scientifique et technique de l'automatisation. La troisième étape (moderne) du développement de l'automatisation est caractérisée comme l'étape des systèmes de contrôle automatisés (ACS), dont l'émergence a coïncidé avec le développement et la diffusion de la technologie informatique. A ce stade, il devient opportun d'automatiser des fonctions de contrôle de plus en plus complexes. La diffusion des systèmes de contrôle automatisés modernes est largement déterminée par l'état de la technologie d'affichage des informations. Les indicateurs à faisceau d'électrons (affichages) deviennent des moyens prometteurs d'affichage d'informations. Nouvelle technologie l'affichage des informations permet de s'affranchir des schémas mnémoniques encombrants et de réduire drastiquement le nombre d'appareils, de panneaux de signalisation et d'indicateurs sur les tableaux et panneaux de contrôle.

Compte tenu de la variété des types d'instruments et d'appareils nécessaires, il est conseillé d'introduire dans le cadre du GSP des complexes d'un profil plus étroit, conçus pour effectuer des tâches d'ingénierie individuelles. Les complexes ont une large gamme de fonctionnalités qui vous permettent de créer la complexité et la structure les plus diverses des systèmes de contrôle de processus automatisés, y compris ceux des systèmes TGS et SCM.

Le but de ce travail est d'étudier l'automatisation et la mécanisation de la production des systèmes d'alimentation et de ventilation de chaleur et de gaz.

A cet effet, il est nécessaire de résoudre les tâches suivantes:

Étudier les systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et le conditionnement du microclimat en tant qu'objets d'automatisation, systèmes centralisés d'approvisionnement en chaleur et en gaz;

Étudier la mécanisation et l'automatisation de la production de systèmes d'alimentation et de ventilation de chaleur et de gaz;

Envisager des moyens techniques d'automatisation ;

Décrire les schémas modernes de contrôle des systèmes de climatisation.

1. Systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et conditionnement du microclimat en tant qu'objets d'automatisation

Le complexe de systèmes d'ingénierie pour l'approvisionnement en chaleur et en gaz et le conditionnement du microclimat est conçu pour générer de l'énergie thermique, transporter eau chaude, vapeur et gaz via des réseaux thermiques et gaziers jusqu'aux bâtiments et l'utilisation de ces vecteurs énergétiques pour y maintenir les paramètres microclimatiques spécifiés, pour les besoins industriels et économiques. Le schéma fonctionnel du système d'alimentation en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat (THS et KM) est illustré à la figure 1.

Figure 1 - Schéma structurel du système d'alimentation en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat (TGS et KM)

1 - bâtiments résidentiels et publics; 2 - bâtiments industriels ; 3 - centrale de cogénération (chaufferie); GRS - station de distribution de gaz ; GRP - point de contrôle du gaz ; TsTP - point de chauffage central ; CO - système de chauffage ; SGV - système d'alimentation en eau chaude ; SV - système de ventilation; SUTV - système de récupération de chaleur de l'air d'échappement ; СХС - système de réfrigération; SLE - système de climatisation (confortable et technologique).

fondamental régime général TGS et KM peuvent être divisés en deux parties : la première consiste en des systèmes externes chauffage urbain et l'approvisionnement en gaz, le second, étant un consommateur d'énergie, comprend un bâtiment et des systèmes d'ingénierie internes pour fournir un microclimat, des besoins économiques et de production.

2. Systèmes centralisés d'approvisionnement en chaleur et en gaz

La fourniture fiable et économique de chaleur à toutes les catégories de consommateurs est obtenue en contrôlant le fonctionnement du chauffage urbain. Le but de la régulation est de fournir aux consommateurs le débit de liquide de refroidissement nécessaire à une température donnée, c'est-à-dire fournissant le régime hydraulique et chaud requis du système. Ceci est réalisé en maintenant les valeurs données de pression, différence de pression, température t en différents points du système. Le changement de température en fonction de l'évolution de la consommation de chaleur des bâtiments est effectué à la cogénération ou à la chaufferie. Le caloporteur de la cogénération est transporté via les principaux réseaux de chauffage jusqu'aux quartiers, puis via les réseaux de distribution ou de chauffage d'appartements jusqu'aux bâtiments ou à un groupe de bâtiments. Dans les grands réseaux de chauffage, principalement dans les réseaux trimestriels, où il y a une forte fluctuation de la perte de charge du fluide caloporteur, le régime hydraulique est très instable. Pour assurer le régime hydraulique normal des réseaux de chauffage, il est nécessaire de maintenir une telle perte de charge du liquide de refroidissement devant les consommateurs, qui doit dans tous les cas dépasser la valeur minimale requise pour le fonctionnement normal des installations consommatrices de chaleur, échangeurs, mélangeurs, pompes. Dans ce cas, le consommateur recevra le débit requis du liquide de refroidissement à une température donnée.

Comme il est impossible de fournir les conditions hydrauliques et thermiques nécessaires à de nombreux consommateurs de chaleur grâce à un contrôle centralisé dans une centrale de cogénération ou une chaufferie, des étapes intermédiaires de maintien de la température et de la pression de l'eau sont utilisées - centrale points de chaleur(CTP). La température du liquide de refroidissement après la station de chauffage central est de 70 à 150 0 C est maintenue à l'aide de pompes mélangeuses ou de chauffe-eau. Aux entrées des abonnés, en présence d'une centrale de chauffage sans préparation de caloporteur, un mode local d'apport de chaleur pour le chauffage dans les ascenseurs ou les échangeurs de chaleur est effectué. Dans les réseaux de chauffage longue distance avec un terrain défavorable, il devient nécessaire de construire des sous-stations de pompage, qui constituent généralement une étape supplémentaire pour maintenir le régime hydraulique requis du réseau de chauffage vers les sous-stations en maintenant la pression devant la pompe. Pour le fonctionnement normal de l'installation de préparation de chaleur, il est nécessaire de maintenir un niveau donné de condensat H dans les chauffe-eau à vapeur et les désaérateurs d'eau d'appoint.

3. Mécanisation et automatisation des systèmes de productiondistribution de chaleur et de gaz et ventilationetlation

3.1 Automatisation des systèmes d'approvisionnement en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat

Selon consignes existantes et la pratique de conception, la conception d'un système de contrôle automatique de processus contient des parties graphiques (dessins et schémas) et textuelles :

La partie graphique du projet comprend :

1) schéma fonctionnel de contrôle technologique, régulation automatique, contrôle et signalisation ;

2) dessins de vues générales des panneaux et panneaux de commande ;

3) circuits électriques, pneumatiques et hydrauliques de base pour le contrôle automatique, la régulation et la signalisation Au cours du processus de conception détaillée, des matériaux graphiques sont développés:

1) schémas de principe de l'alimentation des appareils en énergie;

2) schémas de câblage des tableaux, consoles et boîtes de jonction ;

3) schémas du câblage électrique externe et de la tuyauterie ;

4) dessins de l'emplacement de l'équipement, du câblage électrique et de la tuyauterie ;

5) dessins d'installation des équipements, dispositifs auxiliaires, tableaux et panneaux de commande.

Les données initiales pour la conception sont contenues dans les termes de référence pour le développement d'un système de contrôle automatique des processus.

Les principaux éléments de la tâche sont la liste des objets d'automatisation - unités technologiques et installations, ainsi que les fonctions exécutées par le système de contrôle et de régulation qui assure l'automatisation de la gestion de ces objets.

La tâche contient un ensemble de données qui définissent les exigences générales et les caractéristiques du système, ainsi que la description des objets de contrôle. Cette partie de la tâche se compose de trois sections :

1) justification du développement ;

2) conditions de fonctionnement du système ;

3) description du processus technologique.

Le schéma fonctionnel de contrôle et de gestion automatique est destiné à afficher les principales décisions techniques prises lors de la conception d'un système d'automatisation de processus. C'est l'un des principaux documents du projet et il est inclus dans sa composition lors de l'élaboration de la documentation technique à toutes les étapes de la conception. Dans le processus d'élaboration d'un schéma fonctionnel, la structure du système en cours de création et les liens fonctionnels entre l'objet de contrôle - le processus technologique et la partie matérielle du système - les dispositifs de contrôle et la collecte d'informations sur l'état du processus technologique (Fig. .2) se forment.

Figure 2. - La structure des zones du schéma fonctionnel d'automatisme et de gestion

Lors de la création d'un diagramme fonctionnel, déterminez :

1) un niveau approprié d'automatisation des processus ;

2) principes d'organisation du contrôle et de la gestion du processus technologique;

3) équipements technologiques contrôlés automatiquement, à distance ou dans les deux modes sur les instructions de l'opérateur ;

4) liste et valeur des paramètres contrôlés et réglables ;

5) méthodes de contrôle, lois de régulation et de gestion ;

6) la portée des protections et verrouillages automatiques circuits hors ligne contrôle des unités technologiques;

7) un ensemble de moyens techniques d'automatisation, le type d'énergie pour transmettre l'information ;

8) l'emplacement des équipements sur les équipements technologiques, sur les tableaux et panneaux de contrôle.

De plus, le schéma fournit des explications textuelles reflétant le but et les caractéristiques des unités technologiques, les valeurs des paramètres contrôlés et réglables, les conditions de blocage et d'alarme. Le schéma fonctionnel est le document principal du projet.

3.2 Automatisation des systèmes de ventilation et de climatisation

Les exigences modernes pour les systèmes de ventilation (V) et de climatisation (AC) automatisés contiennent deux conditions contradictoires : la première est la simplicité et la fiabilité de fonctionnement, la seconde est la haute qualité de fonctionnement.

Le grand principe dans l'organisation technique de la commande automatique de SV et SV est conception fonctionnelle structure hiérarchique des tâches de protection, de régulation et de contrôle à accomplir.

Tout SCR industriel doit être équipé d'éléments et de dispositifs de démarrage et d'arrêt automatiques, ainsi que de dispositifs de protection d'urgence. Il s'agit du premier niveau d'automatisation VCS.

Le deuxième niveau d'automatisation SCR est le niveau de stabilisation des modes de fonctionnement des équipements.

La mise en œuvre technique du troisième niveau hiérarchique est actuellement développée et mise en œuvre avec succès dans l'industrie (SV et SV).

La solution des problèmes du troisième niveau de l'équation est associée au traitement de l'information et à la formation d'actions de contrôle en résolvant des fonctions logiques discrètes ou en effectuant une série de calculs spécifiques.

La structure à trois niveaux de la mise en œuvre technique du contrôle et de la régulation du fonctionnement du SCR permet d'organiser le fonctionnement des systèmes en fonction des spécificités de l'entreprise et de ses services de maintenance. La régulation des systèmes de climatisation est basée sur l'analyse des processus thermiques stationnaires et non stationnaires. La tâche suivante consiste à automatiser le schéma technologique adopté pour contrôler le SCR, qui fournira automatiquement le mode de fonctionnement spécifié et la régulation des éléments individuels et du système dans son ensemble dans le mode optimal.

La maintenance séparée ou combinée des modes de fonctionnement spécifiés de l'ACS est effectuée par des dispositifs d'automatisation et des dispositifs qui forment à la fois des boucles de contrôle locales simples et des systèmes de contrôle automatique multi-boucles complexes (ACS). La qualité du fonctionnement de l'ACS est déterminée principalement par la correspondance des paramètres de microclimat créés dans les locaux d'un bâtiment ou d'une structure avec leurs valeurs requises et dépend du choix correct du schéma technologique et de son équipement, ainsi que des éléments du système de contrôle automatique de ce régime.

Contrôle optimal

Récemment, la méthode de régulation du système de climatisation selon le mode optimal (développée par A. Ya. Kreslin) a commencé à être utilisée, ce qui permet dans de nombreux cas d'éviter de réchauffer l'air refroidi dans la chambre d'irrigation, ainsi que de utiliser plus rationnellement la chaleur de l'air recyclé. À tout moment, l'air de l'unité de conditionnement d'air subit un traitement de chaleur et d'humidité dans une séquence telle que les coûts de chaleur et de froid sont les plus bas.

Le mode de régulation des systèmes de climatisation selon le régime optimal est énergétiquement plus efficace. Cependant, il convient de noter que la mise en œuvre d'une régulation par la méthode des modes optimaux nécessite une automatisation plus complexe, ce qui entrave son application pratique.

Méthode de régulation quantitative des systèmes de climatisation. L'essence de la méthode est de réguler la capacité de chauffage et de refroidissement des unités de conditionnement d'air en modifiant le débit de l'air traité.

Le contrôle du débit d'air est effectué en modifiant les performances du ventilateur en modifiant la vitesse de rotation du rotor du moteur électrique, en utilisant des accouplements hydrauliques ou électriques réglables (reliant le moteur électrique au ventilateur) et en utilisant des aubes directrices devant les ventilateurs.

Les systèmes de climatisation (voir Fig. 3) sont contrôlés par des boucles de régulation. L'élément sensible du thermostat, installé dans la zone de travail de la pièce ou dans le conduit d'évacuation, perçoit les écarts de température. Le régulateur de température commande le réchauffeur d'air du deuxième étage de chauffage VP 2, le plus souvent en régulant l'alimentation en fluide caloporteur avec la vanne K.

La constance de l'humidité de l'air dans la pièce est assurée par deux contrôleurs de température de point de rosée, dont les éléments sensibles perçoivent les écarts de température de l'air après la chambre d'irrigation ou de l'eau dans son puisard. Le thermostat de point de rosée d'hiver commande en série la vanne K 2 de l'aérotherme du premier étage de chauffage VP 1 et les vannes d'air (volets) K, K 4 , K ;. Le thermostat de point de rosée d'été contrôle le débit eau froide du groupe frigorifique à la chambre de nébulisation par la vanne K 6 .

Pour une régulation plus précise de l'humidité de l'air, des régulateurs d'humidité sont utilisés, dont les éléments sensibles sont installés à l'intérieur. Les régulateurs d'humidité contrôlent les vannes K 2 -K 6 dans le même ordre que les thermostats de point de rosée.

Figure 3. - Système de climatisation avec la première circulation d'action toute l'année :

a) régime SLE ; b) processus de traitement de l'air dans le diagramme I-d ; c) les horaires de régulation ; PV - ventilateur d'alimentation ; BB - ventilateur d'extraction ; H - pompe.

capteur de microclimat de contrôle d'automatisation

4. Moyens techniques d'automatisation

À la suite du contrôle, il est nécessaire d'établir si l'état réel (propriété) de l'objet de contrôle satisfait aux exigences technologiques spécifiées. La surveillance des paramètres du système est effectuée à l'aide d'instruments de mesure.

L'essence de la mesure est d'obtenir des informations quantitatives sur les paramètres en comparant la valeur actuelle du paramètre technologique avec une partie de sa valeur, prise comme unité. Le résultat du contrôle est une idée des caractéristiques de qualité des objets contrôlés.

L'ensemble des dispositifs à l'aide desquels les opérations de contrôle automatique sont effectuées est appelé système de contrôle automatique (ACS).

Dans les ACS modernes, les informations de mesure des appareils vont souvent directement aux appareils de contrôle automatique.

Dans ces conditions, on utilise principalement des instruments de mesure électriques qui présentent les avantages suivants :

1) facilité de modification de la sensibilité dans une large plage de la valeur mesurée ;

2) une faible inertie des équipements électriques ou une large gamme de fréquences, ce qui permet de mesurer des grandeurs à évolution lente et rapide dans le temps ;

3) la possibilité de mesurer à distance, dans des endroits inaccessibles, la centralisation et la simultanéité de mesures de grandeurs nombreuses et de nature différente ;

4) la possibilité de compléter le mesurage et d'être entretenu par eux systèmes automatiquesà partir de blocs d'un même type d'équipements électriques, ce qui est d'une importance primordiale pour la création d'IMS (systèmes de mesure et d'information).

Méthode de mesure -- c'est-à-dire l'ensemble des transformations de mesure individuelles nécessaires à la perception d'informations sur la taille de la quantité mesurée et sa transformation sous la forme nécessaire pour le destinataire de l'information peut être le plus clairement représenté sous la forme d'un diagramme fonctionnel (Fig. 4) .

Figure 4 - Schéma fonctionnel de la méthode de mesure

L'appareil de mesure est structurellement le plus souvent divisé en trois nœuds indépendants : un capteur, un appareil de mesure et un pointeur (ou enregistreur), qui peuvent être placés séparément les uns des autres et reliés entre eux par un câble ou une autre ligne de communication.

Le capteur d'un appareil de mesure de telle ou telle grandeur est une combinaison constructive de plusieurs transducteurs de mesure placés directement sur l'objet de mesure. Grâce à la transmission à distance, le reste de l'équipement de mesure (circuits de mesure, amplificateur, alimentations, etc.), généralement appelé appareil de mesure, est constitué comme une unité structurelle indépendante, qui peut être placée dans des conditions plus favorables. Exigences pour la dernière partie de l'instrument de mesure, c'est-à-dire à son pointeur (registraire) sont déterminés par la commodité d'utilisation des informations reçues.

Dans SAK, le capteur est appelé l'appareil principal. Il est relié par une ligne de communication à un appareil secondaire qui combine un appareil de mesure et un pointeur. Le même appareil secondaire peut être utilisé pour contrôler plusieurs grandeurs (paramètres). Dans un cas plus général, plusieurs transducteurs - capteurs primaires sont connectés à un appareil secondaire.

Les méthodes de conversion des mesures sont divisées en deux classes principales, fondamentalement différentes : la méthode de conversion directe et la méthode de conversion par contrebalancement.

La méthode de conversion directe se caractérise par le fait que toutes les transformations d'informations ne sont effectuées que dans un sens direct - de la valeur d'entrée X à travers un certain nombre de transducteurs de mesure P 1, P 2 ... jusqu'à la valeur de sortie Y out : le méthode a une précision relativement faible (Fig. 5, a).

Le procédé d'équilibrage utilise deux circuits de convertisseurs : un circuit de conversion directe P 1 , P 2 ..., ... et un circuit de transformation inverse constitué d'un convertisseur c.

Figure 5 - Méthode d'équilibrage

Les dispositifs secondaires, conformément à la méthode de mesure qu'ils utilisent, sont divisés en dispositifs de conversion directe et en dispositifs d'équilibrage. Selon la méthode de conversion directe, un appareil a été construit pour mesurer la température à l'aide d'un thermocouple et d'un millivoltmètre, - un logomètre - un appareil magnéto-électrique à courant continu avec un moment électrique antagoniste (Fig. 6, a, b).

Figure 6 - Circuit de mesure de température utilisant un thermocouple et un millivoltmètre (a) et un circuit logomètre (b)

Le principal avantage d'un logomètre est l'indépendance des lectures de l'appareil par rapport à l'amplitude de la tension d'alimentation E.

Dans les systèmes TGS et SKM, les dispositifs d'équilibrage avec équilibre de pont et circuits de mesure de compensation sont largement utilisés.

En tant qu'appareil secondaire, un pont avec un processus d'équilibrage automatique est utilisé - un pont automatique.

Dans TGS et SKM, des ponts automatiques sont utilisés pour mesurer la température, ainsi que le débit d'une substance, la pression, le niveau de liquide, l'humidité et de nombreuses autres grandeurs non électriques.

Les potentiomètres automatiques sont également largement utilisés comme dispositifs secondaires. Les potentiomètres automatiques sont utilisés pour mesurer des quantités électriques et non électriques, qui peuvent être pré-converties en tension ou en courant continu emf.

Les transformateurs différentiels automatiques sont largement utilisés comme dispositifs secondaires dans les systèmes TGS et SKM. Ils sont utilisés pour mesurer des grandeurs non électriques - pression, débit de niveau, hauteur manométrique, etc. (modifications d'efficacité, KVD, KSD).

Selon l'appareil et le but, les appareils secondaires sont divisés en deux groupes :

a) montrant, donnant des informations sur la valeur instantanée du paramètre mesuré.

b) indiquant et auto-enregistrant, effectuant une mesure instantanée et fixant la valeur du paramètre mesuré sur du papier graphique.

4.1 Convertisseurs primaires (capteurs)

Selon le principe de fonctionnement, les capteurs utilisés dans les ACS électriques peuvent être divisés en deux groupes : paramétrique et générateur.

Dans les capteurs paramétriques (résistances thermiques, résistances de déformation, photorésistances, capteurs capacitifs) la variable réglée est convertie en paramètre circuit électrique: résistance, inductance, capacité, mutuelle inductance.

Dans les capteurs générateurs, différents types d'énergie sont directement convertis en énergie électrique. Les générateurs comprennent des capteurs thermoélectriques (thermocouples), à induction, basés sur le phénomène induction électromagnétique, piézoélectrique, photoélectrique, etc.

Selon le type de valeur de sortie, les capteurs utilisés dans le SAC peuvent être divisés en groupes dans lesquels le paramètre contrôlé est converti dans les valeurs suivantes :

1) résistance ohmique ;

2) capacité ;

3) inductance ;

4) la valeur du courant continu (tension);

5) amplitude du courant alternatif (tension), etc.

Cette classification vous permet de choisir les appareils de mesure les plus adaptés.

Selon le type de valeurs d'entrée, les capteurs utilisés dans les systèmes TGS et SCM sont répartis dans les groupes principaux suivants :

1) capteurs de température et de flux de chaleur ;

2) capteurs d'humidité et d'enthalpie d'air humide ;

3) capteurs de niveau ;

4) capteurs de pression ;

5) capteurs de débit ;

6) des capteurs pour analyser la composition d'une substance.

Les capteurs sont l'un des éléments fonctionnels les plus importants de tout système de contrôle. Leurs propriétés et caractéristiques déterminent souvent en grande partie le fonctionnement du CAS dans son ensemble.

5. Schémas de contrôle de la climatisation modernes

Contrôle en cascade du VCS. L'amélioration de la précision de la stabilisation des paramètres du microclimat peut être obtenue par la synthèse de la stabilisation avec correction des écarts par rapport à températures préréglées et l'humidité relative dans la pièce. Ceci est assuré par le passage des systèmes de stabilisation en cascade à circuit unique aux systèmes à double circuit. Les systèmes de stabilisation en cascade, par essence, devraient être les principaux systèmes de contrôle de la température et de l'humidité de l'air.

Figure 7. - Schéma fonctionnel du système de contrôle en cascade du SCR

Ce contrôleur maintient à un niveau donné une certaine valeur auxiliaire du point intermédiaire de l'objet régulé. Etant donné que l'inertie de la section contrôlée de la première boucle de contrôle est faible, une vitesse relativement élevée peut être atteinte dans cette boucle. Le premier circuit est appelé stabilisant, le second - correctif. Un schéma fonctionnel d'un système de stabilisation continue en cascade pour SCR à flux direct est illustré à la fig. 7. La stabilisation des paramètres de l'air est réalisée à l'aide de systèmes à deux étages.

Conclusion

En conclusion du travail effectué, les conclusions suivantes peuvent être tirées. L'automatisation de la production - ainsi que des systèmes de ventilation - est l'utilisation d'un ensemble d'outils permettant de réaliser des processus de production sans la participation directe d'une personne, mais sous son contrôle. L'automatisation des processus de production entraîne une augmentation de la production, une réduction des coûts et une amélioration de la qualité des produits.

Un système de chauffage urbain (STS) est un complexe composé d'un générateur de chaleur (cogénération ou chaufferie) et de réseaux de chaleur (systèmes de chauffage, de ventilation, de climatisation et d'eau chaude).

Dans les réseaux de chauffage longue distance avec un terrain défavorable, il devient nécessaire de construire des sous-stations de pompage, qui constituent généralement une étape supplémentaire pour maintenir le régime hydraulique requis du réseau de chauffage vers les sous-stations en maintenant la pression devant la pompe. Conformément aux instructions et aux pratiques de conception existantes, la conception d'un système de contrôle automatique de processus contient des éléments graphiques (dessins et schémas) et textuels.

Pour la conduite qualitative de tout procédé technologique, il est nécessaire de maîtriser plusieurs grandeurs caractéristiques, appelées paramètres de procédé.

Dans les systèmes d'alimentation en chaleur et en gaz et de conditionnement du microclimat, les principaux paramètres sont la température, les flux de chaleur (général, rayonnement, etc.), l'humidité, la pression, le débit, le niveau de liquide et quelques autres.

Le fonctionnement des systèmes en cascade repose sur la régulation non pas d'un, mais de deux régulateurs, et le régulateur qui contrôle l'écart de la variable régulée principale par rapport à la valeur de consigne n'agit pas sur l'organe de régulation de l'objet, mais sur le capteur de le régulateur auxiliaire.

Le but ultime de l'automatisation des processus technologiques est le développement et la mise en œuvre de systèmes de contrôle de processus automatisés en production, ce qui permet de maintenir un régime technologique donné. Pour construire un système d'automatisation industrielle moderne, le processus technologique doit être doté de moyens techniques.

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Objet et structure du système automatisé, son logiciel et son algorithme de fonctionnement. Analyse des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation en tant qu'objet de contrôle. Étapes de développement modèle mathématique conditions thermiques des locaux.

dissertation, ajouté le 10/11/2014


Caractéristiques du transmetteur de niveau de liquide à un et deux canaux VK1700. Capteurs de niveau (convertisseurs primaires) VK1700. Systèmes de mesure gamma pour la comptabilité volumétrique de liquides basés sur le contrôleur GAMMA-10. Indicateur de niveau à ultrasons SUR-6.

dissertation, ajouté le 01/10/2011


Vue d'ensemble des systèmes SCADA en tant que systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données. Elipse SCADA en tant qu'outil logiciel puissant conçu pour gérer et contrôler les processus technologiques. Caractéristiques de l'automatisation de l'usine de minerai de fer de Zaporozhye.

résumé, ajouté le 03/03/2013


Principe de mesure de puissance rayonnement infrarouge capteurs de température sans contact. Avantages des capteurs de température thermorésistifs. Fonctions, avantages des pyromètres. Caractéristiques techniques des capteurs de température domestiques modernes.

dissertation, ajouté le 15/12/2013


Principes constructifs systèmes modernes automatisation des processus technologiques mis en œuvre sur la base de contrôleurs industriels et d'ordinateurs. Elaboration d'un schéma fonctionnel d'automatisation, justification du choix des moyens. Contrôleur et modules d'entrée et de sortie.

dissertation, ajouté le 10/07/2012


Projet d'une installation de laboratoire pour l'étude du positionneur numérique Metso Automation. Caractéristiques des systèmes d'automatisation : caractéristiques de conception, logiciel et matériel pour les systèmes de contrôle des paramètres et contrôle du dispositif d'actionnement.

dissertation, ajouté le 26/05/2012


Fondamentaux de la modélisation automatisée et de l'optimisation des processus de construction. Un complexe de moyens techniques de systèmes automatisés de gestion de la construction: dispositifs de conversion de signaux, équipements de collecte et d'enregistrement de données, installations de communication.

essai, ajouté le 02/07/2010


Les principales fonctions d'un ordinateur dans le cadre de systèmes de mesure de l'information. Conditions de fonctionnement, ergonomie et fonctionnalité. Augmenter le nombre de tâches à résoudre. Convertisseurs, canaux de communication et dispositifs d'interface. Principes de choix d'un ordinateur.

test, ajouté le 22/02/2011


Justification et sélection de l'objet de l'automatisation. Caractéristiques technologiques du palan électrique. Développement d'un principe circuit électrique la gestion. Elaboration d'un chronogramme du fonctionnement du circuit. Calcul et sélection des outils d'automatisation, leur évaluation.