Учебное пособие: Методические указания и задания для домашней контрольной работы для учащихся заочного отделения специальность: 2-360531 «Машины и оборудование лесного хозяйства и лесной промышленности»

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Гомельский государственный политехнический колледж

Основы автоматики и автоматизации производства

Методические указания и задания для домашней контрольной работы

для учащихся заочного отделения

специальность: 2-360531 «Машины и оборудование лесного хозяйства

и лесной промышленности»

специализация: 2-360531.03 «Сервисное обслуживание и ремонт машин,

оборудования и агрегатной техники»

Разработал преподаватель

В.А.Кончиц

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Основы автоматики и автоматизации производства» по учебному плану специальности 2-360531 «Машины и оборудование лесного хозяйства

и лесной промышленности» со специализации 2-360531.03 «Сервисное обслуживание и ремонт машин и оборудования лесной промышленности» относятся к дисциплинам специализации.

На современном этапе развития техники и технологии лесопромышленных предприятий автоматика приобретает особенно важное значение, так как только с помощью автоматизации можно обеспечить высокие темпы развития производства. Вот почему правительство уделяет особое внимание развитию автоматики – одной из важнейших наук XXI века.

Автоматические и автоматизированные устройства, станки, линии находят достаточно широкое применение в производственном процессе лесопромышленного предприятия.

Для предприятий лесной промышленности выпускаются серийно и успешно используются автоматизированные раскряжевочные агрегаты, автоматизированные сортировочные устройства, состоящие из специализированного транспортера с гравитационными сбрасывателями и управляющего устройства; разработаны и успешно прошли испытания автоматические станки и линии для раскряжевки хлыста и их дальнейшей переработки; находятся в стадии разработки автоматические устройства для учёта объемов и маркировки готовой продукции.

В настоящее время нет ни одного станка, машины, агрегата, используемого в лесопромышленном производстве, где бы не применялись средства и не использовались принципы автоматики. Поэтому для успешного решения задач, выдвигаемых производством, современный техник-механик должен наряду с глубокими знаниями технологии должен иметь определённый уровень знаний в области автоматики. Эти знания помогут специалисту рациональнее решать производственные задачи, совершенствовать технологический процесс, используя новейшие достижения науки и техники.

Целью настоящего предмета является получение знаний учащимся в области автоматизации производственного процесса лесопромышленного предприятия. Учащейся должен усвоить основные принципы и методы, используемые при автоматизации производства, изучить назначение, устройство и принцип действия средств автоматики, наиболее перспективных для данной отрасли, выполнять несложные технические и экономические расчёты, связанные с вопросами автоматизации производства.

Освоение курса складывается и самостоятельного изучения учебного материала, объем которого определяется программой, по учебникам, учебным пособиям, техническим журналам и другой специальной литературе, выполнения контрольных работ, выполнения лабораторно-практических работ во время лабораторно-экзаменационной сессии.

Изучение курса рекомендуется вести в следующей последовательности:

1 Ознакомиться по учебной программе с содержанием тем и подобрать рекомендованную литературу.

2 Ознакомиться с соответствующими методическими указаниями.

3 Изучать учебный материал в последовательности, рекомендованной тематическим планом.

4 После изучения каждой темы необходимо обязательно ответить на вопросы самопроверки.

5 Изучаемый материал, особенно вопросы, которые трудны для понимания, необходимо

конспектировать в отдельной тетради.

Курс «Основы автоматики и автоматизации производства» содержит 3 раздела:

I – Элементы автоматики.

II – Системы автоматики.

III – Автоматизации основных производственных процессов лесопромышленных предприятий.

Изучение первых двух разделов позволяет усвоить учащемуся некоторые основные вопросы автоматики. По этим разделам выполняется контрольная работа №1.

Изучение учебного материала по третьему разделу дает учащемуся знания в области автоматизации производственных процессов позволит усвоить основные принципы и подход к решению задач автоматизации и познакомит его с теми устройствами, машинами и агрегатами, которые в настоящее время успешно работают на предприятиях лесной промышленности. По этому разделу выполняется индивидуальная контрольная работа №1

Литература

1.Петровский В.С., Автоматизация производственных процессов ЛПП: / В.С. Петровский, В.В. Харитонов. Учебник для вузов. М.: Лесная промышленность 1990. -471с.

2.Харитонов В.В., Основы автоматизации лесозаготовительного производства. Учебник для средних специальных учебных заведений. М.: Лесная промышленность, 1987. -271с.

3.Пижурин А.А., Электрооборудование и электроснабжение лесопромышленных и деревообрабатывающих предприятий. Учебник для средних специальных учебных заведений. М.: Лесная промышленность, 1987. -295с.

4.Вильке Г.А., Основы автоматики и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий. Учебник для вузов. М.: Лесная промышленность, 1964. -388с.

5.Маковский Н.В., Основы автоматизации деревообрабатывающего производства. Учебник для средних специальных учебных заведений. М.: Лесная промышленность, 1987. -333с.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

дисциплины «Основы автоматики и автоматизации производства»

Специальность 2-36 05 31 Машины оборудование лесного хозяйства и лесной промышленности

Методические рекомендации по изучению дисциплины

Введение (1 час)

Задачи предмета, объем и план изучения. Рекомендуемые учебные пособия. Основные понятия в автоматизации производства. Значение автоматизации производства. Виды автоматизации. Краткая история развития автоматики лесной промышленности. Современные достижения науки и техники в области автоматизации. Применение микропроцессоров в лесной промышленности. Перспективы развития автоматизации в свете решений правительства.

Методические указания

При изучении этого учебного материала учащийся должен прежде всего усвоить:

1.Основные понятия и определения автоматики;

2.Понятие «автоматизация»;

3.Значение и задачи автоматизации производственных процессов в лесной промышленности;

4.Роль автоматизации в повышении производительности труда, повышении условий труда и культуры производства;

5.Решения правительства о совершенствовании технологии, внедрении комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, автоматизации управления цехами, предприятиями, объединениями и отраслями в целом;

6.Перспективы развития автоматизации в лесной промышленности;

В энциклопедическом словаре слову автоматика дается следующее определение: «Автоматика – техническая наука, разрабатывающая принципы построения автоматических систем и необходимых для них автоматических средств (элементов), методы анализа и синтеза этих систем».

За последние годы сфера влияния автоматики значительно расширилась и автоматика стала проникать даже в сферу социальной деятельности человека.

Автоматика стала фундаментом другой важной науки XX века – кибернетики, науки об управлении живой и не живой природы. Академик А.Н. Колмогоров так определяет

кибернетику: «Кибернетика занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и преобразовывать информацию и использовать её для управления и регулирования».

Многие учёные расчленяют кибернетику на три составных части: техническую, биологическую и социальную.

Началом развития автоматики как науки считается 1765 год, когда талантливый русский механик И.И. Ползунов создал первую в мире замкнутую автоматическую систему регулирования уровня воды в паровом котле.

Автоматика как любая наука, имеет свои понятия и термины, которые являются отражением накопленных в ней знаний.

Устройство, агрегат, машина называются автоматическими , если они выполняют свои основные функции без непосредственного вмешательства человека.

Внедрение автоматически действующих устройств в той или иной процесс (производственный процесс, процесс управления и др.) называется его автоматизацией .

Необходимым условием автоматизации является механизация. Сущность её заключается во внедрении машин в производственные операции, связанные с затратами физического труда.

При автоматизации машинам передаются функции управления и контроля. За человеком остаются лишь функции наладки, настройки и общего наблюдения за работой машин. В этом заключается одно из основных отличий автоматизированного производства от производства механизированного.

Методические указания разработаны в соответствии с программой, утвержденной Директором УО «ГГПК» 01.09.2207 г.

Литература

Л4, стр. 3-6.

Л1, стр. 3-6.

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое автоматика и автоматизация?

2. Значение автоматизации в лесной промышленности.

3. Чем отличается механизированное производство от автоматизированного?

РАЗДЕЛ 1 ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ (33 часа)

Тема 1.1 Общие сведения о системах автоматики и элементах

её составляющих (3 часа)

Структура и назначение отдельных систем автоматики. Функциональные схемы систем автоматического контроля, управления и регулирования.

Деление элементов автоматики по назначению и принципу работы. Понятия о датчиках, усилителях, стабилизаторах, запоминающих и исполнительных элементах. Основные характеристики элементов и их параметры.

Методические указания

В современной технике, в том числе и в лесной промышленности, используются различные автоматические устройства. Они состоят из разнообразных элементов,

выполняют различные функции, отличаются принципом действия, схемными и конструктивными решениями.

Среди многочисленных автоматических систем, функционирующих в различных отраслях современного промышленного производства, можно выделить три следующие класса систем:

АСУ – автоматическая система управления;

АСР - автоматическая система регулирования;

АСК - автоматическая система контроля.

Уяснив этот материал, учащийся должен себе чётко представлять и другие понятия автоматики, а именно: управляемый объект, управление, воздействие, сигнал, обратная связь, управляемая (регулируемая) величина (параметр) и другие.

Управляемый объект (объект регулирования) – это технический агрегат (двигатель, сушильная камера, генератор и т.п.), в котором осуществляется автоматическое управление (регулирование).

Управлением в технических системах называется преднамеренное воздействие на управляемый объект, обеспечивающее достижение определённых целей. Управлять объектом- это значит вырабатывать управляющие воздействие.

Управление в простейших системах часто называют регулированием . Если управляющее воздействие вырабатывается с участием человека, то такое управление называется полуавтоматическим, а системы – автоматизированными системами управления.

Автоматическим управляющим устройством (АУУ) называется устройство, осуществляющее воздействие на управляемый объект в соответствии с заложенным в нём законом управления. Обычно управляющее устройство воздействует на управляемый объект через орган управления. В простых случаях автоматическое управляющее устройство называют автоматическим регулятором .

Автоматической системой (системой автоматического управления или системой автоматического регулирования) называют совокупность управляемого объекта и управляющего устройства, взаимодействующих между собой в соответствии с законом (алгоритмом) управления.

Управляемой (регулируемой) величиной называют ту физическую величину (скорость, температура и т.п.), которая подлежит управлению (регулированию).

В качестве объекта автоматического управления может быть как отдельный механизм или агрегат, так и линия по выпуску определённой продукции.

Структурная схема разомкнутой АСУ представлена на рис. 1.1

Хо μ Хвых

Рис. 1.1 Структурная схема системы автоматического управления объектом

ЗУ – задающее устройство; ОУ – объект управления; Х_о – задающее воздействии;

М – управляющее воздействие; Х_вых – управляемый параметр

Автоматические системы управления с разомкнутой цепью воздействия, т.е. когда выход системы не связан непосредственно с её выходом, предполагают участие человека, который должен наблюдать за результатам управления и изменять задающие воздействие при необходимости.

Автоматические системы управления с замкнутой цепью воздействия, предназначенные для поддержания требуемых значений параметров, называются автоматическими системами регулирования (АСР). В таких системах функции человека по приёму, переработке и выдаче информации выполняет регулятор. Характерным для АСР является наличием обратной связи, передающей сигнал с выхода системы обратно на вход. Обратная связь позволяет сравнивать текущее, действительное значение регулируемого параметра с заданным и на основании их

несоответствия вырабатывать управляющее воздействие (рис 1.2).

Рис 1.2 Структурная схема системы автоматического регулирования:

ИУ – измерительное устройство

По цели воздействия на объект различают стабилизирующие, программные, следящие и оптимизирующие АСУ.

Автоматические системы контроля (АСК) обеспечивают эффективный контроль хода производственных процессов. Их задачей является количественная оценка параметров процесса при помощи контрольно – измерительных приборов. В АСК входят обычно объект контроля и контрольно – измерительные приборы (рис 1.3).

Хвых

Рис. 1.3 Структурная схема автоматической системы контроля

Показания контрольно – измерительных приборов оцениваются человеком. Часто при контроле отдельных параметров процесса возможна автоматическая сигнализация светом или звуком их выхода за допустимые приделы или остановка процесса в случае опасности.

Таким образом, автоматические системы способны осуществлять управление технологическими процессами или оборудованием, регулирование и контроль их параметров, сигнализацию об определенных значениях этих параметров, защиту оборудования от поломок и т.д.

Кроме приведённых выше классификаций, все системы автоматического управления могут быть подразделены на системы непрерывного действия, системы дискретного (импульсного) действия и системы релейного действия.

Системой непрерывного действия называется такая система, в каждом из звеньев которой непрерывному изменению входной величины во времени соответствует непрерывное изменение выходной величины.

Системой дискретного действия называется такая система, в которой хотя бы в одном звене при непрерывном изменении входной величины выходная величина поменяется не прерывно, а имеет вид отдельных импульсов, появляющихся через некоторые промежутки времени.

Системой релейного действия называется такая система, которая хотя бы в одном звене при непрерывном изменении входной величины выходная величина изменяется скачком .

Автоматическая система состоит из отдельных элементов, выполняющих определённые функции. По своему значению элементы автоматики классифицируют на пять групп: воспринимающие, усилительные, исполнительные, запоминающие, логические.

По физическим принципам, лежащим в основе их действия, элементы различают на шесть классов: электромеханические, ферромагнитные, электротепловые, электронные и радиоактивные, механические, гидравлические и пневматические. По месту расположения элементов в автоматической системе их делят на три класса: первичные, промежуточные, конечные.

Воспринимающие элементы – это первичные элементы, реагирующие на изменение измеряемого параметра и определяющие порядок работы автоматической системы.

Исполнительные элементы располагаются в конце автоматической системы и служат для непосредственного воздействия на объект управления, исполняя команды вырабатываемые автоматической системой.

К промежуточным элементам относятся усилители, преобразователи и т.д. Они предназначены для преобразования сигналов, полученных от воспринимающих элементов, и передачи их исполнительным элементам.

В большинстве автоматических систем передаваемые сигналы усиливаются.

Основные характеристики элементов. Любой элемент автоматики можно представить в виде блок – схемы (рис 1.4).

Хвх Хвых

Рис. 1.4

где Хвх – входная величина (сигнал управления);

Хвых – выходная величина.

Величина и характер выходного сигнала определяются входной величиной, т.е. Х_вых = f(Х_вх ). Эта зависимость является основной характеристикой элемента.

К важным характеристикам относятся также чувствительность, погрешность и инерционность элемента.

Порогом чувствительности называется наименьшее приращение входного параметра, способное вызвать изменение выходного параметра элемента.

Погрешности элемента характеризуются абсолютными величинами отклонения между полученными значениями переменной величины и её номинальном значении.

Инерционность характеризуются отставанием изменений выходной величины от изменений входной величины.

Изучив эти вопросы, учащийся может приступить к изучению конструкции и принципа действия датчиков, типы которых указаны в программы.

Литература

Л2, стр. 6 – 9.харитонов

Л1, стр. 6-12.петровский

Вопросы для самопроверки

1. В чём заключается отличие структурной схемы системы автоматического регулирования от схемы системы автоматического контроля?

2. Что такое обратная связь?

3. Какая система называется разомкнутой, замкнутой?

4. Роль датчиков в автоматической системе.

5. Что называется статической характеристикой элемента?

Тема 1.2 Датчики и преобразователи (6 часов)

Назначение чувствительных элементов и их структура. Классификация датчиков. Требования к датчикам в соответствии с государственной системой приборов (ГСП). Воспринимающие элементы перемещений (конечные и путевые выключатели, реостатные и потенциометрические датчики, индуктивные и емкостные датчики, гидравлические и пневматические датчики, датчики измерения уровня жидкости и сыпучих материалов).

Датчики углов поворота. Датчики усилий и деформаций. Датчики скорости вращения и ускорений. Фотодатчики. Датчики температуры. Достоинства и недостатки воспринимающих элементов.

Лабораторная работа №1

Исследование трансформаторного датчика соленоидного типа.

Методические указания

Изучение учебного материала этой темы тоже целесообразно начать с изучения общих положений, понятий, определений и классификаций.

В данной теме рассматриваются вопросы устройства и принципа действия наиболее применяемых в лесной промышленности элементов.

Чувствительные элементы определяют собой своего рода «органы чувств», при помощи которых автоматическая система получает информацию о состоянии автоматизируемого объекта, агрегата или процесса. В связи с этим чувствительные элементы являются одними из важнейших элементов автоматики и в том или ином виде входят в состав любого автоматического устройства любой автоматической системы.

Чувствительные элементы можно рассматривать в качестве устройств, осуществляющих преобразования подлежащей измерению некоторые величины в другую величину, которая представляет собой результат измерения. При автоматизации приходится измерять как электрические (ток, напряжение, частоту и т.п.), так и неэлектрические (перемещение, скорость, ускорение, усилие, давление, уровень, температуру и т.п.) величины. Следовательно, входной величиной чувствительного элемента может быть как электрическая, так и неэлектрическая величина. Выходная величина также может иметь и электрическую и неэлектрическую природу.

В общем случае чувствительные элементы автоматики предназначены для преобразования измеряемой величины в величину, удобную для использования в последующих звеньях системы. Наибольшее возможности в смысле усиления, преобразования передачи на расстояние выходного сигнала чувствительного элемента существуют тогда, когда он имеет электрическую природу. В тоже время большинство измерительных систем преобразуют измеряемою величину в угловое или линейное механическое перемещение (например, поплавковый уровнемер, мембранный измеритель давления, шторочный измеритель диаметров брёвен и т.п.).

Устройство, преобразующее измеряемую величину в механическое перемещение называют первичной чувствительным элементам. Для получения электрического сигнала, пропорционального измеряемой величине, первичный чувствительный элемент сопрягают с

датчиком (рис. 1.5).

__

Х Х У

Рис. 1.5 Структурная схема чувств ительного элемента с электрическим выходом:

Х – входная измеряемая величина; Х – механическое перемещение;

У – выходная электрическая величина

Итак, датчиком называется устройство, преобразующее измеряемую величину в сигнал, удобный для дальнейшего преобразования и передачи на расстояние.

Литература

Л2, стр. 10-34 харитонов

Л1, стр. 12 -34 петровский

Вопросы для самопроверки

1.Что такое элемент автоматики?

2.Как классифицируются элементы автоматики?

3.Что такое датчик?

4.Как работает индуктивный датчик?

5.Каков принцип действия фоторезисторов?

6.Какова конструкция тензометрического датчика?

7.Достоинство и недостатки потенциометрического датчика?

Вопрос для самопроверки:

1. Какие основные логические функции вы знаете?
2. Начертите схемы логических элементов на контактных реле и запишите в терминах алгебры логики их структурные формулы.
3. Какие основные законы используются в алгебре контактных схем?
4. Пользуясь основными законами алгебры логики, преобразуйте следующие структурные формулы и начертите их контактные аналоги:

а ) F_x = [(a + c a)b] · (b + ba)c = 0;

б ) F_x = (a + a)b + ca + bd = d + b + ca;

в) F_x = (a + b)c + (c + cd)a + dc = c(a + d).

Тема 1.7 Основные схемы включения элементов.

Схемы непосредственного включения. Схемы включения с усилителем. Мостовые схемы и условия их работы. Схемы с логометром. Дифференциальные и компенсационные схемы.

Методические указания.

Материал этой темы особых пояснений не требует. При изучении темы основное внимание уделите особенностям и, следовательно, области применения различных схем включения элементов.

Схемы непосредственного включения датчиков являются наиболее простыми и используются в простых системах автоматического контроля и сигнализации. Воспринимаемый и преобразуемый датчиком сигнал непосредственно передаётся сигнальному или контрольному прибору.

Мостовые схемы широко используются для измерения и регулирования контролируемых величин. Применяются два основных вида мостовых схем:

1. Равновесная или балансная мостовая схема, предусматривающая нулевой метод измерения ;
2. Неравновесная или небалансная мостовая схема, предусматривающая измерения методам непосредственного отсчёта по измерительному прибору, включённому в диагональ моста.

Второй тип схем применяется наиболее часто для измерения неэлектрических величин электрическими методами, например для измерения температуры, влажности и т.п. Первый тип схем применяется в тех случаях, когда задачей является не измерение, а управление каким-либо процессом.

Дифференциальная схемы имеют более высокую чувствительность по току по сравнению с мостовыми схемами и поэтому они получили широкое распространение в сочетании с индуктивными дифференциальными датчиками для измерения малых линейный перемещений.

Литература

Л2 гл.3, стр. 35 – 39.

Л1 стр. 31 – 34.

Вопросы для самопроверки

1. В каких случаях применяется схемах непосредственного включения элементов, например датчиков?
2. Что такое «мостовая» схема включения и в чем ее особенность?
3. Когда применяется дифференциальная схема включения?

Раздел II.СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ (10 часов).

Тема 2.1. Системы автоматического регулирования (4 часа).

Основные понятия и определения. Объекты регулирования и автоматическое регулирующее устройство. Блок-схема систем автоматического регулирования. Ошибки регулирования. Принципы регулирования и классификация систем регулирования. Системы автоматической стабилизации. Программное регулирование. Самонастраивающиеся и экстремальные системы. Применение микропроцессоров в системах автоматического регулирования. Основные характеристики АСР. Применение регуляторов в технологических процессах.

Методические указания.

Изучение этой темы позволит учащемуся понять основные принципы построения систем автоматического регулирования, узнать основные типы автоматических регуляторов – важнейшей составной части любой АСР.

Системы автоматического регулирования находят все более широкое применение в станках и агрегатах лесозаготовительного и деревообрабатывающего производства: регулирования скорости надвигания пильного аппарата и в раскряжевочных агрегатах, регулирование подачи в шпалорезных станках и лесопильных рамах. Применяются автоматические регулирования (АСР) в сучкорезных машинах, гидроманипуляторах и во многих других машинах и станках лесопромышленного производства.

Ранее были введены основные понятия и определения, касающиеся АСР, была приведена классификация АСР (см тему 1.1). Важнейшей составной частью любой АСР является автоматический регулятор, с помощью которого и осуществляется заданное управление тем или иным процессом.

Автоматические регуляторы по роду действия могут быть прерывного и непрерывного действия, по способу действия – прямого и непрямого действия, а по признаку регулирующей величины – регуляторы температуры, скорости, давления, уровня и т.п.

Автоматические регуляторы прерывного действия – это регуляторы с прерывателями в цепи измерения, управления или в цепи привода, у которых при непрерывном изменении входной величины регулирующий орган перемещается скачкообразно (прерывно).

Регуляторы непрерывного действия – это регуляторы, все элементы которых оказывают непрерывно регулирующие воздействие при наличии отклонения регулируемой величины от заданного значения.

Автоматическим регулятором прямого действия называется регулятор, осуществляющий перестановку регулирующего органа за счёт энергии, передаваемой от объекта регулирования чувствительному элементу при отклонении регулируемой величины от заданного значения.

Автоматическим регулятором непрямого действия называется регулятор, осуществляющий перестановку регулирующего органа за счет энергии постороннего источника энергии.

В общем случаи любой автоматический регулятор состоит из чувствительного элемента, с помощью которого осуществляется измерения текущего значения регулируемого параметра, элемента сравнения, имеющего два или более входов. На один из входов этого элемента поступает информация о текущем значении регулируемого параметра, получаемая с помощью чувствительного элемента, на другой вход подается сигнал на задания.

В элементе сравнения происходит сравнение этих величин, в результате чего на выходе элемента сравнения будет иметь место сигнал равный разницей между заданием и текущим значением регулируемого параметра.

Сигнал с выхода элемента сравнения подается на промежуточный элемент автоматического регулятора, чаще всего этим элементом является усилитель. Усиленный сигнал поступает на вход

исполнительного элемента, который осуществляет управляющее воздействие на регулируемый параметр или процесс.

Автоматические регуляторы классифицируются по цели регулирования: стабилизирующие, программные, следящие и оптимизирующие. Они различаются конструкцией задающего устройства.

Стабилизирующие регуляторы имеют настройку на постоянную заданную величину. Перенастройку на другой режим производят в ручную.

В программных регуляторах настройка меняется по заданной программе. Изменить настройку можно при помощи электропривода с кулачковым механизмом, воздействующим на задающее устройства.

В следящих регуляторах настройка изменяется произвольна по неизвестному заранее закону.

Оптимизирующие регуляторы имеют микропроцессорное устройство, которое в зависимости от изменения характеристик объекта регулирования вычисляет оптимальное значение регулируемого параметра, обеспечивающее наиболее экономичную работу всей установки, и затем автоматически изменяет настройку на это оптимальное значение.

Регуляторы наиболее полно характеризуются статической и динамической характеристиками.

Статической характеристикой называется зависимость выходной величины от входной при установившемся режиме работы.

Динамическая характеристика определяет закон изменения во времени выходной величины при скачкообразном изменении входной величины.

Литература

Л2 гл. 8, стр. 113 – 119.

Л1 гл.6, стр. 101 – 128.

Вопросы для самоконтроля

1.Что называется автоматическим регулятором?

2.Какие функции в АСР выполняют регуляторы?

3.Когда применяются регуляторы прямого действия?

4.Каковы принципиальные различия между регуляторами прямого и непрямого действия?

Тема 3 Следящие системы (3 часа)

Общие характеристики следящих систем и их параметры. Следящие системы на потенциометрах и на сельсинах. Гидравлические следящие системы.

Домашняя контрольная работа №1

Методические указания

Особое место в автоматике занимают следящие системы. Применяются эти системы в тех случаях, когда закон изменения регулируемой величины заранее не известен и носит случайный, вероятностный характер, например, если рассматривать автоматические системы управления сортировкой брёвен, то порядок появления на сортировочном транспорте сортируемых брёвен носит случайный характер.

Элементами многих следящих систем являются сельсины, специальные электрические машины, осуществляющие дистанционную передачу угла поворота командного вала.

Сельсинная дистанционная передача состоит из трёх основных составляющих: сельсина-датчика, воспринимающего угол поворота командного вала, и проводной линии связи. Конструкции сельсина-датчика и сельсина-приемника аналогичны. Сельсины бывают контактные и бесконтактные. Конструктивно контактные сельсины представляют собой электрическую машину, имеющую поворачивающийся ротор и статор. Статор имеют одну пару явновыраженных полюсов, на которых размещается однофазная обмотка возбуждения. Ротор имеет неявновыраженные полюса, в пазах которых размещена распределённая трехлучевая обмотка возбуждения, причем магнитные оси трехлучевой обмотки геометрически расположены под 120⁰ . Трехлучевая обмотка носит название и обмотки синхронизации. Обмотки лучевой соединены в «звезду». Концы обмоток выведены на контактные кольца и с помощью щеточного аппарата

могут подключаться к схеме.

Схема включения сельсинов приведена на рисунке 3.1

На рис. 3.1 показана наиболее применяемая индикаторная схема включения сельсинов.

На обмотки возбуждения BG и BE подается переменное однофазное напряжение U_в . Ток, протекающий по обмоткам возбуждения BG и BE, вызовет появление пульсирующего магнитного потока, который вызовет появление переменных ЭДС в лучах обмоток синхронизации Е_1д , Е_2д , Е_3д и Е_1п , Е_2п , Е_3п .

Эти ЭДС будут включены «встречно» и в том случае, когда угол рассогласования θ =α-β равен 0, величина Е_1д будет равна Е_1п , Е_2д = Е_2п , Е_3д = Е_3п , т.е. потенциалы точек Р₁ сельсина-датчика и Р₁ сельсина-приемника будут равны ( аналогично в точках Р₂ и Р₃ ). Следовательно, в рассматриваемых электрических цепях токи I₁ ,I₂ и I₃ протекать не будут. Сельсины будут находиться в согласованном состоянии, т.е. в состоянии покоя.

В формуле θ =α-β, α – угол между магнитными осями обмотки возбуждения и обмотки синхронизации сельсина-датчика; β – угол между магнитными осями обмотки возбуждения и обмотки синхронизации сельсина-приемника.

В случае, когда α≠β .т.е. θ≠0 в цепях появляются уравнительные токи I₁ ,I₂ и I₃ , которые, протекая по обмоткам синхронизации сельсинов, вызовут появление магнитного потока ротора. Взаимодействие потока статора, создаваемого током обмоток возбуждения, с потоками роторов вызовет появление момента, который будет стремиться привести сельсины в согласованное состояние. Так как ротор сельсина-датчика жестко связан с командным валом и повернуться не сможет, то вращаться будет ротор сельсина-приемника. Ротор сельсина-приемника будет

поворачиваться до тех пор, пока не исчезнет момент, т.е. токи I₁ ,I₂ и I₃ не станут равны 0. Таким образом ротор сельсина-приемника повернется на угол, равный разности углов α и β, т.е. угол θ.

Литература

Л2, стр. 119-120

Тема 3.1. Автоматизация процесса выгрузки и разделения хлыстов . (4 часа )

Принцип действия и устройство пачковых разгружателей. Схемы управления разгружателями. Разборщики пачек и их схемы управления. Гидроманипуляторы для поштучной подачи и разборки хлыстов. Схемы управления манипулятором.

Методические указания

При изучении этой и последующих тем следует отметить, что средства механизации (машины, механизмы, станки и другое оборудование) рассматриваются при изучении предметов «Машины и механизмы лесозаготовок» и «Технология лесозаготовок», поэтому для устранения дублирования учебного материала учащиеся должны на базе изученных средств механизации и элементов автоматики рассмотреть и изучить способы автоматизации технологических процессов.

Разгрузка хлыстов или деревьев с подвижного состава производится различным оборудованием или механизмами, которые подразделяются с технологической точки зрения на пачковые и поштучные разгрузочные установки.

При пачковом методе разгрузки весь привезенный воз хлыстов захватывается тем или иным приспособлением и разгружается на эстакаду или в штабель. При поштучной разгрузке производится выгрузка каждого хлыста или дерева отдельно. Пачковая разгрузка перед поштучной имеет следующие преимущества: высокая производительность, малое время простоя подвижного состава под разгрузкой. Однако разгруженная пачка хлыстов или деревьев нуждается в разборке для поштучной выдачи к приемному транспортеру, подающему хлыст в сучкорезную или раскряжевочную установку. Эта операция может выполняться специальными разборщиками пачек или механизмами поштучной разгрузки.

Для изучения темы повторить устройство и технические характеристики козловых кранов К-305Н и ЛТ-62 с грейфером ЛТ-59, консольно-козлового крана ККС-10, разгрузочно-растаскивающей установки РРУ-10М, двухстрелового манипулятора ЛО-13С.

Литература

Л4, гл. П, §§ 1,6

Л2, гл.II, стр. 137-153

Л1, гл. 9 стр. 150-161

Вопросы для самопроверки

1. Объясните назначение устройств для пачковой разгрузки.

2. Объясните работу следящей системы манипулятора ЛО-13С.

3. Разберите схему управления разгрузочно-растаскивающей установки РРУ-10М.

4.

Тема 3.2. Автоматизация процесса раскряжевки (6 часов)

Основные требования к устройствам автоматической раскряжевки. Принципы построения схем управления автоматизированными раскряжевочными агрегатами и возможности использования вычислительных машин в управлении процессом. Изучение схемы типовой линии.

Методические указания

Раскряжевка хлыстов на сортименты является одной из основных и наиболее ответственных операций общего технологического процесса лесопромышленных предприятий.

Основная задача при раскряжевке хлыстов – это выбор программы, т.е. определенного выбора длин, выпиливаемых из данного хлыста отрезков определенных сортиментов. Программа раскроя должна обеспечивать наибольший выход нужных сортов продукции из сортиментов.

Процесс раскряжевки хлыстов на сортименты очень трудоемок и ввиду большого диапазона вариантов пропила на хлысте затруднителен.

На практике применяют два вида раскряжевочных установок: 1) с продольной и 2) с поперечной подачей хлыстов к пильному аппарату.

Первые установки создаются на базе ленточных или дисковых пил, в которых опускание и подъем пилы осуществляется специальным механизмом надвигания, при этом хлысты подаются комлевой стороной, что позволяет обеспечить рациональный раскрой с максимальным выходом деловых сортиментов. Но в то же время не позволяет увеличить производительность установки.

Автоматические установки второго типа имеют схему компоновки пильной группы с поперечной подачей хлыстов к ним с помощью поперечного транспортера, что увеличивает производительность, но за счет снижения полезного выхода.

Учащиеся должны знать типовые схемы, классификацию раскряжевочных агрегатов и требования, предъявляемые к ним при автоматизации процессов раскряжевки. Следует изучить конструкцию и схемы управления (электронную и электрическую) раскряжевочной установки. Особое внимание следует уделить устройству и схемам подачи пильных аппаратов: гидравлической, электрогидравлической и с постоянным усилием подачи, обеспечивающим регулирование скорости надвигания пильного аппарата. Разберите конструктивные особенности и преимущества автоматической раскряжевочной установки ЛО-15С.

Изучение автоматических раскряжевочных установок с поперечной подачей хлыста можно

провести на примере устройства агрегатов ЛО-15С, СТИ, МР-8.

Литература

Л4, гл. Ш, §§ 3-6

Л2, гл.II, стр. 162-199

Л1, гл. II стр. 170-190

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные схемы раскряжевочных агрегатов.

2. Опишите конструкцию гидропривода раскряжевочной установки АЦ-2М.

3. Перечислите способы дефектоскопии древесины.

4. Укажите основные методы автоматизации многопильных раскряжевочных установок.

5. Какие существуют способы отмера длин выпиливаемых сортиментов?

6. Перечислите способы регулирования скорости надвигания пильного аппарата.

Тема 3.3. Автоматизация процесса сортировки (2 часа)

Общие сведения об автоматической сортировке. Классификация устройств автоматической сортировки. Сортировка по размерным признакам. Синхронно-следящая, импульсно-следящая системы сортировки, счетно-управляющая система сортировки и принцип применения вычислительных машин в системах сортировки.

Методические указания

После раскряжевки хлыстов следующей технологической операцией является сортировка древесины. Сортировка является наиболее трудоемкой операцией, но она необходима в связи с тем, что при раскряжевке хлыстов получается большое разнообразие типоразмеров сортиментов, отличающихся друг от друга своим назначением, породой древесины, качеством, длиной и диаметром.

Раскряжеванная древесина доставляется к штабелям и цехам переработки продольными транспортерами, снабженными бревносбрасывателями. При помощи бревносбрасывателей сортименты сбрасываются с сортировочного транспортера в местах их укладки в штабеля или поперечным транспортером, подающим древесину в цехи переработки.

Автоматизация сортировочных устройств заключается в создании автоматически действующей системы управления бревносбрасывателями, которая бы позволила в нужный момент включить сбрасыватель для сталкивания данного сортимента в предназначенное для него место. При этом могу возникнуть разные задачи. Так, в ряде случаев необходимо сортировать древесину только по размерам; в других случаях кряжи и бревна одного и того же размера должны быть направлены в разные места в зависимости от породы древесины.

Автоматизация сортировки древесины по размерным признакам может быть осуществлена при помощи автономных устройств, снабженных измерительными устройствами, определяющими размеры сортиментов.

Автоматизация сортировки по качественным признакам осуществляется так называемыми синхронно-следящими запоминающими устройствами (ССЗУ), которые, следя за движением сортиментов по транспортеру, выдают управляющий сигнал сбрасывателю в момент движения сортимента у места его сброски.

Учащиеся должны знать классификацию и особенности сортировочных устройств в зависимости от принципа действия и от времени хранения информации в ССЗУ.

После получения назначения, классификации и принципа действия сортирующих устройств нужно приступить к изучению элементов и узлов автономных и синхронно-следящих сортирующих устройств. Изучаются устройство и работа различных измерителей диаметра (фотоэлектронных, шторочного типа), бревносбрасывателей (пневматических, с электроприводом и гравитационных), синхронно-следящих запоминающих устройств (барабанов заказа, с записью запоминающих команд на перфоленте и магнитной ленте).

Кроме автономных и ССЗУ, находят применение и счетно-управляющие сортировочные устройства (СчУСУ), сортировочные бревна (так же, как и ССЗУ) по целевому качественному и размерному признакам.

Учащиеся должны знать принцип работы СчУСУ, основанный на запоминании порядкового номера поступающего на транспортер сортимента, знать блок-схему, схему записи и считывания сигналов и принципиальную электрическую схему и сортирующих устройств.

Возможно и другое решение вопроса по автоматизации сортировки, с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ). В счетно-управляющем устройстве ЭВМ записываются закодированные двоичные числа, представляющие расстояние до соответствующих мест сброски сортиментов. При поступлении сигнала на начало слежения в счетно-управляющее устройство ЭВМ начинают поступать импульсы слежения за сортиментом. Эти импульсы производят вычитание из закодированного двоичного числа определенной величины другого двоичного числа, которое является шагом слежения. Таким образом происходит цифровое слежение за сортиментом. В тот момент, когда записанное закодированное двоичное число станет равным нулю, выдается команда на сбрасывание сортимента.

Литература

Л4, гл. 5, §§ 1-10

Л2, гл. II, с. 199-216

Л1, гл. 12, с. 186-202.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните принцип действия автономных устройств, сортирующих бревна по размерам.

2. Объясните принципиальную схему ССЗУ с записью информации на перфоленту.

3. Что такое импульсные синхронно-следящие системы?

4. Объясните принцип работы сортирующего устройства на базе ЭВМ.

5. Объясните работу счетного устройства подштабельного места в управляющем устройстве ЦЦС-2М.

Тема 3.4. Автоматизация процесса учета круглых лесоматериалов ( 4 часа)

Методы учета круглых лесоматериалов. Требования к автокубатурникам. Схемы и принципы работы кубатурников истинного объема. Кубатурники табличного объема и возможности применения микропроцессоров для учета древесины. Автоматические устройства геометрического определения объема пачек. Счетчик кубатуры лесопильной рамы.

Методические указания

Несмотря на то, что операции учета и отчетности не являются технологическими, они весьма трудоемки и на них занято много рабочих и технического персонала. Учет лесоматериалов является одной из менее механизированных и пока еще не автоматизированных операций. Становится очевидным – автоматизация учета лесоматериалов чрезвычайно важна с точки зрения высвобождения рабочих, устранения ручного труда и повышения производительности.

Суть операции учета сводится к обмеру выпускаемой продукции (бревен, кряжей, чураков), определению их объема в кубических метрах и суммированию объемов отдельных кряжей данного вида сортимента.

Для автоматизации операций учета применяются специальные устройства, называемые автокубатурниками. В настоящее время разработано большое количество автокубатурников различных конструкций. Это объясняется характером учетно-расчетных операций каждого конкретного предприятия, где они могут производиться одним из трех способов: по числу бревен (штучный), по весу и по объему бревен.

При изучении этой темы следует прежде всего уяснить методы учета – табличный и истинный (фактический), основные требования, предъявляемые к автокубатурникам, и их классификацию. Затем следует изучить принцип действия, устройство и принципиальные схемы интегрирующих, импульсных и силометрических автокубатурников.

Интегрирующие, объемные, весовые автокубатурники определяют общий суммарный объем бревен, поступивших за определенное время, без разделения его по сортиментам и группам размеров. Такие автокубатурники для лесозаготовительного производства не могут найти широкого применения.

Развитие микропроцессорного производства и массовый выпуск микро-ЭВМ обеспечивают условия эффективного решения задачи учета объемов круглых лесоматериалов в технологических потоках нижних складов.

Литература

Л4, гл. 6, §§ I-II

Л2, гл. II, с. 221-236.

Л1, гл. 14, с. 208-221.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите методы учета круглых лесоматериалов.

2. Объясните сущность табличного метода учета.

3. Объясните устройство интегрирующего автокубатурника плавного действия.

4. Объясните принцип действия и конструкцию автокубатурника импульсного действия.

5. В чем заключается принцип действия табличных автокубатурников?

6. Объясните принцип действия автокубатурника с использованием микро-ЭВМ.

Тема 3.5. Технико-экономические вопросы автоматизации ( 2 часа)

Оценка эффективности автоматических линий. Основные показатели экономической эффективности внедрения автоматики. Оценка степени и уровня автоматизации. Влияние фактора времени на выбор варианта. Оценка надежности автоматических систем управления.

ИКР №1

Методические указания

Автоматизация производственных процессов требует больших материальных затрат. Поэтому при решении вопросов автоматизации того или иного производства необходимо определить эффективность внедрения новой техники.

Экономическая эффективность оценивается по следующим основным показателям: производительность труда; себестоимость продукции; капитальные вложения и срок окупаемости. Следует подробно разработаться в этих вопросах, а также в дополнительных показателях экономической эффективности.

Следует учесть также, что для получения наибольшей эффективности автоматизации надо создать на предприятии определенные условия, такие как специализация производства, унификация типоразмеров, стабильность исходного сырья и другие. В какой степени эти условия имеются в лесозаготовительной промышленности по фазам производства: на лесосеке, нижнее складе и в транспортных операциях.

При изучении этой темы следует усвоить основное положение – эффективность автоматизации основных производственных процессов лесопромышленных предприятий в значительной степени зависит от комплексности автоматизации.

Нужно разработать основные направления при создании комплексной автоматизации, схемы автоматических линий с последовательным, параллельным и смешанным агрегатированием.

Желательно данные вопросы изучить не только по учебнику. Ознакомьтесь у себя на производстве с комплексной автоматизацией, изучите подробно работу какой-либо автоматизированной линии, ее технико-экономические показатели и составьте ее полное описание. Сделав такое описание работы линии, можно провести анализ надежности ее работы. Постарайтесь выявить причины отказов и пути повышения коэффициента надежности.

Литература

Л4, гл. 7, §§ 1-8.

Л2, с. 123-124, 261-265.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое комплексная автоматизация?

2. Какие задачи решаются ЭВМ при управлении современным автоматизированным производством?

3. Что такое отказ?

4. Что такое надежность системы?

5. Перечислите причины появления отказов при работе автоматизированных систем лесопромышленных предприятий.

6. Как оценивается экономическая эффективность автоматизации?

7. Какие элементы затрат входят в определение себестоимости продукции?

8. Как определяется снижение себестоимости в результате внедрения новой техники?

Задания для домашней контрольной работы

В контрольной работе необходимо дать письменный ответ на 5 теоретических вопросов и решить задачу.

1. Основные преимущества автоматизированных производств.

2. Основные методы автоматизации производственных процессов.

3. Рефлексные и безрефлексные системы автоматики. Устройство, принцип действия, блок-схемы.

4. Система автоматического управления. Назначение, классификация, элементная схема.

5. Система автоматического контроля. Назначение, классификация, элементная схема.

6. Система автоматического регулирования. Назначение, классификация, элементная схема.

7. Автоматические регуляторы. Назначение, классификация. Схемы регуляторов прямого и косвенного действия. Работа схемы.

8. Назначение и классификация элементов автоматики. Первичные элементы автоматики. Назначение, классификация.

9. Промежуточные элементы. Назначение, классификация. Вычислительные элементы. Назначение, классификация. Схема элемента и его работа.

10. Основные характеристики элементов автоматики.

11. Измерительные датчики перемещений. Схема и работа индуктивного датчика одинарного и дифференциального типа.

12. Реостатные и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинство и недостатки.

13. Датчики углов поворота на сельсинах. Устройство, работа, схемы включения.

14. Тахогенераторные датчики скорости вращения. Устройство, работа, характеристики.

15. Частотные и индукционные датчики скорости вращения. Устройство, работа.

16. Тензометрические датчики усилия. Устройство, работа, схема включения.

17. Датчики температуры (Терморезисторы и термопары). Устройство, работа, схема включения.

18. Фотоэлектрические датчики. Устройство, работа, характеристики.

19. Электромеханическое реле как усилитель. Устройство реле постоянного и переменного тока, работа, характеристики.

20. Поляризованные реле. Схемы и их работа.

21. Привести схему и описать работу простейшего магнитного усилителя. Дать схему реального магнитного усилителя.

22. Электромашинные усилители. Устройство, работа, характеристики.

23. Гидравлические и пневматические усилители. Устройство, работа, характеристики.

24. Реле времени. Виды реле. Устройство и работа моторного реле времени.

25. Схематические решения задач регулирование времени срабатывания и отпускания на базе реле постоянного тока.

26. Схемы включения элементов автоматики. Перечислить. Подробно остановиться на релейной схеме и схеме включения через усилитель.

27. Мостовые схемы постоянного тока. Схема нулевого метода и метода непосредственного отсчёта.

28. Электродвигатели постоянного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

29. Электродвигатели переменного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

30. Исполнительный механизм с электромагнитным приводом. Устройство и принцип

действия управляемой электромагнитной муфтой сухого и вязкого трения.

31. Муфта скольжения. Схемы включения муфты в приводах.

32. Электромагниты постоянного и переменного тока. Устройство, работа, характеристики.

33. Гидравлические исполнительные элементы. Назовите их, опешите их конструкцию, принцип действия, применения.

34. Приведите схему гидравлической следящей системы и опешите её.

35. Приведите схему потенциометрической следящей системы и опешите её.

36. Транзисторное переключающее устройство. Устройство, работа.

37. Статический триггер. Схемы, устройство, работа.

38. Тиристорный переключатель. Устройство, работа.

39. Фотоэлектрическое переключающее устройство. Схемы, устройство, работа.

40. Гидравлическое и пневматическое реле времени. Схемы, устройство, работа.

41. Электронное реле времени. Схема, устройство, работа.

42. Схема позиционного регулятора частоты вращения и её работа.

43. Схема интегрального регулятора температуры воздуха в сушильных камерах и её работа.

44. Основные законы преобразования алгебры логики и их практическое применение.

45. Синтез и анализ одноконтактных систем логического управления условия включения. Привести примеры.

Варианты контрольной работы.

Вариант 1

1. Основные преимущества автоматизированных производств.

2. Основные характеристики элементов автоматики.

3. Электромеханическое реле как усилитель. Устройство реле постоянного и переменного тока, работа, характеристики.

4. Электродвигатели постоянного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

5. Статический триггер. Схемы, устройство, работа.

Вариант 2

1. Основные методы автоматизации производственных процессов.

2. Измерительные датчики перемещений. Схема и работа индуктивного датчика одинарного и дифференциального типа.

3. Электродвигатели переменного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

4. Тиристорный переключатель. Устройство, работа.

5. Поляризованные реле. Схемы и их работа.

Вариант 3

1. Рефлексные и безрефлексные системы автоматики. Устройство, принцип действия, блок-схемы.

2. Реостатные и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинство и недостатки.

3. Привести схему и описать работу простейшего магнитного усилителя. Дать схему реального магнитного усилителя.

4. Исполнительный механизм с электромагнитным приводом. Устройство и принцип

действия управляемой электромагнитной муфтой сухого и вязкого трения.

5. Фотоэлектрическое переключающее устройство. Схемы, устройство, работа.

Вариант 4

1. Система автоматического управления. Назначение, классификация, элементная схема.

2. Датчики углов поворота на сельсинах. Устройство, работа, схемы включения.

3. Электромашинные усилители. Устройство, работа, характеристики.

4. Муфта скольжения. Схемы включения муфты в приводах.

5. Гидравлическое и пневматическое реле времени. Схемы, устройство, работа.

Вариант 5

1. Система автоматического контроля. Назначение, классификация, элементная схема.

2. Тахогенераторные датчики скорости вращения. Устройство, работа, характеристики.

3. Гидравлические и пневматические усилители. Устройство, работа, характеристики.

4. Электромагниты постоянного и переменного тока. Устройство, работа, характеристики.

5. Электронное реле времени. Схема, устройство, работа.

Вариант 6

1. Система автоматического регулирования. Назначение, классификация, элементная схема.

2. Частотные и индукционные датчики скорости вращения. Устройство, работа.

3. Реле времени. Виды реле. Устройство и работа моторного реле времени.

4. Гидравлические исполнительные элементы. Назовите их, опешите их конструкцию, принцип действия, применения.

5. Схема позиционного регулятора частоты вращения и её работа.

Вариант 7

1. Автоматические регуляторы. Назначение, классификация. Схемы регуляторов прямого и косвенного действия. Работа схемы.

2. Тензометрические датчики усилия. Устройство, работа, схема включения.

3. Схематические решения задач регулирование времени срабатывания и отпускания на базе реле постоянного тока.

4. Приведите схему гидравлической следящей системы и опешите её.

5. Схема интегрального регулятора температуры воздуха в сушильных камерах и её работа.

Вариант 8

1. Назначение и классификация элементов автоматики. Первичные элементы автоматики. Назначение, классификация.

2. Датчики температуры (Терморезисторы и термопары). Устройство, работа, схема

включения.

3. Схемы включения элементов автоматики. Перечислить. Подробно остановиться на релейной схеме и схеме включения через усилитель.

4. Приведите схему потенциометрической следящей системы и опешите её.

5. Основные законы преобразования алгебры логики и их практическое применение.

Вариант 9

1. Промежуточные элементы. Назначение, классификация. Вычислительные элементы. Назначение, классификация. Схема элемента и его работа.

2. Фотоэлектрические датчики. Устройство, работа, характеристики.

3. Мостовые схемы постоянного тока. Схема нулевого метода и метода непосредственного отсчёта.

4. Транзисторное переключающее устройство. Устройство, работа.

5. Синтез и анализ одноконтактных систем логического управления условия включения. Привести примеры.

Вариант 10

1. Основные характеристики элементов автоматики.

2. Электромеханическое реле как усилитель. Устройство реле постоянного и переменного тока, работа, характеристики.

3. Электродвигатели постоянного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

4. Статический триггер. Схемы, устройство, работа.

5. Основные преимущества автоматизированных производств.

Вариант 11

1. Измерительные датчики перемещений. Схема и работа индуктивного датчика одинарного и дифференциального типа.

2. Поляризованные реле. Схемы и их работа.

3. Электродвигатели переменного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

4. Тиристорный переключатель. Устройство, работа.

5. Основные методы автоматизации производственных процессов.

Вариант 12

1. Реостатные и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинство и недостатки.

2. Привести схему и описать работу простейшего магнитного усилителя. Дать схему реального магнитного усилителя.

3. Исполнительный механизм с электромагнитным приводом. Устройство и принцип

действия управляемой электромагнитной муфтой сухого и вязкого трения.

4. Фотоэлектрическое переключающее устройство. Схемы, устройство, работа.

5. Рефлексные и безрефлексные системы автоматики. Устройство, принцип действия, блок-схемы.

Вариант 13

1. Датчики углов поворота на сельсинах. Устройство, работа, схемы включения.

2. Электромашинные усилители. Устройство, работа, характеристики.

3. Муфта скольжения. Схемы включения муфты в приводах.

4. Гидравлическое и пневматическое реле времени. Схемы, устройство, работа.

5. Система автоматического управления. Назначение, классификация, элементная схема.

Вариант 14

1. Тахогенераторные датчики скорости вращения. Устройство, работа, характеристики.

2. Гидравлические и пневматические усилители. Устройство, работа, характеристики.

3. Электромагниты постоянного и переменного тока. Устройство, работа, характеристики.

4. Электронное реле времени. Схема, устройство, работа.

5. Система автоматического контроля. Назначение, классификация, элементная схема.

Вариант 15

1. Частотные и индукционные датчики скорости вращения. Устройство, работа.

2. Реле времени. Виды реле. Устройство и работа моторного реле времени.

3. Гидравлические исполнительные элементы. Назовите их, опешите их конструкцию, принцип действия, применения.

4. Схема позиционного регулятора частоты вращения и её работа.

5. Система автоматического регулирования. Назначение, классификация, элементная схема.

Вариант 16

1. Тензометрические датчики усилия. Устройство, работа, схема включения.

2. Схематические решения задач регулирование времени срабатывания и отпускания на базе реле постоянного тока.

3. Приведите схему гидравлической следящей системы и опешите её.

4. Схема интегрального регулятора температуры воздуха в сушильных камерах и её работа.

5. Автоматические регуляторы. Назначение, классификация. Схемы регуляторов прямого и косвенного действия. Работа схемы

Вариант 17

1. Датчики температуры (Терморезисторы и термопары). Устройство, работа, схема включения.

2. Схемы включения элементов автоматики. Перечислить. Подробно остановиться на релейной схеме и схеме включения через усилитель.

3. Приведите схему потенциометрической следящей системы и опешите её.

4. Основные законы преобразования алгебры логики и их практическое применение.

5. Назначение и классификация элементов автоматики. Первичные элементы автоматики. Назначение, классификация.

Вариант 18

1. Фотоэлектрические датчики. Устройство, работа, характеристики.

2. Мостовые схемы постоянного тока. Схема нулевого метода и метода непосредственного отсчёта.

3. Транзисторное переключающее устройство. Устройство, работа.

4. Синтез и анализ одноконтактных систем логического управления условия включения. Привести примеры.

5. Промежуточные элементы. Назначение, классификация. Вычислительные элементы. Назначение, классификация. Схема элемента и его работа.

Вариант 19

1. Электромеханическое реле как усилитель. Устройство реле постоянного и переменного тока, работа, характеристики.

2. Электродвигатели постоянного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

3. Статический триггер. Схемы, устройство, работа.

4. Основные преимущества автоматизированных производств.

5. Основные характеристики элементов автоматики.

Вариант 20

1. Поляризованные реле. Схемы и их работа.

2. Электродвигатели переменного тока в системах автоматики. Схемы регулирования частоты вращения.

3. Тиристорный переключатель. Устройство, работа.

4. Основные методы автоматизации производственных процессов.

5. Измерительные датчики перемещений. Схема и работа индуктивного датчика одинарного и дифференциального типа.

Вариант 21

1. Привести схему и описать работу простейшего магнитного усилителя. Дать схему реального магнитного усилителя.

2. Исполнительный механизм с электромагнитным приводом. Устройство и принцип

действия управляемой электромагнитной муфтой сухого и вязкого трения.

3. Фотоэлектрическое переключающее устройство. Схемы, устройство, работа.

4. Рефлексные и безрефлексные системы автоматики. Устройство, принцип действия, блок-схемы.

5. Реостатные и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинство и недостатки.

Вариант 22

1. Электромашинные усилители. Устройство, работа, характеристики.

2. Муфта скольжения. Схемы включения муфты в приводах.

3. Гидравлическое и пневматическое реле времени. Схемы, устройство, работа.

4. Система автоматического управления. Назначение, классификация, элементная схема.

5. Датчики углов поворота на сельсинах. Устройство, работа, схемы включения.

Вариант 23

1. Гидравлические и пневматические усилители. Устройство, работа, характеристики.

2. Электромагниты постоянного и переменного тока. Устройство, работа, характеристики.

3. Электронное реле времени. Схема, устройство, работа.

4. Система автоматического контроля. Назначение, классификация, элементная схема.

5. Тахогенераторные датчики скорости вращения. Устройство, работа, характеристики

Вариант 24

1. Реле времени. Виды реле. Устройство и работа моторного реле времени.

2. Гидравлические исполнительные элементы. Назовите их, опешите их конструкцию, принцип действия, применения.

3. Схема позиционного регулятора частоты вращения и её работа.

4. Система автоматического регулирования. Назначение, классификация, элементная схема.

5. Частотные и индукционные датчики скорости вращения. Устройство, работа.

Вариант 25

1. Схематические решения задач регулирование времени срабатывания и отпускания на базе реле постоянного тока.

2. Приведите схему гидравлической следящей системы и опешите её.

3. Схема интегрального регулятора температуры воздуха в сушильных камерах и её работа.

4. Автоматические регуляторы. Назначение, классификация. Схемы регуляторов прямого и косвенного действия. Работа схемы.

5. Тензометрические датчики усилия. Устройство, работа, схема включения.

Варианты для выбора задачи.

Общее условие.

По заданной логической функции необходимо:

1. Минимизировать функцию.

2. Составить упрощенную схему

3. Составить упрощенную бесконтактную схему.

Для составления и анализа схем необходимо изучить соответствующие разделы в рекомендованной литературе, в частности на стр. 89-99, 106, 113.

Выбор задания производится по последней цифре номера личного дела, с учетом первой буквы фамилии!(по таблицам 1,2,3).

Для учащихся, у которых фамилия начинается буквой алфавита:

А,Б,В,Г,Д,Е,Ж,З,И;

Логическая функция:

У= x 1+ x 1 x 2+ x 2+ x 1+ x 1 x 2+ x 3 x 4+ x 5 x 6+ x 4 x 6+ x 5 x 7

Таблица 1

ПРИМЕЧАНИЕ:При записи условия задачи по Вашему варианту

Необходимо для сигналов с инверсией(в таблице обозначенных знаком «+») обозначить элементы с чертой над символом. Например: инверсия x 1= x 1.

Для учащихся у которых фамилия начинается буквой алфавита:

К,Л,М,Н,О,П,Р,С,Т,У;

Логическая функция:

Y = x 1+ x 1 x 3+ x 2+ x 1+ x 2 x 1+ x 3 x 5+ x 5 x 6+ x 4 x 6+ x 5 x 7

Таблица 2

ПРИМЕЧАНИЕ:При записи условия задачи по Вашему варианту

Необходимо для сигналов с инверсией(в таблице обозначенных знаком «+») обозначить элементы с чертой над символом. Например: инверсия x 1= x 1.

Для учащихся у которых фамилия начинается буквой алфавита:

Ф,Х,Ц,Ч,Ш,Щ,Э,Ю,Я;

Логическая функция:

Y=x1+x1x2+x1+x1+x2+x3x4+x5x6+x2x6+x5x7

Таблица 3

ПРИМЕЧАНИЕ:При записи условия задачи по Вашему варианту

Необходимо для сигналов с инверсией(в таблице обозначенных знаком «+») обозначить элементы с чертой над символом. Например: инверсия x 1= x 1.

Для решения задачи необходимо проработать теоретический по рекомендованной литературе по темам «Запоминающие и логические элементы».

Вопросы итоговой контрольной работы:

1. Разгрузочно-растаскивающее устройство -1М. Схема управления, её работа.

2. Пачковый гидроразгружатель. Схема управления и её работа.

3. Кран манипулятор ЛО-13С. Схема управления и её работа.

4. Схема автоматического регулирования скорости надвигания пильного аппарата и её работа.

5. Схема автоматического регулирования скорости подающего лесотранспортера и её работа.

6. Схема контактной системы фиксации длины выпиливаемого сортимента и её работа.

7. Схема 2-х и 3-х точечной локальной системы сортировки древесины.

8. Схема 4-х точечной локальной системы сортировки древесины.

9. Блок схемы синхронно-следящих сортирующих систем непрерывного и импульсного действия и их работа.

10. Измерительное устройство автокубатурников. Схема устройств и её работа.

11. Схема интегрирующего автокубатурника плавного действия и её работа.

12. Схема импульсного симулирующего автокубатурника и её работа.

13. Требования, предъявляемые к раскряжевочным агрегатам и их характеристики.

14. Классификация сортировочных устройств и их характеристики.

15. Методы учета круглых лесоматериалов и их характеристики.