МИМ могут быть с возратнопоступательным движением и с поворотным.

Преимущества: простота устройства и обслуживания.

Недостатки: ограниченное по величине перестановочное усилие.

ПСП: создают значительное перестановочное усилие и большую величину перемещения рабочего штока (до 400мм). Перестановочное усилие создается за счет давления сжатого воздуха на мембрану, поршень, сильфон. Давление сжатого воздуха 1 МПА.

ПИМ и ГИМ: ПСП и МИМ бывают:

1) пружинные

2) безпружинные

Пружинные – перестановочные усилия в одном направлении создаются давлением в рабочей полости ИМ, а обратном направлении за счет силы упругости пружины.

Безпружинные – перестановочные усилия создаются перепадом давления на рабочем элементе ИМ.

 

Электрические ИМ.

 

ЭИМ служат для электромеханического преобразования командного сигнала РУ в механическое перемещение на РО.

Достоинства:

1) не требуют дополнительного преобразования электрических сигналов управляющих устройств

2) создают достаточно большие перестановочные усилия

3) хорошее быстродействие, высокая точность позиционирования

Недостатки:

1) требует высококвалифицированного персонала

2) пожароопасны

3) сложность конструкции

По характеру перемещения ЭИМ бывают:

1) многооборотные, с вращающимся выходом МЭМ (РО вращается с заданной частотой)

2) однооборотные (РО совершает оборот 360⁰) – МЭО

3) прямоходные, с поступательным движением вала – МЭП

ЭИМ структурно состоит из асинхронного одно или трехфазного дигателя

1, червячного передаточного редуктора 2, с самоотторжением или без него 5, ручной механизм привода 3, блока датчиков положения 4, выходной орган 6. ЭИМ допускают работу в поторнократковременном реверсном режиме до 630 вкл./час.

 

Характеристики ЭИМ с электродвигателем.

 

1) номинальный момент, развивающийся при всех допустимых условиях эксплуатации при понижении напряжения питания до 0.85 U_н. Пусковой момент при U_н: М_п 1.7 М_н

2) время полного хода - Т_им выбирают исходя из дополнительного времени перестановки затвора РО от начала до конца

3) выбег – перемещение выходного органа ИМ после выключения, работающего в установившемся режиме. Его желательно иметь таким, чтобы после выключения ЭД сигнал ОС изменялся в пределах, установленных законом нечувствительности регулятора

4) люфт и гистерезис характеризуют нелинейности статичских характеристик ЭД

5) импульсная характеристика – средняя относительно скорости перемещения выходного органа. Для идеального ЭИМ S=1, для реального ЭИМ:

6) режим работы: повторнократковременный, реверсивный, с частотой включения 320 вкл./час

Позиционные ЭИМ предназначены для установки РО в определенное

фиксированное положение: открыто – закрыто. В позиционных системах программного управления применяются многопозиционные ЭИМ с применением шаговых ЭД. Они управляются последовательностью импульсов и перемещаются на определенный угол – шаг.

ЭИМ постоянной скорости чаще всего используются, являются силовыми устройствами П-действия: РО устанавливается в любое промежуточное положение в зависимости от величины и длительности управляющего сигнала с выхода регулятора. Они снабжены блоками усиления для усиления командного сигнала от регулятора, блоками датчиков положения и сигналами конечных положений рабочего вала, блоками ОС, БДУ и БРУ.

ЭИМ переменной скорости бесконтактные. В основу регулирования скорости а.д. с короткозамкнутым ротором при постоянной частоте положений способ изменения значения или симметрии И, подведенного к обмоткам ЭД. Например, изменяется с помощью дросселей насыщения или магнитных усилителей.

Достоинства: мягкие механические характеристики, что дает возможность регулировать частоту вращения в широких пределах.

Недостаток: применение сложного блока управления, усиления большой мощности.

 

Регулирующий орган (РО)

 

Оказывает непосредственное воздействие на объект регулирования. Приводится в движение и удерживается в определенном положении ИМ.

По виду воздействия на объект:

1) дросселирующие

2) дозирующие

Дросселирующие:

1) для стандартных ИМ

2) для специальных ИМ

 

1) – заслоночные – одно и двухедельные клапаны; диафрагмовые, шланговые, трехходовые

2) – задвижные; крановые, клапаны с поворотными створками, шиберные, направляющие аппараты, специальные

Дозирующие:

1) механические

2) электрические

 

1) – плужковые сбрасыватели, дозаторы, насосы, питатели, компрессоры

2) – реостатные, автотрансформирующиеся, специальные

 

Основные характеристики дросселирующего РО.

 

1) Пропускная способность – К – [м³/ч]. Расход жидкости, протекающей через РО при перепаде давления на нем 0.1 МПА и плотности жидкости r = 1000 кг/м³

2) Условная пропускная способность – определяется пропускной способностью при максимальном открытии. Зависит от типа и диаметра условного прохода D_у РО

3) Максимальное рабочее давление характеризует наибольшее давление среды на РО при его рабочей температуре.

Условное рабочее давление – наибольшее дополнительное давление среды при нормальной температуре

4) Перепад давления на РО – определяет величину перестановочных усилий на ИМ и его выбор

5) Условный проход - D_y – характеризует номинальный диаметр прохода РО

С учетом изменения перепада давления на РО, изменяется при его открытии, вводится понятие расходной характеристики.

Расходная характеристика – зависимость пропускной способности от перемещения РО при постоянном перепаде давления на нем m.

Конструктивная характеристика – зависимость изменения относительного проходного сечения РО от степени его открытия.

 

Поворотные заслонки.

 

Применяются на трубопроводах любого сечения, при регулировании расходов газов небольшого статического давления и реже, для газов и жидкостей или пара при среднем и высоком давлении. Представляет собой тонкий диск 1, устанавливаемый на оси 2 поперёк трубопровода, ? 3, сальники-уплотнители.

1) Упорные (2.81б)

2) Безупорные (2.81а)

Упорные ПЗ – диск выполняется в виде эллипса, отклонения от вертикальной оси: 10-15⁰. при повороте упирается в стенку трубопровода, применяется как ? в чистых средах.

Безупорные ПЗ – выполняются в виде диска, диаметр которого чуть меньше диаметра трубопровода => свободно вращается в трубопроводе. Чаще применяется как регулирование.

Расходные характеристики ПЗ нелинейные и зависят от условного коэффициента сопротивления линии.

ПЗ выпускаются стандартных диаметров:

Д_у = 25 1000 мм

Может работать при t⁰ C от 18⁰ С 600⁰ С

Условное давление: Р_усл = 0,6 40 мПа.

Достоинства:

1) Имеют наименьшие потери давления.

2) Нет застойных форм.

3) Не ? ёмки.

4) Большая пропускная способность.

Недостаток: ? мощность на вашу ИМ.

 

Шиберные устройства (ШУ).

 

Применяются для регулирования расхода газа при небольших статических давлениях (до 10 кПа) или дозирования сыпучих материалов в прямоугольных (2.82. а) или круглых (2.82 б,в) трубопроводах.

Чаще всего бывают поворотного или скользящего типа и выполняются в виде прямоугольного (а,в) или круглого (б) полотна 1, скользящего или передаваемого парами 2 вертикального или под углом.

Большое разнообразие расходных и конструкционных характеристик. Профилированием вырезов в полотне удаётся получить хорошие линейные характеристики. Работают при t = 18 20⁰ С до 1200⁰ С и выполняются из чугуна и стали.

Регулирующие клапаны (РК).

 

Применяются для любых видов сред вариации их параметров, обеспечивают значительную ? при закрытии. Представляют собой дросселирующие устройства, включающие (2.83) корпус 1, седло 2, затвор 3 с дросселирующей 4 и запорной 5 поверхностями. Затвор, приводимый в движение штоком 6, перемещаясь , изменяет площадь прохода и пропускную способность клапана. По виду и числу опорных поверхностей, конструкции затворов и корпусов клапаны будут:

1) Односедельные (а).

2) Двухседельные (б).

3) С тарельчатым (в) затвором.

4) С пробковым (г) затвором.

5) С поршневым (д) затвором.

Односедельные РК применяют при небольших размерах прохода (6 50 мм) или вязких или загрязнённых средах, характеризуются неуравновешенностью перестановочного усилия и хорошей герметизацией.

Двухседельные РК имеют меньшую герметизацию, используются при больших объёмных расходах регулируемой среды, имеют хорошие конструкционные характеристики. Д_у: 50 300 мм; ΔР = 0,7 2,5 мПа.

Тарельчатые затворы бывают:

1) Конические (предпочтительней).

2) Плоские.

Конические имеют более линейные характеристики и большую эксплуатационную надёжность.

Пробковые затворы имеют параболическую дросселирующую и коническую запирающую поверхности. Применяются для тяжёлых условий работы, т.е. для регулирования вязких коксующих сред. В ГСП являются базовым. Имеет хорошие пропускные характеристики.

Поршневой затвор: дросселирующие поверхности изготовляются шлицевыми или резьбовыми способами, разновеликости шлицев, удаётся повысить эксплуатационную стойкость регулируемой среды.

 

Средства отображения информации.

 

Предназначены для обеспечения эффективного взаимодействия оператора с СУ или автоматизируемым объектом.

СОИ – такие технические средства, которые предназначены для создания динамических информационных моделей контролируемых или управляемых объектов.

В их число входят:

1) Абонентные пульты.

2) Диспетчерские пульты.

3) Панели управления.

4) Средства контроля.

5) Мнемосхемы.

6) Световая и звуковая индикация и сигнализация.

7) Средства визуализации (мониторы, экраны коллективного использования).

 

СОИ выполняют функции:

1) Преобразования информации.

2) Хранение информации.

3) Отображение информации.

4) Вспомогательная (звуковая сигнализации).

Основные технические характеристики СОИ:

1) Быстродействие:

а) время воспроизведения символа.

б) время вызова – время, измеренное с момента подачи команды, на отображение нужной информации до момента её воспроизведения (t ≤ 2 3c).

в) Время обновления.

2) Точность – соответствие отображаемой информации входным данным ( ≥ точности обработки информации другими средствами).

3) Информационная ёмкость – определяет максимальное количество информации, которое может быть на нём отражено.

4) Разрешающая способность – способность воспринимать мелкие детали.

5) Надёжность.

 

Психофизиологические характеристики человека-оператора.

 

1) Быстродействие оператора:

а) время регулирования задачи оператором.

б) пропускная способность оператора при считывании символьной информации.

2) Точность работы оператора – степень соответствия выполнимых им функций предписанному АМ.

3) Надёжность работы оператора – способность выполнить в полном объеме возложенные на него функции.

4) Психологическая напряжённость работы оператора, зависят от объёма поступающей информации, характеризуется коэффициентом загруженности – η.

- время обработки информации.

- полное время работы оператора.

Видеотерминальные средства.

 

Монитор; системный блок; клавиатура; печатающее устройство. Клавиатура служит для ввода – вывода сигнала на экран. Монитор для отображения информации, системный блок для хранения программ и связи с ? . Печатающее устройство для вывода информации на бумагу.

 

Мнемосхемы.

 

Относятся к числу средств с дискретным представлением информации.

Мнемосхемы – условное графическое изображение ОУ при различных режимах его работы.

В основу построения мнемосхем положены принципы:

1) Принцип лаконичности – мнемосхема не должна содержать лишних элементов, а предоставляемая информация должна быть четкой, конкретной и удобной для восприятия

2) Принцип обобщения и унификации – символика на мнемосхемах должна отражать наиболее существенные черты реального элемента, а символы сходных объектов или процессов целесообразно объединять и унифицировать

3) Принцип первичных ассоциаций и стереотипов – применение условных обозначений параметров, установленных ГОСТ

4) Принцип акцента – выделение элементов контроля и управления цветом, размером, формой в зависимости от приоритета информации

 

Различают операторские и диспетчерские мнемосхемы. Они отличаются

степенью детализации и отображения информации.

Операторские мнемосхемы – отображают сосредоточенный пространственно АТК.

Диспетчерские мнемосхемы - отображают рассосредоточенный пространственно АТК.

Мозаичные мнемосхемы – собираются из унифицированных элементов с типовыми изображениями символов.