Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Az automatika eszközei Eszköz csoportok: érzékelők, távadók beavatkozók szabályozó készülékek, irányító berendezések, rendszerek vezérlő készülékek,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Az automatika eszközei Eszköz csoportok: érzékelők, távadók beavatkozók szabályozó készülékek, irányító berendezések, rendszerek vezérlő készülékek,"— Előadás másolata:

1 1 Az automatika eszközei Eszköz csoportok: érzékelők, távadók beavatkozók szabályozó készülékek, irányító berendezések, rendszerek vezérlő készülékek, berendezések, rendszerek ipari kommunikációs hálózatok

2 2 Érzékelők 1.Az érzékelőknek nevezzük azokat az eszközöket, amelyek az irányítás műveletéhez szükséges információkat szolgáltatják a szabályozott jellemező, vagy a vezérelt szakasz pillanatnyi állapotáról. 2.Az érzékelő az irányított jellemzővel közvetlenül érintkezik, bemeneti jele mérhető jellemző (hőmérséklet, szint, nyomás, stb.), kimeneti jele természetes jel (pl. ellenállás, elmozdulás). 3.Az érzékelők statikus (elvárt) jelleggörbéje lineáris, ami csak adott tartományban igaz. 4.Jelátviteli szempontból arányos (P), vagy egytárolós tag (PT1).

3 3 5.Érzékelőkkel szemben támasztott fontosabb követelmények: –linearitás –kis jelkésleltetés –nagy érzékenység –nagy mérési tartomány –nagy üzembiztonság –nagy ellenállóképesség, stb.

4 4 5. Az érzékelők fajtái: –hőmérséklet –nyomás –szint –fordulatszám –elmozdulás –teljesítmény –forgatónyomaték –idő –tömegáram, stb.

5 5 Távadók A távadók a különböző fajtájú érzékelők kimeneti jelét általában villamos jellé, erővé vagy elmozdulássá alakítják. Működési alapelvük kompenzációs elven alapul (feszültség-, fluxus- és nyomatékkompenzáció) Kimeneti jelüket nagyobb távolságba képesek továbbítani. Segédenergia szerint: villamos és pneumatikus, hidraulikus

6 6 Távadó karakterisztikák

7 7 Az automatizálásban a távadók kimeneti jele egyenáramjel, 0 – 20 mA (0 – 100%), vagy 4 – 20 mA (0 – 100%). Ez utóbbi un. élőnullás egyenáramú jel, vezetékszakadás esetén értéktartományon kívül eső jelet ad, így hibajelzésére alkalmas.

8 8 Távadók elvi felépítése

9 9 Érzékelők Hőmérséklet-érzékelők Folyadéknyomásos hőmérséklet-érzékelők (pl. Bourdon cső, tölrőanyag higany), -30 – +600 oC, mérési bizonytalanság 1%, nagy jelkésleltetés, Kimeneti jel elmozdulás/erő, Gőznyomás és gáznyomás hőmérséklet-érzékelők, -50 – +500 oC, mérési bizonytalanság 1%, Tágulórudas hőmérséklet-érzékelők, mérési tartomány: oC, néhány százalék, Kettősfém hőmérséklet-érzékelők, mérési tartomány: oC, 5%, Hőelem (PtRh-Pt), (Fe-CuNi), stb., 0… oC, mérési bizonytalanság 0,5%, beállási idő 1 5 s. Kimeneti jel a termofeszültség, Ellenállás- hőmérők, Ni, Pt-385, (Ro = 100 Ω), mérési tartomány: oC, mérési bizonytalanság 0,5%, Sugárzásmérők (pirométerek) mérési tartomány: oC, mérési bizonytalanság 1%, Részsugárzásmérők oC

10 10 Védőcsöves hőelem Jellemzők: a hőelempár anyag pl. Pt-Rh-Pt, mérési tartomány: o C, mérési bizonytalanság 0,5%, beállási idő 1 sec, Ábra jelölések: 1.Kerámia védőcső 2.Ütközőperem 3.Tartócső 4.Tartógyűrű 5.Csatlakozókapcsok 6.Csatlakozófej 7.Kerámia csatlakozó aljzat

11 11 Védőcsöves hőelem (Simens)

12 12 Hőelem illesztése távadóhoz

13 13 Ellenállás- hőmérők Ni, Pt-385, (Ro = 100 Ω), mérési tartomány: oC, mérési bizonytalanság 0,5%, Platina ellenállásmérő mérőköri kialakítása

14 14 Sugárzásmérők (pirométerek) mérési tartomány: o C, mérési bizonytalanság 1%, 1 sugárzó test 2 gyűjtőlencse 3 Pt lemez + hőelem 4 kompenzáló

15 15 Nyomás-, nyomáskülönbség-érzékelők Mechanikus –Bourdoncső, –csőmembrán, –Barton-cella Távadókhoz –Differenciálkondenzátoros nyomáskülönbség-érzékelő –Kapacitív –Piezorezisztív

16 16 Villamos, kapacitív nyomásérzékelők

17 17 Mechanikai, nyúlásmérő-bélyeg érzékelő távadó

18 18 Nyomás-távadók

19 19 SITRANS P DS III

20 20 Sűrűségérzékelők Merülőtestes Rezgőhengeres Radioaktív 1 árnyékolás 2 sugárforrás 3 mérendő közeg 4 ionizációs kamra 5 jelátalakító Radioaktív érzékelő-távadó

21 21 Szintérzékelők Hidrosztatikai nyomáskülönbségen alapulók (ua., mint a nyomás-nyomáskülönbség elvén alapulók): Merülőtestes Úszós (0 20 m, mb.: +- 1mm) Kapacitív (0,5 20 m, mb.: 1-2 %)

22 22 Kapacitív szintmérők

23 23 Szivattyúk működését vezérlő szintérzékelők

24 24 Ellenállás-mérés elvén mérő szintmérő 1 fűtött mérőellenállás 2 kompenzáló ellenállás

25 25 SITRANS TF távadók ipari alkalmazásra

26 26 Szintmérés radar, radioaktív, ultrahang érzékelőkkel Szintmérésre a radar a (tartály tetején elhelyezkedő) szintmérő és a folyadékszint közti távolság érzékelését és mérését végzi.

27 27 Szintkapcsoló, -távadó (1) hegesztett saválló acélból (WNr /1.4571) készült szondacsövön (2) a mágnessel szerelt úszó (3) a folyadékszint változására elmozdul. A szondacsőbe épített érzékelők (4) a mágneses tér hatására az alumínium vagy poliészter kapcsolóházban (5) lévő sorkapcsokon (6) levehető jeleket adnak. Ezek lehetnek kapcsoló jelek, vagy a tartály szintjével arányos jel. Az egyes műszertípusokban az érzékelők határozzák meg a különböző érzékelési feladatot: - szintkapcsoló: érzékelői mágneses kapcsolók, reed relék - szinttávadó: reed relékből és ellenállásosztóból felépített szonda - szinttávadó kijelzéssel: reed relékből és ellenállásosztóból felépített szonda helyi kijelzővel kiegészítve - szintmérő: érzékelője hullám-vezető, magnetostrikciós szál

28 28 Áramlásérzékelők Mechanikai áramlásérzékelők: Perdület (10-1 m/s a legkisebb, 1%) Turbinás(10-1 m/s a legkisebb, 1%) –Szárnykerekes (10-3… m3/h, +- 0,25%... 5%) Szárnykerekes Woltman-turbinás (pl. vízórák, D= 500 mm is)

29 29 Ultrahangos ( m/s, mb.: 1%) Indukciós örvényleválásos ( m/s, mb.: 1%) Az ultrahangok az emberi fül által nem érzékelhető, 20kHz-től néhány MHz-ig terjedő rezgések. Ultrahang keltésre a méréstechnikában, a piezoelektromos kristályokat alkalmazzák, kihasználva azon tulajdonságukat, hogy a kristályra elektromos feszültséget kapcsolva, rezgésbe jönnek, ultrahang kibocsátásra alkalmasak. A piezo kristályok mechanikai rezgések hatására elektromos impulzusokat bocsátanak ki, vagyis az előzőek az adó, utóbbiak a vevő szerepét látják el.

30 30 Ultrahangos áramlásmérő

31 31 Áramlásmérés egyéb lehetőségei: Oválkerekes (10-2 m/s, mb.:0,25 – 0,5 %) Rotaméterek (10-2 m/s, mb.: 2 %) Szűkítőelemes (1-2%, több tényező befolyásolja!!) Gyűrűsdugattyús (legkisebb m/s, 0,2…0,5 %)

32 32 Gyűrűsdugattyús áramlásmérő forgó rendszerű mechanikai áramlásmérő (a turbinás áramlásmérő elvéhez hasonló működésű)

33 33 Elmozdulás- és szögelforduás-érzékelők Nyúlásmérőbélyeges Induktív Fordulatszám-érzékelők Tachométer dinamók Örvényáram mérése alapján Erőérzékelők Forgatónyomaték-érzékelők Légnedvességtartalom érzékelők Villamosvezetőképesség-érzékelők ph-érzékelők megvilágítás-érzékelők vastagság-érzékelők

34 34 Elmozdulás- és szögelforduás-érzékelők –Nyúlásmérőbélyeges –Induktív Fordulatszám-érzékelők –Tachométer dinamók –Örvényáram mérése alapján Erőérzékelők Forgatónyomaték-érzékelők Légnedvességtartalom érzékelők Villamosvezetőképesség-érzékelők ph-érzékelők megvilágítás-érzékelők vastagság-érzékelők

35 35 A végrehajtó bemenőjele a végrehajtó jel, kimenő jele a beavatkozó jel, amely a beavatkozó szervet működteti. Feladata: A villamos (pneumatikus, hidraulikus) végrehajtó jellel arányos, vagy integráló jellegű beavatkozó jelet állítson elő Végrehajtó szervek Végrehajtószerv (arányos, integráló jelleg) Végrehajtó jel  buszrendszerről  szabályozó készüléktől, Beavatkozó jel  Elmozdulás,  Erő,  Forgatónyomaték  Szögelfordulás, stb.

36 36 Osztályozás: Segédenergia szerint: –Villamos végrehajtók –Pneumatikus –Hidraulikus Villamos végrehajtók –Egyenáramú motor –Szinkronmotor –Léptetőmotor –Lineáris motor

37 37 Pneumatikus végrehajtó szervek Villamos végrehajtó szervek

38 38 Villamos végrehajtók felépítése Helyzetbeállítóval ellátott végrehajtó szerv (szervomechanizmus) működési vázlata

39 39 Működési jellemzők: A teljesítményerősítővel összeépített különbségképző alkotja a pozicionálót (helyzetbeállítót). A teljesítményerősítő villamos jelével vezérelt szervomotor többnyire forgó mozgást szolgáltat kimenetén számottevő mechanikai teljesítmény biztosítása mellett. A szervomechanizmus kialakításánál alkalmazott negatív visszacsatolás egy olyan belső szabályozási kört jelent, mely a végrehajtó szerv tényleges helyzetét figyelembevéve úgy módosítja a visszacsatolás mértékét, hogy az elmozdulás arányosan kövesse a végrehajtójelet.

40 40 Szögelfordulás kimenőjelű végrehajtó szerv. A szögelfordulás kimenőjelű végrehajtó kimenete egy fokos szögelfordulást típusonként változó idő alatt végző kar

41 41 Lineáriselmozdulást biztosító végrehajtó szerv Lineáris elmozdulást biztosító végrehajtó látható. E berendezések elsősorban szelepekkel összeépítve kerülnek felhasználásra. Jellemző paramétereik a névleges terhelő erő, a maximális lökethossz, a kimenő rúd névleges sebessége. E konstrukciónál a szervomotor tengelyének forgó mozgását egy forgó mozgásra gátolt, laposmenetű tengelyre felcsavarodó csapágyozott anya segítségével alakítják át egyenesvonalú mozgássá.

42 42 Beavatkozó szervek

43 43 Mágnesszelep

44 44

45 45

46 46 Beavatkozó szervek Szabályozó szelepek Pillangó szelepek

47 47

48 48

49 49

50 50

51 51 Szabályozók Folytonos analóg szabályozók Állásos szabályozók Digitális szabályozók

52 52 Folytonos szabályozó egyszerűsített működési vázlata

53 53 Villamos PID szabályozó felépítése

54 54 X p- ellenállás; P 1 és P 2- potenciométer; K 1- alapjel kapcsoló; K 2 - végrehajtójel kapcsoló; K 41- irányváltó kapcsoló; M 1 - hibajel műszer; M 2- végrehajtójel műszer A bemeneti sorkapcsokra csatlakoztatva megfelelő polaritással az egyenáramú jelet ( mA, mA) szolgáltató távadó(ka)t, a belső, vagy külső alapjelképzőt, az egyes ellenállásokon az Xa alapjellel, az Xe ellenőrzőjellel és az Xz zavarójellel arányos feszültségesés jön létre.

55 55 Elektronikus fűtés és használati hideg-melegvíz ellátás szabályozás eszközei

56 56 99

57 57

58 58

59 59

60 60 A BALLUFF induktív érzékelőit munkafolyamatok vezérlésére, szabályozására, automatizálására, pozícionálására és ellenőrzésére alkalmazzák. Ezek a robusztus érzékelők fém jelenlétét ismerik fel.

61 61

62 62

63 63 A BMF gyártási sorozat mágnesestér-érzékeny, elektronikai szenzorjai a dugattyúállás jelzését végzik a pneumatikus és hidraulikus hengerek, valamint a dugattyús szivattyúk esetén. A beépítési formának megfelelően a szenzor műanyag, alumínium, sárgaréz vagy nemesacél házba kerül. Az üzemi feszültség jelzése zöld LED-del, a funkció jelzése pedig sárga LED-del történik. Minden beépítési formához létezik rögzítőelem a különböző hengerméreteknek, és hengertípusoknak megfelelően. A pneumatikus henger dugattyúgyűrűjében állandó mágnes van beépítve, amelyet a mágnesestér-érzékeny szenzor a nem mágnesezhető hengerfalon keresztül érzékel. Ha a dugattyú közeledik a szenzorhoz, a kimeneti jel a másik kapcsolási állapotba ugrik.


Letölteni ppt "1 Az automatika eszközei Eszköz csoportok: érzékelők, távadók beavatkozók szabályozó készülékek, irányító berendezések, rendszerek vezérlő készülékek,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések