Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az automatika eszközei

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az automatika eszközei"— Előadás másolata:

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

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

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

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

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 Távadó karakterisztikák

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 Távadók elvi felépítése

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 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 Védőcsöves hőelem Jellemzők: a hőelempár anyag pl. Pt-Rh-Pt, mérési tartomány: oC, mérési bizonytalanság 0,5%, beállási idő 1 sec, Ábra jelölések: Kerámia védőcső Ütközőperem Tartócső Tartógyűrű Csatlakozókapcsok Csatlakozófej Kerámia csatlakozó aljzat

11 Védőcsöves hőelem (Simens)

12 Hőelem illesztése távadóhoz

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

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

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

16 Villamos, kapacitív nyomásérzékelők

17 Mechanikai, nyúlásmérő-bélyeg érzékelő távadó

18 Nyomás-távadók

19 SITRANS P DS III

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

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

22 Kapacitív szintmérők

23 Szivattyúk működését vezérlő szintérzékelők

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

25 SITRANS TF távadók ipari alkalmazásra

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

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 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%) Woltman-turbinás (pl. vízórák, D= 500 mm is) Szárnykerekes

29 Ultrahangos (10 -2 10-3 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 Ultrahangos áramlásmérő

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

33 Forgatónyomaték-érzékelők Légnedvességtartalom érzékelők
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 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 Végrehajtó szervek 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 Végrehajtószerv (arányos, integráló jelleg) Végrehajtó jel buszrendszerről szabályozó készüléktől, Beavatkozó jel Elmozdulás, Erő, Forgatónyomaték Szögelfordulás, stb.

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

37 Pneumatikus végrehajtó szervek
Villamos végrehajtó szervek

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

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 Szögelfordulás kimenőjelű végrehajtó szerv.
A szögelfordulás kimenőjelű végrehajtó kimenete egy 90 ...130 fokos szögelfordulást típusonként változó idő alatt végző kar

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 Beavatkozó szervek

43 Mágnesszelep

44

45

46 Beavatkozó szervek Pillangó szelepek Szabályozó szelepek

47

48

49

50

51 Folytonos analóg szabályozók Állásos szabályozók Digitális szabályozók

52 Folytonos szabályozó egyszerűsített működési vázlata

53 Villamos PID szabályozó felépítése

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 (0 ... 5 mA, 0 ... 20 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 Elektronikus fűtés és használati hideg-melegvíz ellátás szabályozás eszközei

56 99

57

58

59

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

61

62

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 "Az automatika eszközei"

Hasonló előadás


Google Hirdetések