Виды и назначение структурных схем. Основы конструирования простейших устройств автоматики. Основные характеристики элементов автоматики в статических и динамических режимах их работы

1.  Особенности курса

Курс входит в число дисциплин включенных в учебный план подготовки студентов по специальности 1004 «Электроснабжение» по решению ученого совета Вуза.

Основная цель курса - научить студентов формировать техническое задание на разработку, разрабатывать структурные, принципиальные, компоновочные и монтажные схемы простейших устройств автоматизации общепромышленных механизмов.

Основой курса являются: элементная база устройств автоматики, принципы формирования и реализации управляющего воздействия и основы конструирования простейших устройств. Для изучения курса студенту необходимы знания теоретических основ электротехники, электромеханики и механики в объеме программ Вузов.

Знания и знания - умения по курсу закрепляются при выполнении курсовой работы.

Оценка умений студентов производится с помощью защиты курсовой работы.

Оценка знаний студентов производится с помощью итогового зачета по курсу.

2.         Цели курса

2.1       Студент будет иметь представление:

-  об основных функциях и видах устройств автоматики;

-  о различных видах элементов автоматики и их функциональном назначении;

-  об общих принципах и методике разработки устройств автоматики.

2.2       Студент будет знать:

-  классификацию и основные характеристики элементов автоматики в статических и динамических режимах их работы;

-  виды и назначение структурных схем;

-  основы конструирования простейших устройств автоматики.

2.3       Студент будет уметь:

-  формировать техническое задание на разработку простейшего устройства автоматики;

-  разрабатывать структурные и принципиальные схемы простейших устройств автоматики;

-  производить компоновку устройств автоматики на основе принципиальных схем;

-  разрабатывать монтажные схемы (схемы соединений).

3.         Содержание курса

ВВЕДЕНИЕ

Роль, место и цель изучения курса «Промышленная автоматика» в системе подготовки специалистов по специальности 1004. Основные термины, понятия и определения.

3.1  ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ .

Определения и классификация элементов. Виды операций элементов с сигналами.

3.1.1  ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ .

Понятие о характеристике управления. Статические и динамические характеристики управления. Виды статических характеристик управления. Основные параметры элементов по статическим характеристикам.

3.1.2    ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ.

Дифференциальные уравнения элементов. Виды стандартных входных функций (единичная, ступенчатая и импульсная функции, гармонический сигнал). Передаточная функция. Переходная и импульсная переходная функции. Амплитудно-фазовая частотная характеристика. Виды типовых звеньев - апериодическое, безинерционное, колебательное, интегрирующее, дифференцирующее, усилительное.

3.1.3  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ .

Классификация и основные характеристики первичных преобразователей. Параметрические преобразователи. Резисторные преобразователи: потенциометрические, тензометрические, терморезисторные, угольные, фотоэлектрические. Индуктивные преобразователи. Трансформаторные преобразователи. Емкостные преобразователи. Генераторные преобразователи: термоэлектрические (термопары), индукционные, пьезоэлектрические, вентильные фотоэлементы. Неэлектрические преобразователи: усилий и давлений, скорости, ускорения, температуры, давления, расхода, уровня жидкости.

3.1.4    ДАТЧИКИ .

Классификация. Виды датчиков: с последовательным соединением элементов, дифференциальные, компенсационные. Датчики тока и напряжения. Датчики температуры: резисторные, дилатометрические. Датчики давления. Датчики расхода жидкости и газа. Датчики расхода электроэнергии на базе индукционных и электронных счетчиков.

3.1.5  ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ .

Исполнительные устройства. Регуляторы. Регуляторы температуры.

3.2  СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ .

Понятие о структурной схеме. Цепь воздействия на объект автоматизации. Классификация структурных схем: функциональные, алгоритмические, конструктивные. Виды и принципы управления и регулирования.

3.3  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПРОСТЕЙШИХ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ.

Основные этапы конструирования: описание объекта и функций устройства автоматики, составление структурных схем, разработка принципиальной электрической схемы, компоновка устройства, составление схемы соединений элементов (монтажной схемы). Условные графические и условные символические обозначения элементов на структурных и принципиальных схемах. Типовые фрагменты схемных решений при конструировании релейно-контактных устройств. Принципы размещения элементов в конструктиве. Правила составления монтажных схем и маркировка проводников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4.  КУРСОВАЯ РАБОТА

Курсовая работа является продолжением изучения курса «Промышленная автоматика». Цель работы - развитие у студентов знаний - умений в области конструирования простейших устройств автоматизации объектов общепромышленного назначения. Каждый студент индивидуально получает техническое задание