Az automatika eszk zei
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 63

Az automatika eszközei PowerPoint PPT Presentation


  • 50 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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

Download Presentation

Az automatika eszközei

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Az automatika eszközei

Eszköz csoportok:

érzékelők, távadók

beavatkozók

szabályozó készülékek, irányító berendezések, rendszerek

vezérlő készülékek, berendezések, rendszerek

ipari kommunikációs hálózatok


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).


5.Érzékelőkkel szemben támasztott fontosabb követelmények:

  • linearitás

  • kis jelkésleltetés

  • nagy érzékenység

  • nagy mérési tartomány

  • nagy üzembiztonság

  • nagy ellenállóképesség, stb.


5. Az érzékelők fajtái:

  • hőmérséklet

  • nyomás

  • szint

  • fordulatszám

  • elmozdulás

  • teljesítmény

  • forgatónyomaték

  • idő

  • tömegáram, stb.


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


Távadó karakterisztikák


  • 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.


Távadók elvi felépítése


ÉrzékelőkHőmérséklet-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: 0 +1000 oC, néhány százalék,

  • Kettősfém hőmérséklet-érzékelők, mérési tartomány: 0 +500 oC, 5%,

  • Hőelem (PtRh-Pt), (Fe-CuNi), stb., 0…..+1600 oC, mérési bizonytalanság 0,5%, beállási idő 1 5 s. Kimeneti jel a termofeszültség,

  • Ellenállás- hőmérők, Ni, Pt-385, (Ro = 100 Ω), mérési tartomány: -200 +550 oC, mérési bizonytalanság 0,5%,

  • Sugárzásmérők (pirométerek) mérési tartomány: -200 +2000 oC, mérési bizonytalanság 1%,

  • Részsugárzásmérők +400 +2500 oC


Védőcsöves hőelem

Jellemzők:

  • a hőelempár anyag pl. Pt-Rh-Pt,mérési tartomány: 0.. +1300 oC,

  • mérési bizonytalanság 0,5%,

  • beállási idő 1 sec,

    Ábra jelölések:

  • Kerámia védőcső

  • Ütközőperem

  • Tartócső

  • Tartógyűrű

  • Csatlakozókapcsok

  • Csatlakozófej

  • Kerámia csatlakozó aljzat


Védőcsöves hőelem (Simens)


Hőelem illesztése távadóhoz


Ellenállás- hőmérők

  • Ni, Pt-385, (Ro = 100 Ω),

  • mérési tartomány: -200 +550 oC,

  • mérési bizonytalanság 0,5%,

Platina ellenállásmérő mérőköri kialakítása


Sugárzásmérők (pirométerek)

  • mérési tartomány: -200 +2000 oC,

  • mérési bizonytalanság 1%,

1sugárzó test

2 gyűjtőlencse

3 Pt lemez + hőelem

4 kompenzáló


Nyomás-, nyomáskülönbség-érzékelők

Mechanikus

  • Bourdoncső,

  • csőmembrán,

  • Barton-cella

    Távadókhoz

  • Differenciálkondenzátoros nyomáskülönbség-érzékelő

  • Kapacitív

  • Piezorezisztív


Villamos, kapacitív nyomásérzékelők


Mechanikai, nyúlásmérő-bélyeg érzékelő távadó


Nyomás-távadók


SITRANS P DS III


Sűrűségérzékelők

  • Merülőtestes

  • Rezgőhengeres

  • Radioaktív

Radioaktív érzékelő-távadó

1árnyékolás

2 sugárforrás

3 mérendő közeg

4 ionizációs kamra

5 jelátalakító


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 %)


Kapacitív szintmérők


Szivattyúk működését vezérlő szintérzékelők


  • Ellenállás-mérés elvén mérő szintmérő

1 fűtött mérőellenállás

2 kompenzáló ellenállás


SITRANS TFtávadók ipari alkalmazásra


Szintmérés radar, radioaktív, ultrahang érzékelőkkel

Szintmérésre a radar a (tartály tetején elhelyezkedő) szintmérő és a folyadékszint közti távolság érzékelését és mérését végzi.

http://www.controrg.hu/Enraf/Radar.htm


Szintkapcsoló, -távadó

(1) hegesztett saválló acélból (WNr. 1.4301/1.4571) 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


Áramlásérzékelők

Mechanikai áramlásérzékelők:

  • Perdület (10-1 m/s a legkisebb, 1%)

  • Turbinás(10-1 m/s a legkisebb, 1%)

    • Szárnykerekes (10-3… 3.103 m3/h, +- 0,25%... 5%)

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

Szárnykerekes


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.

  • Ultrahangos (10 -2 10-3 m/s, mb.: 1%)

  • Indukciós örvényleválásos (10-3 10-4 m/s, mb.: 1%)


Ultrahangos áramlásmérő


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 10 -2 m/s, 0,2…0,5 %)


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


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


  • 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


Végrehajtószerv

(arányos,

integráló jelleg)

  • Beavatkozó jel

  • Elmozdulás,

  • Erő,

  • Forgatónyomaték

  • Szögelfordulás, stb.

  • Végrehajtó jel

  • buszrendszerről

  • szabályozó készüléktől,

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


Osztályozás:

  • Segédenergia szerint:

    • Villamos végrehajtók

    • Pneumatikus

    • Hidraulikus

  • Villamos végrehajtók

    • Egyenáramú motor

    • Szinkronmotor

    • Léptetőmotor

    • Lineáris motor


Pneumatikus végrehajtó szervek

Villamos végrehajtó szervek


Villamos végrehajtók felépítése

Helyzetbeállítóval ellátott végrehajtó szerv (szervomechanizmus) működési vázlata


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.


Szögelfordulás kimenőjelű végrehajtó szerv.

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


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.


Beavatkozó szervek


Mágnesszelep


Beavatkozó szervek

Pillangó szelepek

Szabályozó szelepek


Szabályozók

  • Folytonos analóg szabályozók

  • Állásos szabályozók

  • Digitális szabályozók


Folytonos szabályozó egyszerűsített működési vázlata


Villamos PID szabályozó felépítése


  • 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.


Elektronikus fűtés és használati hideg-melegvíz ellátás szabályozás eszközei


99


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


  • 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.


  • Login