Зміст
Автоматизація систем водопостачання будівлі
Датчики часу
Класифікація ЧПУ
Принципова схема АВР трансформатора односторонньої дії
1. Автоматизація систем водопостачання будинків
Автоматизація сучасних систем водопостачання вимагає спільних зусиль як фахівців в області автоматизації, так і інженерно-технічних працівників, які проектують технологічні процеси.
Автоматичне включення або виключення електродвигунів насосів і компресорів в системах водопостачання будинків можливо при зміні рівня води в водонапорном баку, якого тиску в трубопроводах мережі або швидкості руху води в трубопроводі.
При зміні зазначених параметрів приводяться в дію датчики, пов'язані з виконавчими механізмами включення або виключення магнітного пускача, що з'єднує або розмикає лінію електроживлення двигуна насоса. Як датчики застосовують різні реле рівня води (рис. 1), регулятори тиску або електроконтактні манометри, струменеві реле (рис. 2). Реле рівня, наприклад поплавковое типу Рл1-51, в залежності від верхнього або нижнього положенні рівня води в баку включає або вимикає контакти електроланцюзі двигуна. Чутливим елементом є поплавець, з'єднаний з тросом, перекинутим через блок; на іншому кінці троса прикріплений контрвантаж. Контактна пристрій реле представляє собою пружинний перемикач миттєвої дії з нормально відкритим і нормально закритим ртутними контактами. Контактна реле надійно працює навіть в приміщеннях з підвищеною вологістю. Додаткові вбудовані контакти можуть з'єднувати ланцюга звукової або світлової сигналізації.
/
Рис. 1. Схема установки реле рівня для автоматизації роботи насосів: а і б - поплавковое реле для відкритих і закритих резервуарів, в - схема автоматичного регулювання рівня води в резервуарі; 1 - резервуар; 2 - поплавець; 3 - блок, 4 - перемикаючі шайби; 5 - коромисло; 6 - контакти; 7 - вантаж, 8 - контактний міст; 9 - сполучна труба; 10 - насос; 1 - подача води; 12 - балончик з ртуттю, 13 - електродвигун
/
Рис. 2. Схема контактного манометра (а) і струпного реле (б): 1 - трубка датчика; 2 - вісь стрілки; 3 - стрілка, 4 - контакти; 5 - чутлива платівка
У системах без водонапірних баків або з пневматичними баками включення і виключення електродвигунів насосів (або компресорів) проводяться за допомогою реле тиску мембранного або діафрагмового типу. При зміні тиску важіль реле замикає або розмикає контакти кола управління магнітного пускача електродвигуна. За допомогою струменевого реле входять пожежні насоси. Принцип дії струменевого реле заснований на впливі енергії струменя соди - відхиляється пластинка, яка замикає контактний пристрій. Струминне реле встановлюють біля основи пожежних стояків або у водонапірного бака (при роздільній системі водопостачання). У будівлях при постійному браку напору пожежні насоси обладнають автоматичним або дистанційним пуском від пожежних кранів рис. 3.
/
Рис. 3. Схема дистанційного включення пожежного насоса (бескнопочний пуск насоса):
1 - шток пожежного крана; 2 - кільцева борозенка, 3 - кнопковий вимикач;
4 - магнітний пускач електродвигуна
2. Датчики часу
Датчик - це елемент вимірювального, сигнального, що регулює або керуючого пристрою, що перетворює контрольовану величину (температуру, тиск, частоту, силу світла, електрична напруга, струм і т.д.) в сигнал, зручний для вимірювання, передачі, зберігання, обробки, реєстрації , а іноді й для впливу ним на керовані процеси. Або простіше, датчик - це пристрій, що перетворює вхідний вплив будь-якої фізичної величини в сигнал, зручний для подальшого використання.
Реле часу широко застосовуються в побуті та промислової автоматики для отримання затримки включення або відключення різних пристроїв, в схемах сигналізації, в різних побутових приладах для обмеження часу роботи цих пристроїв, якщо забули їх вимкнути. Дані пристрої можна використовувати для відключення освітлення у ванній кімнаті або туалеті через заданий час, автоматичного відключення чергового освітлення в під'їзді будинку або гаражі, включення охоронної сигналізації через деякий час, після того, як Ви залишили об'єкт, що охороняється, як таймер газової або електроплити, щоб не забути про надісланий пиріг, автоматичного відключення електропраски і т.д. Як правило, в схемах реле часу використовують спеціалізовані мікросхеми - лічильники з передустановкою коефіцієнта ділення і вбудованим генератором, що задає, що дозволяє змінювати параметри пристрою в дуже широких межах. При відсутності спеціалізованих мікросхем реле часу легко зібрати на дуже широко поширених КМОП елементах. Для отримання коротких витримок в кілька секунд іноді використовують зарядні RC ланцюга, які підключаються до порогового елементу з високим вхідним опором - КМОП триггерам Шмітта, компаратора, інтегральним таймерам NE555N, операційним підсилювачів, польовим транзисторам і інших елементів, але такі схеми складно налаштовувати, а стабільність їх витримки невисока.
Реле часу зібрано на спеціалізованій мікросхемі КР512ПС10, дуже широко застосовується в подібних пристроях. Точний час затримки спрацьовування встановлюється підбором R1, C1. Для дискретної зміни часу затримки в широких межах використовуються входи передустановки коефіцієнта ділення М1 ... М5, призначення яких показано в таблиці. Установкою перемичок на платі можна задати час від декількох секунд до декількох діб. Перемичка S1 дозволяє отримати різний режим роботи: якщо замкнути майданчики 1, 2 реле часу буде періодично включатися і вимикатися через заданий час, причому час включеного стану одно часу вимкненого стану. Якщо замкнути майданчики 2, 3 - реле часу відрахує заданий інтервал і включить вихідне реле, яке залишиться в цьому стані як завгодно довго, поки не буде вимкнено, а заново включено напруга живлення. Більш зручна мікросхема MC14536BCP або CD4536B, яка має широкий діапазон напруги живлення - до 18 В, замість +6 В у КР512ПС10, що дозволяє легко вбудовувати вузли затримки часу в різні пристрої автоматики на КМОП мікросхемах.
/
Реле часу по суті те ж що й звичайне реле, але з можливістю затримки спрацьовування за рахунок конструктивних особливостей. За принципом механізму поділяються на:
з електромагнітним сповільненням - застосовуються лише при постійному струмі, і забезпечує витримку часу при спрацьовуванні від 0,07 с. до 0,11 с, при відключенні від 0,5 с до 1,4 з
з пневматичним уповільненням - має в конструкції спеціальне уповільнює пристрій - пневматичний демпфер катаракт. Регулювання витримки здійснюється зміною перетину отвору для забору повітря. Забезпечує витримку часу від 0,4 до 180 с, з точністю спрацьовування 10% від уставки (установки).
з годинниковим або анкерним механізмом - працює за рахунок пружини, яка заводиться під дією електромагніта і контакти реле спрацьовують тільки після того, як анкерний механізм відрахує час, виставлене на шкалі. Забезпечує витримку часу від 0,1 до 20 с, з точністю спрацьовування 10% від уставки (установки).
моторні реле часу - призначені для відліку часу від 10 с до декількох годин. Воно складається з синхронного двигуна, редуктора, електромагніт для зчеплення і розчеплення двигуна з редуктором, контактів. Забезпечують витримку часу в 20-30 хв.
електронні реле часу - робота заснована на перехідних процесах в розрядному контурі RC. Забезпечує витримку від 0.01секунди до 10 днів
3. Класифікація ЧПУ
Системи ЧПУ можна класифікувати за різними ознаками.
1. У залежності від способу управління виконавчим органом розрізняють: позиційні, контурні і універсальні системи.
При позиційному управлінні інструмент послідовно обходить ряд точок - позицій. Потрібна висока точність позиціонування, а траєкторія переміщення інструменту з однієї позиції в іншу не має істотного значення - це неодружене переміщення.
При контурному управлінні інструмент рухається без зупинок, і обробка відбувається під час руху. Всі похибки відпрацювання траєкторії переносяться на деталь.
2. Залежно від наявності зворотного зв'язку системи управління можуть бути замкнутими, або закритими, і роз'єднаними, або відкритими.
3. У залежності від способу відліку переміщення розрізняють системи управління з абсолютним і відносним відліком.
4. У залежності від чисел керованих координат розрізняють одно-, двох-, трьох-, чотирьох -, пятікоордінатние системи управління. З них якесь число координат управляється одночасно (паралельно), а якесь - послідовно.
5. У залежності від елементної бази та рівня використання; ЕОМ розрізняють системи першого, другого, третього покоління.
Пристрої ЧПУ першого покоління не мали вбудованого інтерполятор. Програма, записана на перфострічку за допомогою винесеного інтерполятор, листувалася на магнітну стрічку, яку використовували для керування верстатом.
На магнітну стрічку важко записати велике число технологічних команд. Це обмежує технологічні можливості системи.
Пристрої ЧПУ другого покоління мають вбудований інтерполятор і керуються від перфострічки. Для підготовки перфострічки використовується ЕОМ.
Пристрої ЧПУ третього покоління (системи CNC) мають вбудований мікропроцесор.
Це дозволяє:
замість апаратного забезпечення функцій системи управління використовувати програмне забезпечення;
реалізувати більш гнучкий процес програмування (введення програми з клавіатури, підготовка програми при виготовленні першої деталі);
використовувати дисплей і режим діалогу;
використовувати як программоносітель не тільки перфострічку, але і компакт-касети, диски з пам'яттю та ін;
значно розширити функції системи управління:
реалізувати типові діагностичні програми,
організувати пошук несправностей,
здійснити оптимізацію технологічних процесів,
корекцію параметрів,
оперативне планування,
інформування оператора про стан системи,
давати рекомендації оператору про необхідні дії для підтримки працездатності
4. Принципова схема АВР трансформатора односторонньої дії
Згідно ПУЕ всі споживачі електричної енергії поділяються на три категорії:
I категорія - споживачі, порушення електропостачання яких може спричинити за собою небезпеку для життя людей, значних матеріальних збитків, небезпека для безпеки держави, порушення складних технологічних процесів та ін;
II категорія - електроприймачі, перерва в харчуванні яких може призвести до масового недоотпуск продукції, простою робочих, механізмів, промислового устаткування, зупинці транспорту;
III категорія - всі інші споживачі електроенергії.
Крім незручності у повсякденному житті, тривала перерва в електроживленні може призвести до загрози життю і безпеці людей, матеріального збитку й іншим, не менш серйозних наслідків.
Безперебійне живлення можна реалізувати, здійснивши електроживлення кожного споживача від двох джерел одночасно. Для споживачів I категорії так і роблять, а іноді як резерв використовують дизель-генераторні установки. Проте подібна схема має ряд недоліків:
електричний струм короткого замикання при такій схемі набагато вище, ніж при роздільному харчуванні споживачів;
в живильних трансформаторах втрати електроенергії вище;
захист складніше, ніж при роздільному харчуванні;
необхідність обліку перетоків;
в окремих випадках - неможливість реалізації схеми з причини нездійсненності паралельної роботи джерел живлення через раніше встановленого обладнання.
На підстанціях широке поширення одержали пристрої автоматичного включення секційного вимикача С В при зникненні живлення на одній із секцій шин нижчої напруги.
Схема АВР.
/
В якості вимірювального органу для АВР служать реле мінімальної напруги, реле контролю фаз або інший прилад контролю якості напруги живлення, підключені до захищуваних ділянкам. У разі зниження напруги на захищається ділянці електричної мережі реле дає сигнал в схему АВР. Проте умова відсутності напруги не є достатнім для того, щоб пристрій АВР розпочало свою роботу. Як правило, повинен бути задоволений ще ряд умов:
На захищається ділянці повинно бути відсутнім неусунутій коротке замикання. Так як зниження напруги може бути пов'язане з коротким замиканням, включення додаткових джерел живлення в цей ланцюг недоцільно і неприпустимо.
Ввідний вимикач повинен бути включений. Ця умова перевіряється, щоб АВР не спрацювало, коли напруга зникло з-за того, що ввідна вимикач був відключений навмисно.
На ділянці, від якого передбачається отримувати харчування після дії АВР, повинно бути присутнім напругу. Якщо обидві живлять лінії перебувають не під напругою, то перемикання не має сенсу.
Після перевірки виконання всіх цих умов логічна частина АВР дає сигнал на відключення вступного вимикача знеструмленої частини електричної мережі та на включення межлинейной (або секційного) вимикача. Міжлінійний вимикач включається після того, як ввідна вимикач відключився
Пристрої АВР забезпечують контроль параметрів напруги на вводах за величиною (мінімально і максимально допустимі значення), стосовно зникнення хоча б однієї з фаз живлячої напруги і по чергуванню фаз.
Пристрої забезпечують електричне блокування одночасного включення автоматичних вимикачів на вводах при роботі на один фідер; блокування включення секційного автомата в схемах з секціонуванням. При необхідності пристрою АВР можуть комплектуватися механічною блокуванням.
Пристрої АВР можуть розміщуватися в окремих малогабаритних шафах, повногабаритних шафах, 2 - і 3-секційних шафах (залежно від потужності енергоспоживання), а також у шафах ввідних, ввідно-облікових і розподільчих.
http://ua-referat.com