Similar presentations:
ГЗ 1 ТСАУ по шаблону
1.
Для служебного пользования(п. 85 Перечня сведений ВС)
Экз.№ 1
Дисциплина: «Технические средства
автоматизации и управления»
Групповое занятие № 1
Основные типы задач управления процессами
Руководитель занятия: начальник кафедры, к.т.н.,
доцент Кабанович С.Г.
2.
Учебные цели:1. Уяснить виды и особенности задач управления процессами в
технических системах.
2. Формировать навыки анализа особенностей задач управления в
технических системах.
Учебные вопросы:
1. Управление
последовательностью
событий
и
бинарное
управление.
2. Простой контур управления.
3. Системы, содержащие несколько контуров управления.
4. Свойства процессов, усложняющие управление.
Литература:
1.Кабанович
С.Г.,
Джелаухян
А.Ю.
«Технические
средства
автоматизации и управления». Учебное пособие. Серпухов. 2020. Раздел
«Основные типы задач управления процессами».
3.
3Контрольный опрос
Вариант №1
1)
Назвать три компонента любого
физического процесса.
2) Зарисовать основную структуру системы
цифрового управления процессом.
Вариант №2
1) Дать определение понятию – система.
2)Зарисовать
обобщенную
модель
физического/технического процесса;
4.
Учебный вопрос № 1Управление последовательностью событий и бинарное
управление.
5.
5Управление последовательностью событий и бинарное управление
Б
А
реагент 1
реагент 2
отвод
воды
В
Х
Подвод
холодной
воды
Г
Подвод
горячей
воды
выход
продукта
смеситель
Т
Д
Рис.1 Химический реактор с регулировкой
температуры
6.
6Управление последовательностью событий и бинарное управление
ПРИМЕР управления последовательностью событий и
бинарного управления – химический реактор
В химическом реакторе реагенты перемешиваются с помощью
смесителя.
Входные потоки реагентов и выход продукта регулируются
входными клапанами А и Б и выходным клапаном В
Уровень давления в баке контролируется датчиком Д, а
температура – датчиком Т
Температура регулируется горячей и холодной водой,
подаваемой в окружающей бак кожух; потоки воды регулируются
клапанами Г (горячо) и Х (холодно)
7.
7Управление последовательностью событий и бинарное управление
Последовательность операций выполняемых в
реакторе:
•открыть клапан А и залить в бак реагент 1;
•если датчик давления Д показывает, что достигнут требуемый
уровень, закрыть клапан А;
•запустить смеситель;
•открыть клапан Б и залить в бак реагент 2;
•если датчик Д показывает, что достигнут новый требуемый
уровень, закрыть клапан Б;
8.
8Управление последовательностью событий и бинарное управление
•открыть клапан Г для нагрева бака;
• если датчик температуры Т показывает, что достигнута
требуемая температура, то закрыть клапан Г;
• установить таймер на время протекания реакции;
•при срабатывании таймера – время реакции истекло
– остановить смеситель;
•открыть клапан Х для охлаждения бака;
9.
9Управление последовательностью событий и бинарное управление
•проверить температуру в баке. Если температура
упала ниже заданного предела, то закрыть клапан Х;
•открыть клапан В для опорожнения бака;
•закрыть клапан В. Повторить все этапы с начала.
Входные и выходные данные системы являются бинарными
, датчики контролируют два состояния или граничное значение
(например клапан открыт или закрыт, индикатор сработал или
нет, кнопочный выключатель нажат или отжат и т.д.);
10.
Учебный вопрос № 2Простой контур управления.
11.
Простой контур управления11
U
Т
Рис.2 Простой контур управления – регулирование
температуры
12.
Простой контур управления12
ПРИМЕР простого контура управления
бак, заполненный жидкостью, температура которой
должна поддерживаться постоянной
• все сигналы - аналоговые, т.е. изменение температуры
отслеживается непрерывно
в отличие от предыдущего примера, где проверялось лишь превышение
порогового значения
подача тепла регулируется плавно
13.
13Простой контур управления
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
простого контура управления – регулирование температуры
Температура измеряется датчиком Т, выходное напряжение
которого пропорционально текущей температуре
Измерения периодически, (например каждую секунду), поступают в
компьютер, и текущее значение температуры сравнивается с
требуемым (опорным), которое хранится в памяти компьютера
Величина нагрева или охлаждения рассчитывается по разности
между опорным и измеренным значениями
14.
Простой контур управления14
опорное
значение
температуры
сигнал
управления
нагревателем
контроллер
бак
Управляющий компьютер
Рис.3 Простой контур управления – система
регулирования температуры
15.
15Простой контур управления
Генерация опорного значения
В примере необходимо поддерживать величину температуры в
соответствии с опорным значением - которое постоянно
пересчитывается во время протекания процесса.
Вычисление опорной температуры не должно иметь запаздывания каждое ее новое значение должно быть рассчитано до момента
очередного сравнения с текущей температурой
16.
Простой контур управления16
опорное
значение
(установка)
вычисление
опорного значения
сигнал
управлени
я
бак
контроллер
Управляющий компьютер
результат измерений
Рис.4 Генерация опорного сигнала
Система, отслеживающая значение опорного сигнала с
достаточной точностью и скоростью, называется
сервомеханизмом или, кратко, серво.
17.
Учебные цели:1. Уяснить виды и особенности задач управления процессами в
технических системах.
2. Формировать навыки анализа особенностей задач управления в
технических системах.
Учебные вопросы:
1. Управление
последовательностью
событий
и
бинарное
управление.
2. Простой контур управления.
3. Системы, содержащие несколько контуров управления.
4. Свойства процессов, усложняющие управление.
18.
18Задание на самостоятельную работу
Тема следующего занятия (Практическое занятие 1)
«Формирование алгоритмов управления»
Задание на самостоятельную работу
1. Используя дополнительную литературу, периодические печатные и
электронные издания, доработать конспект и занести конкретные примеры
свойств технических процессов усложняющих управление
19.
Для служебного пользования(п. 85 Перечня сведений ВС)
Экз.№ 1
Дисциплина: «Технические средства
автоматизации и управления»
Групповое занятие № 1
Основные типы задач управления процессами
Руководитель занятия: начальник кафедры, к.т.н.,
доцент Кабанович С.Г.