Системы диспетчерского управления

Другие определения подобных АСУ ТП - "система телемеханики”, “система телеметрии”. Основное назначение систем данного класса – мониторинг и управление объектами с участием диспетчера. Система диспетчерского управления в настоящее время является основным и наиболее надежным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности и энергетике, на транспорте, в различных государственных структурах. Система диспетческого управления позволяет производить сбор информации в реальном времени с удаленных объектов для обработки, анализа, а также управления удаленными процессами на объектах.

Программируемые логические контроллеры

ПЛК - это аппаратный модуль, реализующий алгоритм автоматизированного управления. Работа АСУ ТП данного класса заключается в сборе и обработке данных, получаемых с датчиков устройств, с последующей выдачей управляющих сигналов на исполнительные устройства. Подобные автоматизированные системы имеют широкое применение в промышленности: автоматические фасовочные линии, системы вентиляции и обогрева, системы безопасности и сигнализации.

Распределенные системы управления

РСУ (DCS) - наиболее комплексный класс АСУ ТП. РСУ, как правило, применяются для управления непрерывными технологическими процессами (хотя, строго говоря, сфера применения РСУ только этим не ограничена). К непрерывным процессам можно отнести те, которые должны проходить днями и ночами, месяцами и даже годами, при этом остановка процесса, даже кратковременная, недопустима, иначе произойдет порча изготавливаемой продукции, поломка технологического оборудования и даже несчастный случай.

Автоматизированным системам управления технологическими процессами (АСУ ТП) - основные компетенции:

· Системы диспетчерского управления (водоснабжение, газоснабжение);

· Распределенные системы управления (теплоэнергетика, электроэнергетика).

Справочная информация

Гальвано́метр («гальвано» — от фамилии учёного Луиджи Гальвани, metréo — измеряю) — высокочувствительный прибор для измерения малых постоянных и переменных электрических токов. В отличие от обычных микроамперметров шкала гальванометра может быть проградуирована не только в единицах силы тока, но и в единицах напряжения, других физических величин.

Рис.154. Схема работы гальванометра

Магнитоэлектрический гальванометр

 

Представляет собой проводящую рамку (обычно намотана тонким проводом), закреплённую на оси в магнитном поле постоянного магнита.

При отсутствии тока в рамке она удерживается пружиной в некотором нулевом положении.

Если же по рамке протекает ток, то рамка отклоняется на угол, пропорциональный силе тока, зависящий от жёсткости пружины и индукции магнитного поля.

Стрелка, закреплённая на рамке, показывает значение тока в тех единицах, в которых отградуирована шкала гальванометра.

Термистор

Терми́стор — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого существенно убывает с ростом температуры.

Для термистора характерны большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС) (в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов), простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени.

Терморезистор изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок преимущественно методами порошковой металлургии. Их размеры могут варьироваться в пределах от 1—10 мкм до 1—2 см. Таким символом обозначают термистор в схемах

Рис. 155. Датчик температуры на основе термистора

Резистор

Рези́стор (англ. Resistor, от лат. Resisto — сопротивляюсь), — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Запомнить цветную кодировку резисторов нетрудно: после чёрной 0 и коричневой 1 идёт последовательность цветов радуги. Так как маркировка была придумана в англоязычных странах, голубой и синий цвета не различаются.

Рис. 156 Резисторы

Резисторы, в особенности малой мощности — чрезвычайно мелкие детали, резистор мощностью 0,125Вт имеет длину несколько миллиметров и диаметр порядка миллиметра. Прочитать на такой детали номинал с десятичной запятой невозможно.

Поэтому, при указании номинала вместо десятичной точки пишут букву, соответствующую единицам измерения (К — для килоомов, М — для мегаомов, E или R для единиц Ом). Например 4K7 обозначает резистор, сопротивлением 4,7 кОм, 1R0 — 1 Ом, 120К — 120 кОм и т. д. Однако и в таком виде читать номиналы трудно. Поэтому, для особо мелких резисторов применяют маркировку цветными полосками.

Для резисторов с точностью 20 % используют маркировку с тремя полосками, для резисторов с точностью 10 % и 5 % маркировку с четырьмя полосками, для более точных резисторов с пятью или шестью полосками.	Рис. 157. Условное обозначение резисторов в схемах а) обозначение, принятое в России и в Европе б) принятое в США
По виду вольт-амперной характеристики подразделяются: o терморезисторы — сопротивление зависит от температуры	Рис. 158. Резисторы разных номиналов

o фоторезисторы — сопротивление зависит от освещённости

o тензорезисторы — сопротивление зависит от деформации резистора

Три резистора разных номиналов для поверхностного монтажа, припаянные на печатную плату.

Пьезоэлектрический эффект

Пьезоэлектри́ческий эффе́кт — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямойпьезоэлектрический эффект).

Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля.

Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах — пьезоэлектриках.

Прямой эффект открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 г.^[1]

Обратный эффект был предугадан в 1881 г. Липпманом на основе термодинамических соображений и в том же году экспериментально подтверждён братьями Кюри.

Пьезоэффект наблюдается только в кристаллах без центра симметрии (из 32 точечных групп кристаллов таких 21).

Прямой пьезоэффект используется:

· в пьезозажигалках, для получения высокого напряжения на разряднике;

· в датчиках в качестве чувствительного к силе элемента (чем больше сила, тем выше напряжение на контактах.);

· в качестве чувствительного элемента в микрофонах.

Обратный пьезоэлектрический эффект используется:

Рис. 159. Схема создания электрического напряжения пьезоэлектриком

· в пьезоизлучателях (эффективны на высоких частотах и имеют небольшие габариты, такие например устанавливаются в музыкальные открытки), ультразвуковых излучателях; · в системах сверхточного позиционирования, например в системе позиционирования иглы в сканирующем туннельном микроскопе или позиоционер перемещения головки жёсткого диска [2];

· для подачи чернил в широкоформатных принтерах, печатающих на сольвентных чернилах и чернилах с ультрафиолетовым отверждением;

· в пьезоэлектрических двигателях.

Прямой и обратный эффект используется:

· в кварцевых резонаторах, используемых как эталон частоты;

· в пьезотрансформаторах для изменения напряжения высокой частоты.

 

Инвар

Инвар — сплав, состоящий из никеля (Ni, 36 %) и железа (Fe, остальное). Это первый из открытых инварный сплав, найденный Ш. Гийомом в 1899 году.

Температура плавления - 1425 °C. Сплав обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и практически не расширяется в интервале температур от −100 до +100 °C. Используется в точном приборостроении.

Паровые котлы