Тема 3.1.7. Схемы и принцип работы систем автоматической сигнализации (САС).

САС предназначены для подачи звуковых и световых сигналов, отображающих информацию о ходе технологического процесса или о параметрах этого технологического процесса.

Существует 3 вида САС:

1. Контрольная;

2. Предупредительная;

3. Аварийная

Контрольная САС служит для оповещения оператора о положении органов управления, включении и отключении коммутирующих устройств, а также о состоянии параметров технологического процесса в нормальном (рабочем) режиме работы машин и механизмов.

В исходном состоянии кнопка SB2 «Пуск» не нажата, поэтому катушка контактора КМ не получает питание. Все его контакты разомкнуты, двигатель М не вращается, сигнальная лампа HL не горит.

При нажатии кнопки SB2 катушка контактора КМ получает питание, он срабатывает и силовыми контактами подключает двигатель М к сети. Одновременно один его блок-контакт замыкается на самопитание, второй – включает сигнальную лампу HL.

При нажатии кнопки SB1 «Стоп», контактор КМ отключается, двигатель М останавливается и сигнальная лампа HL гаснет.

Предупредительная САС служит для оповещения оператора о возможном возникновении нарушений в ходе технологических процессов, которые могут привести к аварийным ситуациям.

Если уровень жидкости в резервуаре мал или находится на нормальном (рабочем) уровне, то упор, расположенный на поплавке не воздействует на контактный датчик, находящийся в верхней части резервуара. Контакты датчика разомкнуты, ток через катушку реле KL не течет, контакт KL в цепи сигнальной лампы HL разомкнути она не горит.

При увеличении уровня жидкости поплавок своим упором замыкает контакты датчика, катушка реле KL получает питание, оно срабатывает и замыкает свои контакты в цепи сигнальной лампы HL. Лампа HL загорается, сигнализируя о том, что через какое-то время возможен перелив жидкости через край резервуара – т.е. аварийная ситуация.

Аварийная САС служит для оповещения оператора о возникновении различных аварий или катастроф, а также о нежелательных прекращениях технологических процессов непрерывного действия (например, выплавка стали и стекла).

Типичным примером аварийной САС является система аварийной противопожарной сигнализации.

Данная САС применяется для оповещения оператора о возникновении пожара (например, на складе ГСМ). Датчиком системы является фоторезистор R₃, который вместе с делителем напряжения R₁, R₂ установлен на складе, остальная часть схемы устанавливается в диспетчерской и подключается к датчику и источнику питания с помощью трехпроводной линии.

В исходном состоянии (при отсутствии пожара), фоторезистор не освещен и его сопротивление большое (например, 100 кОм). На базу транзистора VT₁ через резистор R₄ поступает отрицательное напряжение –U_см1, которое запирает транзистор. На базу транзистора VT₂ через резистор R₅ также поступает отрицательное напряжение –U_{см2 ,} запирая транзистор VT₂. Ток по катушке реле не течет и сирена НА не работает.

При возникновении пожара R₃ освещается и его сопротивление уменьшается (до 100 Ом). Поэтому через него на базу VT₁ поступает положительное напряжение +U_д со средней точки делителя R₁, R₂. Поскольку, +U_д на 2 ÷ 3 В больше, чем - U_{см1 ,} транзистор VT₁ открывается и течет ток по цепи: «+» → R₆ → коллектор и эмиттер VT₁ → R₅→ «-».

При протекании этого тока на резисторе R₅ создается положительное падение напряжение +U_R5, которое подается на базу транзистора VT₁ и открывает его. По катушке реле KL начинает течь ток по цепи: «+» → KL → коллектор и эмиттер VT₂→ «-».

Реле KL срабатывает и замыкает свой контакт в цепи питания сирены НА. Сирена издает звуковой сигнал тревоги, извещая диспетчера о возникновении пожара.

Переменный резистор R₄ служит для регулировки чувствительности схемы путем подбора отрицательного напряжения –U_см1 (подбирается такое напряжение, чтобы система не срабатывала при случайном освещении фоторезистора R₃).

Диод VD, включённый параллельно катушке KL, служит для гашения импульса ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке KL в момент открывания транзистора VT₂. Если бы диода не было, то ЭДС самоиндукции могло бы VT₂ пробить, т.к. ее величина в 10-15 раз больше величины питающего схему напряжения.

ЗАЧЕТ ПО МОДУЛЮ 3.1.
Модуль 3.2.Системы автоматического регулирования (САР).