Učební text (skripta) z předmětu Základy automatizace
Popis:
Logické řízení je založeno na dvou stavech ovládaného prvku. Praktické označení těchto stavů je následující:
zapnuto / vypnuto, otevřeno / zavřeno, vede proud / nevede proud. atd.
Mezi těmito dvěma stavy není žádný mezistupeň. I když lze u některých prvků třeba připustit otevření napůl, funkce logického řízení to nepředpokládá, může tedy nastat jen jedna ze dvou zmíněných alternativ. Jedním z prvků, který tuto funkci plní je elektrický kontakt (spínač). Ten je buď zapnut nebo vypnut. Při kreslení schémat platí pravidlo, že se kreslí jejich poloha v klidovém stavu (pokud není uvedeno jinak), viz obrázek 1.1. Mezi kontakty řadíme také tlačítka spínací nebo rozpínací.
Kontakty se ovládají buď ručně nebo automaticky dálkově. Příkladem dálkově ovládaného kontaktu je elektromagnetické relé. Relé může obsahovat několik kontaktů dimenzovaných na různá proudová zatížení. Mohou tedy spínat malé proudy nebo velké proudy, což je běžné například u stykačů. Schématické znázornění relé je na obrázku 1.2. Průchodem elektrického proudu cívkou se přitáhne pohyblivá kotva k jádru cívky. Kotva svým pohybem způsobí sepnutí spínacích kontaktů nebo rozepnutí rozpínacích kontaktů. Relé mohou být různého druhu: střídavé, stejnosměrné, jazýčkové,.atd.
Klíčová slova:
logické řízení
spojité systémy
technické prostředky řízení
automatizační techniky
technická praxe
Obsah:
- 1. LOGICKÉ ŘÍZENÍ 8
1.1 Úvod 8
Booleova algebra 9
Zadání logické funkce 9
Základní logické funkce 11
Zákony Booleovy algebry 14
Syntéza kanonického tvaru kombinační logické funkce 15
Sestavení logické funkce pomocí Karnaughovy mapy 17
1.2 Realizace kombinačních logických obvodů 21
Kontaktní schémata 22
Bloková schémata 23
Programovatelné logické automaty 26
1.3 Časové operace v logickém řízení 37
Sekvenční logické obvody 38
1.4 Klopné obvody 41
Klopný obvod typu RS 41
Klopný obvod typu D 43
Klopný obvod typu JK 43
1.5 Zapojení klopných obvodů v sekvenčních obvodech 45
Použití klopného obvodu typu RS 45
Použití klopného obvodu typu JK pro čítání impulsů 46
1.6 Sekvenční funkční diagramy 48
Příklad na sestavení sekvenčního funkčního diagramu 51
1.7 Programovatelné logické automaty 53
Galvanické oddělení PLC od vnějších obvodů 54
Funkce sběrnice pro komunikaci 55
Vnitřní struktura PLC 56
Vstupy a výstupy PLC 56
Paměti PLC 57
Programování PLC 57
Provedení PLC 58
Sběrnice PROFIBUS 58
1.8 Laboratorní úlohy na logické řízení 60
Zařízení na ochranu před úrazem (Bezpečnostní zařízení) 61
Řízení pásových dopravníků (Dva dopravníky, R-S klopný obvod) 63
2. SPOJITÉ SYSTÉMY 69
2.1. Základní pojmy 69
Příklad sestavení blokového schématu 70
Základní činnosti se systémy 71
2.2. Laplaceova transformace 77
2.3. Matematický popis statických a dynamických vlastností spojitých systémů 86
Statická charakteristika 86
Diferenciální rovnice 87
Obrazový přenos 87
Přechodová funkce 88
Impulsní funkce 90
Kmitočtový přenos 92
2.4. Logaritmické kmitočtové charakteristiky 99
LKCH základních zapojení 100
Základní členy přenosu 103
2.5. Základní rozdělení spojitých dynamických členů 110
Proporcionální systémy 113
Derivační systémy 116
Integrační systém 118
Dopravní zpoždění 120
2.6. Algebra blokových schémat 125
Základní přenosy RO 132
2.7. Stabilita 137
Hurwitzovo kriterium stability 139
Routhovo-Schurovo kriterium stability 141
Nyquistovo kriterium stability 144
2.8. Regulátory 148
2.9. Kvalita regulačního pochodu 152
2.10. Syntéza regulačních obvodů 155
Jednoduché aproximační metody 164
3 TECHNICKÉ PROSTŘEDKY ŘÍZENÍ 168
3.1. Základní pojmy 168
3.2. Pneumatické a hydraulické systémy pro řízení a ovládání 171
Hydraulické a pneumatické obvody 171
3.3. Analogové regulátory pro zpětnovazební řízení 175
Elektronické regulátory 175
Mechanické regulátory 178
3.4. Pneumatické regulátory 180
3.5. Hydraulické zesilovací prvky 183
Příklad provedení proporcionálního ventilu (rozváděče) 185
Servoventily 186
3.6. Snímače 187
Některé obecné principy měření fyzikálních veličin 189
Snímače teploty pro regulaci 192
Snímače průtoku plynů a kapalin pro regulaci 194
Snímače síly a krouticího momentu pro regulaci 197
Snímače tlaku a diferenčního tlaku pro regulaci 199
Snímače hladiny pro regulaci 200
Snímače polohy pro regulaci s analogovým výstupem 200
Snímače polohy pro regulaci s číslicovým výstupem 201
Dotykové sondy 203
Průtok sypkých hmot 204
3.7. Akční členy 205
Převody pohybů 206
Regulační orgány pro ovládání průtoku plynů par a kapalin 208
Kontinuální dávkování sypkých hmot 211
3.8. Elektrické pohony 212
Přehled typů elektrických motorů 216
Pracovní oblasti pohonů 216
Stejnosměrný motor 217
Střídavý asynchronní motor 220
Jednofázový komutátorový motor 223
Elektronicky komutovaný motor (EC motor) 223
Synchronní střídavé motory 224
Krokové motory 224
Napájení elektrických motorů řízeným usměrňovačem 227
Měniče frekvence 229
3.9. Hydraulické a pneumatické pohony 231
3.10. Piezoelektrické aktuátory 236
3.11. Počítačové sítě 240
Síť Internet 242
IP adresy 242
Symbolické adresy 244
Některé služby internetu 244
3.12. Vizualizace a řízení z operátorského pracoviště 246
Vizualizace 246
Systémy řízení z operátorského pracoviště 247
Architektura vizualizačního systému 248
Vizualizace dat v Internet/Intranet sítích 249
Alarmy 250
Trendy 250
Příklad řešení vizualizace laboratorní úlohy 251
Řešení vizualizace dat z laboratorní úlohy do prostředí internetu 253
4 APLIKACE AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKY V TECHNICKÉ PRAXI
258
4.1. Regulace v tepelné technice 258
Regulace teploty 258
Kaskádová regulace v tepelné technice 259
4.2. Řízení dávkování směsi a řízení zásoby sypkých hmot 260
Dávkování směsi sypkých hmot 260
Regulace zásoby 261
Kontinuální regulace vlhkosti sypkých hmot 262
Integrační smyčková regulace 263
4.3. Řízení polohy 263
4.4. Soubor řídicích jednotek automobilu a sběrnice CAN 264
4.5. Řízení vstřikování a zapalování paliva zážehových motorů 267
4.6. Elektrohydraulické servořízení 271
4.7. Inteligentní dům 273
KLÍČ K ŘEŠENÍ 277
REJSTŘÍK 286
SEZNAM ANIMACÍ 288
O souborech cookie na této stránce
Soubory cookie používáme pro funkční účely, pro shromažďování a analýzu informací o výkonu a používání stránky.