Обратная связь в системах автоматики

2.2. Цель занятия:познакомится с применение обратной связи в системах автоматики

2.3. Раздаточный материал:схемы устройств с обратной связью

Методические указания

Система автоматического регулирования (САР) обеспечивает поддержание регулируемой величины (параметров) (ОР) в заданных пределах или по заданному закону. Задающий элемент (ЗЭ) воспроизводит задающее воздействие, определяющее закон измерения регулируемой величины. Эта величина задается в конкретном виде (температура задается значением напряжения, давление – значением натяга пружины). САР можно представить схематически:

В элементе сравнения (ЭС) сопоставляется требуемое значение регулируемого параметра с действительным его значением.

Ход занятия

2.5.1. Познакомиться со структурными схемами устройств с обратной связью

2.5.2. Согласно этих схем выполнить функциональные схемы устройств и дать им описание.

2.5.3.Ответить посьменно на вопросы:

1) Что называется обратной связью? Её виды.

2) Каково назначение обратной связи в системах автоматики?

2.5.4. Сделать вывод по занятию

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Применение системы автоматического контроля в машиностроении

3.2. Цель занятия: познакомиться с применением системы автоматического контроля в машиностроении

3.3. Раздаточный материал:схемы устройств

Методические указания

Решение задач комплексной автоматизации привело к созданию дополнительных систем автоматического контроля (САК) следующего назначения: САК состояния оборудования, электроавтоматических устройств, инструмента, оснастки, состояния отдельных узлов и оборудования во время функционирования, контроля ситуаций, исходных состояний; САК состояния управляющих систем, т.е. диагностического назначения, служащий для проверки системы управления на исправность, работоспособность, правильность записанной информации в ЗУ, для контроля причины и места отказов (такие САК встраивают в саму систему управления и оснащают программным управлением типа «резидент»); САК информационного характера, предназначенные для пультов центрального управления, пультов, отдаленных от объектов управления (САК для наблюдения за объектом, контроля состояния для принятия нужных решений); САК диагностического назначения, которые в большинстве случаев встраиваются в УЧПУ и оснащаются системным или автономным программным обеспечением диагностики (система контроля типа «резидент»).

На рисунке 3.1( а) показана структурная схема координатно-измерительной системы, состоящей из измерительного стола, который может программно перемещаться (программа управления контролем) по 3 координатам X,Y,Z. На столе с помощью приспособления устанавливается контролируемое изделие. На неподвижной части относительно стола устанавливается измерительное устройство, фиксирующее положение измеряемой поверхности в виде калибра, щупа и т.д. Перемещение измерительного стола относительно фиксируемой позиции измеряется размерными датчиками (РД), которые ведут отчет перемещения посредствам оптической измерительной шкалы (ИШ), на которой нанесены штрихи, характеризующие дискреты измерения (расстояние между штрихами). Для увеличения разрешающей способности измерительной шкалы применяют нониусные дополнительные шкалы, а для измерения перемещений – фазовые индуктивные датчики различного типа. Сигналы датчика в виде импульсов, число которых пропорционально перемещению, подаются в операционное устройство (ОУ), где преобразуются в сигналы индикации (операционное устройство в своем ЗУ может иметь заданное значение величины, следовательно, операционное устройство может сравнивать заданное значение с измеренным и вычислять отклонение). Обработанный в операционном устройстве сигнал подается на цифровое и индицирующее устройство (ЦИУ), где в цифровом коде индицируется измеряемая величина или ее отклонение.

Контроль геометрической формы, дефектов, шероховатости поверхности, отклонения размеров от заданного значения осуществляют всевозможные роботизированные измерительные машины. Некоторые роботизированные машины встраивают непосредственно в технологические комплексы.

На рис 3.1 (б) дана структурная схема адаптивного управления ПР для контроля геометрических параметров изделий методом сравнения с эталоном.

Рисунок 3.1 а – структурная схема координатно-измерительной системы; б – структурная схема адаптивного управления ПР

Эталон (Э) в режиме обучения «опрашивается» датчиками с записью его геометрической формы в ЗУ. ПР состоит из осветителя 1 (подсветка измерительного стола), микроманипулятора позиционного типа, выполненного в виде стола 2 с приспособлением для установки контролируемого изделия в фиксированном положении. Стол установлен на опорах и перемещается посредством приводов по координатам X,Y,α (ось ротации). В ПР входят также: приводы A,B,C для перемещения стола по заданным координатам при установочных перемещениях и перемещениях измерения; блок обработки информации с датчиком положения (9); микропроцессор (10); датчики смещения влево, вправо манипулятора (4,5); блок автоматической фокусировки (3); запоминающее устройство отклонений (6,7); блок фиксации и вычисления (8); телекамера для считывания изображении и записи образца в память (11); блок управления 12 приводами перемещения по осям X,Y и α.

Ход занятия

3.5.1 Познакомиться с методическими указаниями

3.5.2 Составить перечень систем автоматики, применяемых в представленных устройствах

3.5.3 Составить функциональные схемы устройств, используя структурные схемы координатно-измерительной системы и схемы адаптивного управления ПР.

3.5. 4 Сделать вывод по занятию

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ