Описаны поверочные схемы и аппаратура, даны основы прикладной теории и некоторые приближенные расчеты, используемые в наладочной практике, а также необходимые общие справочные данные по средствам автоматизации.
Справочник рассчитан на широкий круг работников, занятых наладкой, монтажом и эксплуатацией автоматических устройств контроля и регулирования технологических процессов. Он может также служить пособием для студентов высших и средних технических учебных заведений.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние десятилетия автоматизация производственных процессов стала одним из наиболее важных направлений технического прогресса. Без нее немыслимо ни одно современное промышленное предприятие. Следствием автоматизации, как правило, являются, интенсификация производственных процессов, повышение производительности и улучшение санитарно-гигиенических условий труда, стабильно высокое качество продукции, а также возможность выполнения трудноосуществимых операций.
Функции управления автоматизированным производством выполняет не человек, а машина — автоматическое управляющее устройство. Под автоматической системой управления согласно ГОСТу 17194—71 понимают совокупность управляемого объекта и автоматического управляющего устройства. Под средствами автоматизации понимают технические устройства: приборы, регуляторы, воспринимающие, исполнительные и вспомогательные элементы, при помощи которых осуществляется автоматическое, т.. е. выполняемое без непрерывного и непосредственного участия человека, управление объектом. Роль человека в автоматизированном производственном процессе ограничивается операциями испытаний и наладки, включения автоматической системы в работу и периодическим надзором за правильностью ее функционирования.
Под наладкой понимают проверку качества монтажа и смонти-рэчанного оборудования, испытания и настройку его, пробные включения и опытную эксплуатацию. Термин «проверка» употреб ляется в настоящем справочнике в тех случаях, когда речь идет об определении работоспособности средств автоматизации, снятии их характеристик или получении других данных. Под термином «поверка» понимается определение погрешностей, вариаций и других метрологических характеристик путем сравнения поверяемого измерительного средства с другим,' более точным, образцовым или эталонным.
Испытательно-наладочные работы выполняют при изготовлении средств автоматизации (заводские типовые и контрольные испытания), после монтажа (приемо-сдаточные испытания), а также в процессе эксплуатации (профилактические испытания после капитального ремонта и т. п.).
За последние годы значительно увеличилось число специалистов, занимающихся испытаниями и наладкой средств автоматизации, в связи с чем возросла потребность в соответствующей технической литературе. Вопросы наладки и испытаний отдельных устройств автоматики освещены в ряде технических изданий и в заводских инструкциях. Правила и нормы поверки контрольно-измерительных приборов и некоторых средств измерения приведены в официальных документах Государственного Комитета
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ............ 3
РАЗДЕЛ 1. ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЙ И АППАРАТУРА ДЛЯ НАЛАД^
КИ' УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ .......... 5
Глава 1. Общие справочные данные .'..»..;. 5
1.1. Единицы физических величин....... 5
1.2. Некоторые основные формулы и соотношения физических величин............ 5
Глава 2. Техника измерения физико-технических величин 27
2.1. Измерение массы, веса, усилий и деформаций . . 27
2.2. Измерение времени........... 31
2.3. Измерение угловой скорости и частоты периодических и дискретных процессов........ 33
2.4. Измерение вибрации.......... . 34
2.5. Измерение электрических величин...... 35
2.6. Измерение давления........... 45
2.7. Измерение расхода и количества вещества ... 47
2.8. Измерение температуры.......... 48
2.9. Измерение количества теплоты и тепловых потоков . 52
2.10. Измерение удельного веса, плотности и вязкости. 53
2.11. Измерение влажности газов, жидкостей и твердых дисперсных тел............ 54
2.12. Измерение концентрации активных водородных ионов ... ........... 56
Глава 3. Аппаратура для проверки устройств автоматического контроля и регулирования....... 61
3.1. Термостаты, электрические печи и холодильники . 61
3.2. Установки для создания и измерения избыточного давления и вакуума........... 68
3.3. Установки для проверки устройств контроля и регулирования расхода жидкости. . •..... 74
3.4. Установки для проверки контрольно-измерительных приборов и датчиков ........... 78
3.5. Аппаратура для проверки электрических устройств контроля и регулирования ....... 87
3.6. Аппаратура для проверки пневматических устройств контроля и регулирования......~ 99
3.7. Аппаратура для определения характеристик объек- ' тов автоматического регулирования..... 105
РАЗДЕЛ II. ЭЛЕМЕНТЫ И СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ 111
Глава 4. Основы прикладной теории релейных схем . . .111
4.1. Общие вопросы наладки релейных схем .... 111
4.2. Запись структур и условий работы релейных схем . 114
4.3. Алгебра релейных цепей . . . -.....127
4.4. Некоторые формы изображения логических функций 132
4.5. Преобразование релейных схем.......136
4.6. Анализ релейных схем..........141
Глава 5. Проверка элементов и узлов автоматических устройств...............150
5.1. Электромагнитные реле..........150
5.2. Расчет катушек аппаратов ч........169
5.3. Резисторы, конденсаторы, катушки, дроссели, трансформаторы .............172
5.4. Электронно-ионные приборы........176
Электронные лампы...........176
Ионные приборы ............ 183
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом.....188
5.5. Полупроводниковые приборы .......189
5.6. Электронные усилители..........215
Ламповые усилители...... . . 215
Полупроводниковые усилители.......223
5.7. Магнитные усилители.......... 225
5.8. Бесконтактные логические элементы.....230
5.9. Пневматические элементы УСЭППА.....234
5.10. Командные электропневматические приборы . . 255
Глава 6. Проверка схем автоматизации.......259
6.1. Схемы устройств автоматики и систем автоматизации .........'.......259
6.2. Проверка и наладка электрических схем .... 268
6.3. Определение мест повреждения и отыскание трассы проводов и кабелей........... 277
6.4. Испытания трубных проводок........280
РАЗДЕЛ III. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ . . 284
Глава 7. Основы прикладной метрологии ......284
7.1. Измерения, измерительные приборы и их погрешности................ 284
7.2. Обработка результатов измерений 1.....289 •
Глава 8. Поверка и наладка первичных измерительных устройств...............303
8.1. Организация и виды поверок и ремонтов приборов .303
8.2. Наладка и поверка приборов для измерения механических величин ............306
8.3. Наладка и поверка датчиков для измерения температуры. Термометры расширения.......308
8.4. Термопары..............313
8.5. Термометры сопротивления — проволочные терыо-резисторы ..............318
836
8.6. Полупроводниковые термометры сопротивления — термисторы..............320
8.7. Пирометры излучения..........331
8.8. Измерительные преобразователи и приборы для измерения давления.............336
8.9. Приборы для измерения расхода......347
8.10. Приборы для измерения уровня......352
8.11. Дифференциальные манометры...... 354
8.12. Тахометры............. 365
8.13. Влагомеры ..........' ... 366
8.14. рН-метры ..............368
8.15. Анализаторы состава жидких и твердых веществ . 372
8.16. Анализаторы состава газовых смесей.....374
Глава 9. Поверка и наладка измерительных приборов и преобразователей ......... ... 377
9.1. Общие правила поверки электрических вторичных измерительных устройств.........377
9.2. Пирометрические милливольтметры......384
9.3. Логометры..............387
9.4. Автоматические электронные потенциометры . . 390
9.5. Автоматические электронные уравновешенные мосты 398
9.6. Автоматические электронные приборы для измерения унифицированного сигнала постоянного тока . . 400
9.7. Автоматические электронные приборы с дифференциально-трансформаторным компенсатором . . . 403
9.8. Автоматические электронные приборы с ферродина-мическим компенсатором ......... 408
9.9. Автоматические электронные приборы с частотным компенсатором.............411
9.10. Автоматические электронные потенциометры с вы-сокоомным входом...........412
9.11. Автоматический электронный психрометр типа ПЭ . 415
9.12. Вторичные пневматические приборы.....417
9.13. Передающие, выходные и промежуточные преобразователи ..............420
РАЗДЕЛ IV. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 424
Глава 10. Основы прикладной теории автоматического регулирования ..............424
10.1. Определения и классификация систем автоматического регулирования ........... 424
10.2. Статические и динамические характеристики элементов систем автоматического 'регулирования . 427
10.3. Типовые звенья и их соединение......433
Усилительное звено...........433
Интегрирующее звено ..........433
Апериодическое звено..........437
Колебательное звено .......... 438
Дифференцирующее звено........440
Запаздывающее звено ..........440
Соединение звеньев ........... 441
10.4. Объекты регулирования.........445
10.5. Автоматические регуляторы........449
10.6. Системы автоматического регулирования и методы
их исследования............458
Глава 11. Проверка и статическая настройка электрических регуляторов.......... 463
11.1. Введение ..............463
11.2. Позиционные и импульсные регуляторы . . . . 465 Позиционные регуляторы, встроенные в автоматические электронные приборы....... . 466
Позиционные регуляторы, встроенные в первичные и вторичные измерительные приборы . . . 469 Полупроводниковые позиционные терморегуляторы
ПТР................470
Электронный сигнализатор уровня ЭСУ-1 . . . 471 Многоканальные позиционные регулирующие устройства, встроенные в автоматические электронные приборы.............472
Блок импульсного регулирования БИР-013М . . 476 Двухпозиционное регулирующее устройство импульсного действия РУМ8-03........476
11.3. Регулирующие и функциональные приборы РПИБ, КПИ, ДЛ и др............. 477
'Электронные регулирующие приборы серии РПИБ 478 Электронные корректирующие приборы серии КПИ 500
Дифференциаторы ламповые ........505
Полупроводниковый ограничитель типа ПО . . .511
Переключатель типа ПЛК-П........514
Устройство динамической связи типа КДС-Б . . 517
11.4. Система автоматического регулирования «Каскад» 518
Блок измерительный И 04.........518
Блок регулирующий релейный Р 21.....525
Блок управления релейного регулятора БУ 21 . . 537
Блок регулирующий аналоговый Р 12.....538
Блок управления аналогового регулятора БУ 12 . . 552
Блок дифференцирования Д 01...... . • 554
Блок суммирования А 04....... .561
11.5. Высокоточный регулятор температуры ВРТ-3 . . 566
Измерительный блок И-102........566
Регулирующий прибор типа Р-111......574
Усилитель тиристорный типа У-252.....584
11.6. Система автоматического регулирования «Кристалл» ..... .........586
11.7. Регулирующие приборы серии РП2.....595
Измерительные блоки .......... 595
Электронный блок.............601
11.8. Регулятор ферродинамический пропорционально-кнтегральный РФ-ПИ....... . . .611
11.9. Автоматическое регулирующее устройство РУ4-16А 617
11.10. Регулятор ИРМ-240..........621
11.11. Программные регулирующие и задающие устройства ................624
Автоматические электронные программные регулирующие и задающие устройства РУ5-01 и РУб-02
(РУ5-01М и РУ5-02М).........625
Программный задатчик ПД-44УМ-1 . . . . • 627
Глава 12. Проверка и статическая настройка пневматических регуляторов...........631
12.1. Общая характеристика пневматических регуляторов ...............631
12.2. Позиционный регулятор типа ПР1.5 ..... 635
12.3. Пропорциональный регулятор типа ПР2.5 . . . 637
12.4. Пропорционально-интегральные регуляторы типов ПР3.21 и ПР3.22............648
12.5. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор типа ПР3.25.........649
12.6. Пропорционально-интегральные регуляторы соотношения типов ПР3.23 и ПР3.24.......654
12.7. Устройство прямого предварения типа ПФ2.1 . . 661
12.8. Устройство обратного предварения типа ПФЗ-1 . 663
12.9. Прибор селектирования большего или меньшего сигнала типа ПФ4/5.1..........666
12.10. Прибор ограничения сигналов типа ПП11.1 . . 668
12.11. Прибор алгебраического суммирования типа ПФ 1.1 670
12.12. Прибор извлечения квадратного корня типа ПФ1.17 ..............673
12.13. Прибор умножения на постоянный коэффициент типа ПФ1.9.............677
12.14. Регулятор автоматический самонастраивающийся типа АРС-2-0.............681
12.15. Станция управления вторичных приборов типов ПВ3.2, ПВ.10.1Э и ПВ10.1П.......-693
12.16. Регулирующий блок типа 4РБ-32А ..... 696
12.17. Пневматический регулятор типа 04 ..... 703
Глава 13. Регулирующие органы и " исполнительные
механизмы..............709
13.1. Регулирующие органы..........709
13.2. Сочленение регулирующих органов с исполнитель-•ными механизмами.......... . 713
.13.3. Исполнительные механизмы........718
Общие сведения............ 718
Электрические исполнительные механизмы . . . 719 Электромагнитные исполнительные механизмы . 720 Однооборотные исполнительные механизмы . . . 722 Многооборотные исполнительные механизмы . . 729 Пневматические исполнительные механизмы . . 738 Гидравлические исполнительные механизмы . . .741
Глава 14. Динамическая настройка автоматических регуляторов ..........•. . . . 745
14 1. Общая характеристика методов расчета настройки
регуляторов .............745
14.2. Экспериментальное определение динамических характеристик .............747
Определение динамических характеристик с помощью апериодических воздействий ..... 747
Определение динамических характеристик с помощью периодических воздействий......769
ЯЧ9
14.3. Расчет параметров настройки систем автоматического регулирования ........... 778
Методы расчета ПНР по переходной или импульсной характеристике объекта ........ 778
Метод расчета ПНР по частотной характеристике
объекта...............797
Реализация рассчитанных параметров настройки регуляторов ..............799
Методы расчета ПНР по частотным характеристикам
системы...............811
Метод расчета ПНР по переходной характеристике
системы........ •.......820
Особенности расчета ПНР многоконтурных систем регулирования ........... 823
14.4. Расчет параметров настройки релейных систем ав-
• тематического регулирования ........823
Настройка двухпозиционных регуляторов . . . 824 Настройка регуляторов с постоянной скоростью
сервопривода ............. 826
Настройка регуляторов с постоянной скоростью сервопривода и ступенчатым импульсным прерывателем 828
14.5. Испытания и сдача в эксплуатацию автоматических систем регулирования..........830
Литература.................832
Цена: 300руб.
