Klasyfikacja elementów i urządzeń automatyki

z

Zależnie od sposobu i rodzaju dostarczanej energii wyróżniamy

urządzenia:

{

pneumatyczne (brak zagrożenia pożarowego, odporność na wpływ

płynów i związków agresywnych, łatwość w eksploatacji, niezawodność

w działaniu, nie wymagają zastosowania zabezpieczeń przed

przeciążeniem),

{

elektryczne (nośnikiem jest sygnał elektryczny – najczęściej napięcie lub

prąd stały, bardzo bogata i rozbudowana dostępność urządzeń

pomiarowych i sterujących, łatwość wykonania operacji

matematycznych, przesyłanie sygnałów na dowolne odległości),

{

hydrauliczne (możliwość uzyskania bardzo dużych sił przy dobrej

dynamice, duża trwałość, bardzo dobry stosunek energii do masy).

z

Ze względu na sposób działania wyróżnia się elementy:

{

analogowe (wartość sygnału określona jest przez wartości wielkości

fizycznej i może przyjmować dowolną wartość z określonego przydziału),

{

cyfrowe (sygnał może przyjmować tylko jedną z dwóch wartości –

0 lub 1),

Układy analogowe i binarne

z

Analogowe

{

Opis: równanie
różniczkowe

{

Przekształcenie Laplacea

{

Transmitancja operatorowa

{

Poszukiwanie regulatora i
jego nastaw

{

PID

{

Realizacja

z

Binarne

{

Opis: tabela prawdy, graf,
przebieg czasowy

{

Minimalizacja

{

Funkcja boolowska

{

Schemat:

{

Stykowy albo bezstykowy

{

Realizacja

PLC

PC

Układ

RODZAJE INFORMACJI

RODZAJE INFORMACJI

Uwej

Uwej

:

:

-

-

10..+10V,

10..+10V,

0

0

…

…

5V

5V

Przetwornik

Przetwornik

analogowo

analogowo

-

-

cyfrowy

cyfrowy

(A/C)

(A/C)

Iwej

Iwej

: 0..20mA,

: 0..20mA,

4

4

…

…

20mA

20mA

L1,L2,L3

L1,L2,L3

…

…

L1,L2,L3

L1,L2,L3

…

…

T, T, T,

T, T, T,

…

…

A/D converter

A/D converter

U

we

U

we

U

we

sygnał
analogowy

przetwarzanie z
m ałą
częstotliwością

przetwarzanie z
dużą
częstotliwością

t

t

t

A/D converter connection to computer

A/D converter connection to computer

K

O
M

P

U

T

E

R

SZYNA
ADRESÓW

SZYNA
DANYCH

SZYNA
STEROWANIA

PORTY IEC -

625

PORT

STEROWAN

PORT

DANYCH

C/A

S/H

MULTIPLEKSE

R

WYJ ŚCIE

K

O
M

P

U

T

E

R

SZYNA
ADRESÓW

SZYNA
DANYCH

SZYNA

PORTY

PORT

STEROWANIA

PORT

Adresowy

A/C

S/H

MULTIPLEKSER

R

WEJ ŚCIE

Sterownik cyfrowy

System czasu rzeczywistego, to system, którego wynik i efekt działania jest zależny od chwili wypracowania
tego wyniku. Cechą jest zwrócenie uwagi na równoległość w czasie zmian w środowisku oraz obliczeń
realizowanych na podstawie stanu środowiska. Z tego wyścigu dwóch stanów: zewnętrznego i wewnętrznego,
wynikają kryteria ograniczające czas wypracowywania wyniku.

Sterownik cyfrowy

REGULATOR

Obiekt

sterowania

x

y

Zakłócenia

-

e

w

Zadajnik

Elementy

Wyjściowe -

wykonawcze

POMIAR

System automatyzacji

Maszyna

Mikroprocesor

Sygnały wejściowe

Czujniki

Sygnały wyjściowe

z

El. Wyjściowe:

{

Napęd

{

Przekładnia obrotowa

{

Przekładnia śrubowa

{

Prowadnice

{

Masa + narzędzie

{

Opory technologiczne

z

Pomiar:

{

Położenia

{

Prędkości

{

Siły, temperatury

{

Sygnał do A/C

{

Enkodery podł. do

liczników

{

Czujniki – RS485

C/A

A/C

Licznik

Kody

Kody

KODY:

z

NKB

z

BCD

z

HEX

z

Greya

z

„1 z n”

z

Z parytetem

z

Z parytetem

z

CRC

Sterowanie komputerowe

z

Do komunikacji przetworniki a/c i c/a i moduły I/O

z

Program musi działać w czasie rzeczywistym co wymaga
systemu operacyjnego czasu rzeczywistego

Karty we/wy

PROCES

Pomiar

Start

Stop

Program

Wyj. cyfr.

a/c

c/a

Wej. cyfr.

Napędy

Położenie

Komunikacja

sieć

On/off

On/off

Zasilanie

z

Układy automatyki: 24 VDC

{

Czujniki

{

Przyciski, Przełączniki

{

Silniczki, Lampki

{

Sterowniki (5V)

{

Przekaźniki

styki

230 VAC

z

Układy wykonawcze

{

Żarówki

{

Małe silniki

{

Elektromagnesy

{

El. grzejne

{

Styczniki

Styki 3-fazowe

3 x 400 VAC

z

Układy mocy

{

Silniki

{

Grzałki

{

Napędy

Zasilanie

Styczniki 3x400V

AC

Przekaźniki dużej

mocy 230V AC

L1
L2
L3

N

PE

ZASILACZ

AUTOMATYKI

24V DC

0V

STEROWNIK

PLC

WYJŚCIA

WEJŚCIA

M

MASZYNA

CZUJNIKI

WŁĄCZNIK

GŁÓWNY

BEZPIECZNIKI

GŁÓWNE

Połaczenie

z

1 obwód

Połaczenie

z

Układ sterowania rozruchu bezpośredniego silnika
asynchronicznego zwartego

Zasilanie

Zasilanie