SYGNAŁY - analogowe - napieciowe i prądowe || binarne. zaleza od sposobu połączenia: rownoległe - bity w calosci przesylane. szeregowe - bity przesylane po kolei. z BUSem.
WYMAGANIA STAWIANE SENSOROM- jednoznaczne i odtwarzalne przesyłanie sygnalow I/O, zależność od jednej wielkości, odporność na zakłocenia elektormagnetyczne i inne, minimalne oddziwalywanie zwrotne na wielkość mierzoną, łatwość zasilania, pożądana liniowa zależność, możliwość kontroli f-cji bezpośrednio na sensorze.
CECHY SENSORÓW - wielkość pomiarowa, zakres pomiaru, rozdzielczość, dokładność, czas reakcji, gabaryty i sposób zamontowania, trwałosc, korekta, odporność na zakłocenia, rodzaj sygnałów wyjścia
ZJAWISKA WYKORZYSTYWANE - doppler, halla, zmiana indukcyjnosci wzg połozenia, zmiana rezystancji w f-cji oswietlenia, zjawisko piezzoelektryczne, zmiana pojem kondensatora, zmiana indukcyjności - dłwik prosty i roznicowy.
INNE METODY - enkoder - wykorzystuje tarcze kodowa przeswiatlane ukladem optycznym (otrzymujemy od razu sygnal wyjsciowy, tyle odbiornikow ile bitow, kod Gray'a) dla duzych dokladnosci buduje sie enkodery o duzej rozdzielczosci zbudowane z wielu tarcz kodowych
Sensory ultradzwiekowe - do pomiaru duzych odległosci wysylana zostaje fala ultradzwiekowa o duzej Hz od 20kHz - 200kHz i oblicza sie czas powrotu. Na stan pomiaru wplywa stan powietrza, przelaczniki - odbieranie nadawanie - piezzoelektryczne.
SENSORY DO POMIARU PREDKOSCI - do pomiaru przemieszczenia| wykorzystanie zależności lniowej pomiedzy napieciem indukowanym w prodnicy a predkościa zmiany strumienia magnetycznego| wykorzystanie optycznych systemow korelacji, porów dwoch obrazów powierzchni w scisle okreslonych odstepach czasu|zjawisko dopplera
SENSORY DO POMIARU PRZYSPIESZENIA - rozniczka predkosci| ugiecie elementu spreżystego na który działą masa ulegająca przyspieszeniu a w ramach tej metody: mozna wykorzystac zjawisko piezzo (przetwornik odksztalcenie napiecie, element sprezysty, masa) maly ladunek musza byc wzmacniane. Metoda 1. wykorzystanie tensometrow piezzo na belce zginanej. Metoda 2. zmiana pojemnosci przez zmiane połozenia belki zginanej). Zakres pracy od 1- 10^6 G.
POMIAR WIELKOSCI DYNAMICZNYCH - 1. pomiar przez odksztalcenie elementow sprezystych 2. kompensacyjna. ad1. ciala aktywne i nieaktywne elektrycznie. metoda tensometryczna - przewodnik uformowany w odpowieni ksztalt - wydluzenie daje wzrost opornosci, gry pomiar momentu - po 45 stopni. Metoda indukcyjna. Metoda sensorow pojemnosciowych. Metoda optyczna - fotodioda, fototranzystor Fotodioda paskowa - zmiana oswietlenia paska prowadzi do zmiany wartości pradu. Aktywne elektrycznie - metoda do pomiaru b.duzych sil.
Metoda kompensacyjna - sensor sam w sobie jest juz urzadzeniem mechatronicznym. Obciazenie silowe jest rekompensowane na drugim koncu dzwigni w ukladzie nastawczym elektrycznym. Sygnalem wyjsciowym jest prad plynacy w silowniku nastawczym ktory jest proporcjonalny do sily. Sensor szescioosiowy.
POMIARY INNYCH WIELKOSCI - temperatura - zmiana odpornosci przewodnika pod wplywem temperatury, termopara - pozwala na pomiar b.wysokich temperatur. Pole magnetyczne - efekt Halla, zmiana oporu plytki polowej w skutek odchylenia elektronów zmienia sie opornosc.
SENSORY BINARNE - Stykowe : z oddzialywaniem mechaicznym, polem magnetycznym Kontaktron, Sensory bezstykowe: indukycjny, halla, pojemnościowy Optyczne: z wykorz swiatla widzialnego, podczerwieni.
ELEMENTY NASTAWCZE - aktory to człony pośredni mierzy urządzeniem sterujacym a procesem na ktory nalezy wpływac.
ENERGIA POMOCNICZA - elektryczna, mechaniczna, fluidalna, cieplna. Najwieksze znaczenie ma przemiana energi eletrycznej/cieszy na mechaniczna.
PRZETWORNIKI ENEGRII - wykorzystujace energie elektryczna. Wykorzsytanie wystepowania sily Lorenza w poly magnetycznym w ktorym znajduje sie kabel w ktorym plynie prad ELEKTRODYNAMICZNE. Wykorzystanie sily reluktancji na granicy osrodków o rożnej przenikalnosci elektrycznej ELEKTORMAGNETYCZNE.
PRZTWORNIKI w ruchu rotacyjnym- elektrodynamiczny jako maszyna obrotowa
obcowzbudny silnik pradu stalego - polaczenie rownolegle uzwojenia i polaczony szeregowo uzwojenia
Silnik pradu stalego a) szeregowy (niebezpieczny bo v moze dązyc do nieskonczonosci przy zwiekszaniu obciazenia b) bocznikowy
Silnik z polem wirującym zasilanym prądem przemienneym - moze obracac sie dowolnym kierunki, moga miec uzwojenia asynchorniczne
Silnik asynchroniczny z wirnikiem klatkowym - wirnik takze posiada uzwojenie, im szybciej tym mniejsza zmiana pola magnetycznego, brak szczotek i komutatora, zeby byla roznica musi byc zasiolony do dwoch i wiecej faz - najczesniej trojfazowe
Silniki działajace na zasadzie sily reluktancji - SILNIK KROKOWY - zebnik dazy do zmniejszenia szczeliny do minimum, zjawisko gubienia krokow
Przetworniki zwiazane z ruchem liniowym - same w sobie sa układami mechatronicznymi
REGULACJA MOCY - przykłady nastawnikow pradu: opornik regulowany, tranzystor.
OBROTOWE SILNIKI HYDRAULICZNE - z tarcza ukosna, z osia ukośną, z tarczą wahliwą, tłokowy promieniowy - zasilany wewnetrzeni, tłokowy promieniowy zasilany zewnetrzeni, silnik łopatkowy, silnik zębaty, silnik z pierścieniem zębaty,
SPOSOBY REGULACJI - przez dławienie - czesc cieszy wraca do zbiornika - SERWOZAWOR,
przez zastosowanie pompy do regulowania wydatku - STEROWANIE WYPOROWE - sterujemu ukladem o malej mocy niestety to jest wolne w porownaniu z serwozaworem
UKŁAD PNEUMATYCZNY - realizowany jako otwarty, nie wraca medium do zbiornika, w obiegu pneumatycznym stosuje się reduktory ciśnieniowe gdy cisnienie osiadnie zadana wartosc
INNE ELEMENTY NASTWCZE:
Aktory piezzoelektryczne - efekt fizykalny - przy przylozeniu do odpowiedniego piezzoelektryka wystepuje przesuniecie, napiecie znamionowe 800 = 1500 V, zastosowanie: translatory sztabowe, pasmowe elemtny gnącem silniki naddzwiekowe
Aktroy magnetostrykcyjne - po przylozeniu pola magnetycznego wystepuje zmiana wymiarow przy niezmienne objetosci, silnik falowy, zawor wtryskowy do diesla
Aktory elektreologiczne - przylozenie pola elektrycznego powoduje wzrost lepkosci cieczy, sprzegła przelaczajace, zawory, lozyska silnikow
Aktory magnetoreologiczne - j.w tyle ze przylozone jest pole megnetyczne
Aktory termobimetaliczne - z sztywno polaczonych ze soba metali o roznych rozszerzalnosciach przy podgrzewaniu wykrzywiaja sie, przelaczniki termiczne wszystkich rodzajow dla malych sil nastawczych
Aktory ze stopów z pamiecią krysztalow - nadane w pokojowych temp odksztalcenia czesci konstrukcyjne podczas podgrzewania zanika. Przelaczniki termiczne wszelkiego rodzaju, czlony nastawcze o malej dynamice.
Aktory z materiałow rozszerzalnych termicznie - podczas podgrzewania znaczny wzrost objetosci, proste napedy nastawcze dla grzejników
POSTACIE KONSTRUKCYJNE AKTOROW PIEZZO - stosowa, pasmowa, hybrydowa, bimorficzna
ROLA UKŁADÓW PROCESOROWYCH
Przyjmuje dane z sensorow, przetwarza dane oraz opracowywuje dane nastawcze. Wysyla sygnaly nastawcze odp do sytuacji
Realizowane na 3 poziomach: regulacji, nadzoru, zarządzania
Realizuje sie na wszystkich mozliwych typach komput: od mikroprocesorów, przez PLC, do PC i zlozonych ukł komputerowych
Układu I/O
Urzadzenie sterujace na podstawie kodu operacji wysyła sygnały sterujace operacja nalezy do licznika rozkaz
Proces tworza łącznie układy sterujace, jednostra arytmetyczno- logiczne i jest zdlony do wykonywania pojedynczych rozkazów
Kanału I/O umożliwiaja transmisje miedzy PCI a jednostkami sterujacymi urzadzen zewnetrznych
Pamiec wewnetrzna przechowuje dane bezposrednioa potrzebne do wykonywania operacji - dane rozkazy w postaci licz binarnych
Pamiec zewnetrzna - przechowywanie kodów programow, informacji.
Układ I/O to tez pewnego rodzaju rejestry do ktorych ma dostep jednostka centralna i inne urzadzenia. Programowo wybiera sie czy ma byc I czy O.
Waznym elementem jest oprogramowanie sprzetowe skladajace sie z: systemy operacyjnego, oprogramowania podstawowego, oprogramowania programowego, oprogramowania uzytkowego.
Stosuje sie jezyki wyzszego rzedu
Optoizolatory - sygnal elektryczny na siwatlo i odwrotnie. izolacjia rzedu kilku kV. Uzywane w ukladach przemyslowych