SUMINISTRO DE CALOR Y GAS

Y VENTILACIÓN

Novosibirsk 2008

AGENCIA FEDERAL DE EDUCACIÓN DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

ESTADO DE NOVOSIBIRSK

UNIVERSIDAD DE ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN (SIBSTRIN)

SOBRE EL. popov

AUTOMATIZACIÓN DE SISTEMAS

SUMINISTRO DE CALOR Y GAS

Y VENTILACIÓN

Tutorial

Novosibirsk 2008

SOBRE EL. popov

Automatización de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas.

Tutorial. – Novosibirsk: NGASU (Sibstrin), 2008.

El manual de capacitación examina los principios del desarrollo de esquemas de automatización y las soluciones de ingeniería existentes para la automatización de sistemas específicos de suministro y consumo de calor de calor y gas, plantas de calderas, sistemas de ventilación y sistemas de aire acondicionado de microclima.

El manual está destinado a estudiantes de la especialidad 270109 en la dirección “Construcción”.

Revisores:

- Y EN. Kostin, Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor del Departamento

suministro y ventilación de calor y gas

NGASU (Sibstrin)

– D.V. Zedgenizov, Ph.D., investigador principal laboratorios

aerodinámica minera IGD SB RAS

© Popov N.A. 2008

MJ VSH-1986, 304 p.
Se consideran los fundamentos físicos del control del proceso de producción, los fundamentos teóricos del control y la regulación, la tecnología y los equipos de automatización, los esquemas de automatización para varios sistemas TGV, los datos técnicos y económicos y las perspectivas de automatización.
Índice del libro Automatización y automatización de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas.
Prefacio.
Introducción.
Conceptos básicos de la automatización de procesos productivos.
Información general.
La importancia del control automático de los procesos productivos.
Condiciones, aspectos y etapas de la automatización.
Características de la automatización de los sistemas Tgv.
Conceptos básicos y definiciones.
Características de los procesos tecnológicos.
Definiciones basicas.
Clasificación de subsistemas de automatización.
Fundamentos de la teoría de la gestión y la regulación.
Fundamentos físicos del control y estructura de sistemas.
El concepto de gestión de procesos simples (objetos).
La esencia del proceso de gestión.
El concepto de retroalimentación.
Regulador automático y estructura del sistema de regulación automática.
Dos métodos de control.
Principios básicos de gestión.
Objeto de control y sus propiedades.
Capacidad de acumulación del objeto.
Autorregulación. La influencia de la retroalimentación interna.
Retraso.
Características estáticas del objeto.
Modo dinámico del objeto.
Modelos matemáticos de los objetos más simples.
Controlabilidad de objetos.
Métodos de investigación típicos para Asr y Asu.
El concepto de enlace en un sistema automático.
Enlaces dinámicos típicos básicos.
Método operativo en automatización.
Registro simbólico de las ecuaciones de dinámica.
Diagramas estructurales. Conexión de enlaces.
Funciones de transferencia de objetos típicos.
Equipos y equipos de automatización.
Medición y control de parámetros de procesos tecnológicos.
Clasificación de cantidades medidas.
Principios y métodos de medición (control).
Precisión y errores de medidas.
Clasificación de equipos de medida y sensores.
Características de los sensores.
Sistema estatal de dispositivos industriales y equipos de automatización.
Medios para la medida de parámetros básicos en sistemas Tgv.
Sensores de temperatura.
Sensores de humedad de gas (aire).
Sensores de presión (vacío).
Sensores de flujo.
Medición de la cantidad de calor.
Sensores de nivel entre dos medios.
Determinación de la composición química de sustancias.
Otras medidas.
Circuitos básicos para la conexión de sensores eléctricos de magnitudes no eléctricas.
Agregar dispositivos.
Métodos de transmisión de señales.
Dispositivos amplificadores-convertidores.
Impulsores hidráulicos.
Amplificadores neumáticos.
Amplificadores eléctricos. Relé.
Amplificadores electrónicos.
Amplificación multietapa.
Dispositivos ejecutivos.
Actuadores hidráulicos y neumáticos.
Actuadores eléctricos.
Dispositivos maestros.
Clasificación de reguladores según la naturaleza de la influencia de fijación.
Principales tipos de dispositivos maestros.
Acr y microcomputadoras.
Autoridades regulatorias.
Características de los cuerpos de distribución.
Principales tipos de cuerpos de distribución.
Dispositivos de regulación.
Cálculos estáticos de elementos reguladores.
Reguladores automáticos.
Clasificación de reguladores automáticos.
Propiedades básicas de los reguladores.
Reguladores continuos e intermitentes.
Sistemas de control automático.
Estática de regulación.
Dinámica de la regulación.
Procesos transitorios en Asr.
Estabilidad de la regulación.
Criterios de estabilidad.
Calidad de la regulación.
Leyes básicas (algoritmos) de regulación.
Regulación relacionada.
Características comparativas y elección del regulador.
Configuración del controlador.
Fiabilidad Asr.
Automatización en sistemas de suministro y ventilación de calor y gas.
Diseño de esquemas de automatización, instalación y operación de dispositivos de automatización.
Conceptos básicos del diseño de circuitos de automatización.
Instalación, ajuste y operación de equipos de automatización.
Control remoto automático de motores eléctricos.
Principios del control de contactores de relé.
Control de un motor eléctrico asíncrono con rotor de jaula de ardilla.
Control de un motor eléctrico con rotor bobinado.
Inversión y control de motores eléctricos de respaldo.
Equipos de circuito de control remoto.
Automatización de sistemas de suministro de calor.
Principios básicos de la automatización.
Automatización de estaciones térmicas distritales.
Automatización de unidades de bombeo.
Automatización de recarga de redes de calefacción.
Automatización de dispositivos de drenaje y condensado.
Protección automática de la red de calefacción contra el aumento de presión.
Automatización de puntos de calefacción grupales.
Automatización de sistemas de consumo de calor.
Automatización de sistemas de suministro de agua caliente.
Principios de gestión térmica de edificios.
Automatización del suministro de calor en puntos de calefacción locales.
Regulación individual del régimen térmico de locales climatizados.
Regulación de presión en sistemas de calefacción.
Automatización de salas de calderas de baja potencia.
Principios básicos de la automatización de salas de calderas.
Automatización de generadores de vapor.
Protección tecnológica de calderas.
Automatización de calderas de agua caliente.
Automatización de calderas de combustible gas.
Automatización de dispositivos de combustión de combustible de microcalderas.
Automatización de sistemas de tratamiento de agua.
Automatización de dispositivos de preparación de combustible.
Automatización de sistemas de ventilación.
Automatización de sistemas de ventilación por extracción.
Automatización de sistemas de aspiración y transporte neumático.
Automatización de dispositivos de aireación.
Métodos para regular la temperatura del aire.
Automatización de sistemas de ventilación de suministro.
Automatización de cortinas de aire.
Automatización del calentamiento del aire.
Automatización de instalaciones de clima artificial.
Fundamentos termodinámicos de la automatización Pozo.
Principios y métodos de regulación de la humedad en Wells.
Automatización de pozos centrales.
Automatización de unidades frigoríficas.
Automatización de aires acondicionados autónomos.
Automatización de sistemas de suministro de gas para el consumo de gas.
Regulación automática de presión y caudal de gas.
Automatización de instalaciones que utilizan gas.
Protección automática de tuberías subterráneas contra la corrosión electroquímica.
Automatización al trabajar con gases líquidos.
Telemecánica y despacho.
Conceptos básicos.
Construcción de circuitos de telemecánica.
Telemecánica y despacho en sistemas Tgv.
Perspectivas de desarrollo de la automatización de los sistemas Tgv.
Evaluación técnica y económica de la automatización.
Nuevas direcciones para la automatización de sistemas Tgv.
solicitud.
Literatura.
Índice de materias.

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• 3,73MB
• añadido el 18/09/2009

Libro de texto para universidades/A. A. Kalmakov, Yu Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A, Shchelkunov; Ed. V. N. Bogoslovsky. - M.: Stroyizdat, 1986 - 479 p.: enfermo.

Se describen los fundamentos teóricos, de ingeniería y metodológicos de la dinámica de los sistemas de acondicionamiento de microclima y suministro de calor y gas (HGS y SCM) como objetos de automatización. Dado el sistema operativo...

• 3,73MB
• añadido el 04/06/2011

Libro de texto para universidades/A. A. Kalmakov, Yu. Ya-Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Ed. V. N. Bogoslovsky. - M.: Stroyizdat, 1986. - 479 p.: enfermo.

Se describen los fundamentos teóricos, de ingeniería y metodológicos de la dinámica de los sistemas de acondicionamiento de microclima y suministro de calor y gas (HGS y SCM) como objetos de automatización. Teniendo en cuenta lo básico...

• 1,99MB
• añadido el 14/02/2011

Libro de texto Manual para universidades. - L., Stroyizdat, Leningrado. departamento, 1976. - 216 p.

El libro de texto describe los conceptos básicos de la teoría del control automático y describe un enfoque de ingeniería para la selección de tipos de reguladores, proporciona una descripción de los elementos de los reguladores, examina las ventajas y desventajas de los circuitos aplicados...

• 1,58MB
• añadido el 02/12/2008

Jabárovsk, 2005
Álbum n.° 1 de soluciones de diseño típicas.
"Automatización de sistemas de calefacción y
suministro de agua caliente"

Álbum nº 2 de soluciones de diseño típicas.

Materiales metodológicos para su uso.
en el proceso educativo y en el diseño de diplomas.

• 7,79MB
• añadido el 25/04/2009

Tutorial. K.: Outpost-Prim, 2005. - 560 p.

El libro de texto es una presentación del curso “Tecnología especial” para la formación de ajustadores de dispositivos, equipos y sistemas automáticos de control, regulación y control en el campo de la ventilación y el aire acondicionado.
El libro describe los principios básicos de la teoría de la autom...

• 1,22MB
• añadido el 13/12/2009

Materiales metodológicos de uso. Sin autor.
en el proceso educativo y en el diseño de diplomas para estudiantes de la especialidad 290700 “Suministro y Ventilación de Calor y Gas” de todas las formas de educación.
Jabárovsk 2004. Sin autor.

Introducción.
Sistema de ventilación con control de temperatura del aire de impulsión.
Sistema...

Automatización de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas.

Sección I. FUNDAMENTOS DE LA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS PRODUCTIVOS

Capítulo 1. Información general

1. La importancia del control automático de los procesos productivos
2. Condiciones, aspectos y etapas de la automatización.
3. Características de la automatización de los sistemas TVP.

Capítulo 2. Conceptos básicos y definiciones.

1. Características de los procesos tecnológicos.
2. Definiciones basicas
3. Clasificación de subsistemas de automatización.

Sección II. FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA DEL CONTROL Y LA REGULACIÓN

Capítulo 3. Fundamentos físicos del control y estructura de sistemas.

1. El concepto de gestión de procesos simples (objetos)
2. La esencia del proceso de gestión.
3. El concepto de retroalimentación
4. Regulador automático y estructura del sistema de regulación automática.
5. Dos métodos de control

1. principios básicos de gestión

Capítulo 4. Objeto de control y sus propiedades.

1. Capacidad de acumulación del objeto.
2. Autorregulación. Impacto de la retroalimentación interna
3. Retraso
4. Características estáticas del objeto.
5. Modo de objeto dinámico
6. Modelos matemáticos de los objetos más simples.
7. Manejabilidad de objetos

Capítulo 5. Métodos típicos para estudiar ASR y ACS.

1. El concepto de enlace en un sistema automático.
2. Enlaces dinámicos típicos básicos
3. Método operativo en automatización.
4. Representación simbólica de las ecuaciones de la dinámica.
5. Diagramas estructurales. Conexión de enlaces
6. Funciones de transferencia de objetos típicos.

Sección III. EQUIPOS Y MEDIOS DE AUTOMATIZACIÓN

Capítulo 6. Medición y control de parámetros del proceso tecnológico.

1. Clasificación de cantidades medidas.
2. Principios y métodos de medición (control)
3. Precisión y errores de medidas.
4. Clasificación de equipos de medición y sensores.
5. Características de los sensores
6. Sistema estatal de instrumentos industriales y equipos de automatización.

Capítulo 7. Medios para medir parámetros básicos en sistemas TVP.

1. Sensores de temperatura
2. Sensores de humedad de gas (aire)
3. Sensores de presión (vacío)
4. Sensores de flujo
5. Medición de calor
6. Sensores de nivel de interfaz
7. Determinación de la composición química de sustancias.
8. Otras medidas
9. Circuitos básicos para conectar sensores eléctricos de cantidades no eléctricas.
10. Agregar dispositivos
11. Métodos de transmisión de señales.

Capítulo 8. Dispositivos amplificador-convertidor

1. Impulsores hidráulicos
2. Amplificadores neumáticos
3. Amplificadores eléctricos. Relé
4. amplificadores electronicos
5. Amplificación multietapa

Capítulo 9. Actuadores

1. Actuadores hidráulicos y neumáticos.
2. Actuadores electricos

Capítulo 10. Dispositivos maestros

1. Clasificación de reguladores según la naturaleza de la influencia de fijación.
2. Principales tipos de dispositivos maestros.
3. ASR y microcomputadoras

Capítulo 11. Organismos Reguladores

1. Características de los cuerpos de distribución.
2. Principales tipos de cuerpos de distribución.
3. Dispositivos de regulación
4. Cálculos estáticos de elementos reguladores.

Capítulo 12. Reguladores automáticos

1. Clasificación de reguladores automáticos.
2. Propiedades básicas de los reguladores.

Capítulo 13. Sistemas de control automático.

1. Estática de regulación
2. Diwamicas de la regulación
3. Procesos transitorios en ASR
4. Estabilidad de la regulación
5. Criterios de estabilidad
6. Calidad de la regulación
7. Leyes básicas (algoritmos) de regulación.
8. Regulación relacionada
9. Características comparativas y elección del regulador.
10. Configuración del controlador
11. Fiabilidad del ASR

Sección IV. AUTOMATIZACIÓN EN SISTEMAS DE SUMINISTRO Y VENTILACIÓN DE CALOR Y GAS

Capítulo 14. Diseño de esquemas de automatización, instalación y operación de dispositivos de automatización.

1. Conceptos básicos del diseño de circuitos de automatización
2. Instalación, ajuste y operación de equipos de automatización.

Capítulo 15. Control remoto automático de motores eléctricos.

1. Principios del control de contactores de relé.
2. Control de un motor eléctrico asíncrono con rotor de jaula de ardilla.
3. Control de un motor eléctrico con rotor bobinado.
4. Inversión y control de motores eléctricos de reserva.
5. Hardware del circuito de control remoto

Capítulo 16. Automatización de sistemas de suministro de calor.

1. Principios básicos de la automatización.
2. Automatización de estaciones térmicas distritales.
3. Automatización de unidades de bombeo.
4. Automatización de recarga de redes de calefacción.
5. Automatización de dispositivos de drenaje y condensado.
6. Protección automática de la red de calefacción contra el aumento de presión.
7. Automatización de puntos de calefacción grupales.

Capítulo 17. Automatización de sistemas de consumo de calor.

1. Automatización de sistemas de suministro de agua caliente.
2. Principios de gestión térmica de edificios.
3. Automatización del suministro de calor en puntos de calefacción locales.
4. Regulación individual del régimen térmico de habitaciones con calefacción.
5. Regulación de presión en sistemas de calefacción.

Capítulo 18. Automatización de salas de calderas de baja potencia.

1. Principios básicos de la automatización de salas de calderas.
2. Automatización de generadores de vapor.
3. Protección tecnológica de calderas.
4. Automatización de calderas de agua caliente.
5. Automatización de calderas de combustible de gas.
6. Automatización de dispositivos de combustión de combustible de microcalderas.
7. Automatización de sistemas de tratamiento de agua.
8. Automatización de dispositivos de preparación de combustible.

Capítulo 19. Automatización de sistemas de ventilación.

1. Automatización de sistemas de ventilación por extracción.
2. Automatización de sistemas de aspiración y transporte neumático.
3. Automatización de dispositivos de aireación.
4. Métodos de control de la temperatura del aire.
5. Automatización de sistemas de ventilación de suministro.
6. Automatización de cortinas de aire.
7. Automatización del calentamiento del aire.

Capítulo 20. Automatización de instalaciones climáticas artificiales.

1. Fundamentos termodinámicos de la automatización SCR
2. Principios y métodos para regular la humedad en SCR.
3. Automatización de cajas registradoras centrales.
4. Automatización de unidades frigoríficas.
5. Automatización de aires acondicionados autónomos.

Capítulo 21. Automatización de sistemas de suministro y consumo de gas.

1. Regulación automática de la presión y el flujo de gas.
2. Automatización de plantas que utilizan gas.
3. Protección automática de tuberías subterráneas contra la corrosión electroquímica.
4. Automatización al trabajar con gases líquidos.

Capítulo 22. Telemecánica y despacho.

1. Conceptos básicos
2. Construcción de circuitos de telemecánica.
3. Telemecánica y despacho en sistemas TVP.

Capítulo 23. Perspectivas de desarrollo de la automatización de los sistemas TVP.

1. Evaluación técnica y económica de la automatización.
2. Nuevas direcciones para la automatización de sistemas TVP

La introducción generalizada de la automatización y los equipos de automatización en diversas ramas de la tecnología ha requerido el estudio de la disciplina "Automatización de procesos de producción" por parte de estudiantes de casi todas las especialidades técnicas y de ingeniería de la educación superior.

El objetivo del estudio de la disciplina es familiarizarse con los principios y métodos modernos de gestión eficaz de los procesos e instalaciones de producción, así como con los medios automáticos. Se describen los fundamentos de la teoría de control y regulación, el principio de funcionamiento y diseño de equipos de automatización, y las soluciones fundamentales básicas de los circuitos. Se utiliza en sistemas de calefacción, gas y ventilación (DHV) para aumentar la productividad laboral y ahorrar combustible y recursos energéticos.

La automatización del proceso de producción es el pináculo del equipamiento técnico en esta industria. Por lo tanto, junto con conocimientos especiales obligatorios sobre objetos de automatización, se requiere una formación seria en disciplinas fundamentales: secciones especiales de matemáticas, física, mecánica teórica, ingeniería eléctrica, etc. Una característica de la automatización es la transición de modos y cálculos estacionarios tradicionales a no estacionarios, dinámicos, característicos del campo de uso de herramientas de automatización.

El libro examina los sistemas automáticos domésticos modernos, así como algunos de los últimos desarrollos extranjeros.

La automatización utiliza una gran cantidad de material gráfico en forma de varios diagramas, por lo que la clave para dominar con éxito el curso es el conocimiento obligatorio del ABC de la automatización: los símbolos estándar. Al considerar los esquemas de automatización, el autor se limitó solo a decisiones fundamentales, brindando al lector la oportunidad de ampliar sus conocimientos utilizando literatura regulatoria y de referencia.

Basado en materiales de http://www.tgv.khstu.ru

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Introducción

1. Sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima como objetos de automatización.

2. Sistemas centralizados de suministro de calor y gas.

3. Mecanización y automatización de la producción de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas.

3.1 Automatización de sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima.

3.2 Automatización de sistemas de ventilación y aire acondicionado.

4. Equipos técnicos de automatización.

4.1 Transductores primarios (sensores)

5. Esquemas de control modernos para sistemas de aire acondicionado.

Conclusión

Lista de fuentes utilizadas

Introducción

Relevancia. Durante muchos años se ha trabajado en la creación de herramientas de automatización del suministro de calor.

El programa energético prevé un mayor aumento del nivel de centralización del suministro de calor mediante la construcción de centrales térmicas y centros de calor regionales, incluidos los autónomos.

La experiencia nacional y extranjera en el desarrollo y operación de sistemas automatizados TGS y SCM muestra que una condición indispensable para el desarrollo de la automatización es no solo la mejora de los medios técnicos de automatización, sino también un análisis integral de los modos de operación y regulación de los TGS. y los propios sistemas SCM.

En el desarrollo de los requisitos técnicos y económicos para la introducción y uso de la automatización de TGS y SCM y, en consecuencia, en el desarrollo de medios técnicos de automatización, se pueden distinguir tres períodos característicos: la etapa inicial, la etapa de automatización compleja y la etapa de los sistemas de control automatizados.

En general, la etapa inicial fue una etapa de mecanización y automatización de procesos individuales. El uso de la automatización no estaba muy extendido, el volumen de medios técnicos utilizados era pequeño y su producción no era una industria independiente. Pero fue en esta etapa que se formaron algunos principios modernos para construir niveles inferiores de automatización y, en particular, las bases del control remoto moderno que utiliza motores eléctricos, neumáticos e hidráulicos para accionar válvulas de cierre y control.

La transición a la segunda etapa, la automatización integral de la producción, se produjo en condiciones de aumento de la productividad laboral, consolidación de las capacidades unitarias de unidades e instalaciones y desarrollo de la base material, científica y técnica de la automatización. La tercera etapa (moderna) del desarrollo de la automatización se caracteriza como la etapa de los sistemas de control automatizados (ACS), cuyo surgimiento coincidió con el desarrollo y difusión de la tecnología informática. En esta etapa, resulta aconsejable automatizar funciones de control cada vez más complejas. La difusión de los sistemas de control automatizados modernos está determinada en gran medida por el estado de la tecnología de visualización de información. Los indicadores de rayos catódicos (pantallas) se están convirtiendo en medios prometedores para mostrar información. La nueva tecnología de visualización de información permite abandonar los voluminosos diagramas mímicos y reducir drásticamente el número de dispositivos, paneles de señales e indicadores en cuadros de distribución y paneles de control.

Debido a la variedad de tipos necesarios de instrumentos y dispositivos, es aconsejable que aparezcan en el marco de los complejos GSP de un perfil más estrecho, diseñados para realizar tareas de ingeniería individuales. Los complejos tienen una amplia funcionalidad que le permite crear sistemas automatizados de control de procesos de una amplia variedad de complejidad y estructura, incluso en los sistemas TGS y SCM.

El objetivo de este trabajo es estudiar la automatización y mecanización de la producción de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas.

Para lograr este objetivo se deben resolver las siguientes tareas:

Estudiar sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima como objetos de automatización, sistemas centralizados de suministro de calor y gas;

Investigación sobre mecanización y automatización de la producción de sistemas de ventilación y suministro de calor y gas;

Considere los medios técnicos de automatización;

Describir esquemas de control modernos para sistemas de aire acondicionado.

1. Sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima como objetos de automatización.

El complejo de sistemas de ingeniería para el suministro de calor y gas y el acondicionamiento del microclima está diseñado para generar energía térmica, transportar agua caliente, vapor y gas a través de redes de calor y gas a los edificios y utilizar estos portadores de energía para mantener en ellos parámetros microclimáticos específicos, para la producción y necesidades económicas. El diagrama de bloques del sistema de acondicionamiento de microclima y suministro de calor y gas (HGS y CM) se presenta en la Figura 1.

Figura 1 - Diagrama de bloques del sistema de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima (TGS y CM)

1 - edificios residenciales y públicos; 2 - naves industriales; 3 - planta combinada de calor y energía (sala de calderas); GDS - estación de distribución de gas; GRP - punto de control de gas; TsTP - punto de calefacción central; CO - sistema de calefacción; SGV - sistema de suministro de agua caliente; SV - sistema de ventilación; SUVV - sistema de recuperación de calor del aire de escape; SHS - sistema de refrigeración; SCV - sistema de aire acondicionado (confort y tecnológico).

El esquema general básico de TGS y KM se puede dividir en dos partes: la primera consta de sistemas externos centralizados de suministro de calor y gas, la segunda, al ser un consumidor de energía, incluye el edificio y los sistemas de ingeniería internos para garantizar el microclima, la economía y la producción. necesidades.

2. Sistemas centralizados de suministro de calor y gas.

El suministro de calor confiable y económico a todas las categorías de consumidores se logra mediante la gestión del funcionamiento del suministro de calor centralizado. El objetivo del control es proporcionar a los consumidores el flujo de refrigerante requerido a una temperatura determinada, es decir, asegurando las condiciones hidráulicas y cálidas requeridas del sistema. Esto se logra manteniendo valores de presión específicos, diferencias de presión de temperatura t en diferentes puntos del sistema. Los cambios de temperatura de acuerdo con los cambios en el consumo de calor de los edificios se llevan a cabo en una central térmica o en una sala de calderas. El refrigerante de la central térmica se transporta a través de las redes principales de calefacción hasta los barrios y luego a través de las redes de distribución o de calefacción de viviendas hasta los edificios o un grupo de edificios. En las grandes redes de calefacción, especialmente en las urbanas, donde hay una fuerte fluctuación en la caída de presión del refrigerante, el régimen hidráulico es muy inestable. Para garantizar el funcionamiento hidráulico normal de las redes de calefacción, es necesario que los consumidores mantengan dicha caída de presión del refrigerante, que en todos los casos debe exceder el valor mínimo requerido para el funcionamiento normal de las instalaciones consumidoras de calor, intercambiadores de calor, mezcladores, y bombas. En este caso, el consumidor recibirá el flujo de refrigerante requerido a una temperatura determinada.

Dado que es imposible proporcionar las condiciones hidráulicas y térmicas necesarias para numerosos consumidores de calor a través del control centralizado en una central térmica o sala de calderas, se utilizan etapas intermedias para mantener la temperatura y la presión del agua: puntos de calefacción central (CHS). La temperatura del refrigerante después de la estación de calefacción central es de 70-150 0 C utilizando bombas mezcladoras o calentadores de agua. En las entradas de los abonados, en presencia de estaciones de calefacción central, sin preparación del refrigerante, se realiza un modo local de suministro de calor para calefacción en ascensores o intercambiadores de calor. En redes de calefacción de larga distancia con terreno desfavorable, existe la necesidad de construir subestaciones de bombeo, que generalmente son un paso adicional para mantener el régimen hidráulico requerido de la red de calefacción a las subestaciones manteniendo la presión frente a la bomba. Para el funcionamiento normal de una planta de tratamiento térmico, es necesario mantener un nivel determinado de condensado H en calentadores de agua de vapor y desaireadores de agua de reposición.

3. Mecanización y automatización de sistemas productivossuministro y ventilación de calor y gasYlaciones

3.1 Automatización de sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima.

De acuerdo con las instrucciones y prácticas de diseño existentes, el diseño de un sistema de control automático de procesos contiene partes gráficas (dibujos y diagramas) y de texto:

La parte gráfica del proyecto incluye:

1) diagrama funcional de control de procesos, regulación automática, control y señalización;

2) dibujos de vistas generales de cuadros y paneles de control;

3) Circuitos básicos eléctricos, neumáticos, hidráulicos de control, regulación y señalización automática. En el proceso de diseño de detalle se desarrollan materiales gráficos:

1) diagramas esquemáticos de suministro de energía a dispositivos;

2) esquemas de instalación de cuadros, consolas y cajas de conexiones;

3) diagramas de cableado eléctrico y de tuberías externos;

4) dibujos de la ubicación de equipos, cableado eléctrico y de tuberías;

5) planos de instalación de equipos, dispositivos auxiliares, tableros de distribución y paneles de control.

Los datos iniciales para el diseño están contenidos en las especificaciones técnicas para el desarrollo de un sistema de control automático de procesos.

Los elementos principales de la tarea son una lista de objetos de automatización: unidades e instalaciones tecnológicas, así como las funciones que realiza el sistema de control y regulación, que asegura la automatización de la gestión de estos objetos.

La tarea contiene una serie de datos que definen los requisitos y características generales del sistema y también describen los objetos de control. Esta parte de la tarea consta de tres secciones:

1) justificación del desarrollo;

2) condiciones de funcionamiento del sistema;

3) descripción del proceso tecnológico.

El diagrama funcional de monitorización y control automático tiene como objetivo mostrar las principales decisiones técnicas que se toman a la hora de diseñar un sistema de automatización de procesos. Es uno de los documentos principales del proyecto y se incluye en su composición al desarrollar la documentación técnica en todas las etapas del diseño. En el proceso de desarrollo de un diagrama funcional, se forman la estructura del sistema creado y las conexiones funcionales entre el objeto de control (el proceso tecnológico y el hardware del sistema), los dispositivos de control y la recopilación de información sobre el estado del proceso tecnológico (Fig. 2).

Figura 2. - Estructura de colocación de zonas del diagrama funcional de monitoreo y control automático.

Al crear un diagrama funcional, determine:

1) un nivel adecuado de automatización del proceso tecnológico;

2) principios de organización del control y gestión del proceso tecnológico;

3) equipos tecnológicos controlados de forma automática, remota o en ambos modos según las instrucciones del operador;

4) lista y significado de parámetros controlados y ajustables;

5) métodos de control, leyes de regulación y gestión;

6) el alcance de la protección automática y el bloqueo de los circuitos de control autónomos de las unidades tecnológicas;

7) un conjunto de equipos técnicos de automatización, el tipo de energía para transmitir información;

8) Ubicación de equipos en equipos tecnológicos, en cuadros de distribución y paneles de control.

Además, el diagrama proporciona explicaciones textuales que reflejan el propósito y las características de las unidades tecnológicas, los valores de los parámetros controlados y ajustables, las condiciones de bloqueo y alarma. El diagrama funcional es el documento principal del proyecto.

3.2 Automatización de sistemas de ventilación y aire acondicionado.

Los requisitos modernos para los sistemas automatizados de ventilación (AV) y aire acondicionado (ACV) contienen dos condiciones contradictorias: la primera es la simplicidad y confiabilidad de operación, la segunda es la alta calidad de operación.

El principio fundamental en la organización técnica del control automático de SV y SCR es el diseño funcional de la estructura jerárquica de las tareas de protección, regulación y control a realizar.

Cualquier SCR industrial debe estar equipado con elementos y dispositivos de arranque y parada automáticos, así como dispositivos de protección de emergencia. Este es el primer nivel de automatización VCS.

El segundo nivel de automatización SCR es el nivel de estabilización de los modos de funcionamiento del equipo.

Actualmente se está desarrollando e implementando con éxito en la industria la implementación técnica del tercer nivel jerárquico (SV y SCR).

La resolución de problemas del tercer nivel de la ecuación está asociada al procesamiento de información y la formación de acciones de control mediante la resolución de funciones lógicas discretas o la realización de una serie de cálculos específicos.

La estructura de tres niveles de la implementación técnica de la gestión y regulación del funcionamiento de SCS permite organizar el funcionamiento de los sistemas en función de las características específicas de la empresa y sus servicios operativos. La regulación de los sistemas de aire acondicionado se basa en el análisis de procesos térmicos estacionarios y no estacionarios. La tarea adicional es automatizar el esquema de control tecnológico adoptado para SCR, que garantizará automáticamente el modo de funcionamiento especificado y la regulación de los elementos individuales y del sistema en su conjunto en un modo óptimo.

El mantenimiento separado o combinado de modos de funcionamiento específicos de los SCR se lleva a cabo mediante instrumentos y dispositivos de automatización, formando bucles de control local simples y sistemas de control automático (ACS) complejos de múltiples circuitos. La calidad del funcionamiento del ACS está determinada principalmente por el cumplimiento de los parámetros microclimáticos creados en las instalaciones de un edificio o estructura con sus valores requeridos y depende de la elección correcta tanto del esquema tecnológico como de su equipamiento, y de los elementos del sistema de control automático de este esquema.

Regulación según modo óptimo

Recientemente, se ha comenzado a utilizar un método para regular el sistema de aire acondicionado según el modo óptimo (desarrollado por A. Ya. Kreslin), que en muchos casos permite evitar el recalentamiento del aire enfriado en la cámara de riego, así como utilizar de forma más racional el calor del aire recirculado. En un momento dado, el aire de la unidad de aire acondicionado se somete a un tratamiento de calor y humedad en una secuencia tal que el consumo de calor y frío sea el mínimo.

El método de regular los sistemas de aire acondicionado según el modo óptimo es más eficiente energéticamente. Sin embargo, cabe señalar que la implementación de la regulación mediante el método de modos óptimos requiere una automatización más compleja, lo que dificulta su aplicación práctica.

Método de control cuantitativo de sistemas de aire acondicionado. La esencia del método es regular la capacidad de calefacción y refrigeración de las unidades de aire acondicionado cambiando el caudal del aire procesado.

El control del flujo de aire se lleva a cabo cambiando el rendimiento del ventilador cambiando la velocidad del rotor del motor eléctrico, usando acoplamientos hidráulicos o eléctricos ajustables (que conectan el motor eléctrico al ventilador) y usando paletas guía delante de los ventiladores.

La regulación de los sistemas de aire acondicionado (ver Fig. 3) se logra mediante bucles de control. Un elemento sensible al termostato instalado en el área de trabajo de la habitación o en el conducto de escape detecta las desviaciones de temperatura. El termostato controla el calentador de aire de la segunda etapa de calefacción VP 2 normalmente regulando el suministro de refrigerante mediante la válvula K.

La humedad del aire constante en la habitación está garantizada por dos termostatos de punto de rocío, cuyos elementos sensibles perciben las desviaciones en la temperatura del aire después de la cámara de riego o del agua en su recipiente. El termostato del punto de rocío de invierno controla secuencialmente la válvula K 2 del calentador de aire de la primera etapa de calefacción VP 1 y las válvulas de aire (compuertas) K, K 4, K;. El termostato de punto de rocío de verano controla el suministro de agua fría desde la unidad de refrigeración a la cámara de riego mediante la válvula K 6.

Para regular con mayor precisión la humedad del aire, se utilizan reguladores de humedad, cuyos elementos sensibles se instalan en el interior. Los reguladores de humedad controlan las válvulas K 2 -K 6 en la misma secuencia que los termostatos de punto de rocío.

Figura 3.- Sistema de aire acondicionado de primera circulación, funcionamiento todo el año:

a) esquema de SCR; b) procesos de tratamiento de aire en el diagrama I-d; c) cronogramas de regulación; PV - ventilador de suministro; BB - extractor de aire; norte - bomba.

sensor de microclima de control de automatización

4. Equipos técnicos de automatización.

Como resultado del control, es necesario establecer si el estado real (propiedad) del objeto de control satisface los requisitos tecnológicos especificados. El seguimiento de los parámetros del sistema se realiza mediante instrumentos de medición.

La esencia de la medición es obtener información cuantitativa sobre los parámetros comparando el valor actual de un parámetro tecnológico con un valor determinado tomado como unidad. El resultado del control es una idea de las características cualitativas de los objetos controlados.

El conjunto de dispositivos con ayuda de los cuales se realizan las operaciones de control automático se denomina sistema de control automático (ACS).

En los ACS modernos, la información de medición de los instrumentos a menudo va directamente a los dispositivos de control automático.

En estas condiciones se utilizan principalmente instrumentos de medida eléctricos, que presentan las siguientes ventajas:

1) facilidad para cambiar la sensibilidad en un amplio rango del valor medido;

2) baja inercia de los equipos eléctricos o un amplio rango de frecuencia, lo que permite medir cantidades que cambian lenta y rápidamente en el tiempo;

3) la capacidad de medir a distancia, en lugares inaccesibles, centralización y medición simultánea de numerosas cantidades de diferente naturaleza;

4) la posibilidad de completar los sistemas automáticos y de medición a los que sirven a partir de bloques del mismo tipo de equipo eléctrico, lo cual es de suma importancia para la creación de IMS (sistemas de información de medición).

Método de medición, es decir el conjunto de transformaciones de medición individuales necesarias para percibir información sobre el tamaño del valor medido y transformarlo en la forma necesaria para el destinatario de la información se puede representar más claramente en forma de un diagrama funcional (Fig. 4).

Figura 4 - Diagrama funcional del método de medición.

Un dispositivo de medición suele dividirse estructuralmente en tres unidades independientes: un sensor, un dispositivo de medición y un indicador (o registrador), que pueden colocarse por separado y conectarse entre sí mediante un cable u otra línea de comunicación.

El sensor de un dispositivo para medir una determinada cantidad es una combinación constructiva de varios transductores de medida colocados directamente cerca del objeto de medición. Mediante transmisión remota, el resto del equipo de medida (circuitos de medida, amplificador, fuentes de alimentación, etc.), habitualmente denominado dispositivo de medida, se fabrica en forma de una unidad estructural independiente, que se puede colocar en condiciones más favorables. Requisitos para la última parte del dispositivo de medición, es decir. a su índice (registrador) están determinados por la facilidad de uso de la información recibida.

En SAC, el sensor se denomina dispositivo primario. Está conectado mediante una línea de comunicación a un dispositivo secundario que combina un dispositivo de medición y un indicador. El mismo dispositivo secundario se puede utilizar para monitorear varias cantidades (parámetros). En un caso más general, varios convertidores primarios (sensores) están conectados a un dispositivo secundario.

Los métodos de transformación de medidas se dividen en dos clases principales, fundamentalmente diferentes: el método de transformación directa y el método de transformación de equilibrio.

El método de conversión directa se caracteriza por el hecho de que todas las conversiones de información se realizan en una sola dirección directa: desde el valor de entrada X, a través de una serie de transductores de medida P 1, P 2 ... hasta el valor de salida Y: El método se caracteriza por una precisión relativamente baja (Fig. 5, A).

El método de equilibrio utiliza dos circuitos convertidores: un circuito de conversión directa P 1, P 2 ..., ... y un circuito de conversión inversa que consta de un convertidor c.

Figura 5 - Método de equilibrio

Los dispositivos secundarios, de acuerdo con el método de medición utilizado en ellos, se dividen en dispositivos de conversión directa y dispositivos de equilibrio. Utilizando el método de conversión directa, se construyó un dispositivo para medir la temperatura utilizando un termopar y un milivoltímetro, un logometro, un dispositivo magnético-eléctrico de corriente continua con un par de contrapeso eléctrico (Fig. 6, a, b).

Figura 6 - Circuito de medición de temperatura utilizando un termopar y un milivoltímetro (a) y un circuito de ratiometro (b)

La principal ventaja del logometro es la independencia de las lecturas del dispositivo de la tensión de alimentación E.

En los sistemas TGS y SCM se utilizan ampliamente dispositivos de equilibrio con circuitos de medición de equilibrio y compensación en puente.

Como dispositivo secundario se utiliza un puente con un proceso de equilibrio automático: un puente automático.

En TGS y SCM, los puentes automáticos se utilizan para medir la temperatura, así como el flujo de sustancias, la presión, el nivel de líquido, la humedad y muchas otras cantidades no eléctricas.

Los potenciómetros automáticos también se utilizan ampliamente como dispositivos secundarios. Los potenciómetros automáticos se utilizan para medir cantidades eléctricas y no eléctricas, que previamente pueden convertirse en tensión o corriente continua fem.

Los dispositivos transformadores diferenciales automáticos se utilizan ampliamente como dispositivos secundarios en sistemas TGS y SCM. Se utilizan para medir cantidades no eléctricas: presión, nivel de flujo, presión, etc. (modificaciones de eficiencia, aumento de presión, aumento de presión).

Según su diseño y finalidad, los dispositivos secundarios se dividen en dos grupos:

a) indicar, dar información sobre el valor instantáneo del parámetro medido.

b) indicar y registrar automáticamente, realizar mediciones instantáneas y registrar el valor del parámetro medido en papel gráfico.

4.1 Transductores primarios (sensores)

Según el principio de funcionamiento, los sensores utilizados en SAS eléctricos se pueden dividir en dos grupos: paramétricos y generadores.

En los sensores paramétricos (resistencias térmicas, resistencias de deformación, fotorresistencias, sensores capacitivos), la cantidad controlada se convierte en un parámetro del circuito eléctrico: resistencia, inductancia, capacitancia, inductancia mutua.

En los sensores del generador se convierten directamente varios tipos de energía en energía eléctrica. Los sensores del generador incluyen sensores termoeléctricos (termopares), sensores de inducción basados ​​​​en el fenómeno de la inducción electromagnética, piezoeléctricos, fotoeléctricos, etc.

Según el tipo de valor de salida, los sensores utilizados en SAC se pueden dividir en grupos en los que el parámetro controlado se convierte en los siguientes valores:

1) resistencia óhmica;

2) capacidad;

3) inductancia;

4) la magnitud de la corriente continua (voltaje);

5) amplitud de la corriente alterna (voltaje), etc.

Esta clasificación le permite seleccionar los dispositivos de medición más adecuados.

Según el tipo de cantidades de entrada, los sensores utilizados en los sistemas TGS y SCM se dividen en los siguientes grupos principales:

1) sensores de temperatura y flujo de calor;

2) sensores de humedad y entalpía del aire húmedo;

3) sensores de nivel;

4) sensores de presión;

5) sensores de flujo;

6) sensores para analizar la composición de la sustancia.

Los sensores son uno de los elementos funcionales más importantes de cualquier sistema de control. Sus propiedades y características suelen determinar en gran medida el funcionamiento del SAC en su conjunto.

5. Esquemas de control modernos para sistemas de aire acondicionado.

Control en cascada de SCR. Se puede aumentar la precisión de la estabilización de los parámetros del microclima sintetizando la estabilización con corrección de las desviaciones de la temperatura y la humedad relativa especificadas en la habitación. Esto está garantizado por la transición de sistemas de estabilización en cascada de circuito simple a sistemas de estabilización en cascada de circuito doble. Los sistemas de estabilización en cascada, en esencia, deberían ser los principales sistemas para regular la temperatura y la humedad del aire.

Figura 7. - Esquema funcional del sistema de control en cascada para SCR

Este regulador mantiene en un nivel determinado un cierto valor auxiliar del punto intermedio del objeto controlado. Dado que la inercia de la sección controlada del primer bucle de control es insignificante, en este bucle se puede alcanzar una velocidad relativamente alta. El primer circuito se llama estabilizador, el segundo, correctivo. En la figura 1 se muestra un diagrama funcional de un sistema de estabilización en cascada continua para SCR de flujo directo. 7. La estabilización de los parámetros del aire se realiza mediante sistemas de dos etapas.

Conclusión

Al finalizar el trabajo realizado se pueden extraer las siguientes conclusiones. La automatización de la producción, así como los sistemas de ventilación, es el uso de un conjunto de herramientas que permiten llevar a cabo los procesos de producción sin la participación directa de una persona, pero bajo su control. La automatización de los procesos de producción conduce a una mayor producción, menores costos y una mejor calidad del producto.

Un sistema de calefacción central (CHS) es un complejo de un generador de calor (CHP o sala de calderas) y redes de calefacción (sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado y suministro de agua caliente).

En redes de calefacción de larga distancia con terreno desfavorable, existe la necesidad de construir subestaciones de bombeo, que generalmente son un paso adicional para mantener el régimen hidráulico requerido de la red de calefacción a las subestaciones manteniendo la presión frente a la bomba. De acuerdo con las instrucciones existentes y la práctica de diseño, el diseño de un sistema de control automático de procesos contiene partes gráficas (dibujos y diagramas) y de texto.

Para la gestión de la calidad de cualquier proceso tecnológico, es necesario controlar varias cantidades características, denominadas parámetros del proceso.

En los sistemas de suministro de calor y gas y acondicionamiento de microclima, los principales parámetros son la temperatura, los flujos de calor (general, radiación, etc.), la humedad, la presión, el caudal, el nivel del líquido y algunos otros.

El funcionamiento de los sistemas en cascada se basa en la regulación no por uno, sino por dos reguladores, y el regulador que controla la desviación de la variable controlada principal del valor establecido no actúa sobre el regulador del objeto, sino sobre el sensor del regulador auxiliar.

El objetivo final de la automatización de procesos tecnológicos es el desarrollo e implementación de sistemas automatizados de control de procesos en producción, que permitan mantener un determinado régimen tecnológico. Para construir un sistema de automatización industrial moderno, el proceso tecnológico debe estar equipado con medios técnicos.

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Automatización de procesos de suministro y ventilación de calor y gas.

1. Los sistemas microclimáticos como objetos de automatización.

El mantenimiento de los parámetros microclimáticos especificados en edificios y estructuras está garantizado por un complejo de sistemas de ingeniería para el suministro de calor y gas y el acondicionamiento del microclima. Este complejo produce energía térmica, transporta agua caliente, vapor y gas a través de redes de calor y gas a los edificios y utiliza estos recursos energéticos para las necesidades productivas y económicas, así como para mantener en ellos los parámetros microclimáticos especificados.

El sistema de suministro de calor y gas y acondicionamiento del microclima incluye sistemas externos centralizados de suministro de calor y suministro de gas, así como sistemas de ingeniería internos (ubicados dentro del edificio) para satisfacer las necesidades microclimáticas, económicas y de producción.

El sistema de suministro de calor centralizado incluye generadores de calor (CHP, salas de calderas) y redes de calefacción a través de las cuales se suministra calor a los consumidores (sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado y suministro de agua caliente).

El sistema centralizado de suministro de gas incluye redes de gas de alta, media y baja presión, estaciones de distribución de gas (GDS), puntos de control de gas (GRP) e instalaciones (GRU). Está diseñado para suministrar gas a instalaciones generadoras de calor, así como a edificios residenciales, públicos e industriales.

El sistema de acondicionamiento de microclima (MCS) es un conjunto de medios que sirven para mantener los parámetros de microclima especificados en las instalaciones de los edificios. SCM incluye sistemas de calefacción (HS), ventilación (SV) y aire acondicionado (AAC).

El modo de suministro de calor y gas es diferente para los distintos consumidores. Así, el consumo de calor para calefacción depende principalmente de los parámetros del clima exterior, y el consumo de calor para el suministro de agua caliente está determinado por el consumo de agua, que varía a lo largo del día y del día de la semana. El consumo de calor para ventilación y aire acondicionado depende tanto del modo de funcionamiento de los consumidores como de los parámetros del aire exterior. El consumo de gas varía según el mes del año, el día de la semana y la hora del día.

El suministro fiable y económico de calor y gas a diversas categorías de consumidores se logra mediante el uso de varias etapas de control y regulación. El control centralizado del suministro de calor se lleva a cabo en una central térmica o en una sala de calderas. Sin embargo, no puede proporcionar las condiciones hidráulicas y térmicas necesarias para numerosos consumidores de calor. Por lo tanto, las etapas intermedias se utilizan para mantener la temperatura y la presión del refrigerante en los puntos de calefacción central (CHS).

El funcionamiento de los sistemas de suministro de gas se controla manteniendo una presión constante en partes individuales de la red, independientemente del consumo de gas. La presión requerida en la red se garantiza mediante la reducción de gas en el sistema de distribución de gas, la unidad de fracturación hidráulica y la unidad de distribución de gas. Además, GDS y GRP cuentan con dispositivos para cortar el suministro de gas en caso de un aumento o disminución inaceptable de la presión en la red.

Los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado ejercen influencias reguladoras sobre el microclima para que sus parámetros internos cumplan con los valores estandarizados. El sistema de calefacción garantiza el mantenimiento de la temperatura del aire interior dentro de límites especificados durante el período de calefacción y se logra cambiando la cantidad de calor transferido a la habitación mediante los dispositivos de calefacción. Los sistemas de ventilación están diseñados para mantener valores aceptables de los parámetros del microclima en una habitación en función de requisitos confortables o tecnológicos para los parámetros del aire interior. La regulación del funcionamiento de los sistemas de ventilación se lleva a cabo cambiando los caudales de aire de suministro y escape. Los sistemas de aire acondicionado garantizan el mantenimiento de parámetros microclimáticos óptimos en la habitación en función de los requisitos de confort o tecnológicos.

Los sistemas de suministro de agua caliente (HSS) proporcionan a los consumidores agua caliente para las necesidades domésticas y económicas. La tarea de controlar el sistema de suministro de agua es mantener la temperatura del agua especificada por el consumidor durante su consumo variable.

2. Enlace al sistema automatizado

Cualquier sistema automático de control y regulación consta de elementos individuales que realizan funciones independientes. Así, los elementos de un sistema automatizado se pueden dividir según su finalidad funcional.

En cada elemento se lleva a cabo la transformación de las posibles cantidades físicas que caracterizan el curso del proceso de regulación. El número más pequeño de tales cantidades para un elemento es dos. Una de estas cantidades es la entrada y la otra es la salida. La transformación de una cantidad en otra que se produce en la mayoría de los elementos tiene una sola dirección. Por ejemplo, en un gobernador centrífugo, cambiar la velocidad del eje hace que el embrague se mueva, pero mover el embrague mediante una fuerza externa no provocará un cambio en la velocidad del eje. Los elementos del sistema que tienen un grado de libertad se denominan enlaces dinámicos elementales.

El objeto de control puede considerarse como uno de los enlaces. Un diagrama que refleja la composición de los enlaces y la naturaleza de la conexión entre ellos se llama diagrama estructural.

La relación entre las cantidades de salida y de entrada de un vínculo dinámico elemental en condiciones de equilibrio se denomina característica estática. La transformación dinámica (en el tiempo) de cantidades en un vínculo está determinada por la ecuación correspondiente (generalmente diferencial), así como por el conjunto de características dinámicas del vínculo.

Los eslabones que forman parte de un determinado sistema automático de control y regulación pueden tener diferentes principios de funcionamiento, diferentes diseños, etc. La clasificación de los enlaces se basa en la naturaleza de la relación entre las cantidades de entrada y salida en el proceso transitorio, que está determinada por el orden de la ecuación diferencial que describe la transformación dinámica de la señal en el enlace. Con esta clasificación, toda la variedad constructiva de enlaces se reduce a un pequeño número de sus tipos principales. Veamos los principales tipos de enlaces.

El enlace amplificador (libre de inercia, ideal, proporcional, capacitivo) se caracteriza por la transmisión instantánea de señales de entrada a salida. En este caso, el valor de salida no cambia con el tiempo y la ecuación dinámica coincide con la característica estática y tiene la forma

Aquí x, y son las cantidades de entrada y salida, respectivamente; k - coeficiente de transmisión.

Ejemplos de eslabones de refuerzo incluyen una palanca, una transmisión mecánica, un potenciómetro y un transformador.

El enlace retrasado se caracteriza por el hecho de que el valor de salida repite el valor de entrada, pero con un retraso Lt.

y(t) = x(t-Am).

Aquí t es la hora actual.

Un ejemplo de enlace rezagado es un dispositivo de transporte o una tubería.

El enlace aperiódico (inercial, estático, capacitivo, relajación) convierte la cantidad de entrada de acuerdo con la ecuación

Aquí G es un coeficiente constante que caracteriza la inercia del enlace.

Ejemplos: habitación, calentador de aire, tanque de gas, termopar, etc.

El enlace oscilatorio (de dos condensadores) convierte la señal de entrada en una señal oscilatoria. La ecuación dinámica del enlace oscilatorio tiene la forma:

Aquí Ti, Tg son coeficientes constantes.

Ejemplos: manómetro diferencial de flotador, válvula neumática de diafragma, etc.

El enlace integrador (astático, neutro) convierte la señal de entrada de acuerdo con la ecuación

Un ejemplo de enlace integrador es un circuito eléctrico con inductancia o capacitancia.

El enlace diferenciador (pulso) genera una señal en la salida que es proporcional a la tasa de cambio del valor de entrada. La ecuación dinámica del enlace tiene la forma:

Ejemplos: tacómetro, amortiguador en transmisiones mecánicas. La ecuación generalizada de cualquier eslabón, objeto de control o sistema automatizado en su conjunto se puede representar como:

donde a, b son coeficientes constantes.

3. Procesos transitorios en sistemas de control automático. Características dinámicas de los enlaces.

El proceso de transición de un sistema u objeto de regulación de un estado de equilibrio a otro se denomina proceso de transición. El proceso transitorio se describe mediante una función que se puede obtener resolviendo la ecuación dinámica. La naturaleza y duración del proceso de transición están determinadas por la estructura del sistema, las características dinámicas de sus vínculos y el tipo de influencia perturbadora.

Las perturbaciones externas pueden ser diferentes, pero al analizar un sistema o sus elementos, se limitan a formas típicas de influencia: un único cambio gradual (en forma de salto) en el tiempo de una cantidad de entrada o su cambio periódico de acuerdo con una ley armónica.

Las características dinámicas de un vínculo o sistema determinan su respuesta a estas formas típicas de influencia. Estos incluyen características de transición, amplitud-frecuencia, fase-frecuencia, amplitud-fase. Caracterizan las propiedades dinámicas de un enlace o de un sistema automatizado en su conjunto.

La respuesta transitoria es la respuesta de un enlace o sistema a una acción de un solo paso. Las características de frecuencia reflejan la respuesta de un enlace o sistema a oscilaciones armónicas de una cantidad de entrada. La respuesta amplitud-frecuencia (AFC) es la dependencia de la relación entre las amplitudes de las señales de salida y entrada de la frecuencia de oscilación. La dependencia del cambio de fase de las oscilaciones de las señales de salida y entrada con la frecuencia se denomina característica de fase-frecuencia (PFC). Combinando ambas características mencionadas en un gráfico, obtenemos una respuesta de frecuencia compleja, que también se llama respuesta de fase de amplitud (APC).