Элементы автоматики для использования информации

Варианты заданий для выполнения контрольной работы

Вариант №01

1) Основные преимущества автоматизированных производств. Основные методы автоматизации производственных процессов.

2) Автоматические регуляторы. Назначение, классификация. Схемы регуляторов прямого и косвенного действия. Работа схем.

Задача

Определить время срабатывания и время отпускания электромагнитного реле при следующих данных:

а) напряжение питания реле U = 24 В;

б) сопротивление обмотки R=1000 Ом;

в) индуктивность катушки L = 22 Гн, при притянутом якоре L1= 4, 5 Гн;

г) ток срабатывания реле Icp = 6 мА; ток возвратa Iвр = 5, 2 мА.

Вариант №02

1) Назначение и классификация элементов автоматики. Первичные элементы автоматики. Назначение, классификация.

2) Промежуточные элементы. Назначение, классификация. Вычислительные элементы. Назначение, классификация, схема элемента и его работа.

Задача

Определить термо-ЭДС на концах термопары хромель- копель при температуре 500°С, если термо-ЭДС хромеля в паре с плати­ной (при t1 = 100°С - рабочие концы и t2 = 0°С - свободные концы) равно + 2, 95 мВ, а копеля - 4, 0 мВ. Поправкой на температу­ру свободного конца пренебречь.

Вариант №03

1) Конечные элементы. Назначение, классификация. Запоминающие элементы. Назначение, классификация.

2) Основные характеристики элементов автоматики. Командные датчики перемещений. Устройство, работа, виды, применение.

Задача.

Определить коэффициент усиления по мощности магнитного усилителя с внешней обратной связью при следующих данных:

а) число витков рабочей обмотки Wp = 1000;

б) число витков обмотки управления Wy= 1600;

в) число витков обмотки обратной связи Wo.c= 600

г) коэффициент усиления по напряжению без обратной связи К_и =1, 5.

Вариант №04

1) Измерительные датчики перемещений. Схема и работа индуктивного датчика одинарного и дифференциального типа. Реостатное и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинства и недостатки.

2) Реостатное и потенциометрические датчики перемещения. Устройство, работа, схема включения. Достоинства и недостатки.

Задача.

Определить время срабатывания и время отпускания электромагнитного реле при следующих данных:

а) напряжение питания реле U = 24 В;

б) сопротивление обмотки R=1000 Ом;

в) индуктивность катушки L = 22 Гн, при притянутом якоре L1= 4, 5 Гн;

г) ток срабатывания реле Icp = 6 мА; ток возвратa Iвр = 5, 2 мА

Вариант №05

1) Датчики углов поворота на сельсинах. Устройство, работа, схема включения.

2) Тахогенераторные датчики скорости вращения. Устройство, работа, характеристики

Задача

Определить общую длину потенциометрического датчика со средней точкой, общее сопротивление, число витков при следующих данных:

а) напряжение источника постоянного тока U = 24 В;

б) при минимальном перемещении Δ L= 0, 8 мм

требуемое изменение напряжения Δ U = 0, 5 В;

в) в качестве обмоточного провода выбран константан диаметром d = 0, 15 мм о допустимой плотностью тока j= 3^А/мм2.

Построить характеристику датчика (зависимость выходного напряжения от положения движка).

Вариант №06

1) Частотные и индукционные датчики скорости вращения. Устройство, работа.

2) Тензометрические датчики усилий. Устройство, работа, схема включения.

Задача

Определить статический, динамический и относительный коэффициент преобразования элемента, если известно, что при измене­нии входного сигнала с 12 мА до 14 мА выходной сигнал соответственно изменился о 600 мА до 700 мА.

Вариант №07

1) Датчики уровня сыпучих материалов. Схемы действия датчиков.

2) Датчики для измерения влажности воздуха в сушильных камерах и древесины. Схема влагомеров.

Задача.

Определить термо-ЭДС на концах термопары хромель- копель при температуре 500°С, если термо-ЭДС хромеля в паре с плати­ной (при t1 = 100°С - рабочие концы и t2 = 0°С - свободные концы) равно + 2, 95 мВ, а копеля - 4, 0 мВ. Поправкой на температу­ру свободного конца пренебречь.

Вариант №08

1) Электромеханическое реле как усилитель. Устройство реле постоянного тока, работа, характеристики.

2) Электромеханическое реле переменного тока. Устройство, работа, особенности.

Задача

Определить, каково должно быть напряжение питания электромагнитного реле, если известно, что:

а) время срабатывания реле не должно превышать 10 мс;

б) ток срабатывания реле 8 мА;

в) активное сопротивление обмотки - R = 900 Ом;

г) индуктивность обмотки реле L = 20 Гн.

Вариант №09

1) Поляризованные реле. Схемы и их работа

2) Привести схему и описать работу простейшего магнитного усилителя. Дать схему реального магнитного усилителя.

Задача

Построить характеристику управления магнитного усилителя при следующих данных:

а) питающее напряжение U = 220 В с частотой f=50 Гц;

б) сопротивление нагрузки Rн=200 Ом;

в) ток холостого хода Ixx=31мА;

г) при подмагничивании напряжением Uупр= 10; 20; 30; 40В

индуктивность обмотки соответственно равна

L= 12; 4, 9; 2, 1; 1, 6 Гн

Вариант №10

1) Электромашинные усилители. Устройство, работа, характеристики.

2) Гидравлические и пневматические усилители. Устройство, работа, характеристики.

Задача

Определить динамический и относительный коэффициенты чувствительности проволочного тензодатчика, если при изменении дли­ны проволоки с 300 мм до 300, 3 мм сопротивление соответственно изменялось с 450 Ом до 450, 85 Ом.

Вариант №12

1) Реле времени. Виды реле. Устройство, работа, моторного реле времени.

2) Схематические решения задач регулирования времени срабатывания и отпускания на базе реле постоянного тока.

Задача.

Определить коэффициент усиления магнитного усилителя по мощности при напряжении управления (подмагничивания) Uy=30В,

если известно, что:

а) напряжение питания U= 220 В, f = 50 Гц;

б) сопротивление нагрузки Rн = 400 Ом;

в) индуктивность обмотки при Uу= 0 В L0 = 62 Гн.

при Uy = 30В L =2, 3 Гн

Вариант №13

1) Схемы включения элементов автоматики. Перечислить. Подробно остановиться на релейной схеме и схеме включения через усилитель.

2) Мостовые схемы постоянного тока. Схема нулевого метода и метода непосредственного отсчета.

Задача

Какова будет выходная мощность электромашинного усилителя с поперечным магнитным полем, если входная мощность 2, 3 Вт, коэффициент усиления первого каскада К₁= 180, второго каскада К₂=120

Вариант №14

1) Автоматический контроль работы оборудования. Блок-схема, её работа.

2) Нарисуйте и опишите работу электрической схемы управления механизмом в функции времени.

Задача

Определить, каково должно быть напряжение питания электромагнитного реле, если известно, что:

а) время срабатывания реле не должно превышать 15 мс;

б) ток срабатывания реле 10 мА;

в) активное сопротивление обмотки - R = 900 Ом;

г) индуктивность обмотки реле L = 30 Гн.

ЛИТЕРАТУРА

1.Егоров, Г.А. Управляющие вычислительные комплексы для промышленной автоматизации: Учебное пособие / Н.Л. Прохоров, Г.А. Егоров, В.Е. Красовский; Под ред. Н.Л. Прохоров, В.В. Сюзев. - М.: МГТУ им. Баумана, 2012. - 372 c.
2. Ермоленко, А.Д. Автоматизация процессов нефтепереработки: Учебное пособие / А.Д. Ермоленко, О.Н. Кашин, Н.В. Лисицын; Под общ. ред. В.Г. Харазов. - СПб.: Профессия, 2012. - 304 c.
3. Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие / А.А. Иванов. - М.: Форум, 2012. - 224 c.