Инженерные системы и сети

Датчики (переход по ссылке на страничку о датчиках разных типов)

Датчики - это элементы системы автоматики, служащие для получения необходимой информации о реальном состоянии объекта регулирования (температуры, влажности, давления, движении потока жидкости, концентрации газовой смеси, угле поворота исполнительного механизма и т.п.). С их помощью осуществляется обратная связь регулирующей системы объектом регулирования по определенному параметру.

Обычно сам датчик состоит из первичного и вторичного преобразователей. Первичный преобразователь - это чувствительный элемент (сенсор). Вторичный преобразователь обеспечивает унифицированный выходной электросигнал, позволяющий осуществить связь датчика с принимающими его сигнал элементами системы автоматики.

Классификация датчиков:

аналоговые:
- по напряжению (от 0 до 10 В);
- по току (от 4 до 20 мА);
позиционные (релейного типа), срабатывающие при достижении заданной контролируемой величины (уставка задается органом регулирования на самом датчике);
цифровые.

При выборе датчика учитываюся условия эксплуатации, диапазон и требуемая точность измерения физического параметра.

Регуляторы (переход по ссылке на страничку о регуляторах)

Регулятор - один из основных элементов системы автоматики, обеспечивающий управление исполнительными механизмами (приводами, клапанами, вентиляторами, нагревателями и т.п.), в зависимости от заложенной в него логики работы, законов регулирования и показаний датчиков (данных о контролируемых показателях).

Основные типы регуляторов:

Термостаты - наиболее простой тип управляющих систем (регуляторов). Термостат - позиционный регулятор. Он срабатывает при достижении предельной температуры, давления или влажности и получил широкое применение в системах автоматики.
Пропорциональные регуляторы, используя заложенный в них пропорциональный (П) или пропорционально-интегральный (ПИ) закон регулирования, по сигналу входного датчика вырабатывают соответствующее воздействие на исполнительный механизм.
Такие регуляторы применяются, например, в системах вентиляции для поддержания требуемого температурного режима в помещении и могут включать в себя таймер и дистанционное управление.
Контроллеры - широкий класс контроллеров (многофункциональных логических устройств) основан на применении микропроцессорных систем управления. Сюда относятся контороллеры с жестко заданной программой: контроллеры с гибкими функциями на основе выбираемого програмного модуля (микросхемы постоянного запоминающего устройства); контроллеры на основе модульного постороения путем путем набора тех или иных карт (подобно архитектуре компьютера). Эти контроллеры применяются для управления работой кондиционеров, систем вентиляции , чиллеров и т. д.
Свободно программируемые контроллеры - наиболее мощный класс контроллеров. Свобода программирования позволяет адаптировать контроллер к очень широкому классу обьектов. Такие контроллеры могут обьединяться в сети и управляться из единого диспетчерского пункта. Регулирование параметров управления обьектами обеспечивается на основе решения вычислительных логических задач.

В основном разработкой контроллеров занимались крупные компании-производители вентиляционныго оборудования, которые разрабатывали контроллеры исключительно для своего оборудования, что затрудняло их использование с оборудованием других производителей. Сегодня переход на единые стандарты передачи информации (протоколы) позволил решить эту проблему.

Исполнительные механизмы (переход по ссылке)

Исполнительный механизм (ИМ) представляет собой приводную часть исполнительного устройства. Исполнительные механизмы делятся на электрические, пневматические и гидравлические. Все электрические ИМ, в свою очередь, можно разделить на две группы: электромагнитные (соленоидные) и электрические (с электродвигателями).

Регулирующий орган (РО) представляет собой звено исполнительного устройства, и предназначен для изменения каких-либо параметров (например расхода жидкости) при регулировании режима работы системы.

Наибольшее распостранение получили дроссельные регулирующие органы - клапаны и заслонки. При двухпозиционном регулировании (открыто-закрыто) затвор регулирующего органа быстро перемещается в одно из крайних положений. В этом случае регулирование параметра рабочей среды осуществляется за счет соотношения между промежутками времени, когда регулирующий орган закрыт или открыт. При непрерывном регулировании пропускная способность регулирующего органа определяется степенью его открытия.

Регулирующие органы характеризуются многими параметрами, основными из которых являются следующие:

максимально допустимое давление на входе;
минимальный расход среды;
перепад давления;
расход через полностью открытый клапан.

Подбор регулирующего органа осуществляется по перечисленным параметрам.