Простые автоматические устройства реферат

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

План конспект урока трудового обучения.

Класс 7

Тема раздела: Электротехника и основы электроники. (3 часа)
Тема урока № 28: Виды и назначения простых автоматических устройств.
Цель: ознакомить с видами и назначениями простых автоматических устройств.

Ход урока:
1. Организационная часть 3 мин.
а) Приветствие.
б) Выявление отсутствующих.
в) Повторение пройденного материала.
г) Объявление темы урока. Запись темы урока в тетрадях.
д) Доведение до учащихся целей и плана урока.

2. Повторение пройденного материала 7 мин.

Какие вы знаете виды проводов и припоев?

Назвать классификацию припоев?

Что относится к основным электромонтажным инструментам?

3.Изучение нового материала 10 мин.

Системы автоматических устройств выполняют функцию управления, регулирования, контроля и защиты как технологических процессов, так и машин, оборудования и системы в целом.

Развитие техники в строительном производстве идет по пути максимальной механизации и автоматизации производственных процессов. Образцами широкой автоматизации технологических процессов в строительном производстве являются автоматизированные заводы по производству бетона, железобетонных конструкций.

Элементы автоматических устройств, применяемых в автоматических системах, могут быть электрическими, пневматическими и гидравлическими.

Современное автоматическое устройство включает в себя датчики, дистанционные передачи, преобразователи, реле, измерительные приборы и исполнительные органы . В простых автоматических устройствах некоторые из этих элементов (например, дистанционная передача, измерительные приборы и др.) могут отсутствовать.

Наиболее сложной функцией автоматики является автоматическое регулирование , состоящее в поддержании без участия человека на постоянном уровне величин, определяющих протекание технологического процесса. Объект, в котором процесс в той или иной мере автоматически регулируется, называется регулируемым объектом, а величины, подлежащие регулированию,— регулируемыми параметрами . Регулировать можно один или несколько параметров объекта регулирования.

4.Практическая работа 18 мин.
На примере автоматического управления электрическим освещением выполняется сборка простых схем указателей поворота светофора.

Под системой автоматизации следует понимать совокупность приборов и средств автоматизации (измерительной, преобразующей, передающей, исполнительной и другой аппаратуры, а также вычислительной техники), связанных между собой каналами связи в единые системы.

Надежность объекта характеризуется его безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.

Любой объект всегда находится в одном из двух состояний-работоспособном или неработоспособном.

Работоспособное состояние – это такое состояние объекта, при котором способность выполнять заданные функции соответствует требованиям, установленным конструкцией или нормативно-технической документацией.

Неработоспособным состоянием называется состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической или конструкторской документацией.

Повреждение - это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохраняемости работоспособности.

Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Техническим ресурсом называют наработку объекта от начала эксплуатации или её возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния.

В существовании любой системы автоматизации можно выделить четыре основных периода: проектирование, монтаж, наладка и эксплуатация. Каждый из этих периодов по-разному влияет на надёжность системы автоматизации, причём это влияние проявляется только на последнем этапе – эксплуатации.

Проектирование – это непрерывный процесс, в котором научная и техническая информация используется для создания новой системы, устройства или процесса.

Монтаж систем автоматизации – это комплекс работ, включающий

транспортировку, установку приборов и средств автоматизации, аппаратов и других устройств, а также прокладку электрических и трубных соединительных линий между ними.

Наладка – это комплекс работ по пуску, испытанию и доведению оборудования, машин, систем и средств автоматизации, аппаратов и других устройств до режима нормальной работы.

Эксплуатация оценивается двумя основными показателями:

2 Общая характеристика объекта проектирования и автоматического устройства

В качестве объекта проектирования взят производственный цех. На предприятиях с большим количеством производственных цехов своевременное применение противопожарной системы является залогом обеспечения безопасности.

Для тушения пожаров распыленной водой применяют спринкерные установки. Спринклерная водопенная система (аналогична спринклерной водяной системе) применяется в тех случаях, когда по технологическим или нормативным требованиям применение воды запрещено.

Автоматическое включение установки производится в результате срабатывания спринклерных оросителей 10 или разрушения тепловых замков 7, падает давление в побудительном трубопроводе 16 и узле гидропривода УУ 13. Клапан УУ 13 открывается под давлением воды в подводящем трубопроводе 17. Вода поступает к дренчерным оросителям и орошает помещение, защищаемое секцией установки. Ручной пуск дренчерной установки производится с помощью шарового крана 15.

Несанкционированное (ложное) срабатывание спринклерных и дренчерных установок может привести к подаче воды и нанесению ущерба защищаемому объекту при отсутствии пожара. На рис. 3 приведена упрощенная принципиальная схема спринклерной АУП, которая позволяет практически исключить опасность такой подачи воды.

Рис. 1 Принципиальная схема спринклерной установки пожаротушения

Установка содержит спринклерные оросители на распределительном трубопроводе 1, который в условиях эксплуатации заполнен сжатым воздухом до давления около 0,7 кгс/см 2 с помощью компрессора 3. Давление воздуха контролирует сигнализатор 4, который установлен перед обратным клапаном 7 с дренажным вентилем 10. УУ установки содержит клапан 8 с запорным органом мембранного типа, сигнализатор давления или потока жидкости 9, а также задвижку 15. В условиях эксплуатации клапан 8 закрыт давлением воды, которая поступает в пусковой трубопровод клапана 8 от водоисточника 16 через открытый вентиль 13 и дроссель 12. Пусковой трубопровод соединен с краном ручного пуска 11 и с дренажным клапаном 6, оборудованным электрическим приводом. Установка содержит также технические средства (ТС) автоматической пожарной сигнализации (АПС) - пожарные извещатели и приемно-контрольный прибор 2, а также пусковой прибор 5.

Трубопровод между клапанами 7 и 8 заполнен воздухом с давлением, близким к атмосферному, что обеспечивает работоспособность запорного клапана 8.

Нарушение герметичности распределительного трубопровода установки, например, вследствие механического повреждения трубопровода или теплового замка оросителя, не приведет к подаче воды, т. к. клапан 8 закрыт. При снижении давления в трубопроводе 1 до 0,35 кгс/см 2 сигнализатор 4 вырабатывает тревожный сигнал о неисправности (разгерметизации) распределительного трубопровода 1 установки.

Ложное срабатывание АПС также не приведет к подаче воды в защищаемое помещение. Управляющий сигнал от АПС с помощью электропривода откроет дренажный клапан 6 на пусковом трубопроводе запорного клапана 8, в результате чего последний откроется. Вода поступит в распределительный трубопровод 1, где остановится перед закрытыми тепловыми замками спринклерных оросителей.

При проектировании АУВП выбирают ТС АПС таким образом, чтобы они обладали меньшей инерционностью, чем спринклерные оросители. Поэтому в случае пожара ТС АПС срабатывают первыми и открывают запорный клапан 8. Вода поступает в трубопровод 1 и заполняет его. Поэтому к моменту открытия оросителя вследствие пожара вода находится перед оросителем, т. е. инерционность принятой схемы установки соответствует водозаполненной спринклерной УВП.

Следует отметить, что подача первого тревожного сигнала от АПС позволяет оперативно ликвидировать небольшие пожары первичными средствами пожаротушения (ручными огнетушителями и т. п.). При этом подачи воды также не произойдет, что является достоинством принятой схемы АУВП.

Узел управления (УУ) - это совокупность запорных и сигнальных устройств с ускорителями (замедлителями) их срабатывания, трубопроводной арматуры и измерительных приборов, расположенных между подводящим и питающим трубопроводами установок водяного (пенного) пожаротушения и предназначенных для их пуска и контроля за работоспособностью.

Узлы управления обеспечивают:
- подачу воды (пенных растворов) на тушение пожаров;
- заполнение питающих и распределительных трубопроводов водой;
- слив воды из питающих и распределительных трубопроводов;
- компенсацию утечек из гидравлической системы АУП;
- проверку сигнализации об их срабатывании;
- сигнализацию при срабатывании сигнального клапана;
- измерение давления до и после узла управления.

Спринклерные головки — специальные насадки (рис.2) — ввертывают в трубы на расстоянии около 3—4 м одна от другой. Отверстия спринклеров закрыты стеклянными клапанами 5, удерживаемыми замком из медных или латунных пластинок 6—8. Последние спаяны легкоплавким сплавом (припоем) с температурой плавления 72, 93, 141 и 182°. При повышении температуры, вызываемой пожаром, припой распаивается и замок 6—8 падает, открывая при этом отверстие спринклера. Вода, вытекающая под напором через отверстие, разбрызгивается при помощи розетки 3.

Рис. 2. Спринклерная головка:

1 — бронзовый корпус; 2 —рама; 3— розетка; 4 — афрагма; 5 — стеклянный клапан; б—8 — замок; медная шайба

На магистрали спринклерной сети имеется контрольно-сигнальный клапан с электрическим сигнализатором расхода жидкости , который при движении через него воды дает сигнал о пожаре.

Спринклерная сеть состоит из следующих трубопроводов: магистрального (питательного), подводящего воду от водопитателя к контрольно-сигнальному клапану;

подводящего трубопровода и соединяющего питательные трубопроводы с водоисточником; распределительных трубопроводов, на которых устанавливают спринклеры.

Все трубопроводы монтируют из стальных труб с конической резьбой, с уклоном в сторону стояков от 0,01 до 0,005 в зависимости от диаметров.

Диаметры трубопроводов спринклерных установок определяют расчетом; для предварительных подсчетов рекомендуется подбирать эти диаметры по таблице 1.

Широкое распространение получил простейший вид автоматизации — автоматический контроль за работой машин, механизмов, аппаратов и установок. При автоматическом контроле автомат с помощью датчиков следит за ходом технологического процесса, отображая его на шкалах измерительных и регистрационных приборов. Автоматический контроль широко используется в энергетике, промышленности, на транспорте… Читать ещё >

Элементы автоматических устройств ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

ВИДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Во второй половине XX века в общественное производство во всем мире все шире внедряется автоматизация технологических процессов. Под автоматизацией в широком смысле этого слова понимают комплекс технических, организационных и других мероприятий, дающих возможность вести производственные процессы без непосредственного участия человека. В узком смысле автоматизация — применение технических средств автоматики (электрических датчиков (см. § 4.17), механических чувствительных элементов, усилителей, электрических реле и др.) для контроля, регулирования и управления производственными процессами. Часто автоматизация осуществляется совместно с телемеханизацией, связывающей в единую систему с помощью средств телемеханики разделенные большим расстоянием объекты. Освобождая человека от выполнения рутинных и тяжелых операций, автоматизация облегчает труд человека, увеличивает производительность, повышает культуру труда и способствует улучшению качества продукции.

Примерами внедрения автоматизации является создание автоматизированных линий в машиностроении, автопилотов в авиации и автоматическое управление энергосистемами.

Разновидностью автоматического контроля является автоматическая сигнализация — подача и воспроизведение сигналов различными приборами и аппаратами. При автоматической сигнализации контролируются только некоторые предельные (максимальные и минимальные) или промежуточные (в частности, номинальные) значения параметров, например температура в случае пожарной сигнализации. При использовании автоматической сигнализации на производстве автомат не вмешивается в ход технологического процесса, а лишь следит за ним. Такой вид автоматического контроля является пассивным. В последнее время все более широкое распространение получает активный автоматический контроль, который обеспечивает быструю подстройку оператором органов управления и регулирования машин и аппаратов при изменении параметров технологических процессов.

Следующей, более высокой ступенью автоматизации является автоматическое регулирование — поддержание без вмешательства человека требуемых значений физических величин, характеризующих режим работы машин, аппаратов и установок, посредством устройств, называемых регуляторами. Совокупность объектов регулирования и регулятора образует систему автоматического регулирования. Структурная схема этой системы приведена на рисунке 9.1.1.

Возмущающие воздействия на объект регулирования вызывают отклонения регулируемой величины от заданного постоянного значения или заданного закона изменения, определяемого управляющим воздействием. Через цепь обратной связи регулируемая величина подается на устройство сравнения, где сравнивается с управляющим воздействием. На выходе устройства сравнения возникает сигнал ошибки, который поступает на вход регулятора. Регулирующее воздействие с выхода регулятора подается на объект регулирования и изменяет его работу таким образом, чтобы уменьшить сигнал ошибки. Системы автоматического регулирования в зависимости от характера управляющего воздействия подразделяют на три класса: системы автоматической стабилизации, в которых управляющее воздействие представляет собой постоянную величину; системы программного регулирования, в которых управляющее воздействие является заданной функцией времени; следящие системы, в которых характер изменения управляющего воздействия определяется процессами, протекающими вне рассматриваемой системы, и заранее не может быть определен.

В системах автоматизации широко используется автоматическое управление началом действия, последовательностью и прекращением отдельных операций рабочего процесса (пуск и остановка машин и механизмов, их торможение, равновесие и т. п. ) посредством комплекса приборов и устройств без непосредственного участия человека. В сочетании со средствами вычислительной техники программное управление (управление по определенной программе) позволяет создать высокоорганизованные системы автоматического управления, обладающие способностью автоматически выбирать наивыгоднейшие режимы работы как отдельного агрегата или установки, так и целого производственного участка, цеха, завода или объединения предприятий.

Автоматизация называется комплексной, если автоматизированы не только основные технологические процессы, но и большинство или все вспомогательные операции. Комплексная автоматизация включает несколько или все виды автоматизации: управление, контроль, регулирование. В нашей стране имеются комплексно-автоматизированные гидроэлектростанции, тяговые подстанции и др.

Данная презентация предназначена для проведения уроков по предмету "Технология" (мальчики) в 7 классах средней школы по теме "Автоматические устройства" раздел "Электротехнические устройства".

ознакомить с различными способами прекращения действия (выключение, остановка) и регулирования (изменение состояния, хода, положения, настройки) процессов, механизмов и установок, аппаратов и приборов и их практическим применением;
развивать умение различать способы регулирования;
развивать логическое мышление.

Урок технологии в 7 классе

Учитель технологии

высшей категории

Лозгачев Юрий Николаевич

Автоматические устройства

ознакомить с различными способами прекращения действия (выключение, остановка) и регулирования (изменение состояния, хода, положения, настройки) процессов, механизмов и установок, аппаратов и приборов и их практическим применением;
развивать умение различать способы регулирования;
развивать логическое мышление

Автоматические устройства

Автоматы – устройства, которые выполняют свои функции без непосредственного участия человека

Автоматические устройства

Применяются:

Автоматические устройства

Разделяют на группы:

Автоматические устройства

Плавкие предохранители

Автоматические устройства

Важнейшие составные части:

Автоматические устройства

Электрический датчик – устройство, которое при включении

в электрическую цепь под влиянием неэлектрического воздействия, например нагрева, плавно изменяет ток в цепи

Автоматические устройства

Датчики температуры: термопары и биметаллические датчики
Датчики с изменяющимся активным сопротивлением ( контактный однопредельный и двухпредельный, реостатный, электролитический, проволочный )
Фотосопротивления
Автоматы защиты

а) термопара

б) биметаллическая

3 – пластинка с подвижным контактом

4 – неподвижный контакт

5 – выходные зажимы

12 – спай – стальная и медная пластинки

13 – проводники разной теплопроводности

Преимущества:

Биметаллические датчики

Сделан из двух разнородных металлических пластин, скрепленных между собой. Разные металлы имеют различный температурный коэффициент расширения
Используются для измерения поверхности твердых тел и температуры жидкостей
Основные области применения – автомобильная промышленность, системы отопления и нагрева воды