Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất: Phần 1

Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất: Phần 1 cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Những khái niệm cơ bản về tự động hoá các quá trình sản xuất và các nguyên tắc điều khiển tự động; các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động và điều khiển từ xa; cơ sở lý thuyết điều chỉnh tự động;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất: Phần 1 LỜI NÓI ĐẦU Muốn hiện đại hóa nền kinh tế nước nhà cần phải nâng cao mức độ tự động hoá của các quá trình sản xuất công nghiệp Tự động hóa các quá trình công nghệ sẽ tạo điều kiện giải phóng con người khỏi lao động mệt nhọc, tránh cho người lao động phải trực tiếp làm việc trong các môi trường nguy hiểm có hại cho sức khỏe đảm bảo nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất để giảm giá thành sản phẩm. Một nền sản xuất tiên tiến, hiện đại đòi hỏi trình độ tự động hóa cao. Ở nước ta ngày càng có nhiều dây chuyền công nghệ tự động hiện đại được sử dụng trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, của nền sản xuất công nghiệp, của nền kinh tế quốc dân v.v... Để tiếp cận được với các công nghề sản xuất có trình độ tự động hoá cao. khai thác, sử dụng chúng có hiệu quả, mỗi cán bộ kĩ thuật, ngoài những kiến thức chuyền ngành. cần có những hiểu biết cơ bản về điều khiển tự động. Bài giảng ’Tự động hóa quá trình sản xuất' đề cập tới những khái niệm cơ bản về điều khiển tự động, trình bày phần cơ bản nhất của lý thuyết điều khiển tự động. Bài giảng đóng vai trò quan trọng trong khối kiến thức chuyên ngành cho kỹ sư xây dựng để hiểu và vận hành, đưa ra các phương án thiết kế hệ thống tự động hóa các quá trình sản xuất vật liệu xây dựng Mục tiêu về kiến thức: Sau khi học xong học phần, người học củng cố được các kiến thức cơ bản tự động hóa, các phần tử trong sơ đồ tự động, cơ sở lý thuyết điều khiển tự động, các quá trình điều khiển cơ bản trong sản xuất vật liệu xây dựng Mục tiêu về kỹ năng: Sau khi học học phần, người học nắm được kỹ năng phân tích lựa chọn phương án điều khiển, cấu trúc sơ đồ điều khiển, các chương trình điều khiển cho các quá trình sản xuất vật liệu xây dựng Đối tượng phục vụ: Sinh viên ngành vật liệu Địa chỉ áp dụng: Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Số tín chỉ học phần : 2 tín chỉ Tác giả MỤC LỤC Chương 1 : NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ CÁC QUÁ .TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1.1 Những khái niệm cơ bản về tự động hóa các quá trình sản xuất…………………….1 1.2 Những nguyên tắc điều khiển tự động cơ bản……………………………………….4 Chương 2 : CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 2.1 Sơ đồ khối chức năng của hệ thống điều khiển tự động và điều khiển từ xa… .….10 2.2 Cảm biến và các phần tử đo lường……………………………………………….…12 2.3 Những sơ đồ đo lường cơ bản……………………………………………………....13 2.4 Rơle…………………………………………………………………………………15 Chương 3 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG 3.1 Những khái niệm cơ bản về điều chỉnh tự động…………………………….….…20 3.2 Phân loại hệ thống điều chỉnh tự động……………………………………….…….22 3.3 Các quy luật điều khiển……………………………………………………………..24 3.4 Khái niệm về khâu điều chỉnh………………………………………………………26 3.5 Các đặc tính của khâu điều chỉnh hay hệ thống điều khiển…………………………27 3.6 Các khâu động học điển hình………………………………………………………..30 3.7 Cách nối và mối liên quan giữa các khâu trong hệ thống điều khiển……………….35 3.8 Độ ổn định, chất lượng và độ tin cậy của hệ thống điều khiển…………………......38 Chương 4: CẤU TRÚC CỦA SƠ ĐỒ TỰ ĐỘNG HÓA CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 4.1 Những số liệu cần thiết trước khi thiết kế sơ đồ tự động hóa quá trình sản xuất…..44 4.2 Các loại sơ đồ tự động hóa và cách thể hiện chúng…………………………………44 4.3 Thành lập sơ đồ tự động hóa có rơle tiếp điểm……………………………………..46 4.4 Bộ điều khiển số PLC……………………………………………………………….52 Chương 5: TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP XÂY DỰNG 5.1 Khái niệm chung……………………………………………………………….…84 5.2 Tự động hóa các hệ thống truyền tải………………………………………….…...84 5.3 Tự động hóa các quá trình nhiệt…………………………………………….……..86 5.4 Tự động hóa quá trình định lượng…………………………………….……..…….91 5.5 Tự động hóa quá trình gia công vật liệu không quặng……………………………93 Tài liệu tham khảo : 1,Phạm Thị Giới.Tự động hóa các công trình cấp và thoát nước NXB Xây Dựng, 2003 2, Bùi Hữu Hạnh. Tự Động hóa trong xây dựng. NXB Xây Dựng 2001. 4, Phạm Công Ngô, Lý thuyết điều khiển tự động. NXB khoa học kỹ thuật, 1996 5,http://www.siemens.com/ Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 1.1.1 Những khái niệm về tự động hóa quá trình sản xuất : Một hệ thống điều khiển tự động(ĐKTĐ) bao gồm đối tượng điều khiển (ĐTĐK) thiết bị điều khiển(TBĐK) và cảm biến hay thiết bị đo lường (CB-TBĐL) Hình 1-1 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động Trong đó : - x(t) : Là tín hiệu về giá trị yêu cầu của đại lượng cần điều khiển hay giá trị hay Tín hiệu chủ đạo - y(t) : Tín hiệu về giá trị lưu lượng thực tế được đo từ đối tượng điều khiển - e(t) : Tín hiệu về kết quả so sánh giữa 2 tín hiệu x(t) và y(t) gọi là tín hiệu đầu ra của bộ so sánh. - u(t) : tín hiệu đầu ra của thiết bị điều khiển tác động trực tiếp nên đối tượng điều khiển - f(t) : Tác động nhiễu bên ngoài vào đối tượng điều khiển. - F(t) : Tín hiệu về giá trị đại lượng đã được điều khiển hay kết quả điều khiển. Đối với hệ thống 1 tham số thì F(t)=y(t) Đây là sơ đồ vòng kín , thiết bị điều khiển tiếp nhận tín hiệu về kết quả so sánh e(t), xử lý tín hiệu đó và đưa ra một tín hiệu lệch để tác động lên đối tượng điều khiển (ĐTĐK), nhằm đạt được mục đích điều khiên mong muôn la F(t), sao cho F(t) sát gần với tín hiệu chủ đạo x(t). Thiết bị điều khiển(TBĐK), cảm biến hay thiết bị đo lường sẽ được trình bày cụ thể ở các chương sau. Còn đối tượng điểu khiển (ĐTĐK) có thể là các thiêt bị kỹ thuật, là các dây chuyển sản xuất, là các quy trình công nghệ... hay nói gọ ...