Главная » Просмотр файлов » Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления

Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 37

Файл №1087169 Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (Книга - Цифровые системы автоматизации и управления) 37 страницаГустав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169) страница 372018-01-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 37)

Токи, текущие от силн оборудования, должны возвращаться к тем же устройствам. Проводники, прн,, диненные к электрическим элементам, могут называться "землен", но в денет „ тельности функционировать как замкнутый контур и вызывать искажение на„, жения или пиковые возмущения из-за импеданса кабелей.

Следует прим „„, провода соответствующего сечения как для силовых цепей. так и для цепей за ления. ° Цифровые и аналоговые цепи должны заземляться раздельно. Когда цифра система изменяет свое логическое состояние, на "цифровом заземлении" моиз появляться значительные всплески напряжения. Поскольку аналоговые нввк обычно очень чувствительны к возмущениям, то раздельное заземление сннжкн влияние резистивнойсвязи. 4.5.5. Выбор носителя сигнала: напряжение или ток Выбор носителя сигнала для передачи измерительных данных от датчика к кш пьютеру зависит от нескольких факторов. Наиболее существенное соображение, а торое следует принимать во внимание, — сигнал должен быть по возможности нмв.

чувствительным к электрическим возмущениям. Передача сигнала напряжением Каждый кабель обладает определенным погонным сопротнвлени нием. Гов входной импеданс последнего элемента в цепи — устройства обра б аботкн снгвг ла — не бесконечность, то по кабелю будет протекать ток и в р.зу е льтате ПРв изойдет падение напряжения. Если изменяется амплитуда сиг нала, то неко!' ных емкостн ый ток потечет между проводами иа-за распределенных рый Следовательно, разумно всегда считаться с некоторым падение. ' р м нап яженнв л линии передачи. Требование, чтобы устройства обработки имели высоки" в""' ной нмпеданс, приводит к тому, что они очень чувствител ительны к помехам.

Схы ,чв«! ватсльно. напряжение не слишком пригодно для пер да д . е ачи данных в слу" ' когда могут бь!ть заметные помех!и. ля . Ят1н Одним из способов передачи сигнала напряжением явля р ' является о ганизапия оводной системы (Рис. 4 27). По одному проводу й пр о ния датчика, по другому поступают сигналы от датчика к у тывающим устройствам, а третий провод являетс щ . Преимущество этого решения в том, что изменения сопротивления сигнз' провода, например из-за колебаний температуры, не сказываются на снгн ения напР ' этому проводу не р протекает ток и, следовательно, на нем нет пад Чувствительность к в о ь к внешним помехам остается, однако, неизменной.

с гналов — эта Главная причин у, и на популярности напряжения для передачи сигналов— ш Окая доступ. нои стороны, присущ , п з «сущая этому методу простота, а с другой — широкая до устройств для усилени, ля усиления, фильтрации и других видов обработки.

априн х схеМ " нео ходимо, что б о, ч Обы один и тот же сигнал поступил на вход нескольких схе 1)ее' точно соединить эти схемы параллельно (с учетом входного импеданса). „пряженне не очень часто используется в промышленных системах, нона это, „игналы в них должны передаваться на большие расстояния и влияние исскольку помех может стать значительным. точнНКОВ Рнс. 4.27. Подключение датчика в трехпроводной цепи По двум проводам течет постоянный ток; по сигнальному проводу ток не течет, следо- вательно, нет падения напряжения Наиболее в н 1ЕС 381): важные уровни сигналов напряжения стандартизованы (стандарт Лере дача сигнала током г(ля пе «!ение ат ередачн сигнала на з! на значительное расстояние лучше использовать не напряа, ' "то у остается постоянным по длине кабеля, а напряжение паза сопротивления кабеля абеля.

На конце кабеля токовый сигнал можно и еобразоа"Ряжение с помоц ьн, в р а щью высокоточного шунтнрующего резистора (рис. 4.28). '!ередаче токовых сигнало ""ННОННьв,,! гналов выходное напряжение датчика преобразуется нвн„'нь'и Усилителем в ток.

1 а идеал ок. Приемник -- операционный усилитель на конце ведал деазе должен иметь н ле !с оиредеч нулевой входной импеданс. В действительности, им!ока 2л еделнетсЯ шУнтом и о мА нри у бычно имеет порядок нескольких сотен Ом. Для й. ! „" унта 250 Ом падение напряжения будет составлять ' й Е Ри сопротивлении ш н реобразователь напряжения в ток, имеет высокий В!КОЛН „ОЧНИК Сигнала, т. е. и в яо, ' подано тогда любая у ' помеха при передаче приведет к небольщОму Ооь омупа е оычив Ыес око у нению напряжения на шунте. нно~ сто„нгналы, ка 'аа т токе и и еа к правило, используются на низких частотах до 10 Г . П ц.

Ри идеальной изоляции сопротивление кабеля не влияе лнчинатока . влияет на сига тока на входе приемника — Обрабатыва!ошей схемы — та а мы — такая же, 164 Глава 4. Вход и выход физических проц есо 155 преобразователь ОВ как на выходе источника сигнала. При переменном токе влияние емкостного "вас) фекта становится заметным и часть тока будет теряться по длине кабеля, у„ Уход„ либо в обратный провод, либо в заземленный экран. Международный ставя ' дай 1ЕС 381 рекомендует для передачи сигналов диапазон токов 4 — 20 мА.

Минни мазь цый уровень сигнала определен как 4 мА, чтобы можно было обнаружить Ра, азры цепи (О мА). Рнс. 4.28. Передача аналогового сигнала по токовой петле Преобразователь напряжения в ток — стандартный элемент цепи. Сигнал передаетсд пь витой паре, длина которой может достигать нескольких сот метров. Шунтируюший резас тор для преобразования тока в напряжение в диапазоне от Π— 2 до 1О В должен иметь вали. чину порядка 500 Ом Питание и датчика, и преобразователя и передача выходного сигнала могут осу шествляться по одной и той же паре проводов.

Это можно сделать при условии, чи ток, потребляемый датчиком и преобразователем, не меняется, тогда любое измен' иие тока в цепи, очевидно, отражает работу датчика. Напротив, как было сказано с ' иее, передача сигнала напряжением требует трех кабелей. Подводя иго~и, можно сказать, что измерительная система, используюсцая т'д для передачи сигнала и датчик, гальванически изолированный от выходного сигнад' имеет несколько преимуществ; — удовлетворительно работает на протяженных коммуникациях; — допускает простую процедуру проверки, поскольку величина тока 0 мА озя"" ет, что датчик отключен или линия разомкнута; — обеспечивает хорошую защиту от помех; атм.

— для системы достаточно только два провода, что позволяет снизить затра~ . 4.5.6. Передача оптических сигналов Передача сигналов по оптоволоконному кабелю стала обычной практикой во ь ьсяд. их измерительных и коммуникационных приложениях. Оптическая передач а яя Г восд формации требует весьма сложного н, соответственно, дорогостоящего цнфров ком ммуникационного оборудования. С помощью светодиодов (1сябд-етстгсгс8 йоссд то 1 ЕО) цифровые электрические сигналы преобр~зуются в световые импульсы, кос ' я. Рь ые затем передаются но оптическому волокну. На приемном конце све оные я, ' носе (двухпозиционные) исполнительные механизмы 4 б, бинаР" ова преобразуются в электрические сигналы с помощью оптоэлектронных яь' ,,„сы снов дтчвков.

ческий сигнал невосприимчив к магнитным и электрическим помехам и Оптнчес навет абсолютную изоляцию. Этот способ передачи предпочтителен для беспечнвае расстояний (>1 км), а также в сложных условиях, например вблизи электыпнх Ра а елей и преобразователей частоты. Применение оптических сигналов в техРодвигател ническнх ' системах обусловлено в большей степени их помехоустойчивостью, чем ои пропускной способностью. Более подробно оптические системы связи расзысокой про .

отрены в разделе 9,3.8. 4 6. Бинарные (двухпозиционные) исполнительные механизмы Очень часто для управления достаточно исполнительных механизмов, имеющих только два рабочих состояния. Эти механизмы называются двухпозиционными или бинарными. Они похожи на электрический выключатель: включен — есть ток, выключен — тока нет. К двухпозиционным исполнительным механизмам, в частности, относятся магнитные клапаны, электромагнитные реле и электронные твердотельные выключатели, Для управления такими механизмами достаточно одного-двух бит, которые легко можно получить на выходе управляющего компьютера.

Управляюяьий сигнал можно усиливать простым переключателем, а не сложным линейным усилителем. Бинарные исполнительные механизмы бывают с одним (топовгаЫе) и двумя Ьбсдга61в) устойчивыми состояниями. Исполнительный механизм с одним устойчивым состоянием, которому соответствует отключение питания, управляется ~олько одним сигналом. дистанционный контактор электродвигателя обычно является устройством такого типа Пока на контактор приходит управляюьций сиг"м, двигатель получает питание, но как только сигнал пропадает, питание выключается. Уст стройство с двумя устойчивыми состояниями сохраняет свое текущее состояние до тех п ех пор, пока не получит новый управляющий сигнал, изменяющии его, Можно сказать, ать, что исполнительный механизм "помнит" свое последнее положение.

11апри'еР,что Р тобы привести в движение цилиндр, управляемый магнитным клапаном с двуыя устойч У ойчивыми положениями, необходимы один сигнал для открытия и другой сигнал для за д я закрытия. Исполнительные механизмы с двумя устойчивымн состояниями УлРавляют яются импульсными, а не аналоговыми сигналами. 4,6.1, У ".правляемые выключатели УРовень нь моьцности выходного сигнала компьютера обычно очень мал: уровень а" Ряжения " ня "мощного" выходного сигнала лежит между ч2 В и +5 В, а "маломощноее 1 В. Максимальныи ток зависит от присоединенной нагрузки, но, как менее 1 В йд Разило, он оьь менее 20 мА. Обычный выходной порт компьютера выдает мощность по"лка 100,„ чеханизмо 00 мВт, Это означает, что для Управления болыпннством исполнительных змов сигнал компьютера нужно уси~ить.

Для этого используются управляеЫе вь выключатели. 1ЕВ Глава 4. ВХОх ход и выход физичесх хихл пв чм, Наиболее распространенным электрически изос.~лированным выклю . чл теде, стемах управления всегда было электромеханичес::з-скос Реле. Реле — на д,ежввв ключатель, который может работать как на переме евенллом, так и на посто оянноч, Ток, протекающий по обмотке реле, создает магни-нитное поле, перемеп! ЮД1ЕЕ яд,, из одного положения в другое. Таким образом, рвюоазмыкаются и замь ~аются „„ трические контакты, которые сами по себе могутхмт пропускать токи э .

дчвтелхл большие чем требуется для у разлепил собственин'но реле Тини ый . б' ' ок вбх „ реле составляет около 0.5 Л при напряжении 12 В, .В, поэтому реле нельзя Я УпРавдл; непосредственно с выхода компьютера; требуетсяч=я промежуточный вьд' кдючалл. средней мощности, например транзисторный усидквллитель, который устава навливм ся между выходом ком отера и реле При проев и кт рованин систем с реч еле все: необходимо лхомнить о проблемах энергоснабженьхчлия, поэтому при снятххм „ пятил реле должно принимать безопасное положение. - Другими словами, отвд„„ ° ючевл питания релейной системы не должно приводитптгь к нежелательному повел,д,„, присоединенной нагрузки. Существуют различные типы реле в широком х.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
5,19 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6559
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее