Электронные системы управления: Электронная система управления двигателя (ЭСУД)

Электронная система управления двигателем авто

Существует огромное количество систем управления двигателей и их модификаций. Рассмотрим различные варианты ЭСУД, которые когда-либо устанавливались на серийно выпускаемые автомобили.

Что это такое

ЭСУД — электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Она считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Нужна, что двигатель работал в оптимальном режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива. Обзор приведём на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на группы.

Производители

Для автомобилей ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и отечественного производства. Если хотите заменить деталь системы впрыска, например производства Bosch, то это невозможно, т.к. детали невзаимозаменяемые. А отечественные запчасти иногда аналогичны деталям иностранного производства.

Разновидности контроллеров

На Вазовских машинах можно встретить следующие типы контроллеров:

• Январь 5 — производство Россия;
• M1.5.4 — производство Bosch;
• МР7.0 — производство Bosch;

Кажется, что контроллеров немного. Но, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатора не подходит для системы с нейтрализатором. Они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но потребуется перепрошить программное обеспечение.

Типы впрыска

Можно разделить на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.

Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.

Нормы токсичности

В разные времена собирались автомобили, которые соответствовали в России требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от «Евро-0» до «Евро-5». Автомобили «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.

Отличить машину в комплектации «Евро-3» от «Евро-2» можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя. С введением норм «Евро-3» их стало 2 — до и после катализатора.

Определения и понятия

Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры мотора, в электрический сигнал. Считает количество воздуха во впускном тракте.

Датчик скорости — преобразует скорость автомобиля в электрический сигнал.

Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал. Ещё один датчик стоит до нейтрализатора и называется управляющим.

Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.

Датчик фаз — его сигнал информирует контролер, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.

Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует температуру охлаждающей жидкости в электрический сигнал. Следит за перегревом мотора.

Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.

Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.

Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал.

Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.

Форсунка — обеспечивает дозирование топлива в цилиндры двигателя.

Регулятор давления топлива — система топливоподачи, обеспечивающая постоянство давления топлива в подающей магистрали.

Адсорбер — система улавливания паров бензина.

Модуль бензонасоса — обеспечивает избыточное давление в топливной магистрали авто.

Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.

Нейтрализатор — для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода.

Диагностическая лампа — информирует водителя о наличии неисправности в СУД.

Диагностический разъем — для подключения диагностического оборудования.

Регулятор холостого хода — для поддержания холостого хода, который регулирует подачу воздуха в двигатель.

Электронные системы автомобиля

Использование электронных систем отнюдь не превращает авто в интеллектуального робота. Во главе по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своей машины.

Электронные системы призваны облегчить работу водителя и исправить мелкие оплошности. Автопроизводители обозначают названия систем безопасности своих автомобилей такими аббревиатурами:

ABS — антиблокировочная система.
Ее задача — предотвращение блокировки притормаживаемых колес автомобиля, сохранение ее курсовой устойчивости и управляемости.

Когда колеса заблокировались и машину вот-вот \»понесет\», электронный блок несколько раз \»отпускает — прижимает\» тормозные колодки, благодаря чему колеса проворачиваются. Эффективность в значительной степени зависит от ее настройки. При слишком раннем срабатывании может увеличиться тормозной путь.

HDC — система контроля тяги для спуска с крутых и скользких уклонов.
Работает через \»удушение\» двигателя и подтормаживание колес, но с фиксированным ограничением скорости в пределах 7 км/ч.

ASR — антипробуксовочная система ( она же ASC, ETC, ESR, TCS, STC, TRACS).

Назначение системы — обеспечить устойчивость автомобиля при резком старте или при движении в гору по скользкой поверхности. Избежать \»прокрутки\» колес удается благодаря перераспределению крутящего момента двигателя на те колеса, у которых в данный момент наилучшее сцепление с дорогой. Система работает на скоростях до 40 км/ч.

MSR применяется на переднеприводных дизельных автомобилях для предотвращения блокировки передних колес.

Система полезна в следующих ситуациях: когда колеса слишком сильно скользят, при резком торможении на передаче. Свои функции MSR осуществляет путем воздействия на системы управления топливным насосом высокого давления дизельного двигателя.

ESP — она же VDC, VSC, DSTC, DSC, ATTS, VSA.
Наиболее сложное устройство, управляющее работой антиблокировочной, антипробуксовочной систем, контролирующее тягу и управление дроссельной заслонкой. Блок электронного управления использует информацию от датчиков. Которые отслеживают работу мотора и трансмиссии, скорость вращения каждого из колес, давление в тормозной системе. Угол поворота руля, поперечное ускорение. Ситуация оценивается, вычисляется усилие торможения для каждого колеса, исполнительные механизмы получают команду.
Процессор ESP связан с блоком электронного управления двигателем, что позволяет корректировать мощность и обороты коленчатого вала.

EBD — электронная система распределения тормозных сил (она же EBV).
Обеспечивает оптимальное тормозное усилие на осях, изменяя его в зависимости от конкретных дорожных условий. EBD вступает в действие до начала работы ABS или при несрабатывании последней из-за неисправности.

EDS — система электронной блокировки дифференциала.
Благодаря этой системе:

• повышается безопасность автомобиля
• улучшаются его тяговые характеристики при неблагоприятных дорожных условиях
• облегчается старт
• интенсивный разгон
• движение на подъем

EDS oпределяет угловые скорости ведущих колес и непрерывно сопоставляет их между собой. При несовпадении угловых скоростей, возникающем, например, при буксовании одного их колес, последнее подтормаживается до тех пор, пока не сравняется по частоте вращения с небуксующим.
При разности частот вращения около 110 об/мин система автоматически включается в работу и без ограничений действует на скоростях до 80 км/ч.

Інформаційні технології в керуванні АТЗ (5А)

Перейти до… Перейти до…ОбъявленияКритерії оцінювання результатів навчання та літератураМетодичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Інформаційні технології в керуванні автотранспортними засобами”Методичні вказівки до лабораторних робіт «Диагностирование электронных систем управления двигателем. Ч. 2″Методичні вказівки до лабораторних робіт «Диагностирование электронных систем управления двигателем. Ч. 3″Методичні вказівки до лабораторних робіт «Интеллектуальные системы управления двигателем»Конспект лекцій «Інформаційна технологія створення автомобільних комп’ютерних систем»Підручник «Мехатроніка, телематика, синергетика у транспортних додатках»Підручник та методичні вказівки «Інформаційні комп’ютерні системи автомобільного транспорту»Списки зарахованих студентів Тестові питання до теми «Система керування запалюванням»Тестові питання до теми «Система керування пуском ДВС»Лекція 1 «Інформаційні технології та їх застосування в системах керування АТЗ»Лекция 1 «Информационные технологии и их применение в системах управления АТС»Лабораторная работа 1-2 «Микропроцессорные системы управления двигателем с принудительным зажиганием»Лекция 2 «Информационные технологии в системе управления ДВС автомобиля»Лекція 2 «Інформаційні технології в системі керування ДВЗ автомобіля»Лабораторная работа 1-2 «Микропроцессорные системы управления двигателем с принудительным зажиганием»Лекція 3 «Інформаційні технології в системі керування гальмами автомобіля»Лабораторна робота 3 «Мікропроцесорні системи керування гальмами»Лекція №4 «Інформаційні технології в системі керування трансмісією автомобіля»Лабораторна робота №4 «Інформаційні технології в системах керування трансмісією автомобіля»Лекція 5 «Інформаційні технології в системах управління підвіскою та у рульовому керуванні автомобілем»Лабораторна робота 5 «Дослідження інформаційних технологій в системах управління підвіскою та у рульовому керуванні автомобілем»Лекція 6 «Інформаційні технології при передаванні даних в системах керування сучасного автомобіля»Лабораторна робота 6 «Дослідження застосування інформаційних технологій при передаванні даних в системах керування сучасного автомобіля»Лекція 7 «Застосування інформаційних технологій в системах визначення місцезнаходження автомобілів»Лабораторна робота 7 «Дослідження застосування інформаційних технологій в системах визначення місцезнаходження автомобілів з використанням системи GPS»Лекція 8 «Застосування інформаційних технологій в бортових системах електронної діагностики автотранспортних засобів»Лабораторна робота 8 «Дослідження застосування найсучасніших інформаційних технологій в інформаційних та контрольно-діагностичних системах керування АТЗ»Теоретичні питання экзаменаційних білетів

XVII Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления»

XIV Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления» в 2018 году состоялась 28 – 30 ноября и завершала программу ТУСУРа, подготовленную к Всероссийскому фестивалю науки в 2018 году. Конференция прошла в рамках 22 секций по актуальным мировым направлениям науки и технологий, включая информационные технологии, электронику и приборостроение, административное управление, математическое моделирование и др. В этом году к участию в конференции было представлено более 240 докладов от представителей вузов, НИИ и предприятий из более чем 25 городов России: Томска, Новосибирска, Барнаула, Красноярска, Омска, Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Ижевска, Брянска, Саратова, Ханты-Мансийска, Астрахани, Сыктывкара, Ростова-на-Дону, Уфы, Тюмени, Владивостока, Хабаровска, Курска, Мурома и др. Также свои доклады представили учёные из Белоруссии (г. Минск) и Франции (г. Париж). Традиционно в конференции участвуют как именитые, так и молодые учёные.

Открывая «Электронные средства и системы управления», ректор ТУСУРа Александр Шелупанов подчеркнул, что многие из обсуждаемых на конференции направлений и тем в ближайшем будущем могут существенно изменить мир.

«Многие вещи, о которых сегодня только мечтают, станут повседневной реальностью, как когда-то было с мобильной связью, Интернетом. И нам предстоит не только решать проблемы развития Интернета и беспроводной связи, но и то, как бороться с побочными эффектами от внедрения новых технологий, с которыми мы уже сталкиваемся», – сказал ректор.

Одно из таких популярных направлений – безопасный Интернет вещей, которому было посвящено в рамках конференции несколько мероприятий. Партнёр ТУСУРа компания Keysight Technologies провела сессию «Разработка и тестирование устройств Интернета вещей (IoT)» для специалистов в области систем беспроводной связи, аэрокосмической и оборонной отраслей, автомобилестроения, энергетики и полупроводниковой промышленности. Школу-семинар «Беспроводная связь – Интернет вещей» провёл региональный центр компетенций НТИ в ТУСУРе «Технологии беспроводной связи и Интернета вещей».

Руководитель сибирского отделения компании Keysight Technologies в России Евгений Андронов, выступая на открытии конференции, отметил важность проведения таких мероприятий и взаимодействия университета с индустриальными партнёрами: «Уровень знаний, школа, которая есть в Томске, благодаря ТУСУРу позволили создавать компании по направлению радиоэлектроники – такого количества компаний в России больше нет ни в одном городе по этому направлению».

Евгений Андронов также вручил Александру Шелупанову книгу «Мир радиоэлектроники», презентованную сибирским отделением компании Keysight Technologies в 2018 году. В переводе и научной редакции издания активно участвовали сотрудники ТУСУРа.

На пленарном заседании также выступил заместитель директора по научной работе НИИ автоматики и электромеханики Антон Юдинцев с докладом, посвящённым деятельности института по глубоководной энергетике, наземным испытаниям и первым шагам в космосе. О форвакуумных плазменных источниках электронов, их развитии и потенциальных применениях рассказал заведующий кафедрой физики ТУСУРа, профессор Ефим Окс. Заместитель генерального директора АО «НИИ телевидения» по научной работе (г. Санкт-Петербург) профессор Александр Цыцулин представил доклад «Принцип доминантной информации – основание видеоинформатики».

В рамках конференции «Электронные средства и системы управления» прошла также конференция «Сибресурс», участники которой – академики Сибирской академии наук Высшей школы – представили свои решения по эффективному использованию территориальных ресурсов для развития российской экономики. Это мероприятие, как и одну из секций ЭССУ, посвятили памяти выдающегося учёного, бывшего ректора ТУСУРа Ивана Николаевича Пустынского, ушедшего из жизни в 2017 году. В честь профессора Пустынского в ТУСУРе открыли именную аудиторию и памятные доски. 

По итогам конференции выйдет сборник трудов в двух томах, в который войдёт порядка 200 публикаций (сборник включён в базу российского индекса научного цитирования РИНЦ), кроме того, лучшие доклады будут направлены для публикации в журнале «Доклады ТУСУРа» (включён в перечень ВАК).

НПП «Темп» им. Ф. Короткова

 

ОАО «НПП «Темп» им. Ф. Короткова» является разработчиком и изготовителем электронных систем управления: электронных цифровых регуляторов, блоков следящих систем, блоков управления и контроля, цифровых контроллеров дозаторов, электронных регуляторов вектора тяги и др.

 

Примеры выпускаемой продукции:

БУК-117В — блок управления и контроля

БУК-117В — блок управления и контроля — электронная часть системы автоматического управления и контроля САУ-117В газотурбинного двигателя типа ТВЗ-117. Является основной системой управления с полной ответственностью (FADEC), управляет двигателем и его системами на установившихся и переходных режимах работы через исполнительные механизмы гидромеханической части САУ-117В – насос регулятор НР-117В.

КРД-96 — Комплексный регулятор двигателя

КРД-96 — Комплексный электронный регулятор двигателя предназначен для работы в составе электронно-гидравлической системы автоматического управления полноразмерным двухвальным газотурбинным двигателем 96ФП, установленным на объекте Су-30МКИ или Су-30МКМ, а также осуществляет управление панелью воздухозаборника.

КРД-99Ц — Комплексный регулятор двигателя

КРД-99Ц-Комплексный регулятор двигателя является электронной частью комплексной электронно-гидравлической системы управления полноразмерным двухвальным газотурбинным двигателем (типа АЛ-31Ф и его модификаций) для самолетов Су-27, Су-30 различных модификаций. Предназначен для управления системами двигателя на запуске, на установившихся и переходных режимах работы выше малого газа и во всех условиях его эксплуатации, а также обеспечивает контроль и диагностику технического состояния двигателя, формирование и выдачу информационных сигналов в системы объекта и наземного обслуживания.

Электронные системы управления от компании «Сервосила»

В особой экономической зоне «Дубна» международная компания-«Сервосила» занимается разработкой и производством робототехники с применением новейших нестандартных технологий. Это мобильные роботы, робототехнические манипуляторы, сервоприводы, волновые редукторы, комплексные системы управления, разработка программного обеспечения для мобильной робототехники. Заказчиками самых разных ее образцов являются службы МЧС, научно-исследовательские, инженерные и эксплуатационные компании, производители высокоточных станков с ЧПУ, другой робототехники и ее комплектующих по всему миру.

Изначально контроллеры бесколлекторных двигателей были разработаны специалистами компании для использования в своих продуктах — мобильных роботах, руках-манипуляторах и сервоприводах. Технология этих контроллеров прошла несколько этапов совершенствования и включила в себя значительный опыт, накопленный в процессе эксплуатации собственных роботов в различных, зачастую экстремальных условиях. С тех пор высокоточные контроллеры резидента «Сервосила» нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, в науке, везде, где требуется компьютерное управление бесколлекторными двигателями.

Модули управления бесколлекторными двигателями превращают любой бесколлекторный электродвигатель в сервопривод или в интеллектуальный тяговый электропривод. Для облегчения настройки контроллера под выбранный электродвигатель предусмотрен режим автонастройки, в котором автоматически определяются основные характеристики бесколлекторного электродвигателя и вычисляются оптимальные настройки законов управления. Эта функция значительно упрощает интеграцию контроллера с новыми бесколлекторными двигателями, если даже характеристики двигателя точно не известны.

Реализованный набор алгоритмов обеспечивает динамическую устойчивость и малошумность работы электродвигателя, а также достижение максимального момента или максимальной скорости вращения вала (в зависимости от задачи) при оптимизации энергопотребления и обеспечении защиты электродвигателя от перегрева, а редуктора — от поломки.

Кроме производства высокоточной продукции, специалисты «Сервосилы» занимаются ее сервисным обслуживанием, ремонтом и адаптацией для заказчиков в России и бывших республиках СССР.

Электронные системы управления режимами работы двигателя автомобиля «Москвич»

Категория:

   Автомобили Москвич

Публикация:

   Электронные системы управления режимами работы двигателя автомобиля «Москвич»

Читать далее:

Электронные системы управления режимами работы двигателя автомобиля «Москвич»

Для обеспечения оптимальных режимов работы двигателя и улучшения его эксплуатационных параметров часть автомобилей АЗЛК-2141 и -21412 оборудована бесконтактной системой зажигания и экономайзером принудительного холостого хода.

Ниже рассмотрены принцип действия, устройство и конструктивные особенности этих систем.

Электрические схемы подключения этих систем в цепь электрооборудования автомобиля приведены на рис. 1.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Бесконтактная система зажигания

Благодаря применению бесконтактной системы зажигания в значительной мере устраняются недостатки, присущие классической системе зажигания и оказывающие отрицательное влияние на рабочие процессы в двигателе. Так, биение и вибрация бегунка распределителя, значительно влияющие на равномерность распределения искры по цилиндрам двигателя при классической системе зажигания, в случае применения БСЗ практически не сказываются. Одновременно благодаря отсутствию в БСЗ контактов прерывателя тока низкого напряжения значительно повышается надежность системы зажигания, упрощается ее техническое обслуживание, так как отпадает необходимость в периодической зачистке контактов и регулировке зазора между ними.

В то же время благодаря повышенной энергии разряда в свече зажигания, обеспечиваемой БСЗ, значительно улучшается надежность воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя. Это особенно важно на режимах разгона автомобиля, когда условия для воспламенения смеси неблагоприятны из-за временного обеднения смеси.

Известно, что при пуске холодного двигателя в условиях низких температур значительно ухудшается искрообразование вследствие чрезмерного падения напряжения в бортсети автомобиля. Применение БСЗ практически исключает изменение параметров искрообразования при падении напряжения вплоть до 6 В, что обеспечивает надежный пуск двигателя.

Рис. 1. Схема подсоединения БСЗ и ЭПХХ:
1 — катушка зажигания 27.3705; 2 — электронный коммутатор 36.3734; 3 — датчик-распреде-литель 64.3706; 4 — свечные экранированные наконечники 35.3707200; 5 — электромагнитный клапан 1902.3751; 6 — датчик-винт положения дроссельной заслонки

Коммутация цепи низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания в БСЗ производится электронным коммутатором с помощью мощного транзистора, работающего в ключевом режиме. Управляющие импульсы датчика преобразуются электронным коммутатором в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря отсутствию контактов прерывателя в цепи низкого напряжения БСЗ для повышения энергии искрообразования первичная обмотка катушки зажигания имеет малое активное сопротивление (0,45 Ом). Поэтому максимальная сила тока в цепи низкого напряжения первичной обмотки катушки зажигания перед искровым разрядом может достигать большой величины (до 10 А вместо 3…5 А у катушек классической системы зажигания). Поэтому катушки зажигания БСЗ невзаимозаменяемы с катушками классической системы зажигания, так как их установка в классическую систему приведет к немедленному выгоранию контактов прерывателя.

При использовании БСЗ энергия искрового разряда возрастает до 45…50 мДж по сравнению с 10… 15 мДж при классической системе зажигания на средней частоте вращения коленчатого вала двигателя. В то же время на максимальной частоте вращения коленчатого вала энергия искрового разряда в БСЗ уменьшается всего до 35 мДж, тогда как в классической системе зажигания эта величина падает до 7…8 мДж. Поэтому даже при значительном отложении нагара на свечах искрообразование очень надежно.

Повышению надежности и срока службы системы в целом способствует схема коммутатора, защищающая катушку зажигания от перегрузки. Ограничение на неизменном уровне (порядка 8…9 А) значения максимальной силы тока в первичной обмотке катушки зажигания исключает вредное воздействие различных побочных факторов, например повышения напряжения в бортовой сети автомобиля. Помимо этого после остановки двигателя происходит принудительное отключение первичной обмотки катушки зажигания, что обеспечивает сохранность катушки при длительной стоянке с включенным зажиганием при неработающем двигателе, тогда как при классической системе зажигания такой режим является пагубным как для катушки зажигания, так и для контактов прерывателя. Вместо прерывателя классической системы в БСЗ установлен датчик-распределитель, в котором вместо контактов прерывателя используется магниточувствительный полупроводниковый элемент (так называемый бесконтактный микропереключатель), принцип действия которого основан на физическом эффекте Холла. Для корректировки угла опережения зажигания в зависимости от изменения режимов работы двигателя (частоты вращения коленчатого вала и нагрузки) в конструкции датчика-распределителя предусмотрены механические центробежный и вакуумный автоматические регуляторы, аналогичные автоматам классической системы зажигания. Способ распределения высоковольтных импульсов по цилиндрам двигателя в БСЗ остался традиционным — с помощью вращающегося бегунка. С целью снижения уровня радиопомех в БСЗ используются экранированные наконечники высоковольтных проводов с встроенными резисторами 5600 ± 560 Ом, надеваемые на свечи зажигания.

Бесконтактные системы зажигания обеих моделей автомобилей имеют практически одинаковые параметры и различаются лишь отдельными конструктивными элементами.

В БСЗ автомобиля АЗЛК-2141 с двигателем 2106-70 входят следующие элементы: электронный коммутатор 36.3734, датчик-распределитель 38.3706, катушка зажигания 27.3705, свечные наконечники 31.3707.200, свечи зажигания А17ДВ-10.

В БСЗ автомобиля АЗЛК-21412 (с двигателем 331.10) применяются датчики-распределители 54.3706, свечные наконечники 35.3707.200 и свечи зажигания А20Д2.

По параметрам искрообразования обе системы идентичны: энергия индуктивной фазы искрового разряда до 50 мДж при длительности разряда 1,6 мс; максимальное вторичное напряжение (при стандартной нагрузке 1 МОм) — 25 кВ; скорость нарастания вторичного напряжения более 600 В/мкс.

Рекламные предложения:

Читать далее: Техническое обслуживание БСЗ

Категория: — Автомобили Москвич

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Электрические системы управления — Designing Buildings Wiki

Электрическая система управления — это физическое соединение устройств, которое влияет на поведение других устройств или систем. Простая электронная система состоит из входа, процесса и выхода. И входные, и выходные переменные системы являются сигналами. Примеры таких систем включают циркуляционные насосы, компрессоры, производственные системы, холодильные установки и панели управления двигателями.

Устройства ввода, такие как датчики, собирают информацию и реагируют на нее, а также управляют физическим процессом, используя электрическую энергию в форме выходного воздействия.Электронные системы можно отнести к «причинным» по своей природе. Входной сигнал является «причиной» изменения процесса или работы системы, а выходной сигнал — «следствием», следствием причины. Примером может служить микрофон (устройство ввода), преобразующий звуковые волны в электрические сигналы и усиливаемый динамиком (устройством вывода), создающим звуковые волны.

Электронные системы обычно представляют как серию взаимосвязанных блоков и сигналов. Каждый блок показан с собственным набором входов и выходов.Это известно как представление блок-схемы.

Электрические системы работают либо с сигналами с непрерывным (CT), либо с дискретным (DT) сигналами.

В системе ТТ входные сигналы непрерывны во времени. Это, как правило, аналоговые системы, производящие линейную работу с входными и выходными сигналами, привязанными к заданному периоду времени, например, между 13:00 и 14:00.

Система DT — это система, в которой входные сигналы представляют собой последовательность или ряд значений сигналов, определенных в определенных временных интервалах, например, 13:00 и 14:00 отдельно.

Системы управления бывают двух разных типов: система с разомкнутым контуром или система с замкнутым контуром.

Система управления без обратной связи — это система, в которой выход не реагирует на вход для корректировки изменений. Вместо этого выход изменяется путем изменения входа. Это означает, что внешние условия не повлияют на производительность системы. Примером может служить котел центрального отопления с таймером, который включается в определенные заданные промежутки времени независимо от уровня теплового комфорта в здании.

Преимущества систем с разомкнутым контуром заключаются в том, что они просты, легко конструируются и в целом остаются стабильными. Однако они могут быть неточными и ненадежными из-за того, что вывод не корректируется автоматически.

Система управления с обратной связью — это система, в которой выход влияет на вход для поддержания желаемого выходного значения. Это достигается за счет обратной связи. Например, котел может иметь термостат температуры, который контролирует уровень теплового комфорта в здании и отправляет сигнал обратной связи, чтобы гарантировать, что контроллер поддерживает заданную температуру.

Системы с замкнутым контуром имеют то преимущество, что они точны, и их можно сделать более или менее чувствительными в зависимости от требуемой стабильности системы. Однако они более сложны с точки зрения создания стабильной системы.

Существует несколько различных типов контроля:

[править] Ручное управление

В этой системе не используется автоматическое управление, ссылка предоставляется человеком-оператором.

[править] Полуавтоматический контроль

Последовательность операций выполняется автоматически после запуска человеком-оператором.Примером может служить запуск электродвигателя.

[править] Автомат

Человек-оператор заменяется контроллером, который контролирует систему по сравнению с желаемым значением, используя контуры обратной связи для принятия корректирующих действий, если это необходимо.

[править] Местное управление

Уровень, маховик или другое крепление, закрепленное на устройстве «локально», используется как средство изменения и контроля.

[править] Пульт дистанционного управления

Регулирующий блок соединен с исполнительным устройством, установленным на некотором расстоянии, посредством передачи энергии через электрические связи.Например, пульт для включения кондиционера.

[править] Включение / выключение

Регулирующий блок может занимать только одно из двух возможных положений «включено» или «выключено». Примером может служить выключатель света.

[править] Пошаговое управление

Регулирующий блок может занимать более двух позиций, но действие происходит поэтапно, а не непрерывно.

Электронные системы и электронные системы управления

Он делает это с помощью устройств ввода, таких как датчики, которые тем или иным образом реагируют на эту информацию, а затем используют электрическую энергию в форме выходного действия для управления физическим процессом или выполнения некоторых математических операций над сигналом.

Но электронные системы управления можно также рассматривать как процесс, который преобразует один сигнал в другой, чтобы дать желаемый отклик системы. Тогда мы можем сказать, что простая электронная система состоит из входа, процесса и выхода, причем входная переменная для системы и выходная переменная из системы являются сигналами.

Существует много способов представить систему, например: математически, описательно, графически или схематично. Электронные системы обычно представляют схематично как серию взаимосвязанных блоков и сигналов, причем каждый блок имеет свой собственный набор входов и выходов.

В результате, даже самые сложные электронные системы управления могут быть представлены комбинацией простых блоков, каждый из которых содержит или представляет отдельный компонент или полную подсистему. Представление электронной системы или системы управления технологическим процессом в виде ряда взаимосвязанных блоков или блоков обычно известно как «представление блок-схемы».

Блок-схема простой электронной системы

Электронные системы имеют как входы , и выходы , так и выходы , при этом выход или выходы производятся посредством обработки входов.Кроме того, входной сигнал (ы) может вызвать изменение процесса или сам может вызвать изменение работы системы. Следовательно, вход (ы) в систему является «причиной» изменения, в то время как результирующее действие, которое происходит на выходе системы из-за наличия этой причины, называется «следствием», причем эффект является следствием причины. .

Другими словами, электронная система может быть классифицирована как «причинная» по своей природе, поскольку существует прямая связь между ее входом и выходом.Анализ электронных систем и теория управления технологическим процессом обычно основаны на анализе Причина и Эффект .

Так, например, в аудиосистеме микрофон (устройство ввода) заставляет звуковые волны преобразовываться в электрические сигналы для усиления усилителем (процесс), а громкоговоритель (устройство вывода) создает звуковые волны как эффект возбуждения. усилителями электрических сигналов.

Но электронная система не обязательно должна быть простой или одноразовой.Это также может быть соединение нескольких подсистем, работающих вместе в одной и той же системе.

Наша аудиосистема может, например, включать в себя подключение проигрывателя компакт-дисков, проигрывателя DVD, проигрывателя MP3 или радиоприемника, которые являются несколькими входами к одному и тому же усилителю, который, в свою очередь, управляет одним или несколькими наборами стереосистем или домашнего кинотеатра. типа громкоговорители объемного звучания.

Но электронная система не может быть просто набором входов и выходов, она должна «что-то делать», даже если это просто следить за переключателем или включать свет.Мы знаем, что датчики — это устройства ввода, которые обнаруживают или превращают реальные измерения в электронные сигналы, которые затем можно обрабатывать. Эти электрические сигналы могут иметь форму напряжения или тока в цепи. Противоположное или выходное устройство называется исполнительным механизмом, который преобразует обработанный сигнал в некоторую операцию или действие, обычно в форме механического движения.

Типы электронных систем

Электронные системы работают либо с сигналами непрерывного времени (CT), либо с сигналами дискретного времени (DT).Система с непрерывным временем — это система, в которой входные сигналы определяются в течение континуума времени, например аналоговый сигнал, который «продолжается» во времени, создавая сигнал с непрерывным временем.

Но сигнал с непрерывным временем может также изменяться по величине или быть периодическим по своей природе с периодом времени T. В результате электронные системы с непрерывным временем, как правило, являются чисто аналоговыми системами, производящими линейную работу со своими входными и выходными сигналами. в течение установленного периода времени.

Например, температура в помещении может быть классифицирована как непрерывный временной сигнал, который может быть измерен между двумя значениями или заданными значениями, например, от холода до тепла или с понедельника по пятницу.Мы можем представить непрерывный сигнал, используя независимую переменную для времени t, где x (t) представляет входной сигнал, а y (t) представляет выходной сигнал за период времени t.

Как правило, большинство сигналов, присутствующих в физическом мире, которые мы можем использовать, имеют тенденцию быть сигналами непрерывного времени. Например, напряжение, ток, температура, давление, скорость и т. Д.

С другой стороны, система с дискретным временем — это система, в которой входные сигналы не являются непрерывными, а являются последовательностью или серией значений сигналов, определенных в «дискретных» моментах времени.Это приводит к дискретному времени вывода, обычно представленному в виде последовательности значений или чисел.

Обычно дискретный сигнал определяется только в дискретных интервалах, значениях или равноотстоящих точках времени. Так, например, температура в комнате, измеренная в 13:00, 14:00, 15:00 и снова в 16:00, без учета фактической температуры в помещении между этими точками, скажем, в 13:30 или 14:45.

Однако непрерывный сигнал x (t) может быть представлен как дискретный набор сигналов только в дискретных интервалах или «моментах времени».Дискретные сигналы не измеряются в зависимости от времени, а вместо этого отображаются в дискретных временных интервалах, где n — интервал выборки. В результате сигналы с дискретным временем обычно обозначаются как x (n), представляющие вход, и y (n), представляющие выход.

Тогда мы можем представить входные и выходные сигналы системы в виде x и y соответственно с сигналом, или сами сигналы представлены переменной t, которая обычно представляет время для непрерывной системы и переменной n, которая представляет целое число для дискретной системы, как показано.

Система непрерывного и дискретного времени

Взаимосвязь систем

Одним из практических аспектов представления электронных систем и блок-схем является то, что они могут быть объединены вместе в последовательную или параллельную комбинацию для образования гораздо более крупных систем. Многие более крупные реальные системы построены с использованием взаимосвязи нескольких подсистем, и, используя блок-схемы для представления каждой подсистемы, мы можем построить графическое представление всей анализируемой системы.

Когда подсистемы объединяются в последовательную схему, общий выходной сигнал в y (t) будет эквивалентен умножению входного сигнала x (t), как показано, поскольку подсистемы соединены каскадом вместе.

Подключенная система серии

Для последовательно соединенной системы непрерывного времени выходной сигнал y (t) первой подсистемы «A» становится входным сигналом второй подсистемы «B», выход которой становится входом третьей подсистемы «C». и так далее по последовательной цепочке, давая A x B x C и т. д.

Затем исходный входной сигнал каскадно проходит через последовательно соединенную систему, поэтому для двух последовательно соединенных подсистем эквивалентный одиночный выход будет равен умножению систем, то есть y (t) = G ₁ (s) x G ₂ (т). Где G представляет передаточную функцию подсистемы.

Обратите внимание, что термин «передаточная функция» системы относится и определяется как математическая связь между входом и выходом системы или выходом / входом и, следовательно, описывает поведение системы.

Кроме того, для последовательно соединенной системы порядок, в котором выполняется последовательная операция, не имеет значения в отношении входных и выходных сигналов, как: G ₁ (s) x G ₂ (s) такой же, как G ₂ (т) x G ₁ (т). Примером простой схемы, соединенной последовательно, может быть один микрофон, питающий усилитель, за которым следует динамик.

Электронная система с параллельным подключением

Для параллельно подключенной системы непрерывного времени каждая подсистема получает один и тот же входной сигнал, и их отдельные выходы суммируются для получения общего выходного сигнала y (t).Тогда для двух параллельно соединенных подсистем эквивалентный одиночный выход будет суммой двух отдельных входов, т. Е. Y (t) = G ₁ (s) + G ₂ (s).

Примером простой схемы, соединенной параллельно, может быть несколько микрофонов, подключенных к микшерному пульту, который, в свою очередь, питает усилитель и акустическую систему.

Системы электронной обратной связи

Еще одна важная взаимосвязь систем, которая широко используется в системах управления, — это «конфигурация обратной связи».В системах обратной связи часть выходного сигнала «возвращается» и либо добавляется, либо вычитается из исходного входного сигнала. Результатом является то, что выходные данные системы постоянно изменяют или обновляют свои входные данные с целью изменения реакции системы для повышения стабильности. Система обратной связи также обычно называется «замкнутой системой», как показано на рисунке.

Система обратной связи с обратной связью

Системы обратной связи часто используются в большинстве практических электронных систем, чтобы помочь стабилизировать систему и улучшить ее контроль.Если контур обратной связи уменьшает значение исходного сигнала, контур обратной связи известен как «отрицательная обратная связь». Если петля обратной связи увеличивает значение исходного сигнала, петля обратной связи известна как «положительная обратная связь».

Примером простой системы обратной связи может быть система отопления в доме с термостатическим управлением. Если в доме слишком жарко, контур обратной связи отключит систему отопления, чтобы сделать ее более прохладной. Если в доме слишком холодно, контур обратной связи включит систему отопления, чтобы было теплее.В этом случае система состоит из системы обогрева, температуры воздуха и термостатически управляемого контура обратной связи.

Передаточная функция систем

Любая подсистема может быть представлена ​​как простой блок с входом и выходом, как показано. Обычно вход обозначается как: θi, а выход — как: θo. Отношение выхода к входу представляет собой усиление (G) подсистемы и поэтому определяется как: G = θo / θi

В этом случае G представляет передаточную функцию системы или подсистемы.При обсуждении электронных систем с точки зрения их передаточной функции используется комплексный оператор s, затем уравнение для усиления переписывается как: G (s) = θo (s) / θi (s)

Обзор электронной системы

Мы видели, что простая электронная система состоит из входа, процесса, выхода и, возможно, обратной связи. Электронные системы могут быть представлены с использованием взаимосвязанных блок-схем, где линии между каждым блоком или подсистемой представляют как поток, так и направление сигнала через систему.

Блок-схемы не обязательно должны представлять простую единую систему, но могут представлять очень сложные системы, состоящие из множества взаимосвязанных подсистем. Эти подсистемы могут быть соединены вместе последовательно, параллельно или их комбинации в зависимости от потока сигналов.

Мы также видели, что электронные сигналы и системы могут иметь непрерывный или дискретный характер и могут быть аналоговыми, цифровыми или и тем, и другим. Контуры обратной связи можно использовать для увеличения или уменьшения производительности конкретной системы, обеспечивая лучшую стабильность и управляемость.Управление — это процесс привязки системной переменной к определенному значению, называемому опорным значением.

В следующем руководстве по Electronic Systems мы рассмотрим типы электронных систем управления, называемые системой с разомкнутым контуром, которые генерируют выходной сигнал y (t) на основе его текущих входных значений и, как таковые, не контролируют его выводить или вносить корректировки в зависимости от состояния его вывода.

Электронные системы управления: базовые (энергетическая инженерия)

Абстракция

Каждая единица энергопотребляющего оборудования имеет систему управления, связанную с ней.В этой статье представлена ​​информация об электронных системах управления, которые в основном используются для управления оборудованием HVAC. Те же принципы используются для управления другим оборудованием, таким как освещение, системы сжатого воздуха, технологическое и производственное оборудование.

ВВЕДЕНИЕ

С каждым энергопотребляющим оборудованием связана какая-либо система управления. Элементы управления могут быть такими простыми, как щелчковый переключатель, или такими сложными, как специализированная микросхема микрокомпьютера.В более крупных единицах оборудования, а также в зданиях и промышленных процессах обычно используются сложные компьютерные системы управления для оптимального управления и эксплуатации. В этой статье представлена ​​информация об электронных системах управления, которые в основном используются для управления оборудованием HVAC. Однако те же технологии и принципы используются для управления другим оборудованием, таким как освещение, системы сжатого воздуха, технологическое и производственное оборудование.

Электронная система управления состоит из датчика, контроллера и конечного элемента управления. Датчики, используемые в электронных системах управления, представляют собой простые устройства с малой массой, которые обеспечивают стабильный, широкий диапазон, линейный и быстрый отклик. Электронный контроллер представляет собой твердотельное устройство, которое обеспечивает управление дискретной частью диапазона датчика и генерирует усиленный сигнал коррекции для управления конечным элементом управления.

Характеристики электронных систем управления включают следующее:

• Контроллеры могут располагаться удаленно от датчиков и исполнительных механизмов.

• Контроллеры могут принимать различные входы.

• Дистанционные настройки для нескольких элементов управления могут быть расположены вместе, даже если датчики и исполнительные механизмы не являются.

• Электронные системы управления могут использовать сложные схемы управления и блокировки.

• Выходы универсального типа могут подключаться к множеству различных приводов.

• Индикаторы могут отображать входные или выходные значения.

Датчики и выходные устройства (например, исполнительные механизмы, реле) , используемые для электронных систем управления, обычно такие же, как и в микропроцессорных системах.Разница между электронными системами управления и микропроцессорными системами заключается в обработке входных сигналов. В электронной системе управления аналоговый сигнал датчика усиливается, а затем сравнивается с заданным значением или сигналом коррекции с помощью схем сравнения напряжения или тока и управления. В микропроцессорной системе вход датчика преобразуется в цифровую форму, в которой дискретные инструкции (алгоритмы) выполняют процесс сравнения и управления.

Фиг.1 показана простая электронная система управления с контроллером , который регулирует температуру подаваемой воды путем смешивания возвратной воды с водой из котла. Главный датчик температуры находится в подаче горячей воды от клапана. Для повышения эффективности и экономии энергии контроллер сбрасывает уставку температуры приточной воды в зависимости от температуры OA (наружного воздуха). Контроллер анализирует данные датчика и отправляет сигнал на привод клапана для регулирования подачи горячей воды к нагревателям.Эти компоненты описаны в разделе «Компоненты».

Глоссарий терминов систем управления приведен в последнем разделе этой статьи.

Электронные системы управления обычно имеют следующие характеристики:

Контроллер. Низкое напряжение, твердотельный. Входы. 0-1 В постоянного тока, 0-10 В постоянного тока, 4-20 мА, резистивный элемент, термистор, термопара. Выходы. 2-10 В постоянного тока или устройство 4-20 мА. Режим управления. Двухпозиционный, пропорциональный, пропорционально-интегральный (PI) или ступенчатый.

Рис. 1 Базовая электронная система управления.

Принципиальные схемы

в этой статье являются базовыми и довольно общими. Вход сопротивления-температуры и 2-10 В постоянного тока. выходные данные используются в целях обсуждения. Подробное обсуждение режимов управления можно найти в разделе «Основы управления» Технического руководства по автоматическому управлению. [1]

КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Электронная система управления включает датчики, контроллеры , выходные устройства, такие как исполнительные механизмы и реле; конечные элементы управления, такие как клапаны и демпферы; и показывающие, сопрягающие и вспомогательные устройства.На рис. 2 представлен обзор многих компонентов электронной системы.

Датчики

Чувствительный элемент предоставляет контроллеру информацию об изменении условий. Аналоговые датчики используются для контроля постоянно меняющихся условий, таких как температура или давление. Аналоговый датчик обеспечивает контроллер переменным сигналом, например 0-10 В. Цифровой (двухпозиционный) датчик используется, если условия представляют фиксированное состояние, например, насос включен или выключен.Цифровой датчик подает на контроллер дискретный сигнал, например, разомкнутые или замкнутые контакты.

Рис. 2 Типовые компоненты электронной системы управления.

Некоторые электронные датчики используют атрибут, присущий их материалу (например, сопротивление провода), для подачи сигнала и могут быть напрямую подключены к электронному контроллеру. Другие датчики требуют преобразования сигнала датчика в тип или уровень, который может использоваться электронным контроллером.Например, датчик, определяющий давление, требует преобразователя или передатчика для преобразования сигнала давления в напряжение, которое может использоваться электронным контроллером. Типичные датчики, используемые в электронных системах управления, показаны на рис. 2. Узел датчик-преобразователь называется передатчиком.

Датчики температуры

Для электронного управления датчики температуры классифицируются следующим образом:

• Терморезистивные устройства (RTD) изменяют сопротивление при изменении температуры.RTD имеют положительный температурный коэффициент (сопротивление увеличивается с температурой).

• Термисторы представляют собой твердотельные датчики сопротивления с отрицательным температурным коэффициентом.

• Термопары напрямую генерируют напряжение в зависимости от температуры.

Терморезисторы

Как правило, все RTD имеют некоторые общие атрибуты и ограничения:

• Сопротивление элементов RTD зависит от температуры.Некоторые элементы демонстрируют большие изменения сопротивления, линейные изменения или и то, и другое в широком диапазоне температур.

• Контроллер должен подавать питание на датчик и измерять изменяющееся напряжение на элементе, чтобы определить сопротивление датчика. Это действие может привести к небольшому нагреву элемента — так называемому самонагреву — и может привести к неточности измерения температуры. За счет уменьшения тока питания или использования элементов с более высоким номинальным сопротивлением эффект самонагрева можно свести к минимуму.

• Сопротивление некоторых элементов RTD составляет всего 100 Ом. В этих случаях сопротивление подводящих проводов, соединяющих RTD с контроллером, может значительно увеличивать общее сопротивление подключенного RTD и может создавать ошибку смещения в измерениях. температуры. На рис. 3 показаны датчик и контроллер в зависимости от длины проводов. На этом рисунке датчику на расстоянии 25 футов от контроллера требуется 50 футов провода. Если одножильный медный провод 18 AWG с постоянным током сопротивление 6,39 Ом / М · фут, 50 футов провода имеют общее d.c. сопротивление 0,319 Ом. Если датчик представляет собой платиновый датчик с сопротивлением 100 Ом и температурным коэффициентом 0,69 Ом / ° F, 50 футов провода приведут к погрешности в 0,46 ° F. Если датчик представляет собой платиновый датчик с сопротивлением 3000 Ом и температурным коэффициентом 4,8 Q / ° F, 50 футов провода приведут к ошибке 0,066 ° F.

Рис. 3 Длина подводящего провода.

Существенные ошибки можно устранить, отрегулировав настройку калибровки на контроллере, или — если контроллер предназначен для этого — третий провод можно провести к датчику и подключить к специальной схеме компенсации, предназначенной для устранения эффекта длины провода. по измерению.В ранних электронных контроллерах эта трехпроводная схема была подключена к мосту Уитстона, настроенному для компенсации проводов. В цифровых контроллерах компенсация подводящего провода на датчиках с низким сопротивлением может выполняться программным смещением.

• Допустимый диапазон температур для данного датчика RTD может быть ограничен нелинейностью при очень высоких или низких температурах.

• Элементы RTD, которые обеспечивают большие изменения сопротивления на градус температуры, снижают чувствительность и сложность любой электронной входной цепи.(Однако линейность может вызывать беспокойство.)

Датчик, построенный с использованием провода BALCO, является обычно используемым датчиком RTD. BALCO — это отожженный прочный сплав с номинальным составом 70 процентов никеля и 30 процентов железа. Элемент сопротивления BALCO на 500 Ом обеспечивает относительно линейное изменение сопротивления от -40 до 250 ° F. Датчик представляет собой устройство с малой массой и быстро реагирует на изменения температуры.

Еще одним материалом, используемым в датчиках RTD, является платина. Он линейен по отклику и стабилен во времени. В некоторых приложениях используется короткий провод для обеспечения номинального сопротивления 100 Ом. Однако при низком значении сопротивления на элемент может влиять самонагревание и сопротивление провода датчика. Кроме того, из-за небольшого изменения сопротивления элемента необходимо использовать дополнительное усиление для увеличения уровня сигнала.

Чтобы использовать желаемые характеристики платины и минимизировать любое смещение, одна производственная технология наносит пленку платины в виде лестницы на изолирующую основу.Затем с помощью метода лазерной обрезки (рис. 4) выжигается часть металла для калибровки датчика, обеспечивая сопротивление 1000 Ом при 74 ° F. Этот платиновый пленочный датчик обеспечивает высокую устойчивость к температуре. Благодаря высокому сопротивлению датчик относительно невосприимчив к самонагреву и смещению сопротивления провода датчика. Кроме того, датчик представляет собой чрезвычайно легкое устройство и быстро реагирует на изменения температуры. Элементы RTD этого типа распространены.

Фиг.

Фиг.4 Датчик RTD с платиновым элементом.

Твердотельные термометры сопротивления

На рис. 5 показаны примеры твердотельных резистивных датчиков температуры с отрицательным и положительным температурными коэффициентами. Термисторы — это датчики с отрицательным температурным коэффициентом, обычно заключенные в очень маленькие корпуса (похожие на стеклянные диоды или небольшие транзисторы), которые обеспечивают быстрый отклик. С повышением температуры сопротивление термистора уменьшается (рис. 6). При выборе термисторного датчика необходимо учитывать сильно нелинейную характеристику температурного сопротивления.

Рис. 5 Твердотельные датчики температуры.

Твердотельные датчики температуры с положительным температурным коэффициентом могут иметь относительно высокие значения сопротивления при комнатной температуре. С повышением температуры сопротивление датчика увеличивается (рис. 6). Некоторые твердотельные датчики имеют почти идеальные линейные характеристики во всем используемом диапазоне температур.

Рис. 6 Зависимость сопротивления от температуры для твердотельных датчиков.

Рис. 7 Принципиальная схема термопары.

Термопары

В термопаре два разнородных металла, такие как железо и константан, свариваются вместе, образуя спай термопары (рис. 7). Когда этот переход подвергается воздействию тепла, генерируется напряжение в диапазоне милливольт, которое может быть измерено входными цепями электронного контроллера. Количество генерируемого напряжения прямо пропорционально температуре (рис.8). При комнатной температуре для типичных приложений HVAC эти уровни напряжения часто слишком малы для использования, но более пригодны для использования при более высоких температурах от 200 ° F до 1600 ° F. Следовательно, термопары чаще всего используются в высокотемпературных технологических процессах.

Преобразователь / преобразователь

Входные цепи многих электронных контроллеров могут работать в диапазоне напряжений 0-10 В постоянного тока. или диапазон тока 4-20 мА. Входы этих контроллеров классифицируются как универсальные, поскольку они принимают любой датчик с правильным выходом.Эти датчики часто называют передатчиками, поскольку их выходы представляют собой усиленный или кондиционированный сигнал. Основное требование к этим передатчикам состоит в том, чтобы они создавали требуемый уровень напряжения или тока для входа в контроллер в желаемом диапазоне срабатывания.

Рис. 8 Зависимость напряжения от температуры для термопары железо-константан.

Измерительные преобразователи измеряют различные условия, такие как температура, относительная влажность , воздушный поток, расход воды, потребляемая мощность, скорость воздуха и интенсивность света.Примером передатчика может быть датчик, который измеряет уровень углекислого газа (CO2) в возвратном воздухе вентиляционной установки. Датчик подает сигнал 4-20 мА на вход контроллера, который затем может регулировать наружные / вытяжные заслонки для поддержания приемлемого уровня качества воздуха. Поскольку электронные контроллеры способны обрабатывать входы напряжения, силы тока или сопротивления, датчики температуры обычно не используются в качестве входов контроллеров в пределах диапазонов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха из-за их высокой стоимости.

Датчик относительной влажности

Для определения относительной влажности используются различные методы измерения, включая измерение изменений сопротивления, емкости, импеданса и частоты.

Более старый метод, в котором для определения относительной влажности использовалось сопротивление, зависел от слоя гигроскопической соли, такой как хлорид лития или угольный порошок, нанесенного между двумя электродами (рис. 9). Оба материала поглощают и выделяют влагу в зависимости от относительной влажности, вызывая изменение сопротивления датчика.Электронный контроллер, подключенный к этому датчику, обнаруживает изменения сопротивления, которые он может использовать для управления относительной влажностью.

Метод, который использует изменения емкости для определения относительной влажности, измеряет емкость между двумя проводящими пластинами, разделенными чувствительным к влаге материалом, например полимерным пластиком (рис. 10A). По мере того как материал поглощает воду, емкость между пластинами уменьшается, и это изменение может быть обнаружено электронной схемой. Чтобы преодолеть любое препятствие способности материала поглощать и выделять влагу, две пластины и их электрические провода могут быть на одной стороне полимерного пластика, а третий лист чрезвычайно тонкого проводящего материала на другой стороне полимерного пластика, образующего конденсатор (рис.10Б). Эта третья пластина, слишком тонкая для крепления выводных проводов, позволяет влаге проникать внутрь и поглощаться полимером, тем самым повышая чувствительность и отклик.

Датчик относительной влажности, который генерирует изменения как сопротивления, так и емкости для измерения уровня влажности, изготавливается путем анодирования алюминиевой полосы с последующим нанесением тонкого слоя золота или алюминия (рис. 11). Анодированный алюминий имеет на поверхности слой пористого оксида. Влага может проникать через слой золота и заполнять поры оксидного покрытия, вызывая изменения как сопротивления, так и емкости, которые можно измерить с помощью электронной схемы.

Рис. 9 Датчик относительной влажности резистивного типа.

Датчики, которые используют изменения частоты для измерения относительной влажности (рис. 12), могут использовать кристалл кварца, покрытый гигроскопичным материалом, например полимерным пластиком. Когда кварцевый кристалл возбуждается колебательным контуром, он генерирует постоянную частоту. Поскольку полимерный материал поглощает влагу и изменяет массу кристалла кварца, частота колебаний изменяется и может быть измерена электронной схемой.

Большинство датчиков относительной влажности требуют наличия электроники на датчике для изменения и усиления слабого сигнала и называются передатчиками. Электронная схема компенсирует влияние температуры и одновременно усиливает и линеаризует измеренный уровень относительной влажности. Датчики обычно обеспечивают выход напряжения или тока, который можно использовать в качестве входа для электронного контроллера.

Датчики давления

Электронный датчик давления преобразует изменения давления в сигнал, такой как напряжение, ток или сопротивление, который может использоваться электронным контроллером.

В методе измерения давления путем определения изменений сопротивления используется небольшая гибкая диафрагма и тензодатчик в сборе (рис. 13). Сборка тензодатчика включает очень тонкий (змеевик) провод или тонкую металлическую пленку, нанесенную на непроводящее основание. Узел тензодатчика растягивается или сжимается, поскольку диафрагма изгибается при изменении давления. Растяжение или сжатие тензодатчика (показано пунктирной линией на рис. 13) изменяет длину тонкой проволоки или тонкой металлической пленки, что изменяет общее сопротивление.Затем сопротивление может быть обнаружено и увеличено. Эти изменения сопротивления невелики. Поэтому в датчике в сборе предусмотрен усилитель для усиления и обработки сигнала, чтобы уровень, передаваемый на контроллер, был менее восприимчивым к внешним шумовым помехам. Таким образом, датчик становится передатчиком.

Рис. 10 Емкостной датчик относительной влажности.

Рис. 11 Датчик относительной влажности импедансного типа.

Другой метод измерения давления — измерение емкости (рис.14). Фиксированная пластина является одной частью конденсаторного узла, а гибкая пластина — другой частью конденсаторного узла. По мере того как диафрагма изгибается при изменении давления, гибкая пластина конденсаторного узла приближается к неподвижной пластине (показана пунктирной линией на рис. 14) и изменяет емкость.

Разновидностью датчиков давления является датчик, который измеряет перепад давления с помощью двух камер давления (рис. 15). Сила из каждой камеры действует в противоположном направлении относительно тензодатчика.Этот тип датчика может измерять небольшие изменения перепада давления даже при высоком статическом давлении.

Контроллеры, устройства вывода и устройства индикации

Контроллер

Электронный контроллер принимает сигнал датчика, усиливает и / или обрабатывает его, сравнивает с заданным значением и при необходимости производит коррекцию. Выходной сигнал обычно позиционирует привод. Схемы электронного контроллера позволяют использовать самые разные функции и последовательности управления, от очень простых схем до схем с несколькими входами и несколькими последовательными выходами.В схемах контроллера используются твердотельные компоненты, такие как транзисторы, диоды и интегральные схемы, и они включают источник питания и все настройки, необходимые для правильного управления.

Рис. 12 Кварцевый датчик относительной влажности.

Рис. 13 Датчик давления резистивного типа.

Типы ввода Электронные контроллеры

классифицируются по типу или типам входов, которые они принимают, например, по температуре, влажности, энтальпии или универсальности.

Регуляторы температуры Для регуляторов температуры

обычно требуются входные датчики определенного типа или категории. Некоторые имеют входные цепи до

Рис. 14 Датчики давления емкостные.

принимает датчики RTD, такие как BALCO или платиновые элементы, в то время как другие содержат входные цепи для датчиков термистора. Эти контроллеры имеют шкалы уставок и диапазонов дросселирования, обозначенные в градусах Фаренгейта или Цельсия.

Контроллеры относительной влажности

Входные цепи для контроллеров относительной влажности обычно получают измеренный сигнал относительной влажности, уже преобразованный в 0-10 В постоянного тока. напряжение или токовый сигнал 4-20 мА. Уставки и шкалы для этих контроллеров указаны в процентах относительной влажности.

Рис. 15 Датчик перепада давления.

Контроллеры энтальпии

Контроллеры энтальпии — это специализированные устройства, которые используют специальные датчики для входов. В некоторых случаях датчик может объединять измерения температуры и влажности и преобразовывать их в единое напряжение для представления энтальпии измеряемого воздуха. В других случаях отдельные датчики температуры по сухому термометру и отдельные датчики по влажному термометру или относительной влажности предоставляют входные данные, а контроллер вычисляет энтальпию. В типичных приложениях регулятор энтальпии выдает выходной сигнал, основанный на сравнении двух измерений энтальпии, внутри помещения и вне помещения, а не на фактическом значении энтальпии.В других случаях энтальпия возвратного воздуха считается постоянной, поэтому измеряется только энтальпия OA. Он сравнивается с предполагаемым номинальным значением возвратного воздуха.

Универсальные контроллеры

Входные цепи универсальных контроллеров могут принимать один или несколько стандартных сигналов передатчика или преобразователя. Наиболее распространенные входные диапазоны — 0-10 В постоянного тока. и 4-20 мА. Другие варианты входа в этой категории включают 2-10 В постоянного тока. и сигнал 0-20 мА. Поскольку эти входные данные могут представлять различные воспринимаемые переменные, такие как ток 0-15 А или давление 0-3000 фунтов на квадратный дюйм, настройки и шкалы часто выражаются только в процентах от полной шкалы.

Режимы управления

Режимы управления некоторых электронных контроллеров могут быть выбраны в соответствии с требованиями приложения. Режимы управления включают двухпозиционный, пропорциональный и пропорционально-интегральный. Другие функции управления включают удаленную установку уставки, добавление датчика компенсации для возможности сброса, а также управление блокировкой или ограничением.

Контроль вывода

Электронные контроллеры обеспечивают выходы для реле или исполнительного механизма для конечного элемента управления. Выход не зависит от типов ввода или метода управления. Самая простая форма вывода — двухпозиционная, в которой конечный элемент управления может находиться в одном из двух состояний. Например, вытяжной вентилятор в механическом помещении можно включить или выключить. Однако наиболее распространенная форма вывода обеспечивает модулирующий выходной сигнал, который может регулировать конечное устройство управления (привод) от 0 до 100%, например, при управлении клапаном охлажденной воды.

Фиг.16 Двухпозиционное управление.

Устройства вывода

Приводы, реле и преобразователи (рис. 2) — это устройства вывода, которые используют выходной сигнал контроллера (напряжение, ток или контакт реле) для выполнения физических функций на конечном элементе управления, например запуска вентилятора или регулирования клапана. Приводы можно разделить на устройства, обеспечивающие двухпозиционное действие, или на устройства, обеспечивающие регулирующее действие.

Двухпозиционный

Двухпозиционные устройства, такие как реле, пускатели двигателей и соленоидные клапаны, имеют только два дискретных состояния.Эти устройства взаимодействуют между контроллером и конечным элементом управления. Например, когда соленоидный клапан находится под напряжением, он пропускает пар в змеевик, который нагревает комнату (рис. 16). Электромагнитный клапан обеспечивает окончательное воздействие на контролируемую среду — пар. Приводы заслонок также могут быть двухпозиционными.

Регулирующий

Регулирующие приводы используют изменяющийся управляющий сигнал для регулировки конечного элемента управления. Например, регулирующий клапан регулирует количество охлажденной воды, поступающей в змеевик, так что холодного приточного воздуха достаточно, чтобы соответствовать нагрузке при желаемой уставке (рис.17). Наиболее распространенные регулирующие приводы принимают переменное входное напряжение 0-10 В, или 2-10 В постоянного тока, или токовый вход 4-20 мА. Другой вид привода требует пульсирующего (прерывистого) сигнала или сигнала рабочего цикла для выполнения функций регулирования. Одной из форм пульсирующего сигнала является сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Рис. 17 Плавное регулирование.

Рис. 18 Электропневматический преобразователь.

Tranducer

В некоторых приложениях преобразователь преобразует выходной сигнал контроллера в сигнал, который может использоваться приводом.Например, на рис. 18 показан преобразователь электронно-пневматический (E / P), который преобразует модулирующее напряжение 2-10 В постоянного тока. сигнал от электронного контроллера к пневматическому пропорциональному модулирующему сигналу 3–13 фунтов на квадратный дюйм для пневматического привода.

Показывающие устройства

Электронная система управления может быть дополнена визуальными дисплеями, отображающими состояние и работу системы. Многие электронные контроллеры имеют встроенные индикаторы, которые показывают мощность, входной сигнал, сигнал отклонения и выходной сигнал.На рис. 19 показаны некоторые типы визуальных дисплеев. Световой индикатор может показывать состояние включения / выключения или, если он управляется схемами контроллера, яркость света может показывать относительную силу сигнала. Если системе требуется аналоговое или цифровое показывающее устройство, а электронный контроллер не включает этот тип дисплея, могут быть предусмотрены отдельные показывающие устройства.

Интерфейс с другими системами

Часто возникает необходимость связать электронное устройство управления с микропроцессорной системой управления зданием или другой связанной системой.Примером является интерфейс, который позволяет системе управления зданием настраивать уставку или величину сброса (компенсации) для конкретного контроллера. Перед подключением необходимо проверить совместимость двух систем.

Рис. 19 Индикаторы.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННОГО КОНТРОЛЛЕРА

Общие

Электронный контроллер является основой электронной системы управления. На рис. 20 показаны основные схемы электронного контроллера, включая источник питания, вход, управление и выход.Для большей стабильности и контроля также могут быть включены схемы коррекции внутренней обратной связи, но они здесь не обсуждаются. Описанные схемы дают обзор типов и методов электронных контроллеров.

Цепь электропитания

Цепь питания электронного контроллера обеспечивает необходимые напряжения для входных, управляющих и выходных цепей. Большинство напряжений — это регулируемые напряжения постоянного тока. Конструкция контроллера определяет требуемые уровни напряжения и тока.

Все цепи питания разработаны для оптимизации требований регулирования как линии, так и нагрузки в рамках потребностей и ограничений системы. Регулирование нагрузки относится к способности источника питания поддерживать постоянное значение выходного напряжения даже при изменении текущего потребления (нагрузки). Точно так же линейное регулирование относится к способности источника питания поддерживать выходное напряжение нагрузки на постоянном уровне при изменении входной (переменного тока) мощности. Возможности регулирования линии или ограничения контроллера обычно являются частью технических характеристик контроллера, например, 120 В переменного тока + 10%, -15%.Степень регулирования нагрузки включает в себя сквозную точность и повторяемость и обычно не указывается в явной форме в качестве спецификации для контроллеров.

ТИПОВЫЕ СИСТЕМНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ

На рис. 21 показана типичная система кондиционирования воздуха, управляемая двумя электронными контроллерами C1 и C2; секвенсор S; мультикомпенсатор М; датчики температуры с Т1 по Т4; регулирующие клапаны горячей и холодной воды V1 и V2; и приводы заслонок наружного, возвратного и вытяжного воздуха. Последовательность управления следующая:

• Контроллер C1 обеспечивает летнее / зимнее регулирование температуры помещения с компенсацией по наружной температуре для системы отопления / охлаждения, для которой требуется ПИ-регулирование с нижним пределом.Датчик T4 выдает компенсационный сигнал через мультикомпенсатор M, который позволяет одному датчику наружной температуры обеспечивать общий вход для нескольких контроллеров. Контроллер C1 последовательно регулирует работу клапанов V1 и V2 горячей и охлажденной воды для поддержания температуры помещения, измеренной датчиком T1, на предварительно выбранной уставке. Sequencer S позволяет управлять двумя приводами клапана с помощью одного контроллера. Датчик нижнего предела T2 берет на себя управление, когда температура нагнетаемого воздуха падает до диапазона регулирования уставки нижнего предела.Минимальная температура воздуха на выходе поддерживается независимо от температуры помещения.

Рис. 20 Схемы электронного контроллера.

Когда температура наружного воздуха ниже выбранной точки переключения сброса, установленной на C1, контроллер находится в режиме зимней компенсации. Когда температура наружного воздуха падает, уставка температуры помещения повышается. Когда температура наружного воздуха выше точки переключения сброса, контроллер находится в режиме летней компенсации.По мере повышения температуры наружного воздуха уставка температуры помещения повышается.

• Контроллер C2 обеспечивает ПИ-регулирование температуры смешанного воздуха в режиме экономайзера. Когда температура OA, измеренная датчиком T4, ниже настройки начальной точки экономайзера, контроллер обеспечивает пропорциональное управление заслонками для поддержания температуры смешанного воздуха, измеренной датчиком T3, на выбранной уставке. Когда температура OA выше уставки точки запуска экономайзера, контроллер закрывает заслонки OA до предварительно установленного минимума.

Рис. 21 Типичное применение с электронными контроллерами.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Полномочия (полномочия сброса или полномочия компенсации). Параметр, указывающий на относительное влияние входа датчика компенсации на основную уставку (выраженное в процентах).

Переключение компенсации. Точка, в которой эффект компенсации меняется на противоположный и меняется с лета на зиму или наоборот.Одновременно может быть изменен и процент компенсационного эффекта (авторитета).

Контрольная точка . Фактическое значение контролируемой переменной (заданное значение плюс или минус смещение).

Отклонение. Разница между заданным значением и значением контролируемой переменной в любой момент. Также называется «смещение».

Прямого действия. Контроллер прямого действия увеличивает свой выходной сигнал при увеличении входного сигнала.

Электрическое управление. Схема управления, которая работает от сети или низкого напряжения и использует механические средства, такие как термочувствительный биметалл или сильфон, для выполнения функций управления, таких как включение переключателя или установка потенциометра. Сигнал контроллера обычно управляет или устанавливает электрический привод, хотя реле и переключатели часто управляются.

Электронное управление. Схема управления, которая работает от низкого напряжения и использует твердотельные компоненты для усиления входных сигналов и выполнения функций управления, таких как управление реле или предоставление выходного сигнала для позиционирования исполнительного механизма.Электронные устройства в основном используются в качестве датчиков. Контроллер обычно предоставляет фиксированные процедуры управления, основанные на логике твердотельных компонентов.

Электронный контроллер. Твердотельное устройство, обычно состоящее из источника питания, схемы усиления датчика, схемы обработки / сравнения, выходной секции драйвера и различных компонентов, которые определяют изменения в управляемой переменной и выдают управляющий выход, который обеспечивает определенную функцию управления. . Как правило, необходимые для процесса настройки, такие как уставка и диапазон дросселирования, могут выполняться на контроллере с помощью потенциометров и / или переключателей.

Элемент конечного контроля. Устройство, такое как клапан или заслонка, которое изменяет значение регулируемой переменной. Последний элемент управления устанавливается с помощью исполнительного механизма.

Интегральное действие (I). Действие, в котором существует непрерывная линейная зависимость между величиной увеличения (или уменьшения) на выходе для конечного элемента управления и отклонением контролируемой переменной для уменьшения или устранения отклонения или смещения.

Датчик предельного значения. Устройство, которое определяет переменную, которая может отличаться от контролируемой переменной, и блокирует основной датчик на заданном пределе.

Главный датчик. Устройство или компонент, измеряющий контролируемую переменную.

Отрицательный (обратный) сброс. Компенсирующее действие, при котором уменьшение переменной компенсации имеет тот же эффект, что и увеличение регулируемой переменной. Например, в системе отопления, когда температура наружного воздуха снижается, контрольная точка регулируемой переменной увеличивается.Также называется «зимний сброс или компенсация».

Смещение. Устойчивое отклонение между контрольной точкой и уставкой пропорциональной системы управления в стабильных рабочих условиях. Также называется «отклонение».

Положительный (прямой) сброс. Компенсирующее действие, при котором увеличение переменной компенсации имеет тот же эффект, что и увеличение регулируемой переменной. Например, в приложении для охлаждения, когда температура OA увеличивается, контрольная точка регулируемой переменной увеличивается.Также называется «летний сброс или компенсация».

Зона пропорциональности (диапазон дросселирования). В пропорциональном контроллере — диапазон контрольной точки, через который должна пройти регулируемая переменная, чтобы последний управляющий элемент прошел через весь его рабочий диапазон. Диапазон пропорциональности выражается в процентах от диапазона основного датчика. Обычно используемый эквивалент — «диапазон регулирования», который выражается в значениях контролируемой переменной.

Пропорциональное регулирование (P). Алгоритм или метод управления, в котором конечный элемент управления перемещается в положение, пропорциональное отклонению значения управляемой переменной от заданного значения.

Пропорционально-интегральное (ПИ) регулирование. Алгоритм управления, сочетающий в себе пропорциональный (пропорциональный отклик) и интегральный или отклоняющий алгоритмы управления. Интегральное действие имеет тенденцию корректировать смещение, возникающее в результате пропорционального управления. Также называется «пропорциональный плюс сброс» или «двухрежимное» управление.

Удаленная уставка. Средство для настройки уставки контроллера из удаленного места вместо настройки на самом контроллере. Средства регулировки могут быть ручными с помощью потенциометра, установленного на панели или в пространстве, или автоматическими, когда отдельное устройство подает сигнал (напряжение или резистивный) на контроллер.

Сброс управления. Процесс автоматической настройки контрольной точки данного контроллера для компенсации изменений второй измеряемой переменной, такой как температура наружного воздуха.Например, контрольная точка горячей деки сбрасывается вверх по мере снижения температуры наружного воздуха. Также известен как «компенсационный контроль».

Сбросить датчик. Системный элемент, который определяет переменную, отличную от контролируемой, и сбрасывает контрольную точку главного датчика. Величина этого эффекта устанавливается полномочиями.

Обратное действие. Контроллер обратного действия уменьшает свой выходной сигнал при увеличении входного сигнала.

Уставка. Значение шкалы контроллера, на которое установлен контроллер, например, желаемая комнатная температура, установленная на термостате. Уставка всегда относится к основному датчику (а не датчику сброса).

Диапазон дросселирования. В пропорциональном контроллере — диапазон контрольной точки, через который должна пройти регулируемая переменная, чтобы последний регулирующий элемент прошел через весь его рабочий диапазон. Диапазон дросселирования выражается в значениях контролируемой переменной, такой как температура в градусах Фаренгейта, относительная влажность в процентах или давление в фунтах на квадратный дюйм.Обычно используемый эквивалент — «зона пропорциональности», которая выражается в процентах от диапазона датчика для электронного управления.

Преобразователь. Устройство, преобразующее одну форму энергии в другую. Он усиливает (или уменьшает) сигнал, так что выходной сигнал датчика или преобразователя может использоваться в качестве входа для контроллера или исполнительного механизма. Преобразователь может преобразовывать пневматический сигнал в электрический сигнал (преобразователь P / E) или наоборот (преобразователь E / P), или он может преобразовывать изменение емкости в электрический сигнал.

Передатчик. Устройство, которое преобразует сигнал датчика во входной сигнал, используемый контроллером или устройством отображения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Базовые автоматические электронные системы управления чрезвычайно важны для обеспечения желаемых эксплуатационных характеристик энергопотребляющего оборудования и систем. Надлежащий контроль имеет решающее значение для достижения функциональных характеристик, а также энергоэффективности оборудования, зданий и процессов.

О компании — Электронные системы управления

О компании — Электронные системы управления

Электронные системы управления S.A.

Electronic Control Systems SA — это компания с многолетним опытом — она ​​поддерживает компании своим опытом и решениями с 1999 года. В Польше у нас есть четыре офиса: наш головной офис в Кракове и местные отделения в Варшаве, Познани. и Гданьск. С 2016 года мы также предоставляем наши услуги в Германии в качестве дочерней компании Electronic Control Systems GmbH.

Наше быстрое и эффективное развитие подтверждается полученными призами и наградами — ECS неоднократно номинировалась на престижную награду Business Gazelle, которая присуждается компаниям с самыми быстрыми темпами роста (2009, 2012, 2015).

Журнал Forbes также заметил компанию и наградил ее наградой Forbes Diamonds 2015, а Dziennik Gazeta Prawna наградил ее Business Wings 2014.

С самого начала работы ECS разрабатывает современные технологические решения для различных отраслей промышленности. Мы выполняем проекты в области автоматизации зданий, предоставляем решения для сектора мобильных сетей и осуществляем технические инвестиции в области интеллектуального транспорта, систем освещения и кондиционирования воздуха.

В последние годы основным направлением нашей деятельности стало выполнение инновационных проектов в области внедрения и построения телекоммуникационной и технической инфраструктуры для всех операторов мобильной и линейной телефонной связи. Мы успешно реализовали более 5000 таких проектов в Польше и Европе.

В 2016 году мы начали развивать собственную телекоммуникационную инфраструктуру (TowerCo), которую хотим сделать доступной для операторов на основе модели долгосрочного лизинга.
В ближайших планах — стать важным пассивным телекоммуникационным оператором на европейском рынке.

Наша команда — наша сила

Наша команда состоит из 250 экспертов и опытных специалистов, которые уже 20 лет создают современные решения для наших клиентов. Благодаря людям, работающим в ECS, мы предлагаем услуги высочайшего качества.

Клиенты подтверждают нашу компетентность

Независимые исследования, проведенные в 2016 году, показывают, что уровень удовлетворенности клиентов, сотрудничающих с нами, достигает 86%.

Респонденты оценили нас как компанию, которая выделяется среди лучших подрядчиков в отрасли, а наши сотрудники были отмечены как выдающиеся специалисты с уровнем ответственности выше среднего.

20 9000 4 года опыта на польском и европейском рынке

5 филиала (4 в Польше и 1 в Германии)

8 Европейские страны

250 сотрудников и сослуживцев

5000 реализованных проекта

100 млн выручка в год

Свяжитесь с нами!

Мы предложим вам лучшее решение.

Zasady przechowywania plików Cookies

Niniejszy serwis internetowy korzysta z plików cookies («ciasteczek») do przechowywania anonimowych informacji o jego użytkownikach. Służy to zapewnieniu najwyższej jakości świadczonych usług oraz pomaga w doskonaleniu funkcjonalności serwisu. Nigdy nie sprzedajemy ani nie przekazujemy gromadzonych przez nas informacji innym podmiotom.

Czym są pliki cookies?

Pliki cookie są małymi plikami przechowywanymi na komputerze użytkownika w celu zapisania jego preferencji, monitorowania Historyii odwiedzin witryny, poruszania się między stronawsy oraz dla umożiedliwienia zumożiedliwienia.Pliki cookie pomagają właścicielom stron internetowych w zbieraniu statystyk na temat częstotliwości odwiedzin określonych podstron strony oraz w dostosowaniu jej do potrzeb użytkownika takłatzejłajła by.

Jakie informacje są zbierane przez nasz serwis internetowy?

Pliki cookie, z których korzysta serwis używane są do:

• monitorowania liczby i rodzaju odwiedzin strony internetowej, zbierania danych statystycznych na temat liczby użyzzytkónówików, wowyzi zytkówików сервис и др.,
• zachowania preferencji użytkownika, układów ekranu, w tym desireowanego języka i kraju użytkownika,
• poprawy szybkości działania i wydajności zenzaku zakryzakny 15,
• gromadzenia danych przez sieci reklamowe.

Jak zablokować gromadzenie informacji w plikach cookies?

Użytkownik może w każdej chwili wyłączyć akceptowanie plików cookies. Można to zrobić poprzez zmianę ustawień w przeglądarce internetowej i usunięcie wszystkich plików cookie.Zastrzegamy iż wyłączenie obsługi plików może spowodować błędne działanie serwisu.

×

Электронное управление — обзор

Электрическое сопротивление

Современные аналоговые электронные и цифровые системы управления обычно основаны на устройствах, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. Перечисленные примерно в порядке общности и популярности, они включают термисторы, резистивные датчики температуры (RTD) и датчики температуры интегральных схем.

Термисторы представляют собой полупроводниковые соединения (, рис. 4-7, ), которые демонстрируют большое изменение сопротивления, причем изменения температуры обычно уменьшаются с повышением температуры. Y — ось Рис. 4-7 — это отношение сопротивления к сопротивлению при 77 ° F. Характеристическая кривая зависимости сопротивления от температуры нелинейна. Ток, проходящий через датчик для создания сопротивления, нагревает датчик, в некоторой степени смещая показания (это называется самонагревом). В электронных приложениях в передатчике предусмотрены схемы согласования для создания линейного сигнала по изменению сопротивления. В цифровых системах управления переменное сопротивление часто преобразуется в сигнал температуры с помощью справочной таблицы программного обеспечения, которая отображает температуру, соответствующую измеренному сопротивлению, или путем решения экспоненциального уравнения с использованием показателей степени и коэффициентов, предоставленных производителем термистора.Их основные преимущества и недостатки перечислены в Таблица 4-2 .

Рисунок 4-7. Характеристики термистора

Таблица 4-2. Термистор — преимущества и недостатки

Два 66

Термистор
Преимущества	Недостатки
Высокое изменение сопротивления	Нелинейный
8 Быстрый отклик 908 Требуется источник тока
Низкая стоимость	Самонагревающийся

Термисторы обычно имеют точность около ± 0.5 ° F, но их точность может достигать ± 0,2 ° F. У них высокая чувствительность, другими словами, они быстро и детально реагируют на изменение температуры. Однако со временем они смещаются, и для поддержания этой точности требуется регулярная калибровка. Когда-то калибровка требовалась примерно каждые шесть месяцев или около того, но качество термисторов улучшилось в последние годы, сокращая интервал частот до одного раза в пять лет или чаще. Например, теперь доступны термисторы коммерческого класса с гарантированным максимальным дрейфом 0.05 ° F за пятилетний период. Теперь они обладают долговременной стабильностью и быстрым откликом при невысокой стоимости.

RTD — еще один из наиболее часто используемых датчиков температуры в аналоговых электронных и цифровых системах управления, потому что он очень стабилен и точен, а достижения в производственных технологиях быстро снизили цены. Как следует из названия, RTD изготовлен из металла, сопротивление которого изменяется как прямая функция температуры, которая является линейной во всем диапазоне применения (, рис. 4-8, ).Обычные материалы включают платину, медь-никель, медь, вольфрам и некоторые сплавы никель-железо. В приложениях HVAC RTD часто имеют конфигурацию намотанного провода, при этом металлический RTD сформирован в виде тонкой проволоки и намотан на сердечник. РДТ с обмоткой и обмоткой стоят дороже, чем термисторы, но они более стабильны, поэтому регулярная повторная калибровка обычно не требуется. Стандартные платиновые термометры сопротивления имеют эталонное сопротивление 100 Ом при 0 ° C. Такое низкое сопротивление (по сравнению с 10 000–100 000 Ом для термисторов) обычно требует, чтобы измерительная цепь компенсировала или устраняла сопротивление проводки, используемой для подключения RTD к детектору, поскольку это сопротивление будет того же порядка величины, что и сопротивление RTD.Для этого либо детектор должен быть откалиброван для компенсации сопротивления проводки, либо, как правило, используются трех- или четырехпроводные схемы, которые уравновешивают или устраняют сопротивление проводки. Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха платиновые термометры сопротивления с номиналом 100 Ом обычно имеют температуру около ± 0,5 ° F в точке калибровки с точностью до ± 1,0 ° F во всем диапазоне применения. Однако датчики из платины высокой чистоты могут иметь точность ± 0,02 ° F или даже лучше.

Рисунок 4-8. Изменение сопротивления термистора и резистивного датчика температуры в зависимости от температуры

Недавняя разработка — это тонкопленочный платиновый термометр сопротивления, эталонное сопротивление которого составляет около 1000 Ом.Эти датчики, изготовленные с помощью методов осаждения, которые существенно снижают стоимость, являются одной из основных причин, по которой RTD начали заменять термисторы в электронных и цифровых системах управления. Тонкопленочные термометры сопротивления имеют точность порядка от ± 0,5 ° F до ± 1,0 ° F в точке калибровки. Поскольку единицы зависят от поведения металлической платины, у них очень и очень низкий дрейф. Основные преимущества и недостатки RTD показаны в Таблица 4-3 .

Таблица 4-3. RTD — преимущества и недостатки

RTD
Преимущества	Недостатки
Самый стабильный	Дорогой
Самый точный	Требуемый линейный 908 тип низкое сопротивление, 100 Ом, требует хорошей температурной компенсации
	Тип пленки имеет относительно низкое сопротивление
	Самонагревающийся

Датчики температуры на интегральных схемах (IC) (также называемые твердотельными датчиками температуры или линейные диоды) основаны на полупроводниковых диодах и транзисторах, которые демонстрируют воспроизводимую температурную зависимость.Обычно они продаются в виде готовых корпусных интегральных схем (сенсор и преобразователь) со встроенной системой кондиционирования, обеспечивающей линейное сопротивление температурному сигналу. Преимущество твердотельных датчиков состоит в том, что они не требуют калибровки, а их стоимость и точность сопоставимы с тонкопленочными платиновыми датчиками сопротивления. См. Таблица 4-4 , где описаны их основные преимущества и недостатки.

Таблица 4-4. Линейные диоды — преимущества и недостатки

908

Линейные диоды
Преимущества	Недостатки
Наиболее линейный	Использование до 330 ° Fex
	Медленный
	Самонагревающийся
	Ограниченные конфигурации

При выборе подходящего типа сенсора необходимо учитывать экономичность, точность и долгосрочную надежность сенсора.Сводка характеристик датчика приведена в Таблица 4-5 . В системах HVAC, по большей части, для выполнения требуемых действий обычно не требуются чрезвычайно точные устройства. Все вышеперечисленные типы датчиков соответствуют этому допустимому диапазону требований. Различные производители средств управления обычно имеют возможность использовать любой из этих датчиков.

Таблица 4-5. Сводка датчиков

Термопара RTD общего назначения 1400 ° F3

Быстрый для тонкой пленки

Сравнение датчиков температуры
Тип	Первичное применение	Преимущества	Недостатки	Время отклика
5000 ° F	Недорого Автономный, для средней точности	Очень низкое выходное напряжение	От медленного к быстрому в зависимости от калибра провода
Чувствительность	2 Общее использование & lt; 300 ° F	Очень большое изменение сопротивления	Нелинейный Хрупкий Самонагревающийся	Быстрый
Очень точный Взаимозаменяемый Очень стабильный	Относительно дорогой	Длинный для катушки 9102il 9000 Быстрый
Интегральная схема	Общего назначения & lt; 400 ° F	Линейный выход Относительно недорогой	Не прочный Ограниченный выбор	Средняя / высокая точность	требуется надежность, укажите эти требования и выделите их в проектных спецификациях. Заключительный процесс ввода в эксплуатацию критически важен и необходим для обеспечения надлежащей системы управления и характеристик датчика для процесса. Полезная точность датчиков температуры значительно варьируется. Ранее в этом тексте упоминалось, что датчики температуры в помещении должны быть надежными, но не точными, если житель может их регулировать. Пассажир отрегулирует термостат так, чтобы ему было комфортно, и точность калибровки в градусах Фаренгейта не является проблемой. Теперь рассмотрим установку для кондиционирования воздуха, которая включает в себя экономайзер воздуха (при необходимости для охлаждения используется наружный воздух) и охлаждающий змеевик.Завод подает воздух с постоянной температурой 54 ° F. Мы рассмотрим два датчика температуры: наружного воздуха и приточного воздуха. Датчик наружного воздуха используется для получения информации и контроля за переходом от 100% наружного воздуха к минимальному количеству наружного воздуха. С точки зрения производительности установки температура наружного воздуха имеет значение в точке переключения, но не где-либо еще. Любая нелинейность не будет иметь значения, если она правильно настроена в точке переключения.Даже в момент переключения ошибка имеет значение только в течение относительно нескольких часов в году в большинстве климатических условий. Теперь рассмотрим работоспособность датчика температуры приточного воздуха. Он должен поддерживать 54 ° F, и предположим, что температура возвратного воздуха составляет 75 ° F. Эффект охлаждения заключается в том, что воздух нагревается в помещениях с 54 ° F до 75 ° F, а температура повышается на 21 ° F. Теперь предположим, что датчик температуры отключен всего на 1 ° F, а температура подачи составляет 55 ° F. Холодопроизводительность снизилась с 55 ° F до 75 ° F или 20 ° F, что на 5% меньше.Ошибка в 2 ° F дает уменьшение на 10%. Здесь действительно имеет значение точность. Однако точность требуется только при 54 ° F, а не при более высоких или более низких температурах. Эта проблема точности особенно важна, когда датчики заменяются без калибровки на месте. В этой ситуации замены без калибровки на месте требуется более высокая точность. Системы предотвращения столкновений — оценка безопасности важного класса электронных систем управления Abstract Системы предотвращения сбоев предназначены для того, чтобы помочь водителям избежать или снизить серьезность сбоев, предоставляя предупреждения или активные меры контроля.Эта исследовательская программа проводилась с целью получения новых знаний, модели и инструменты, позволяющие усовершенствовать конструкции систем предотвращения столкновений автомобилей и повысить их эффективность. стратегии развертывания. Чтобы предпринять комплексный подход к анализу этих систем, этот проект рассмотрены другие эффекты, влияющие на типы и механизмы аварий, включая использование других технологий, различия в поведении водителей, новая государственная политика, демографические данные водителей или другие факторы. В качестве первого из нескольких анализов команда оценивает эффективность и безопасность лобового столкновения. технологии предотвращения и смягчения последствий (FCAM), а также технологии боковой помощи.Анализ данных о сбоях был привык к пониманию причинных механизмов, особенно боковых столкновений. Моделирование Монте-Карло, засеянное подробные данные о ДТП и естественные ДТП затем использовались для оценки эффективности различных ДТП. подтипы. Второе мероприятие заключалось в проведении экспериментов с человеческим фактором в транспортных средствах со вспомогательными технологиями или частичная автоматизация для изучения влияния опыта на ментальную модель водителя этих систем, в частности понимание ограничений технологии.Наконец, были завершены две попытки, направленные на безопасность подростков, включая исследование влияния пассажиров-подростков на поведение и производительность подростков-водителей, а также влияние различных государственных градуированных лицензионных политик на безопасность водителей-подростков по сравнению с последствиями ДТП системы предотвращения. Инструмент UTMOST (Unified Theory for Mapping Opportunities for Safety Technology) разработан для того, чтобы визуализация преимуществ нескольких мер безопасности и понимание того, как их комбинации контрмеры могут повлиять на количество потерпевших крушение.В рамках этого проекта был разработан модуль UTMOST. обновлено, чтобы добавить возможность оценки преимуществ безопасности нескольких функций предотвращения столкновений, а также эффектов законодательства о безопасности. Издатель Мичиганский университет, Анн-Арбор, Транспортный научно-исследовательский институт Субъекты смягчение последствий ДТП, предотвращение ДТП, водители-подростки, градуированное лицензирование, меры безопасности, законодательство, анализ данных о ДТП Электронные системы управления | Технологический центр Талсы Информация о расписании Обучение, книги и сборы Финансовая помощь Кредит колледжа Полномочия / Отраслевые сертификаты Площадь Заработная плата Информация о расписании Информация о расписании Средняя школа / 1 учебный год: август — май Занятия средней школы: 8 — 11:00 A.М. / 12 — 15:00 Начало занятий в средней школе: 18 августа 2021 г. Взрослые / 9 месяцев Сеансы для взрослых: 8 — 11:00 утра. / 12 — 15:00 Начало занятий на полдня: 18 августа 2021 г. Свяжитесь с One Stop Information & Enrollment Center по телефону (918) 828-5000, чтобы узнать даты начала. Стоимость обучения, книги и сборы Плата за обучение, книги и сборы Ориентировочная стоимость обучения: 2100 долларов.00 * Книги: 0,00 ** Инструменты, расходные материалы и сертификация Стоимость: 346,70 долл. США ** ** Могут потребоваться дополнительные расходы, как указано в руководстве по программе. Стоимость обучения, сборы, карьерные специальности, курсы и часы могут быть изменены без предварительного уведомления. Финансовая помощь Финансовая помощь Финансовая помощь доступна через несколько вариантов в Tulsa Tech.Чтобы получить самую свежую и полную информацию о стипендиях и грантах, посетите tulsatech.edu или позвоните по телефону (918) 828-5000. Для получения федеральной финансовой помощи посетите веб-сайт www.fafsa.ed.gov. Кредит колледжа Кредит колледжа Все учащиеся Tulsa Tech (старшие классы и взрослые) могут иметь возможность получить кредит колледжа по завершении своей программы. Наш отдел по работе с колледжами будет работать со студентами в отношении преимуществ оценки предварительного обучения (PLA) для получения степени младшего специалиста прикладных наук (AAS) или сертификата технического колледжа в местных колледжах. За более подробной информацией обращайтесь в отдел по работе с колледжами по телефону (918) 828-5000. Полномочия / отраслевые сертификаты Полномочия / Отраслевые сертификаты Техник по охранной / пожарной сигнализации в коммерческих целях Техник по охранной / пожарной сигнализации в жилых помещениях Техник по электронному контролю доступа Техник закрытого телевидения Стажер-строитель OSHA 10 Heart Saver Первая помощь / CPR AED Площадь Заработная плата Площадь Заработная плата Для получения информации об условиях труда, физических требованиях, занятости и перспективах работы, пожалуйста, обратитесь к Руководству по профессиональным перспективам (OOH) по адресу http: // www.bls.gov/ooh/. Информацию о заработной плате можно найти в Центре ресурсов сети профессиональной информации (O * NET) по адресу http://www. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Наверх