Present tsa 10

ТЕХНИЧЕСКИ
СРЕДСТВА ЗА
АВТОМАТИЗАЦИЯ
Емил НИКОЛОВ
2010/2011

ISBN 10: 954 438 579 7; ISBN 13: 978 954 438 579 8; ISBN 10: 954-438-554-1, ISBN 13: 978-954-438-554-4; ISBN 954-438-500-2; ISBN 954-438-499-5; ISBN 954-438-423-5; ISBN 954-438-395-6; ISBN 954-438-334-4; ISBN 954-438-336-6a  Е. Николов

учебен план по дисциплината технически средства за автоматизация

УЧЕБЕН ПЛАН
за БАКАЛАВЪР
по “АВТОМАТИКА, ИНФОРМАЦИОННА И УПРАВЛЯВАЩА ТЕХНИКА”

Професионално направление: Електротехника, електроника и автоматика
Образователно-квалификационна степен: Бакалавър
Професионална квалификация: Инженер по автоматика
Срок на обучение: четири години
Форма на обучение: редовна

Приет от ФС на ФА на 10.12.2002 г. с Протокол № 4
Утвърден от АС на ТУ – София на 18.12. 2002 г. с Протокол № 14

код на кре-
Седмичен хорариум Контрол дити по
№ ДИСЦИПЛИНА дисцип- естк
аудит. само
Л СУ ЛУ общо И ТО КП КР лините
общо подг.

СЕМЕСТЪР V

31 Теория на управлението II 2,0 0,0 2,0 4,0 6,0 10,0 х х BAICE31 6
32 Технически средства за автоматизация 2,0 0,0 2,0 4,0 6,0 10,0 х х BAICE32 6

33 Микропроцесорна техника 2,0 0,0 2,0 4,0 6,0 10,0 х BAICE33 6

34 Измерване на неелектрични величини 2,0 0,0 1,5 3,5 5,5 9,0 х BAICE34 5

35 Индустриален мениджмънт 2,0 1,0 0,0 3,0 3,0 6,0 х BAICE35 4

36 Инженерна лабораторна практика 1,0 0,0 1,5 2,5 2,5 5,0 х BAICE36 3
Общо 11,0 1,0 9,0 21,0 29,0 50,0 4 2 1 1 30


учебна програма по дисциплината технически средства за автоматизация

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ – СОФИЯ

Ф А К У Л Т Е Т А В Т О М А Т И К А

УТВЪРЖДАВАМ:

Декан : ....................................
( доц. д-р инж. Д. Димитров )

УЧЕБНА ПРОГРАМА

по дисциплината: ТЕХНИЧЕСКИ СРЕДСТВА ЗА АВТОМАТИЗАЦИЯ
Код от учебния план съгласно ЕСТК: BAICE32
Брой кредити: 6 /шест/
Образователно-квалификационна степен: БАКАЛАВЪР
Професионална квалификация: Инженер по автоматика
Специалност: Автоматика, информационна и управляваща техника
Професионално направление: 5.2. Електротехника, електроника и автоматика
Катедра: Автоматизация на непрекъснатите производства


1. ЦЕЛ НА ОБУЧЕНИЕТО ПО УЧЕБНАТА ДИСЦИПЛИНА.
Целта на учебната дисциплина Целта на курса "Технически средства за автоматизация"
(ТСА) е да създаде и развие у студентите от специалност "АВТОМАТИКА, ИНФОРМАЦИ-
ОННА И УПРАВЛЯВАЩА ТЕХНИКА" познания и умения в областта на унифицираните
системи от средства за автоматизация в производствената и в извън производствената сфери,
както и да ги запознае с методите за изследване, проектиране, избор и конфигурация, и с тех-
ника на приложение на ТСА. Задачите на курса са да:
- покаже съществуването на физически аналози между аналоговата и дискретната електро-
ника, пневматика и хидравлика; общото в схемотехниката както и в основните похвати при
изграждането на динамични и функционални елементи и възли на ТСА с различни техники;
- допълни теоретичната основа, системните връзки и потребителските умения в подготовката
на студентите в областта на специализираната аналогова и микропроцесорна техника,
пневматичните, струйните и хидравличните средства и системи; цифровите регулатори и
програмируемите контролери; компютърни средства за автоматизация;
- квалифицира системно студентите в изследването, проектирането, избора, оценката, анали-
за, внедряването и експлоатацията на техническите средства и системи.
Курсът по дисциплината ТСА се чете пред редовни и задочни студенти на ФА и пред
студентите от Интегрирания Колеж към Технически Университет София
Входни връзки на дисциплината: Физика; Теоретична електротехника; Сигнали и системи;
Електронни полупроводникови елементи; Импулсни и цифрови устройства; Електрически
измервания; Електромеханични устройства; Теория на автоматичното управление.
Изходни връзки (за ОС): Автоматизация на технологични процеси; Управление на електро-
механични системи; Теория на автоматичното управление; Идентификация на системи.
2. УЧЕБНО СЪДЪРЖАНИЕ
2.1 Извадка от учебния план за учебната дисциплина.
№ Хорариум, ч.
Вид на занятията Семестър
по седмично Общо за
ред семестъра
1. Лекции V 2 30
2. Лабораторни упражнения V 1,5 22,5
3. Семинарни упражнения - -
4. Курсов проект V 2 -
5. Курсова работа - - -
6. Самоподготовка V 3.5 82.5
Всичко 9 270
Кредити V 6
2.2 Входно-изходни връзки:
2.2.1 Необходими предварителни знания по: Математика, Физика; Теоретична елек-
тротехника; Сигнали и системи; Електрически измервания; Електромеханични устройства;
Теория на автоматичното управление, Идентификация на системи.
2.2.2 Учебни курсове, ползващи дисциплината: Автоматизация на технологични
процеси; Управление на електромеханични системи; Теория на автоматичното управление;
Идентификация на системи, Приложни методи за управление на технологични процеси,
Адаптивно управление на процеси, Системно проектиране.
2.3 Лекции
Унифицираните системи технически средства за автоматизация (ТСА): (1 ч.)
структурна организация; стандартизация, унификация, агрегатираност и функ-
ционално предназначение на основните групи средства; области на приложение.
Характеристики на ТСА - аналитични модели (3 ч.)

анализ на статични, времеви, структурни, спектрални, механични, виброакустични,
хидравлични, кавитационни и експлоатационни характеристики на ТСА.
Промишлени средства за автоматизация (2 ч.)
фактори, определящи нелинейността, нееднозначността, нестационарността и инерци-
онността в характеристиките на ТСА; аналитични описания; линеаризация.
Алгоритми - аналитични описания; еталони (2 ч.)
непрекъснати, дискретни, цифрови; стандартни и специални алгоритми за управление
и регулиране, абсорбери, динамични филтри, логически автомати.
Принципи за изграждането на ТСА (2 ч.)
системни и структурни принципи за изграждането на ТСА и на организацията на ав-
томатичните регулиращи и управляващи устройства (АРУУ) с тях; сравнителен и стойностен
анализ на ТСА - технологии и методи.
Количествен анализ на работоспособността на ТСА (2 ч.)
анализ на работоспособността в експлоатационни условия на ТСА и на изгражданите
с тях АРУУ; методи, алгоритми; баластни звена, типизация; сравнителен анализ - методи; об-
ласти на нормална работа,линейни режими,функциониране без пулсации, моделиране, коли-
чествени методи за сравнителен анализ.
Изпълнителни механизми (3 ч.)
електро-пневмо-хидро/механични преобразуватели и задвижвания; сведения и закони
от механика на флуидите; физически аналози; характеристики; вариации на позиция и ско-
рост, анализ, методи и алгоритми за избор и линеаризация.
Електрически средства за автоматизация и АРУУ (3 ч.)
средства с аналогово, релейно-импулсно, позиционно, дискретно действие; структури,
принципни схеми, аналитични модели, зависимости между параметри на схемата и парамет-
рите на закона на функциониране, анализ на баластните звена в описанието; системи за пре-
насяне на информация и за защита; стандарти; електромагнитна съвместимост, техника на
изследване, настройка и проектиране; индустриално приложение.
Аналогови и дискретни пневматични и хидравлични ТСА и АРУУ (3 ч.)
структури, принципни схеми, аналитични модели, зависимости между параметри на
схемата и параметрите на закона на функциониране, анализ на баластните звена в описани-
ето; технически средства за автоматизация с пряко действие; средства за ниско стойностна и
сградна автоматизация; техника на изследване, настройка, индустриално приложение и про-
ектиране.
Цифрови ТСА, АРУУ и програмируеми контролери, абсорбери, филтри (3 ч.)
типова архитектура; организация на входно/ изходни интерфейсни схеми и на проце-
сите на дискретизация, изчисление, фиксация; зависимост от използваните изпълнителни ме-
ханизми и изпълнителни устройства; акумулаторно буфериране; многоканални цифрови сис-
теми; програмируеми таймери; системни приоритети; сигнализационна и след аварийна ло-
гика на състоянието; абсорбери на индустриални смущения, динамични филтри; структура и
технология на създаване на програмното осигуряване; управляващи програми; програмни
реализации и модификации на цифровите алгоритми и на алгоритмите за логическо, авто-
матно и управление с поглъщане на смущенията; настройка; конфигуриране и параметризи-
ране; експлоатационни режими; операторски интерфейс; системи за развитие, основи на тех-
никата на създаването на цифрови системи.
Регулиращи органи (РО) и стесняващи устройства (СУ) (3 ч.)
дроселиращи, дозиращи и подпорни РО; основни хидро-газо-термодинамични и акустични
процеси в РО; структурни и аналитични модели на скоростта и разхода на флуид през РО и
СУ; предавателни коефициенти, експлоатационни статични и динамични характеристики,
методи и алгоритми за избор на РО и на СУ; хидродинамични загуби в РО, моделиране и
анализ; режими на функциониране на РО с постоянен предавателен коефициент и постоянни
хидродинамични загуби;модели и анализ на шума в РО, антишумови и антикавитаци

онни РО; инструментални и конфигурационни методи за противодействие на шума в
РО; интелигентни регулиращи органи, структура, принципи и алгоритми,приложения
Средства за автоматизация в извън производствената сфера (3 ч.)
унифицирани системи от компютърни средства; области на приложение, принципи,
структури, интерфейси, компютърни мрежи, стандарти.

2.4. Лабораторни упражнения
Лабораторните упражнения по дисциплината са свързани с изследването на експериментално получаваните
статични, динамични и експлоатационни характеристики както и с методите за настройка и градуировка на:
Преобразуватели - пневмо-електрически, електро-пневматични, електро-хидравлични,
механо-пневматични и механо-хидравлични вторични преобразуватели; норми-
ращи преобразуватели (0,5 ч.)
Електродвигателни и електромагнитни изпълнителни механизми и изпълнителни ус-
тройства. (2 ч.)
Пневматични, електропневматични, хидравлични и електрохидравлични изпълнител-
ни механизми и устройства, позиционери (2 ч.)
Аналогови и дискретни електрически средства и регулатори (2 ч.)
Аналогови и дискретни пневматични, електропневматични средства и автоматични
управляващи устройства (2 ч.)
Хидравлични, електрохидравлични средства за автоматизация и автоматични регула-
тори (2 ч.)
Средства в системите за ниско стойностна автоматизация и средства за автоматизация
с пряко действие (2 ч.)
Цифрови средства за автоматизация, програмируеми регулатори и индустриални кон-
тролери (2 ч.)
Регулиращи органи, интелигентни регулиращи органи и изпълнителни устройства;
стесняващи устройства (2 ч.)
Област на нормална работа и област на линейни режими на аналогови и импулсни
средства за автоматизация (2 ч.)
Средства за автоматизация в извън производствената сфера - Bar-Code-, Point of Sales,
Teller- и Carte-Code- автомати (2 ч.)
Системи за автоматизирано проектиране, конфигурация, избор и настройка на техни-
чески средства и управляващи устройства (2 ч.)

2.5 Курсов проект:

Курсовият проект поставя за индивидуално решаване група от конкретни задачи, обхващащи
основните направления от курса лекции по дисциплината, преди всичко с приложна насоче-
ност и доразвиващи познанията и уменията на студентите в актуалните области на авто-
матизираните проектиране, моделиране, симулация и сравнителен анализ на ТСА. Задачите
са подбрани така, че:
- системно да осъществят и затвърдят асоциативните връзки в познанията на студентите по
тази и с други дисциплини;
- чрез използването на моделиращи и симулиращи пакети програми всеки студент да има
възможността сравнително да анализира множество от възможни варианти на решението
и/или да анализира пълната гама от характеристики на проектираните ТСА;
- всеки студент индивидуално да премине по целия път от теоретическото до практическото
решаване на конкретни задачи (проектиране и изследване на средства за вторично преоб-
разуване, функционални и динамични филтри, за реализация на управляващи алгоритми, за-
щита или цялостни управляващи структури) и едновременно с това да изгради в себе си на-
чални умения в използване на средства и системи за автоматизация на инженерния труд.



3. ПРЕПОДАВАНЕ И УЧЕНЕ
3.1 Лекционно обучение. Лекциите се провеждат с помощта на LCD-прожектор и
шрайбпроектор, чрез които на екран се проектират структурата на лекцията, някои определе-
ния и най-съществени знания, величини, чертежи, зависимости, графики и формули. Студен-
тите предварително са получили достъп до тези материали от учебника по дисциплината или
от уеб-сайта на адрес http://anp.tu-sofia.bg/nicoloff/index.html и при желание могат да ги носят
на лекции, за да ги допълват от обясненията на преподавателя.
3.2 Лабораторните упражнения. Цялата лабораторна група изпълнява една тема под
ръководството на асистента. Студентите предварително изучават теоретичната част и самос-
тоятелно се подготвят за входящ тест като използват специализираното ръководство за ла-
бораторни упражнения по дисциплината. Всяко лабораторно упражнение завършва с прото-
кол за извършената работа. Заверка за лабораторните упражнения се получава само ако сту-
дентът е присъствал на всичките упражнения и е представил протоколи за извършената ра-
бота.
3.3 Специфични особености на разписанието на занятията: Лекциите задължи-
телно предшестват упражненията.
3.4 Форми на сътрудничество между студентите и преподавателския екип от
хабилитирани и доктори по дисциплината. Възможностите са: консултации в приемните
часове на преподавателите, електронна поща и използване на уеб-сайта по дисциплината на
http://anp.tu-sofia.bg/nicoloff/index.html, съвместна работа с преподавателския екип по научни
и професионални задачи.

4. РЕСУРСИ ПО ДИСЦИПЛИНАТА
4.1 Академични ресурси
Преподавателите по дисциплината следва да имат научна специалност от направление
02.21.08. Автоматизация на производството. Титуляр на учебната дисциплина е проф. дтн
Емил Костов Николов с научна специалност 02.21.08. «Автоматизация на производството».
За контакти: тел. 965-2648; nicoloff@tu-sofia.bg. Асистенти по дисциплината са гл. ас. д-р Ни-
на Георгиева Николова и гл. ас. маг. инж. Момчил Борисов Рабаджийски - и двамата с на-
учна специалност 02.21.08- «Автоматизация на производството».
За контакти: тел. 965-2942; ninan@tu-sofia.bg и momrab@tu-sofia.bg

4.2 Информационни ресурси:
Основна литература
1. Костов К. Г., Е. К. Николов, Технически средства за автоматизация, С., ВМЕИ, 1988
2. Костов К. Г., А. М. Тодоров, Е. К. Николов, С. Т.Йорданова, Ръководство за лабораторни
упражнение по ТСА, С., ДИ Техника, 1985
3. Andre Simon, Automates programmables industriels; automatisme numeriques aux digitaux;
programation/structuree, Paris, Eyrolle, 1991
4. Michael J. Jacob, Industrial control electronics-application and design, Purdue University,
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993
5. Николов Е. К., Технически средства за автоматизация - II част (управляващи алгоритми,
интелигентни изпълнителни устройства и антишумови регулиращи органи) , София 2003,
 2005 Изд. на Технически Университет София, 2006, ISBN 954-438-336-6, 296 с.
6. Костов К, Е. Николов (2006), Ръководство за курсов проект по дисциплината
"Технически средства за автоматизация", София 2006,  2005 Изд. на Технически
Университет София, 2006, ISBN 10: 954-438-554-1, ISBN 13: 978-954-438-554-4, 72 стр.


Допълнителна литература
1. Astrom K. J., B. Wittenmark, Computer controlled systems-theory and design, Prentice-Hall,
1993,
2. Benjamin C. Kuo, Digital control systems, Holt Rinehart and Winston Inc.,1980,1989
3. De Silva C. W., Control sensor and Actuators, Englewood cliffs Prentice-Hall, 1989
4. Krisel W., H. Topfer, Function seinheiten der automatisierungs technik, Veb Verlag Technik,
Berlin, 1977
5. Rolf Isermann, Digital Control Systems, Springer-Verlag, New York, 1981, 1993

4.3 Материални ресурси:
Специализирана лаборатория в катедра АНП с реални технически средства за авто-
матизация, специализирани измервателна апаратура, както и приложно програмно осигуря-
ване с възможности за самостоятелно работно място за всеки студент.

5. СИСТЕМА ЗА ОЦЕНЯВАНЕ НА СТУДЕНТИТЕ
5.1 Форма и начин за оценяване
Постигането на поставената цел на обучението по учебната дисциплина се контро-
лира чрез писмен изпит, провеждан в края на семестъра.

СЪСТАВИЛ: ....................................
(проф. дтн Емил Николов)
Програмата е обсъдена и приета от Катедрения съвет на
катедра АВТОМАТИЗАЦИЯ НА НЕПРЕКЪСНАТИТЕ ПРОИЗВОДСТВА
(Протокол №......../08.11.2002 год.).

Ръководител катедра :........................
( проф. дтн Емил Николов )

Учебната програма е приета от ФС на ФА (Протокол №... /25.02.2003 г)
Учебната програма е оформена в съответствие с изискванията на СОПКО и е утвърдена от
ФС на ФА (Протокол №... /26.09.2006 г


методично осигуряване на дисциплината технически средства за автоматизация


изпитен конспект по дисциплината технически средства за автоматизация
ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ СОФИЯ, ФАКУЛТЕТ АВТОМАТИКА
катедра "АВТОМАТИЗАЦИЯ НА НЕПРЕКЪСНАТИТЕ ПРОИЗВОДСТВА"
конспект за изпит по дисциплината

ТЕХНИЧЕСКИ СРЕДСТВА ЗА АВТОМАТИЗАЦИЯ
2008 / 2009 учебна година; редовно обучение
1. Функционална структура на техническите средства за автоматизация ( ТСА ). Особености на функционалния
състав; основни изисквания; класификация и предназначение на основните устройства от функционалния състав;
видове характеристики и аналитично описание в различни изобразяващи пространства, аналитични преходи в
описанието; особености на статичните характеристики; примери.
2. Вторични преобразуватели в структурата на ТСА . Принципни схеми, принцип на действие, характеристики и
изисквания към тях, аналитични методи за изчисляване и настройка на функционалния диапазон. Грешки и методи
за тяхната оценка. Примери с P I , I P преобразуватели и диференциални манометри; дюза-преграда, динамика.
3. Регулиращи и управляващи блокове. Еталонни алгоритми за автоматично регулиране. Аналитично описание
на характеристиките (времеви и честотни) на стандартни линейни P , I , PI , PD , PID закони за регулиране.
Класификация на автоматичните регулиращи устройства. Примерни структури на регулаторите; предназначение.
4. Фактори, определящи различията между еталонните и алгоритмите, реализирани с промишлени регулатори.
Механично и вискозно триене; луфтове, собствена маса, механични ограничения, стареене и вибрации;
турбулизация, кавитация, суперкавитация, пулверизация и хидравличен удар; дискретизация по ниво и по време.
Примери в статични, скоростни, механични, динамични и акустични характеристики. Аналитични отражения и
описания на свойства на нелинейност, нееднозначност, несиметричност, нечувствителност, нестационарност -
примери, анализ.
5. Промишлени автоматични регулиращи устройства. Особености на характеристиките в честотната област в
сравнение с еталонните алгоритми - илюстрации. Методи за аналитично и графо-аналитично определяне на
динамичните параметри по данни от експеримент. Сравнителни примери с еталонните характеристики на реакцията
на промишлени регулатори, реализиращи стандартни закони по различни технологии (аналогови, релейно-импулсни,
позиционни, цифрови).
6. Промишлени автоматични регулиращи устройства. Особености на характеристиките във временната област
в сравнение с еталонните алгоритми - илюстрации. Методи за аналитично и графо-аналитично определяне на
динамичните параметри по данни от експеримент. Сравнителни примери с еталонните характеристики на реакцията
на промишлени регулатори, реализиращи стандартни закони по различни технологии (аналогови, релейно-импулсни,
позиционни, цифрови).
7. Обща характеристика на изпълнителните механизми ( ИМ ). Подходи към конструктивното изпълнение на
ИМ . Видове ИМ . Особености в статичните, скоростните и динамичните характеристики. Аналитични модели на
динамиката на електрически, пневматични и хидравлични ИМ . Уравнения на баланса на силите, извод на
аналитичното описание, илюстрация и анализ на характеристиките. Класификация и анализ на управляващите сиг-
нали към ИМ .
8. Промишлени изпълнителни механизми и позиционери. Анализ на характеристиките на ИМ в експлоатаци-
онни условия при натоварвания от страна на регулиращите органи. Вариации на движението и на скоростта - опи-
сания и анализ на характеристиките. Нееднозначност, нелинейност, нестационарност и използвани методи за
тяхното компенсиране, позиционери.
9. Област на нормална работа ( ОНР ) на промишлените аналогови регулатори. Аналитични дефиниции и норми.
Методи за определяне на ОНР . Илюстрации (аналитични) върху примери на промишлени P , PI , PD -регулатори,
изградени по различни структури - анализ.
10. Системни принципи на изграждането на промишлени автоматични регулиращи устройства. Паралелни,
последователни, комбинирани и структури с обратна връзка. Аналитично описание на характеристиките и на
връзката между параметрите на схемата и динамичните параметри за настройка. Специфични особености на
принципите на изграждане на релейно-импулсните PD - и PID -регулатори (изнесено диференциране).
11. Обратната връзка като основен принцип за корекция на динамиката на нелинейни устройства в промишле-
ните регулатори. Необходими и достатъчни условия за доминиране на динамиката на обратната връзка.
Промишлени регулатори с усилвател с безкраен и с ограничен коефициент. Аналитично описание и анализ на
баластните звена и на ОНР за тези случаи върху примера на аналогов PD -регулатор. Извод на описанието.
Илюстрация на ОНР . Основни определения за област на линейни режими ОЛР при релейно-импулсните
регулатори.
12. Обратната връзка като основен принцип за корекция на динамиката на нелинейни устройства в промишле-
ните регулатори. Необходими и достатъчни условия за доминиране на динамиката на обратната връзка.
Промишлени регулатори с апериодичен и с интегриращ усилватели. Аналитично описание и анализ на баластните
звена и на ОНР за тези случаи върху примера на аналогов PD -регулатор. Извод на описанието. Илюстрация на
ОНР .

1. Електродвигателни ЕДИМ и електромагнитни ЕМИМ изпълнителни механизми. Видове, управляващи сиг-
нали, основни характеристики. Примерна принципна схема на ЕДИМ с постоянна скорост. Аналитично описание и
анализ на скоростната характеристика, методи за линеаризация; анализ на експериментални резултати от импулсно
управление. Видове регулиращи органи към ЕДИМ и към ЕМИМ . Сравнителен анализ на основните динамични
характеристики на ЕДИМ с ХИМ и с ПИМ .
2. Електрически аналогови регулиращи блокове. Примерни принципни схеми и структури. Аналитично
описание на основните характеристики. Аналитична връзка между параметрите на схемата и параметрите за
настройка. Илюстрация на ОНР на P и на PI регулатори- анализ. Диапазони на изменение на динамичните
параметри за настройка въз основа на характеристиката на чувствителността на системите за автоматизация.
3. Позиционни регулатори. Базова схема и схеми с обратни връзки на дву- и на трипозиционни регулатори.
Области на приложение. Дву(три-)позиционни PD , PID и DPID регулатори. Обобщени принципни и структурни
схеми с функционални обратни връзки. Характеристики и области на приложение. Примери.
4. Релейно-импулсни регулатори с P -закон на функциониране. Принципна и структурна схеми. Основни за-
висимости на аналитичното описание и доказателство на реализирания алгоритъм. Илюстрация, аналитично описа-
ние и анализ на преходните характеристики на линейно-нарастващ входен сигнал. Необходими и достатъчни
условия за постигане на автоколебателен линеен режим на работа с постоянни параметри.
5. Релейно-импулсни регулатори с P -закон на функциониране. Принципна и структурна схеми. Основни за-
висимости на аналитичното описание и доказателство на реализирания алгоритъм. Илюстрация, аналитично описа-
ние и анализ на преходните характеристики на на скокообразен входен сигнал. Необходими и достатъчни условия за
постигане на автоколебателен линеен режим на работа с постоянни параметри.
6. Релейно-импулсни PI -регулатори. Принципна и структурна схеми. Основни зависимости на аналитичното
описание и доказателство на реализирания алгоритъм. Илюстрация, аналитично описание и анализ на преходните
характеристики на скокообразен входен сигнал. Необходими и достатъчни условия за режим на линейна работа с
постоянни параметри. Релейно-импулсни PID -регулатори. Принципна и структурна схеми с изнесено
диференциране.
7. Релейно-импулсни PI -регулатори. Принципна и структурна схеми. Основни зависимости на аналитичното
описание и доказателство на реализирания алгоритъм. Илюстрация, аналитично описание и анализ на преходните
характеристики на линейно-нарастващ входен сигнал. Необходими и достатъчни условия за режим на линейна
работа с постоянни параметри. Релейно-импулсни PID -регулатори. Принципна и структурна схеми с изнесено
диференциране.
8. Елементи и схеми на едно- и многоканални модули за въвеждане на информация и за извеждане на управ-
ляващия сигнал в ЦРУ ; връзка с видовете ИМ . Аналогови ключове и памети, примерна схема на АЦП и ЦАП -
принципи на аналого-цифрово и цифро-аналогово преобразуване. Цифрово управляеми широчинно-импулсни
модулатори. Аналитично описание на скоростен PID алгоритъм за регулиране.
9. Адаптивен цифров регулатор. Функционална структура и предназначение върху примера на регулатора
TAYLOR micro  scan 1300 TM . Аналитично описание на алгоритъма за управление и на адаптивните свойства. Анализ
на възможностите за функционално (конфигурационно) програмиране.
10. Програмируеми логически контролери PL C . Архитектура на системите, изградени с цифрови устройства.
Конфигурация, основни компоненти и взаимни връзки. Модулна минимална базова структура. Начини за
програмиране (стандарти) – примери. Скоростни алгоритми за управление в реално време - описание,
предназначение на таймера, инициализация на входовете и изходите на системата.
11. Пневматични средства за автоматизация. Основни сведения и закони от газовата динамика. Необходими и
достатъчни условия за съществуване на физически аналози на пневматичните величини с електрически величини.
Пневматични постоянни, променливи и управляеми ламинарни и турбулентни дросели. Разходни характеристики,
описание. Примери на използване в схемите на пневматичните регулатори.
12. Извод на основното уравнение на газовата динамика, моделиращо измененията на налягането в
пневматични камери, дроселен суматор, дроселен делител. Анализ на предавателната функция и динамичните
характеристики на основните градивни пневматични елементи. Структурно-параметрични модели.
13. Извод на основното уравнение на газовата динамика, моделиращо измененията на налягането в
пневматични камери, дюза-преграда, инерционна група. Анализ на предавателната функция и динамичните
характеристики на основните градивни пневматични елементи. Структурно-параметрични модели.
14. Пневматични мембранни операционни усилватели. Устройство, принцип на действие. Основни схеми на
включване и използване на аналоговия усилвател. Статични и динамични характеристики, структурни и принципни
схеми на повторител и усилватели с регулируем коефициент на усилване.
15. Пневматични интегратор, диференциатор, изпреварващ блок, множителни възли. Принципни схеми,
структури, динамични и статични характеристики - аналитично описание. Връзка на параметрите на схемата и дина-
мичните параметри за настройка. Характеристики.

1. Пневматични изпреварващ блок, множителни възли. Принципни схеми, структури, динамични и статични
характеристики - аналитично описание. Връзка на параметрите на схемата и динамичните параметри за настройка.
Характеристики.
2. Пневмоелектрически P I и електропневматични I P вторични преобразуватели. Принципни схеми.
Принцип на действие и физически принцип на преобразуването. Особености на статичните характеристики и анализ
на грешката. Динамични характеристики на I P механопневматичен преобразувател с дюза-преграда.
3. Пневматични изпълнителни механизми ( ПИМ ). Конструктивни особености и принцип на действие. Статична
характеристика; вариация на движението; изменения при промяна на натоварването. Аналитично описание на
динамиката (извод от уравнение на баланса на силите) и анализ на изискванията към конструктивните особености.
4. Пневматични позиционери, динамика на ПИМ с позиционер - вариация на движението; изменения при
промяна на натоварването. Аналитично описание - статична и динамичната характеристики. Видове регулиращи
органи към ПИМ . Сравнителен анализ на характеристиките на ПИМ с ХИМ и с ЕДИМ .
5. Пропорционални пневматични аналогови регулиращи блокове. Принципна и структурна схеми. Принцип на
действие. Аналитично описание на характеристиките на регулатора и анализ на баластното звено; илюстрация и
анализ на ОНР . Диапазон на изменение на стойностите на параметрите за настройка. Особености на пневматичния
пропорционален регулатор като множително звено.
6. Пропорционално-интегрални пневматични аналогови регулиращи блокове. Принципна и структурна схеми.
Принцип на действие. Аналитично описание на характеристиките на регулатора и анализ на баластното звено;
илюстрация и анализ на ОНР . Диапазон на изменение на стойностите на параметрите за настройка.
7. Хидравлични изпълнителни механизми ХИМ . Видове и принцип на действие. Извод на аналитичния модел
на динамиката на ХИМ -анализ. Особености на скоростната характеристика. Вариация на скоростта. Анализ на
нелинейността и на нечувствителността като прояви на вискозно триене и на кавитация. Видове регулиращи органи
към ХИМ . Сравнителен анализ на характеристиките на ХИМ с ПИМ и с ЕДИМ .
8. Регулиращи органи ( РО )-видове, предназначение, основни параметри. Структурно-параметричен модел на
регулиращ орган в стационарен режим. Режими на движение на дроселирания в РО флуид - описание (ламинарен,
турбулентен, кавитационен, суперкавитационен, хидравличен удар). Пропускна (теоретична) характеристика на
видовете РО -аналитично описание, анализ илюстрация. Хидравлично натоварване на РО -описание. Зависимо и
независимо по вход хидравлично натоварване на РО . Експлоатационни разходни характеристики на РО - линейни,
равнопроцентни (логаритмични) и позиционни (отсекателни). Изисквания на ЕДИМ , ЕДИМ , ПИМ , ХИМ към вида
на РО въз основа на неговата пропускна характеристика. Предавателен коефициент на видовете РО по разход-
аналитично описание. Хидростатични загуби на мощност в Експлоатационни разходни характеристики на РО -
аналитично описание.
регулиращ орган в стационарен режим. Шум в РО - произход на шума, същност на антишумовите и
антикавитационно технологии на производство на РО . Хидроакустични характеристики на РО . Експлоатационни
разходни характеристики на РО при наличие на шумова емисия в РО .
регулиращ орган в нестационарен режим. Видове динамични характеристики на Експлоатационни разходни
характеристики на РО - скорост, разход, хидродинамични загуби на мощност, загуби на енергия.

16.12.2008 СЪСТАВИЛ
СОФИЯ / проф. д.т.н. Емил НИКОЛОВ /


изпитни задачи по дисциплината технически средства за автоматизация
катедра "АВТОМАТИЗАЦИЯ НА НЕПРЕКЪСНАТИТЕ ПРОИЗВОДСТВА"
2007/2008 г.
ФАКУЛТЕТ АВТОМАТИКА

ИЗПИТНИ ЗАДАЧИ И ОТГОВОРИ
ПИСМЕН ИЗПИТ ПО ДИСЦИПЛИНАТА
ТЕХНИЧЕСКИ СРЕДСТВА ЗА АВТОМАТИЗАЦИЯ

2007 / 2008 учебна година; редовно обучение

СТУДЕНТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ФАКУЛТЕТЕН НОМЕР. . . . . . . . . . . . . . . . ГРУПА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ПРАВИЛА ЗА ПРОВЕЖДАНЕ НА ПИСМЕНИЯ ИЗПИТ
1. Изпитът включва десет задачи.
2. Продължителността на изпита е два астрономични часа.
3. Окончателните отговори на задачите следва да бъдат нанесени върху настоящата типова бланка.
4. Верните според Вас отговори (измежду показаните възможни), следва да бъдат оградени в кръг с
химикалка (ограждането на повече от един от указаните възможни отговор на въпрос се счита за незнание и
отговорът Ви на тази задача се оценява с нула точки !).
5. Имате право да ползвате допълнително листове за чернова, които ще бъдат подписани от
наблюдаващите изпита преподаватели и закрепени към настоящия свитък задачи в момента на предаването
му след края на изпита.
6. Балната скала за оценка е показана в таблиците.

сумарен брой точки, получени от
точки в диапазона оценката на писмения отговор в съответстваща
максимален брой диапазона
задача № крайна оценка от
точки
явяването на изпита
от до от до вкл.

1 0 12 12
0 39 слаб 2.00
2 0 12 12
3 0 12 12
40 59 (19) среден 3.00
4 0 12 12
5 0 12 12
60 79 (19) добър 4.00
6 0 12 12
7 0 12 12
80 99 (19) много добър 5.00
8 0 12 12
9 0 12 12
100 120 (20) отличен 6.00
10 0 12 12

15.01.2008
СОФИЯ

Present tsa 10

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (20)

Present tsa 10