Automatikai alapismeretek

Tartalom

1. Az automatizálás 3
1.1. Az automatizálás fejlődése 3
1.2. Az automatizálás feladata korunkban 4
1.2.1. Műszaki okok 4
1.2.2. Gazdasági okok 5
1.2.3. Szociális okok 5
1.3. Irányítástechnikai alapfogalmak 5
1.3.1. Az irányítás és részműveletei 5
1.3.1.1. Kézi irányítás 6
1.3.1.2. Önműködő irányítás 6
1.3.2. Jelhordozó,jel, jellemzői 6
1.3.3. A jelek felosztása 7
1.3.4. Az irányítási rendszer és részei 8
1.4. Az irányítástechnika felosztása 9
1.4.1. A szabályozás 9
1.4.2. A vezérlés 10
1.4.3. Vegyes irányítási eljárások 10
1.4.4. összetett irányítási eljárások 10
Ellenőrző kérdések 10

2. Vezérlések 11
2.1. A vezérlési vonal 11
2.1.1. A vezérlési vonal részei 11
2.1.2. A vezérlési vonal jellemzői 14
2.1.3. A vezérlési vonal jelei 15
2.2. A vezérlések felosztása 15
2.2.1. Felosztás a rendelkezés létrejötte szerint 15
2.2.2. Felosztás a vezető jel alapján 16
Ellenőrző kérdések 19

3. A vezérléstechnika eszközei 20
3.1. Érzékelőszervek 20
3.1.1. Mechanikai mennyiséget érzékelő szervek 20
3.1.2. Hőmérsékletérzékelők 23
3.1.3. Fényérzékelők 23
3.1.4. Időrelék 24
3.1.5. Elektromos érzékelők 24
3.2. Vezérlő szervek 26
3.3. Erősítő és beavatkozó szervek 28
3.3.1. Erősítő szervek 28
3.3.2. Beavatkozó szervek 28
Ellenőrző kérdések 29

4. Kapcsolási algebra 30
4.1. A kettes számrendszer 30
4.1.1. A kettes számrendszer alapjai 30
4.1.2. Műveletek a kettes számrendszerben 32
4.1.2.1. A bináris összeadás 32
4.1.2.2. A bináris kivonás 33
4.1.2.3. A bináris szorzás 34
4.2. Logikai alapfogalmak 34
4.2.1. Halmazok logikája 34
4.2.2. A logikai algebra tételei 36
4.2.3. Az ítéletek logikája 37
4.3. Logikai kapcsolatok áramköri megvalósítása 37
4.3.1. A VAGY kapcsolás 38
4.3.2. Az ÉS kapcsolás 38
4.3.3. A NEM kapcsolás 38
4.3.4. A NEM VAGY kapcsolás 39
4.3.5. A NEM ÉS kapcsolás 39
4.3.6. Az ekvivalencia kapcsolat 40
4.3.7. Az antivalencia kapcsolat 40
4.4. Logikai áramkörök jelfogókkal 40
4.4.1. A félösszeadó áramkör 41
4.4.2. A teljes összeadó áramkör 42
Ellenőrző kérdések 45

5. A villamos jelfogók kapcsolástechnikája 46
5.1. Alapkapcsolások 46
5.1.1. A meghúzatás 47
5.1.2. Öntartás 47
5.1.3. Reteszelés 50
5.2. Diódakapcsolások 50
5.3. Jelfogók alkalmazása a repüléstechnikában 52
5.3.1. Repülőgépen alkalmazott jelfogótípusok 52
5.3.2. Jelfogós áramkörök repülőgépeken 52
Ellenőrző kérdések 55

6. A vezérléstechnika ábrázolási módszerei, villamos motorhajtások vezérlése 56
6.1. A vezérléstechnika ábrázolási módszerei 56
6.1.1. Áramút rajzok 56
6.1.2. Technológiai vázlat 57
6.1.3. Egyéb rajzok 58
6.2. Villamos motorhajtások vezérlése 58
6.2.1. Közvetlen vezérlés 58
6.2.2. Forgásirányváltás, véghelyzethatárolás 59
6.2.3. Fékezés vezérlés 60
6.2.4. Motorhajtások összetett vezérlése 62
Ellenőrző kérdések 64
7. A szabályozási kör 55
7.1. A szabályozási kör felépítése 55
7.2. A szabályozási kör részei 57
7.3. A szabályozási rendszer ábrázolása 59
7.3.1. Szerkezeti vázlat 59
7.3.2. Működési vázlat 59
7.3.3. A hatásvázlat 59
7.4. A szabályozó berendezés szervei 70
7.4.1. Érzékelők 70
7.4.2. Alapjelképzők 71
7.4.3. Különbségképző szervek 71
7.4.4. Jelformáló szervek 71
7.4.5. Erősítő szervek 76
7.4.6. Végrehajtó szervek 76
7.4.7. Beavatkozó szervek 76
Ellenőrző kérdések 78

8. A szabályozások felosztása 79
8.1. Felosztás a rendelkezés eredete szerint 79
8.2. Felosztás az alapjel időbeli lefolyása szerint 80
8.3. Felosztás a jelek folytonossága szerint 81
8.4. Felosztás a szabályozás folyamatossága szerint 83
8.5. Felosztás a segédenergia fajtája szerint 85
Ellenőrző kérdések 85

9. Szabályozási körök vizsgálata 86
9.1. Az átviteli tényező 86
9.1.1. Lineáris és nem lineáris tag 87
9.2. A tagok dinamikus viselkedése 88
9.2.1. Az átmeneti függvény 88
9.3. A szabályozási tagok alapvető típusai 89
9.3.1. Arányos (P) tagok 89
9.3.1.1. Késleltetés mentes arányos tagok 89
9.3.1.2. Tárolós arányos (PT) tagok 90
9.3.2. Integráló (I) tagok 91
9.3.2.1. Időkésés nélküli integráló (I) tagok 91
9.3.2.2. Tárolós integráló tag (IT1) 91
9.3.3. Differenciáló tagok
9.3.3.1. Időkésés nélküli differenciáló tag (D) 92
9.3.3.2. Tárolós differenciáló tag (DT) 93
9.3.4. Holtidős tagok (H) 93
9.3.5. Az egyes tagok átviteli függvényei 94
9.4. A szabályozási kör felépítése 95
9.4.1. A szabályozott szakasz 95
9.4.1.1. Arányos szabályozott szakasz 96
9.4.1.2. Integráló típusú szabályozott szakasz 96
9.4.2. A szabályozó 96
9.4.2.1. Az arányos (P) szabályozó 98
9.4.2.2. Az integráló (I) szabályozó 99
9.4.2.3. Az arányos integráló (Pl) szabályozó 100
9.4.2.4. Az arányos differenciáló (PD) szabályozó 101
9.4.2.5. Az arányos integráló differenciáló szabályozó 102
9.5. A szabályozási körök minőségi jellemzői 102
9.5.1. A stabilitás 103
9.5.2. A szabályozási eltérés, a túllendülés és a szabályozási idő 105
9.6. A szabályozók beállítása 106
9.6.1. Beállítás az átmeneti függvény ismeretében 106
9.6.2. Szabályozók beállítása a szabályozási kör belengetésévei 107
Ellenőrző kérdések 108

10. Villamos szabályozó berendezések 109
10.1. Villamos alapjelképző szervek 109
10.1.1. Hidegkatódos stabilizátorcső 110
10.1.2. Zener-diódás feszültségstabilizálás 111
10.1.3. Mágneses feszültségstabilizátor 112
10.1.4. Egyenáram stabilizálása 114
10.1.5. Váltakozó áram stabilizálása 114
10.2. Érzékelő szervek 115
10.3. Különbségképző szervek 117
10.3.1. Szelszin mint különbségképző szerv 117
10.3.2. Fiktív alapjelképzés 118
10.4. Villamos erősítők 120
10.4.1. Földelt katódú erősítő 121
10.4.2. Földelt anódú (katódkövető) kapcsolás 123
10.4.3. Földelt emitteres erősítő 124
10.4.4. Földelt kollektoros (emitterkövető) erősítő 125
10.4.5. Műveleti erősítő 126
10.4.6. Mágneses erősítők 127
10.4.7. Villamosgépes erősítő 129
10.5. A villamos szabályozók jelformáló áramkörei 130
10.6. Villamos végrehajtó szervek 130
10.6.1. Motorral működtetett végrehajtó szervek 131
10.6.2. Elektromágnessel működtetett végrehajtó szervek 132
Ellenőrző kérdések 133

11. Szervomotorok 134
11.1. Külső gerjesztésű egyenáramú motor 134
11.2. A kétfázisú aszinkronmotor 137
Ellenőrző kérdések 140

12. A pneumatikus szabályozás 141
12.1. A pneumatikus szabályozások passzív alapelemei 141
12.2. A pneumatikus és a villamos körök analógiája 143
12.2.1. A pneumatikus nyomásosztó 144
12.3. A pneumatikus jelátalakítók 145
12.3.1. Fojtásos jelátalakítók 145
12.3.2. A visszacsatolt jelátalakítók 145
12.4. Penumatikus teljesítményerősítők 146
12.4.1. Szakaszos légfogyasztású teljesítményerősítő 146
12.4.2. Folyamatos légfogyasztású teljesítményerősítő 147
12.5. Pneumatikus végrehajtó szervek 148
12.5.1. A membránmotor 148
12.5.2. A dugattyús szervomotor 149
12.6. Pneumatikus rendszerek táplevegő ellátása 150
12.7. Gyakorlati alkalmazások 150
Ellenőrző kérdések 151

13. Hidraulikus szabályozás 152
13.1. Passzív alapelemek 153
13.2. Érzékelő szervek 154
13.2.1. Fojtásos jelátalakítók 154
13.2.2. Sugárcsöves jelátalakító 155
13.2.3. Tolattyús jelátalakító 156
13.3. Alapjelképző és összehasonlító szervek 157
13.4. Teljesítményerősítők 158
13.5. Végrehajtó szervek 159
13.6. Hidraulikus berendezések átviteli jellegének módosítása 160
13.7. A hidraulikus szabályozók segédberendezései 162
13.7.1. Hidraulikus tápegység 163
13.7.2. Biztonsági szelepek 163
13.8. Hidraulikus szabályozási kör 163
Ellenőrző kérdések 164

14. Elektronikus számítógépek 165
14.1. Történeti áttekintés 165
14.2. A számítógépek felosztása 166
14.3. Az analóg számítógépek alapvető vonásai 167
14.3.1. Az analóg lényege 168
14.3.2. Az analóg számítógép felépítése 168
14.3.3. Az analóg számítógép alkalmazási területei 170
14.4. A digitális számítógépek alapvető vonásai 171
14.4.1. A számítási adatok előállítása 171
14.4.2. A digitális számítógépek felépítése 171
14.4.3. Programvezérlés, programnyelvek 173
14.4.4. A digitális számítógép alkalmazási területei 174

Témakörök