Automationsteknik EIEF05
●
Givare
●
Ställdon
●
Regulatorer
●
Processinstrumentering
●
Pneumatik
●
PLC-styrning
●
Styrning med mikroprocessor
●
Kommunikationsprotokoll inom automation
Vad är automation?
●
NE (Nationalencyklopedin):
”Automation (automatisering): införande av steg i en process
som gör att processen mer eller mindre går av sig själv. Ofta
handlar automatisering om tillverkning, men det kan även gälla
andra typer av processer.”
●
Wikipedia:
”Automation eller automatisering betyder att man låter en
maskin eller teknik utföra ett arbete. Automation kommer från
grekiskans 'automatos' och betyder på egen hand. Ett exempel
på automation är väderkvarnar, där man låter vinden driva en
kvarn, ett arbete som annars är väldigt fysiskt ansträngande.”
Vad är automation?
●
NE (Nationalencyklopedin):
”Automation (automatisering): införande av steg i en process
som gör att processen mer eller mindre går av sig själv. Ofta
handlar automatisering om tillverkning, men det kan även gälla
andra typer av processer.”
●
Wikipedia:
”Automation eller automatisering betyder att man låter en
maskin eller teknik utföra ett arbete. Automation kommer från
grekiskans 'automatos' och betyder på egen hand. Ett exempel
på automation är väderkvarnar, där man låter vinden driva en
kvarn, ett arbete som annars är väldigt fysiskt ansträngande.”
Var används automation?
●
Tillverkning
●
Transport
●
Energisystem
●
Infrastruktur
●
Fastigheter
●
Vattenverk
Automation
●
Palletering av bröd
Automation
●
Paketering av mjölk
Automation
●
Biltillverkning
Automation
●
Papperstillverkning
Automation
●
Automation i byggnader
Automation
●
Automation i bilar
Automation
●
Parallellrobotar vid solcellstillverkning
Automation
●
Hierarkisk struktur hos automationssystem
Givare och ställdon
●
Ex.: Danfoss
Givare
●
En givares delstrukturer
Mätning av
instorhet
Avkännare
Givarelement
Signalanpassning
Matning (ström/spänning)
Sensorutsignal
(Spänning: 0-5V
eller
Ström: 4-20 mA)
Givare
●
Avkännare
- Den del av givaren som påverkas direkt
- Ex.: Ett membran i en tryckgivare
(tryck → deformation))
●
Givarelement
- Del som omvandlar utstorheten från avkännaren
till en elektrisk storhet (t.ex. emk eller resistans)
- Ex.: En töjningsgivare som i en tryckgivare
omvandlar membrantöjningen till en resistansändring
●
Signalanpassning
- Anpassningselektronik i direkt anslutning till givarelementet
- Ex.: Förstärkare eller spänning-ström-omvandling
OP-förstärkare
●
Operationsförstärkare
- Mycket hög förstärkning (idealt oändlig)
- Hög utimpedans (idealt oändlig)
- Låg inimpedans (idealt noll)
OP-förstärkare
●
Klassisk (2:a generationens) OP: μA 741
OP-förstärkare
●
Grundegenskap (obelastat och vid låga frekvenser):
Råförstärkningen A ≈ 200000 för en 741:a
OP-förstärkare
●
Inuti i en 741:a (20 transistorer):
OP-förstärkare
●
Frekvensberoende förstärkning för 741:an
OP-förstärkare
●
Inverterande förstärkare
OP-förstärkare
●
Icke-inverterande förstärkare
OP-förstärkare
●
Summator
OP-förstärkare
●
Differentialförstärkare
OP-förstärkare
●
Instrumentförstärkare
OP-förstärkare
●
Spänning-ström-omvandlare:
- 1-5 V omvandlas till 4-20 mA
OP-förstärkare
●
Spänningsföljare
- Tvingar genom återkoppling utspänningen
att vara samma som inspänningen
OP-förstärkare
●
Positivt återkopplad OP ger utsignal Vout=±Vsat
Omslaget mellan ändlägena (när V0 byter tecken) def. av
OP-förstärkare
●
Detta implementerar en schmitt-trigger
med hysteres i omslagen där
OP-förstärkare
●
Inverterad schmitt-trigger finns också
- Halva hysteresbredden blir här
OP-förstärkare
●
Om återkopplingen avlägsnas i den
inverterade schmitt-triggern (R1 = ∞)
blir hysteresen noll, vilket ger en komparator.
Om R2 = 0 erhålles en direkt OP-förstärkare
vilken också kan fungera som komparator.
OP-förstärkare
●
Ofta behövs en asymmetrisk schmitt-trigger vilket
kan implementeras med spänningsdelning enligt
OP-förstärkare
●
En komparator fungerar inte så bra att
filtrera fram pulser med ur en brusig mätsignal:
OP-förstärkare
●
Med en schmitt-trigger fungerar det bättre: