Тема 3.1.7. Схемы и принцип работы систем автоматической сигнализации (САС).

САС предназначены для подачи звуковых и световых сигналов, отображающих информацию о ходе технологического процесса или о параметрах этого технологического процесса.

Существует 3 вида САС:

1. Контрольная;

2. Предупредительная;

3. Аварийная

Контрольная САС служит для оповещения оператора о положении органов управления, включении и отключении коммутирующих устройств, а также о состоянии параметров технологического процесса в нормальном (рабочем) режиме работы машин и механизмов.

В исходном состоянии кнопка SB2 «Пуск» не нажата, поэтому катушка контактора КМ не получает питание. Все его контакты разомкнуты, двигатель М не вращается, сигнальная лампа HL не горит.

При нажатии кнопки SB2 катушка контактора КМ получает питание, он срабатывает и силовыми контактами подключает двигатель М к сети. Одновременно один его блок-контакт замыкается на самопитание, второй – включает сигнальную лампу HL.

При нажатии кнопки SB1 «Стоп», контактор КМ отключается, двигатель М останавливается и сигнальная лампа HL гаснет.

Предупредительная САСслужит для оповещения оператора о возможном возникновении нарушений в ходе технологических процессов, которые могут привести к аварийным ситуациям.

Если уровень жидкости в резервуаре мал или находится на нормальном (рабочем) уровне, то упор, расположенный на поплавке не воздействует на контактный датчик, находящийся в верхней части резервуара. Контакты датчика разомкнуты, ток через катушку реле KLне течет, контакт KLв цепи сигнальной лампы HLразомкнутиона не горит.

При увеличении уровня жидкости поплавок своим упором замыкает контакты датчика, катушка реле KL получает питание, оно срабатывает и замыкает свои контакты в цепи сигнальной лампы HL. Лампа HL загорается, сигнализируя о том, что через какое-то время возможен перелив жидкости через край резервуара – т.е. аварийная ситуация.

Аварийная САС служит для оповещения оператора о возникновении различных аварий или катастроф, а также о нежелательных прекращениях технологических процессов непрерывного действия (например, выплавка стали и стекла).

Типичным примером аварийной САС является система аварийной противопожарной сигнализации.

Данная САС применяется для оповещения оператора о возникновении пожара (например, на складе ГСМ). Датчиком системы является фоторезистор R₃, который вместе с делителем напряжения R₁, R₂ установлен на складе, остальная часть схемы устанавливается в диспетчерской и подключается к датчику и источнику питания с помощью трехпроводной линии.

В исходном состоянии (при отсутствии пожара), фоторезистор не освещен и его сопротивление большое (например, 100 кОм). На базу транзистора VT₁ через резистор R₄ поступает отрицательное напряжение –U_см1, которое запирает транзистор. На базу транзистора VT₂ через резистор R₅ также поступает отрицательное напряжение –U_см2, запирая транзистор VT₂. Ток по катушке реле не течет и сирена НА не работает.

При возникновении пожара R₃ освещается и его сопротивление уменьшается (до 100 Ом). Поэтому через него на базу VT₁ поступает положительное напряжение +U_д со средней точки делителя R₁, R₂. Поскольку, +U_д на 2 ÷ 3 В больше, чем -U_см1, транзистор VT₁ открывается и течет ток по цепи: «+» → R₆ → коллектор и эмиттер VT₁ → R₅→ «-».

При протекании этого тока на резисторе R₅ создается положительное падение напряжение +U_R5, которое подается на базу транзистора VT₁ и открывает его. По катушке реле KL начинает течь ток по цепи:«+» → KL → коллектор и эмиттер VT₂→ «-».

Реле KLсрабатывает и замыкает свой контакт в цепи питания сирены НА. Сирена издает звуковой сигнал тревоги, извещая диспетчера о возникновении пожара.

Переменный резистор R₄ служит для регулировки чувствительности схемы путем подбора отрицательного напряжения –U_см1 (подбирается такое напряжение, чтобы система не срабатывала при случайном освещении фоторезистора R₃).

Диод VD, включённый параллельно катушке KL,служит для гашения импульса ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке KL в момент открывания транзистора VT₂. Если бы диода не было, то ЭДС самоиндукциимогло бы VT₂ пробить, т.к. ее величина в 10-15 раз больше величины питающего схему напряжения.

ЗАЧЕТ ПО МОДУЛЮ 3.1.
Модуль 3.2.Системы автоматического регулирования (САР).