Pytania pomocnicze - ELM.04

Najważniejszą wskazówką jest obecność grzałki w regulowanym obiekcie. Regulator steruje elementem wykonawczym, który załącza lub reguluje moc grzałki, aby utrzymać zadaną temperaturę.

Czujnik mierzy aktualną temperaturę obiektu i przekazuje sygnał do regulatora. Regulator wykorzystuje ten sygnał do porównania temperatury rzeczywistej z wartością zadaną.

PV to wartość procesowa, czyli aktualnie zmierzona wartość wielkości regulowanej. SV to wartość zadana, którą regulator ma utrzymywać.

Element wykonawczy steruje dopływem energii do grzałki. Może to być np. stycznik, przekaźnik półprzewodnikowy SSR albo układ tyrystorowy.

Na schemacie nie ma elementów typowych dla regulacji ciśnienia lub przepływu, takich jak zawór regulacyjny, pompa, manometr czy przepływomierz. Widoczna grzałka wskazuje na proces cieplny.

Najczęściej stosuje się czujniki rezystancyjne, np. Pt100 i Pt1000, oraz czujniki termoelektryczne, czyli termopary. Dobór zależy od zakresu temperatury, dokładności i warunków pracy.

Czujnik termoelektryczny generuje niewielkie napięcie elektryczne. Jego wartość jest zwykle wyrażana w miliwoltach.

Omomierz mierzy rezystancję, a termopara jako sygnał pomiarowy wytwarza napięcie. Pomiar rezystancji nie daje bezpośredniej informacji o temperaturze mierzonej termoparą.

Miliwoltomierz mierzy małe napięcie, natomiast miliamperomierz mierzy mały prąd. Termopara daje sygnał napięciowy, więc właściwy jest miliwoltomierz.

Działa na zjawisku Seebecka. Polega ono na powstawaniu napięcia w obwodzie z dwóch różnych metali, gdy ich złącza mają różne temperatury.

Sygnał z termopary ma bardzo małą wartość napięcia, więc jest podatny na zakłócenia i wymaga dokładnego pomiaru. Sygnał 4–20 mA jest bardziej odporny na zakłócenia w instalacjach przemysłowych.

Oznacza pomiar sygnału takiego, jaki czujnik generuje na swoich zaciskach, bez dodatkowego przetwarzania. Dla termopary jest to pomiar napięcia w miliwoltach.

Najważniejszą wskazówką jest jednostka **% RH**. Skrót RH oznacza wilgotność względną, czyli Relative Humidity.

Wilgotność względna podaje procent nasycenia powietrza parą wodną. Wilgotność bezwzględna określa rzeczywistą ilość pary wodnej, np. w gramach na metr sześcienny.

Oznacza, że przyrząd może mierzyć wilgotność względną od bardzo suchego powietrza do powietrza nasyconego parą wodną.

Przyrząd pokazuje zmianę wilgotności z dokładnością odczytu do jednej dziesiątej procenta RH. Nie jest to jednak to samo co dokładność pomiaru.

Wynik pomiaru może różnić się od wartości rzeczywistej maksymalnie o około 2 punkty procentowe RH w podanym zakresie pracy.

Czas t90 to czas, po którym czujnik osiąga 90% końcowej wartości odpowiedzi po skokowej zmianie mierzonej wielkości.

Dryft oznacza stopniową zmianę wskazań czujnika w czasie. Im większy dryft, tym częściej może być potrzebna kalibracja lub sprawdzenie przyrządu.

Przekaźniki mogą załączać urządzenia wykonawcze, np. wentylator, osuszacz, nawilżacz albo sygnalizację alarmową po przekroczeniu ustawionego progu wilgotności.

To kontrola stanu układu wykonywana głównie wzrokowo, bez demontażu elementów. Służy do wykrycia widocznych uszkodzeń, wycieków i nieprawidłowości.

Można zauważyć pęknięcia, przetarcia, wybrzuszenia, załamania przewodu, nieszczelności oraz ślady wycieku oleju.

Ponieważ polega na ocenie widocznego stanu elementów instalacji bez ich wymiany lub demontażu. Jest to klasyczny przykład kontroli wzrokowej.

Wymiana filtra jest czynnością serwisową lub konserwacyjną. Oględziny polegają na sprawdzeniu stanu układu, a nie na wymianie jego elementów.

Nie. Jest to pomiar elektryczny dotyczący napędu pompy, a nie wzrokowa kontrola elementów hydraulicznych.

Typowe objawy to plamy oleju, mokre złącza, spadek ciśnienia, zabrudzenia wokół połączeń oraz niestabilna praca siłowników.

Celem jest potwierdzenie, że tor pomiarowy działa poprawnie, a sygnały z czujników i przetworników są zgodne z wymaganym zakresem. Dzięki temu regulator otrzymuje wiarygodne dane do sterowania procesem.

Kalibracja pozwala sprawdzić i skorygować zależność między wartością mierzoną a sygnałem wyjściowym czujnika lub przetwornika. Bez niej układ regulacji może pracować na podstawie błędnych danych.

Oznacza kontrolę, czy przetwornik generuje sygnał zgodny z wymaganym standardem, np. 4–20 mA albo 0–10 V. Sprawdza się także, czy sygnał odpowiada rzeczywistej wartości mierzonej.

Ponieważ dotyczy instalacji zasilającej i prac naprawczych lub remontowych, a nie kontroli toru pomiarowego. Przegląd instalacji pomiarowej obejmuje głównie czujniki, przetworniki, wskaźniki i przewody sygnałowe.

Typowy tor pomiarowy obejmuje czujnik, przetwornik pomiarowy, przewody sygnałowe, wejście sterownika lub regulatora oraz ewentualnie wskaźnik albo rejestrator.

Przegląd polega na kontroli, testach, pomiarach i ewentualnej regulacji. Naprawa usuwa stwierdzoną usterkę, np. przez wymianę uszkodzonego elementu lub odtworzenie izolacji przewodu.

Przyrządy wskaźnikowe muszą pokazywać wartości zgodne z rzeczywistym stanem procesu. Błędne wskazania mogą prowadzić do złej oceny pracy instalacji przez obsługę.

Najczęściej oznacza przekroczenie dopuszczalnego zanieczyszczenia wkładu filtrującego. Filtr stawia zbyt duży opór przepływowi cieczy.

Zanieczyszczenia zmniejszają drożność wkładu filtrującego. Ciecz trudniej przepływa przez filtr, więc ciśnienie przed filtrem rośnie względem ciśnienia za filtrem.

Należy odczytać symbol i miejsce podłączenia czujnika na schemacie. Alarm filtra jest związany z elementem filtrującym, a niski poziom oleju z czujnikiem poziomu w zbiorniku.

Może dojść do spadku sprawności układu, wzrostu temperatury oleju, otwarcia obejścia filtra oraz przyspieszonego zużycia pompy, zaworów i siłowników.

Zawór obejściowy umożliwia przepływ cieczy z pominięciem zatkanego filtra, aby nie zatrzymać całkowicie obiegu. Jest to jednak stan niekorzystny, bo do układu może trafiać nieoczyszczony olej.

Pozwala to potwierdzić, że przyczyną alarmu był rzeczywiście zabrudzony filtr. Jeśli lampka nadal świeci, możliwe jest uszkodzenie czujnika, przewodów lub inna usterka układu.

Filtr usuwa z cieczy hydraulicznej zanieczyszczenia stałe. Chroni pompę, zawory, siłowniki i inne elementy przed zużyciem oraz zatarciem.

Zestyk K1:23-24 jest stykiem NO, który po załączeniu K1 powinien podać zasilanie na dalszą część obwodu sterowania. Jeśli nie zamknie się mimo pobudzenia K1, cewki K2 i K3 nie otrzymają napięcia.

Styk NO ma zwykle numerację 13-14, 23-24, 33-34 itd. W stanie spoczynku jest rozwarty, a po zadziałaniu przekaźnika zamyka obwód.

Zestyk K1:13-14 jest połączony równolegle do przycisku S1 i realizuje samopodtrzymanie przekaźnika K1. Po chwilowym naciśnięciu S1 przekaźnik K1 może pozostać załączony.

Przyciski są tylko jednym z elementów toru sterowania. Jeśli między nimi a cewkami znajduje się uszkodzony styk przekaźnika, przerwany przewód lub brak zasilania, układ nadal nie zadziała.

Należy zmierzyć napięcie między zaciskami A1 i A2 cewki. Jeśli występuje właściwe napięcie, a przekaźnik nie działa, podejrzewa się uszkodzenie cewki lub mechanizmu przekaźnika.

Uszkodzenie K1:13-14 dotyczyłoby głównie samopodtrzymania K1. Uszkodzenie K1:23-24 odcina zasilanie dalszej części układu, więc nie zadziałają K2, K3 ani lampka H1.

Oznacza to, że obwód zasilający lampkę nie został zamknięty albo nie pojawiło się na nim napięcie. W analizowanym przypadku przyczyną może być brak zasilenia prawej części schematu przez styk K1:23-24.

Czarny przewód jest najczęściej przewodem sygnałowym, czyli wyjściem czujnika. To na nim pojawia się sygnał po wykryciu obiektu.

Diody tworzą układ podobny do funkcji logicznej OR. Jeżeli choć jeden czujnik poda napięcie przez swoją diodę, na cewce powinno pojawić się napięcie.

Oznacza, że cewka nie jest zasilana, więc przekaźnik lub stycznik K1 nie powinien się załączyć. Należy szukać przerwy lub braku sygnału w torze sterowania.

Ponieważ oba czujniki są podłączone tak, że każdy z nich osobno mógłby podać napięcie na cewkę. Skoro obiekty są w strefach działania obu czujników, diody są sprawne, a napięcia na cewce nie ma, to żaden czujnik nie podaje prawidłowego sygnału.

Należy zmierzyć napięcie między przewodem czarnym a niebieskim. Po wykryciu obiektu na wyjściu czujnika PNP powinno pojawić się napięcie dodatnie zbliżone do napięcia zasilania.

Najczęściej brązowy oznacza plus zasilania, niebieski minus zasilania, a czarny wyjście sygnałowe. Pomylenie tych przewodów może spowodować brak działania układu.

Czujnik NPN zwykle zwiera wyjście do minusa, a nie podaje plusa na obciążenie. W układzie oczekującym dodatniego sygnału na cewce mogłoby nie pojawić się wymagane napięcie.

Oznacza rezystancję nominalną czujnika równą 100 Ω w temperaturze 0°C.

Oba są platynowymi czujnikami rezystancyjnymi, ale Pt100 ma 100 Ω przy 0°C, a Pt1000 ma 1000 Ω przy 0°C.

Rezystancja Pt100 rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Przy 0°C wynosi 100 Ω, a przy wyższych temperaturach jest większa.

Jego wartości rezystancji są zgodne z typową charakterystyką Pt100: około 92 Ω przy -20°C, 100 Ω przy 0°C i około 123 Ω przy 60°C.

Pt1000 powinien mieć około 1000 Ω przy 0°C, a w tabeli ma 981 Ω. Dodatkowo pozostałe wartości nie odpowiadają typowej charakterystyce Pt1000.

Ni100 powinien mieć 100 Ω przy 0°C, natomiast w tabeli podano 114,21 Ω. To wyraźnie odbiega od wartości nominalnej.

Najpierw należy sprawdzić wartość rezystancji przy 0°C, bo wynika bezpośrednio z oznaczenia czujnika. Następnie porównuje się trend zmian rezystancji z temperaturą.

Należy wyznaczyć dopuszczalny zakres z wartości katalogowej i tolerancji procentowej. Następnie porównuje się z nim odległości zmierzone przy zbliżaniu i oddalaniu próbki.

Dla strefy 60 mm i tolerancji ±10% dopuszczalny zakres wynosi 54–66 mm. Pomiar 52 mm znajduje się poza tym zakresem, więc czujnik nie powinien być ponownie zamontowany.

Dla strefy 90 mm i tolerancji ±10% dopuszczalny zakres wynosi 81–99 mm. Zmierzone wartości 96 mm i 88 mm mieszczą się w tym zakresie.

Oznacza przełączenie wyjścia czujnika do stanu aktywnego, zwykle podczas zbliżania wykrywanego obiektu do czujnika.

Oznacza powrót wyjścia czujnika do stanu nieaktywnego, zwykle podczas oddalania obiektu od czujnika.

Histereza zapobiega niestabilnemu przełączaniu wyjścia, gdy obiekt znajduje się blisko granicy zadziałania. Dzięki temu czujnik nie reaguje nadmiernie na drgania i drobne zmiany położenia.

Może zbyt wcześnie lub zbyt późno wykrywać obiekt, co prowadzi do błędnej pracy sekwencji sterowania, zatrzymań maszyny albo kolizji elementów wykonawczych.