Любая промышленная система управления в конечном счёте сводится к одному фундаментальному действию: принять информацию о состоянии объекта, осмыслить её и выдать управляющее воздействие. Именно на этом стыке физического мира и логики контроллера возникает ключевое разграничение - сигнал либо дискретный, либо аналоговый, и это различие определяет всю дальнейшую архитектуру обработки. Дискретный сигнал существует в режиме жёсткой бинарности: он либо есть, либо его нет. Концевой выключатель, кнопка пуска, датчик уровня с релейным выходом - все они сообщают ПЛК одно из двух состояний, логический ноль или единицу ...
Если бы ни магнитные потоки, то вряд ли современная электротехника могла бы существовать. Работа генераторов и электродвигателей, электромагнитов и трансформаторов, измерительных приборов и датчиков Холла, - основана на использовании магнитного поля и свойствах магнитного потока. Для того чтобы сконцентрировать и усилить магнитный поток, прибегают к применению ферромагнитных материалов. Из ферромагнитных материалов изготавливают магнитопроводы — тела нужных форм и размеров, сердечники, чтобы направить магнитные потоки той или иной величины в требуемом направлении ...
Если в бочку с водой бросить кирпич, бочка уцелеет. Но если в нее выстрелить из пистолета, вода мгновенно разорвет обручи. Дело в том, что жидкости практически несжимаемы. Сравнительно медленно падающий кирпич позволяет воде успеть среагировать: уровень жидкости несколько повысится. А вот когда в воду врезается стремительная пуля, вода уже не успевает подняться, в результате резко подскакивает давление, и бочка разваливается. Нечто похожее произойдет, если в бочку угодит удар молнии. Конечно, такое случается редко. Но вот в озеро или речку «попадания» бывают чаще ...
Регулирование напряжения на центре питания приводит к изменениям напряжения во всей присоединенной к центру питания сети и называется централизованным, остальные способы регулирования изменяют напряжение на определенном участке и называются местными способами регулирования напряжения. В качестве центра питания городских сетей могут рассматриваться шины генераторного напряжения ТЭЦ или шины низшего напряжения районных подстанций или подстанций глубокого ввода. Отсюда вытекают и способы регулирования напряжения. На генераторном напряжении оно производится автоматически ...
Промышленный робот сам по себе — это лишь механизм. Умная, производительная и безопасная система возникает только тогда, когда он становится частью грамотно спроектированной роботизированной ячейки - замкнутого пространства, где металлорежущий станок, захватное устройство, конвейерная логистика и система управления работают как единый организм. Путь от идеи до работающей ячейки - это многоэтапный инженерный процесс, в котором ошибка на любом из шагов способна обесценить всю последующую работу. Прежде чем выбрать хоть единицу оборудования, инженер обязан досконально изучить сам технологический процесс ...
Развитие производства и управления им прошло четыре основных этапа, каждый из которых отличался возрастанием сложности и уровня автоматизации. В первой стадии, охватывающей период от начала промышленной революции в XIX веке до середины XX века, управление процессами было полностью ручным. Оператор контролировал все параметры производства на основе личного опыта и интуиции, без каких-либо приборов и автоматических систем. В качестве примера можно привести варку сахарного сиропа в медных чанах, где оператор внимательно наблюдал за цветом жидкости, определяя степень уваривания, оценивал температуру прикладыванием пальца к сиропу, а вязкость проверял растягиванием сиропа пальцами ...
Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретен в 1859 году французским физиком Гастоном Планте (Raimond Louis Gaston Plante), исследователем земного магнетизма и электрических явлений в атмосфере. Данному изобретению предшествовало открытие, сделанное Планте в результате его экспериментов с электролизом водного раствора серной кислоты со свинцовыми электродами. Источником питания в установке для электролиза служили два соединенных последовательно элемента Бунзена (дававшие в сумме 3,6 - 3,8 вольт). Перед экспериментом свинцовые электроды находились на воздухе ...
Многие из нас так или иначе сталкивались с солнечными элементами. Кто-то пользовался или пользуется солнечными батареями для получения электричества в бытовых целях, кто-то использует небольшую солнечную панель для зарядки любимого гаджета в полевых условиях, а кто-то уж точно видел маленький солнечный элемент на микрокалькуляторе. Некоторым даже посчастливилось побывать на солнечной электростанции. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как происходит процесс преобразования солнечной энергии в энергию электрическую? Процесс преобразования солнечной энергии в электрическую основан ...
Почему электрический ток уходит в землю? А ведь данный вопрос можно обратить отнюдь не ко всем электрическим цепям, поэтому давайте несколько усложним его. В каких случаях и почему ток уходит в землю? Начнем с простого примера. Наверняка каждому из нас приходилось наблюдать такое природное явление как молния. Молния — есть ни что иное, как кратковременный ток уходящий их грозовой тучи в землю. Почему это происходит? Из школьного курса физики известно: заряды противоположных знаков стремятся притянуться друг к другу, за направление тока в проводнике принимается направление ...
Когда первые проектировщики метрополитенов в конце XIX века столкнулись с вопросом электроснабжения подвижного состава, перед ними стоял сложный технический выбор. Наземные трамваи того времени использовали воздушную контактную сеть, но для подземных тоннелей этот вариант оказался неприемлемым. Ограниченное пространство, проблемы с вентиляцией и требования безопасности диктовали необходимость иного решения. Так появилась концепция третьего (контактного) рельса, ставшая отличительной чертой большинства метрополитенов мира. Физические параметры подземных сооружений создавали ...
Вся наша планета крепко окутана проводными и беспроводными сетями различного назначения. Очень большая доля всей этой информационной паутины приходится на кабели передачи данных. И проложены они сегодня не только по воздуху или под землей, но даже под водой. Концепция подводного кабеля не нова. Старт реализации первой столь амбициозной идеи датируется 5 августа 1858 года, когда государства двух континентов, Соединенные Штаты и Великобритания, наконец то были соединены телеграфным трансатлантическим кабелем, который пробыл исправным целый месяц, но вскоре начал разрушаться ...
Если для маломощных схем постоянного тока применяют однотактные или мостовые однофазные выпрямители, то для питания более мощных нагрузок необходимы порой выпрямители трехфазные. Трехфазные выпрямители позволяют получать большие величины постоянных токов с малыми уровнями пульсаций выходного напряжения, что сказывается на снижении требований к характеристикам сглаживающего выходного фильтра. Давайте теперь рассмотрим временные диаграммы токов и напряжений, имеющих место во вторичных обмотках трансформатора и на одном из диодов трехфазного однотактного выпрямителя. Некоторым устройствам постоянного тока требуется большее напряжение питания ...
Заморозьте воду — и она расширится, потому что при замерзании ее молекулы выстроятся в структуру определенной формы, при которой вода займет больший объем, нежели та же вода в жидком состоянии. Похожим образом ведет себя намагничиваемое тело, например, помещенное во внешнее магнитное поле: состояние намагниченности тела изменяется, в результате, в большей или в меньшей степени, изменяются и линейные размеры данного тела. В этом и заключается явление, называемое магнитострикцией. Физикам хорошо известно, что намагниченность тела может изменяться не только в результате намагничивания ...
Наряду с батарейками (гальваническими элементами) и аккумуляторами, давно существует еще один тип химических источников тока, называемый топливным элементом. В отличие от аккумуляторов и гальванических элементов, топливный элемент требует непрерывной подачи в него химических реагентов; при этом химический состав электролита, в процессе работы такого источника, принципиально не изменяется. Данный метод прямого преобразования химической энергии в электрическую впервые был продемонстрирован в 1838 году английским химиком Уильямом Робертом Грове, открывшим явление ...
История науки и техники – это постоянное появление новых открытий и изобретений, развитие технологий. Отличным примером этого являются электростатические машины. Электростатическая машина (электростатический генератор) — это устройство, которое генерирует высокое напряжение путем постепенного накопления заряда током низкой энергии, который затем можно сохранить для последующего использования. Эти устройства преобразуют механическое воздействие в электрический заряд и генерируют так называемое статическое электричество. Люди с древних времен знали, что при трении ...
Электромагнитный волновод представляет собой трубу, внутри которой, словно вдоль направляющей, может распространяться электромагнитная волна. По сути это — область пространства, ограниченная в двух измерениях стенками трубы. По данной области электромагнитная волна может быть легко направлена из одного места в другое. Для волн миллиметрового диапазона подойдет диэлектрическая труба. В более общем случае — труба металлическая. Труба может быть полой либо заполненной диэлектриком. Распространение волны происходит вдоль продольной оси такого волновода, при этом имеют место многократные отражения ...
Электрооборудование современного мира все более усложняется, особенно это касается IT-технологий. В связи с данной тенденцией, системы обеспечения качества электроэнергии должны удовлетворять этим запросам: они просто обязаны легко справляться с колебаниями, выбросами, провалами напряжения, с шумами, импульсными помехами и т. д., чтобы промышленная сеть и присоединенные к ней потребители могли бы нормально функционировать. Изменение формы сетевого напряжения из-за гармоник, вызываемых нелинейными нагрузками, — вот одна из основных проблем, которую необходимо решать ...
Колоссальную роль и значимость воды в природе невозможно переоценить. Благодаря воде возникла и поддерживается жизнь на Земле, ведь вода содержится во всех без исключения живых организмах, а также в растениях и постоянно требуется им. Именно вода в атмосфере формирует климат и погоду на нашей планете (снег, дождь, пар — проявление трех, постоянно сменяющих друг друга, агрегатных состояний воды). Чуть более 70% поверхности Земли постоянно скрыто под водой. Соленая вода, а ее на поверхности нашей планеты более 97%, принадлежит мировому океану ...