Основные понятия, определения и терминология автоматики

Общие сведения о системах и элементах автоматики

Раздел 1.

Введение

Автоматика – отрасль науки и техники, которая охватывает теорию автоматического управления, а также принципы построения автоматических систем и технические средства, для реализации этих систем.

Автоматизация - применение технических средств, экономическо-математических методов и систем управления, освобождающих человека полностью или частично от непосредственного участия в процессе получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации.

С/х производству присущи свои специфические особе6нности, которые следует учитывать при автоматизации:

1. цикличный, прерывистый характер производства

2. невозможность сбоев;

3. надежность используемых средств автоматизации;

4. невозможность увеличить выход продукции, уменьшив время и число циклов;

5. наличие существенных и продолжительных вибраций в мобильной технике;

6. большое количество объектов с агрессивными, влажными и запыленными средами;

7. рассосредоточенность с/х машин и установок по огромным площадям, а также удаленность их от ремонтных баз.

В зависимости от функций, выполняемых специальными автоматическими устройствами различают следующие виды автоматизации:

1. Автоматический контроль (автоматическая сигнализация, автоматические измерения, автоматическая сортировка, автоматический сбор информации);

2. Автоматическая защита (релейная защита, автоблокировка);

3. Дистанционное управление (дистанционное управление, телемеханика);

4. Автоматическое регулирование и автоматическое управление (САУ, САР);

5. Автоматизированное управление (автоматизированные системы управления технологическими процессами, системы автоматизированного проектирования, автоматизированные системы сбора экономической информации)

По степени автоматизации производственных процессов различают:

1. частичная автоматизация;

2. комплексная автоматизация;

3. полная автоматизация.

Чем качественней автоматизация, тем меньше сибестоимость продукции, тем больше ее выпуск и и выше доход.

Любой технологический процесс характеризуется физическими величинами, называемыми показателями процесса. Для одних процессов показатели могут быть постоянными, для других же допускается их изменение в заданных пределах по определенному закону.

Совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технологического процесса в каком-либо устройстве или ряде устройств, выполняющий один и тот же технологический процесс называется алгоритмом (законом) функционирования устройства или системы.

Устройства или совокупность устройств, осуществляющих тот или иной технологический процесс, которые нуждаются в оказании специально организованных командах извне для выполнения алгоритма функционирования называются объектом управления (ОУ).

Каждый ОУ должен иметь устройство, называемое управляющим органом, при изменении положения или состояния которого, показатели процесса будут изменяться в заданных пределах или заданных направлениях. Через управляющий орган в ОУ поступают воздействия, которые позволяют осуществлять заданный алгоритм функционирования.

Совокупность предписаний, определяющая характер воздействий извне на управляемый объект с целью управления или заданного (предписанного) алгоритма функционирования называется алгоритмом управления. Физические показатели процесса или объекта, которые преднамеренно изменяются, или сохраняются неизменными в процессе управления называются управляемыми (регулируемыми) величинами или координатами. Обычно управляемые величины в объектах управления характеризуют качественные показатели процесса. Поэтому управлять объектом – это значит создавать условия, при которых качественные показатели изменялись бы по требуемому закону с определенной точностью, независимо от действующих на объект внешних условий.

Управление – это преднамеренное воздействие на объект управления, обеспечивающее достижение определенных самим технологическим процессом целей.

Если управление осуществляется без непосредственного участия человека, то оно называется автоматическим, а если с участием, то ручным.

Автоматическим управляющим устройством (АУУ) называют техническое устройство, осуществляющее воздействие на объект управления, в соответствии с заложенным в нем алгоритмом управления. АУУ воздействует на ОУ через орган управления. Совокупность ОУ и АУУ взаимодействующих между собой, в соответствии с алгоритмом управления называют системой автоматического управления (САУ).

Из всех операций управления ТП объединенных определением САУ наибольший интерес для практических целей представляют операции по поддержанию или изменению показателей процесса.

Такого рода операций получили название процесса регулирования. Техническое устройство, предназначенное для автоматического поддержания постоянного значения показателей процесса регулирования или изменения этих показателей по какому-либо требуемому закону называют автоматическим регулятором (АР). Совокупность ОР с АР называют системой автоматического регулирования (САР).