Розділ 7 ЗАСОБИ ПРОМИСЛОВОЇ АВТОМАТИКИ 7.1. Основні поняття та визначення автоматики


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 

Загрузка...

Автоматикою називається галузь науки і техніки, яка охоп-лює теорію та принципи побудови автоматичних пристроїв і систем, що виконують свої функції без безпосередньої участі людини.

Автоматизацією називається застосування методів та тех-нічних засобів автоматики для перетворення неавтоматичних процесів в автоматичні.

Автоматом називається самокеруюча виробнича машина, яка при здійснюванні технологічного процесу здійснює всі ро-бочі та холості ходи циклу обробки, крім контролю та наладки.

Напівавтоматом називається машина, яка працює з авто-матичним виробничим циклом, повторення якого потребує втручання людини.

Під комплексною автоматизацією слід розуміти таку авто-матизацію, яка охоплює весь комплекс виробництва виробу (на-приклад, автомобілю), коли всі стадії виробництва, починаючи з отримання вихідних матеріалів та напівфабрикатів і закінчу-ючи складанням, автоматизовані.

Задача автоматизації полягає не тільки у тому, щоб полег-шити працю людини, але і забезпечити роботу виробництва з такою швидкістю, точністю, надійністю, економічністю, які лю-дина забезпечити не може.

Для автоматизації будь-яких процесів використовують різні автоматичні системи. Залежно від функцій, які вони виконують, розрізняють системи контролю, управління, регулювання.

Система автоматичного контролю (САК). Процес контролю зводиться до перевірки відповідності об’єкта встановленим тех-нічним вимогам. При цьому суть контролю заключається у про-веденні двох основних операцій:

Розділ 7. Засоби промислової автоматики

♦          отримання інформації про фактичний стан деякого об’єкта, показники його властивостей (первинна інформація);

♦          зіставлення первинної інформації із наперед встановле-ними вимогами, тобто виявлення відповідності або не-відповідності фактичних значень параметрів потрібним.

Система автоматичного управління (САУ) застосовуєть-ся для автоматичного виконання операцій, які задаються зовн-ішніми джерелами впливу (задавальними пристроями) на вході цієї схеми. Задавальним пристроєм може бути записана на магнітній стрічці або дискеті програма.

В цієї системі управління будь-яким процесом або групою процесів здійснюється без безпосередньої участі людини. В такій схемі людина може подавати лише первісний пусковий імпульс, але часто це виконує автоматичний пристрій.

Система автоматичного регулювання (CAP). CAP призна-чена для автоматичного підтримання з заданою точністю ста-лості значень одної або декількох фізичних величин об’єкта регулювання, які характеризують виробничий процес. Крім того, CAP може змінювати значення позначених величин за заданим законом.

Систему автоматичного регулювання можна отримати, якщо об’єднати автоматичні системи контролю та управління. Вона представляє собою автоматичну систему з замкнутим ланцюгом впливів, в якій управляючі дії виконуються внаслі-док порівняння дійсного значення управляючої величини із заданим значенням. Якщо значення цих величин не рівні, то на виході виникає сигнал від їх різниці, який впливає на сис-тему з метою зменшення різниці до нуля. Величини, що вик-ликають відхилення параметра від заданого значення та пору-шення рівноваги, називають збурюючими впливами.

Автоматизація повірки засобів обчислювальної техніки, які не мають електричного виходу (стрілочні прилади, електронні та цифрові прилади з виходом тільки на візуальні пристрої), не доз-воляє автоматично знімати показання та вводити їх у ЕОМ. Тому для подібних приладів рівень автоматизації повірки, і отже, ефек-тивність, нижче, хоча і перевершує ефективність ручної повірки.

«Товарознавство»

Будь-яка автоматична система складається із окремих, зв’я-заних між собою та виконуючих визначені функції, конструктив-них елементів, які прийнято називати елементами автоматики.

Елементи автоматики досить різноманітні за конструкцією, принципами дії, характеристиками, фізичною природою пере-творюваних сигналів, задачами, які виконуються в пристроях автоматичного управління.

Елементи мають вхід і вихід. На вхід потрапляє інформація, форма якої перетворюється в іншу, необхідну для подальшого руху. Вхідна величина позначається X, а вихідна Y. Вхідною величиною можуть бути миттєві значення фізичних величин (швидкості, прискорення, струму, напруги, температури, тощо). Вихідною величиною електричний сигнал, різний за розміром та характером.

За здійснюваними функціями елементи автоматики поділя-ються на датчики, підсилювачі, виконавчі пристрої, реле, обчис-лювальні елементи, узгоджувальні та допоміжні елементи і т. ін.

Датчики сприймають інформацію, що надходить на їх вхід, про управляєму величину об’єкта управління і перетворюють її в форму, зручну для подальшого використання. Більшість датчиків перетворює вхідний неелектричний сигнал Х в елект-ричний Y. Залежно від виду вхідного неелектричного сигналу датчики поділяються на датчики механічних величин (пере-міщення, швидкості, прискорення), теплових величин, оптич-них величин та ін.

Підсилювачі – це елементи автоматики, які здійснюють кількісне перетворювання: збільшення потужності вхідного сигналу (посилення). Іноді підсилювачі здійснюють поряд з кількісним перетворенням і якісне; наприклад, постійний струм в змінний, переміщення – в змінювання тиску. Залежно від виду енергії, отриманої від зовнішнього джерела, вони підрозд-іляються на електричні, гідравлічні та комбіновані.

Виконавчі пристрої – це елементи автоматики, які створю-ють керуючий вплив на об’єкт управління. Вони змінюють по-ложення або стан регулюючого органу таким чином, щоб керо-ваний параметр відповідав заданому значенню. До виконавчих

Розділ 7. Засоби промислової автоматики

пристроїв, які створюють керуючий вплив у вигляді сили або обертаючого моменту, який змінює положення робочого орга-ну, відносяться силові електромагніти, електромагнітні муфти, двигуни, реле.

Реле – це елемент автоматики, у якого зміна вихідного сигналу Y проходить стрибком (дискретно) при досягненні вхідним сигналом Х визначеного значення, що називається рівнем спрацьовування. Потужність вхідного сигналу X, що викликає реакцію реле, значно менша за потужність, якою може керувати реле, тому реле можна вважати і підсилювальним, і виконавчим елементом.

Обчислювальні елементи здійснюють у пристроях автома-тичного управління математичні перетворення із сигналами, що надходять на їх вхід, з метою виконання заданого алгоритму роботи системи. В найпростішому випадку вони виконують алгебраїчне підсумовування, диференціювання, інтегрування, логічне складання, множення і т. ін. Найпростіші із них – це обчислювальні елементи аналогового типу, більш складні – мікропроцесор, спеціалізовані та універсальні ЕОМ.

Узгоджувальні та допоміжні елементи включаються до при-строю автоматичного управління для поліпшення його пара-метрів, розширення функціональних можливостей основних елементів. Це – трансформатори, редуктори, індикаторні та реє-струючі прилади, сигнальні та захисні пристрої, тощо.