Урок № 6. Роботизація та автоматизація виробництва на основі електронно-обчислювальної техніки. Поняття про системи автоматизації контролю, регулювання та сигналізації. Промисловий робот. Роботизовані технологічні комплекси.

Роботизація та автоматизація на основі електронно-обчислювальної техніки

Поняття про системи автоматизації контролю, регулювання та сигналізації.

Якщо говорити про автоматизацію виробництва, то неможливо спом’янути про автоматичні пристрої, які успішно застосовуються в виробництві. В залежності від роботи, яку вони виконують їх можна поділити на слідуючи основні групи:

• автоматичні пристрої контролю,

• автоматичні пристрої захисту та пристрої

• автоматичного регулювання.

Системи автоматичного контролю і захисту.

Важливою частиною автоматизації будь якого процесу являється автоматичний контроль його параметрів. Ця область автоматизації виробництва охоплює засоби і методи , які дозволяють звільнити людину від спостерігання за технологічним процесом, станом різних пристроїв, механізмів і систем, або полегшити цю роботу.

Пристрої автоматичного контролю виконують слідуючи функції:

• Кількісну оцінку фізико-хімічних властивостей твердих тіл, рідин, газів (тиск, платність, в’язкість, температура, вологість, концентрація домішок і т.д.);

• Визначення геометричних розмірів деталей у процесі і після обробки, пошук дефектів структури виробів;

• Оцінку якості складальних та інших робіт з метою вчасно виявити браку і попередження втрат;

• Облік результатів виробництва.

Розглянемо приклад контролю товщини металевої стрічки на прокатному стані.

Один із засобів автоматичного контролю засновано на використанні радіоактивних ізотопів. З одного боку стрічки розташовують випромінювач, а з другого боку –лічильник. Система працює таким чином: поки товщина стрічки, яка виходить із валків, постійна (знаходиться в допущених межах), пристрої знаходяться в стані бездіяльності. Відхилення товщини стрічки від норми призводить до зміни потоку радіоактивного вилучення, падаючого у лічильник. Це фіксується, вироблюється відповідний сигнал, який поступає у систему управління валками стану.

Системи автоматичного захисту і сигналізації.

Серед систем автоматичного контролю виділяються системи автоматичної сигналізації. В їх задачу входить повідомлення обслуговуючого персоналу про хід технологічного процесу, про виникнення небезпеки, про аварійні режими роботи обладнання, які потребують прийняття невідкладних мір, Усі міри сигналів залежать від ступеню небезпеки. Наприклад при надходженні сигналів про найбільш небезпечні недопустимі режими роботи для притягання уваги обслуговуючого персоналу, як правило застосовуються переривчасті звукові сигнали, яскраві спалахи ламп, дзвінки, сирени.

Автоматичні пристрої захисту не тільки подають сигнали обслуговуючому персоналу про аварійні режими роботи обладнання, але й зупиняють його. Автоматичний захист застосовується повсюдно в виробництві і в побуту, на транспорті і в енергетики.

Так багато пристроїв обладнані простішим засобом захисту - плавкими запобіжниками, які в разі перевантаження, або короткого замикання, «перегорають», що призводить до автоматичного відключення електричної поживи.

Наприклад автоматичний захист спрацьовує в тому разі коли під час руху спробувати відкрити внутрішні двері ліфту. Двері впливають на контактні датчики, від них сигнал поступає в систему управління ліфтом, яка відключає електричний двигун, включає тормозний пристрій і ліфт зупиняється.

Системи автоматичного регулювання.

Всі технологічні процеси проходять з перетворенням і обміном матеріалів(енергії) і тому являються процесами динамічними.

Режим роботи технологічної установи і протікання процесу характеризується однією, або декількома величинами, які змінюються за часом і в просторі. Чим складніше процес, або установа, тим звичайно більше величин необхідно для їх характеристики. Ці змінні величини, характеризують хід технологічного процесу, або режим установки, їх прийнято називати вихідними величинами. Ними можуть бути або фізичні показники, які визначаються безпосередньо, або комплексні показники, які визначають по результатам декількох вимірювань. Щоб технологічний процес протікав в необхідному режимі (з заданою продуктивністю, високим коефіцієнтом корисної дії і т. д.), необхідно підтримувати величини, які характеризують процес на певному рівні(постійними, або змінними за часом і по закону, який відомий за заздалегідь, або автоматично визначається в процесі регулювання).

Параметр технологічного процесу, значення якого підтримується постійним, або вимірюється за певним законом називають регулюючою величиною.

Регулятор, як правило складається із вимірючого і задаючого пристроїв, пристрою порівняння дійсного і заданого значень регулюючої величини, управляючого пристрою і виконавчого механізму.

Регулювання уявляє собою процес в ході якого автоматичний регулятор при допомозі відповідного пристрою змінює поточне значення будь-якої із вхідних величин таким чином, щоб звести помилку регулювання до нуля. Технологічний параметр, який регулятор змінює в ході процесу регулювання називають регулюючою величиною.

Технологічну установу, машину, або будь який пристрій, в якому протікає процес чиї параметри являються регулюючою і регулююємою величинами називають об’єктом регулювання.

Пристрій за допомогою якого оператор(при ручному управлінні), або автоматичний регулятор (при автоматичному управлінні), змінюють регулюючу величину називають регулюючим органом.

Виконавчим механізмом називають пристрій, яким управляє регулятор. Його призначення - змінювати положення регулюючого органу.

Для вимірювання регулюючої величини служить чутливий елемент, конструкція якого визначається видом регулюючої величини.

Сукупність взаємодії об’єкта регулювання і автоматичного регулятора називають системою автоматичного регулювання.