83

ТАВРІЙСЬКИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Сабо А.Г.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ

(курс лекцій)

МЕЛІТОПОЛЬ

2012

ЗМІСТ

ЗМІСТОВНИЙ МОДУЛЬ 1. ПОНЯТТЯ, МЕТОДИ, ПРИНЦИПИ АВТОМАТИКИ

ТЕМА 1 Основні поняття автоматики. Термінологія

Сільськогосподарські та переробні виробництва як об’єкти автоматизації.

Задачі автоматичних систем контролю і автоматизації.

Про термінологію і поняття автоматики.

Локальні системи автоматичного регулювання і їх задачі.

Об’єкти автоматичного регулювання.

Структурні і функціональні схеми систем регулювання.

ТЕМА 2 Класифікація систем і принципи автоматичного регулювання

Класифікація систем.

Системи стабілізації, слідкування, програмні, екстремальні.

Принципи регулювання за відхиленням, збуренням, комбіновані, адаптаційні.

Функціональні схеми їх реалізації.

ТЕМА 3. Методи математичного опису властивостей елементів автоматики і типові ланки систем.

Математичні характеристики елементів автоматики.

Диференціальні рівняння, передавальні функції, частотні характеристики.

Поняття типових ланок систем регулювання і їх характеристики.

Типові з’єднання ланок.

Змістовний модуль 2. Об’єкти та системи автоматики

ТЕМА 4. Об’єкти автоматичного регулювання

Поняття об’єкта регулювання і види впливів на нього.

Класифікація об’єктів і їх динамічні характеристики.

Криві розгону, їх графічна обробка для статичних і астатичних об’єктів регулювання.

ТЕМА 5. Автоматичні регулятори і перехідні процеси

Поняття регулятора. Класифікація.

Уявлення про закони регулювання.

Динамічні характеристики регуляторів і їх аналітичне та графічне подання.

Структурні схеми регуляторів.

Формування законів регулювання.

Поняття перехідного процесу в САР.

Показники якості перехідного процесу – динамічне і залишкове відхилення, квадратичний критерій якості, час регулювання.

Типові перехідні процеси.

Динамічний коефіцієнт регулювання.

Вибір закону регулювання.

Тема 6. Розрахунок параметрів регулятора. Стійкість систем

Методи розрахунку параметрів регулятора.

Поняття стійкості систем регулювання.

Критерії стійкості і їх перевірка

Тема 7. Складні системи автоматичного управління

АСУ та АСУ ТП – види, принципи побудови.

Робототехніка.

Системи автоматизованого проектування (САПР) та автоматизовані робочі місця (АРМ).

Вступ …………………………………………………………….……… 4

1. Основні поняття автоматики. Термінологія ………………………. 5

2. Класифікація систем і принципи

автоматичного регулювання ………………………………….………. 14

3. Методи математичного опису властивостей елементів

автоматики і типові ланки систем ………………………………….…. 19

4. Об’єкти автоматичного регулювання …………………………….... 30

5. Автоматичні регулятори і перехідні процеси …………………….. 37

6. Розрахунок параметрів регулятора. Стійкість систем ………….… 54

7. Складні системи автоматичного управління …………….…..……. 58

ДОДАТОК………………………………………………………………... 77

ЛІТЕРАТУРА ……………………………………………………..…… 83

ВСТУП

Під автоматизацією розуміють комплекс організаційних і технічних заходів, що забезпечують звільнення людини від безпосереднього виконання функцій керування виробничими процесами з передачею цих функцій автоматичним пристроям, до складу яких входять системи автоматичного контролю, регулювання, керування, сигналізації і захисту агрегатів і технологічних установок.

Сучасний стан автоматизації характеризується різним ступенем оснащеності виробництва автоматичними системами. Однак переважаючою тенденцією, особливо при спорудженні сучасних великих об’єктів, є впровадження комплексної автоматизації, що передбачає автоматизацію всього технологічного процесу і створення єдиної узгоджено діючої системи керування.

Автоматизація технологічних процесів на переробихі підприємствах покликана сприяти зростанню ефективності виробництва, включаючи підвищення продуктивності праці робітників і службовців, поліпшення соціальних умов праці, підвищення продуктивності обладнання, економію електроенергії і матеріалів, забезпечення необхідної якості товарної продукції, мінімізацію втрат , комплексне і безвідходне використання сировини, поліпшення екологічної ситуації в районі розташування виробництва. Резерви підвищення ефективності виробництва за рахунок автоматизації можуть бути практично реалізовані за умови активного об’єднання зусиль інженерів-технологів і фахівців з автоматизації. Рівень автоматизації процесів на сучасних виробництвах зростає. По суті без систем автоматичного керування сьогодні важко уявити ефективну реалізацію як окремих технологічних процесів отримання та переробки продукції, так і всього виробництва в цілому. Тому студенти-технологи повинні серйозно вивчати способи автоматичного керування, принципи побудови і технічні засоби систем автоматизації.

Автоматизація на виробництвах розвивається від створення локальних систем автоматичного регулювання (САР) окремих операцій виробничих технології до створення автоматизованих систем керування (АСК) технологічними процесами (АСКТП) і збагачувальною фабрикою загалом, зокрема створення систем організаційного керування (АСОК), до яких входять автоматизовані системи керування підприємством (АСКП), галузеві автоматизовані системи керування (ГАСК) і спеціалізовані автоматизовані системи керування функціональних органів управління господарством. До останніх належать автоматизовані системи планових розрахунків (АСПР), керування матеріально-технічним постачанням (АСКМТП) та інші.