Структура ввода/вывода между процессом и управляющим элементом.

 Общая структура ввода/вывода между процессом и управляющим компьютером показана на рис. Хотя на практике используются разнообразные датчики, испол­нительные механизмы и согласующие устройства, основная структура интерфейса всегда одна и та же.

Рис. 8. Общая структура ввода/вывода между процессом и управляющим компьютером

То, что эта структура выглядит очень просто, вовсе не означает, что ее можно лег­ко реализовать. Один из законов Мерфи гласит: "Если вам кажется, что все идет хо­рошо, скорее всего, вы чего-то не заметили".

7 Современные тенденции автоматизации производства

Важной мотивацией автоматизации производства является безопасность людей, среды и оборудования.

Если это соблюдено, то выгодой автоматического управления являются: Качество продукции, минимальная скорость изготовления, минимальное влияние на окружающую среду минимальное энергопотребление, минимальный расход.

 Современными тенденциями в автоматизации производства являются:

• широкое применение микропроцессорных средств для управления;

• создание машин и оборудования со встроенными микропроцессорными средствами измерения, контроля и регулирования;

• переход на децентрализованные (распределенные) структуры управления с PLC;

• внедрение человеко-машинных систем;

• использование высоконадежных технических средств;

• автоматизированное проектирование систем управления.

ЛЕКЦИЯ 2

2 Идея "передающего элемента"

Все компоненты системы автоматики (контура управления) можно рассматривать как передающие элементы, которые принимают предопределенную сигнальную характеристику(и)  входной переменной(ых) и генерируют характеристику(и) выходной переменной(ых)  в соответствии с определенными физическими соотношениями. Особое значения для инженеров автоматического управления имеют линейные передающие элементы, которые работают по  принципу суперпозиции.

Линеаризация физических систем

Подавляющее большинство физических систем являются линейными лишь в некотором диапазоне изменения переменных. Однако при неограниченном возрастании этих переменных все системы я конечном счете становятся нелинейными.

Принцип суперпозиции

Систему можно определить как линейную, если воспользоваться действующим на нее возмущением и реакцией на это возмущение. В общем случае необходимым условием линейности системы является соответствующая связь между возмущением x(t) и реакцией y(t). Если к системе, находящейся в состоянии покоя, приложить возмущение x₁(t), то на выходе появится реакция y₁(t). Если при тех же условиях подвергнуть систему возмущению x₂(t), то она даст соответствующую реакцию y₂(t). Необходимым условием линейности является то, чтобы при возмущении x₁(t) + x₂(t) система давала реакцию y₁(t) + y₂(t). Это положение обычно называют принципом суперпозиции.

 Линейными называются системы, подчиняющиеся принципу суперпозиции, который заключается в том, что реакция объекта на сумму входных сигналов равна сумме реакций на каждый сигнал в отдельности.

Математическая запись принципа суперпозиции состоит из двух соотношений:

Рис. 1 Принцип суперпозиции

Свойство гомогенности

Кроме того, в линейной системе должен выполняться фактор масштабирования. Пусть входом системы является переменная x, а выходом – переменная y. Тогда необходимо, чтобы при умножении входной переменной на константу m реакция  (выходная переменная) системы изменилась в такое же число раз, т.е. оказалась равна m y. Это свойство носит название гомогенности.

Таким образом, линейная система удовлетворяет свойствам:  суперпозиции и гомогенности.