7.1. Основные определения и понятия

Управление любым промышленным объектом обычно сводится, с одной стороны, к контролю за ходом технологического процесса, пуске, остановке, реверсированию различных агрегатов объекта и т. п. и, с другой стороны, обеспечению требуемых значений параметров, определяющих ход технологического процесса.

Под управляемым объектом понимается устройство, осуществляющее технологический процесс, который нуждается в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма управления, под которым следует понимать совокупность предписаний, определяющих характер воздействий извне.

Автоматической системой управления (АСУ) называется совокупность управляемого объекта и автоматического управляющего устройства, взаимодействующих между собой.

При работе АСУ на нее поступают различные внешние и внутренние воздействия.

Под структурой АСУ понимается совокупность частей, на которые она может быть разделена по определенным признакам, и путей передачи воздействий между ними.

Структура АСУ может быть представлена графически. Графическое изображение структуры АСУ называется структурной схемой. Части системы принято графически изображать в виде прямоугольников с указанием в них условными обозначениями, какую часть системы они представляют. Пути передачи воздействий между частями АСУ изображают в виде линий со стрелкой в направлении передачи воздействий. Связи структурной схемы подразделяются на основные, дополнительные и обратные.

Основной связью называется связь, образуемая основной цепью воздействия между участками этой цепи.

Дополнительной связью называется связь, образующая путь передачи воздействий в дополнение к основной цепи воздействий или какому-либо ее участку.

Обратной связью называется связь, направленная от выхода к входу рассматриваемого участка цепи воздействий.

В качестве примера на рис. 7-1 представлена простейшая структурная схема АСУ, состоящая из управляемого объекта (УО), управляющего (УУ) и суммирующего (СУ) устройств. АСУ имеет вход и выход.

На рис. 7.1 часть цепи воздействияявляетсявходом по каналу задающего воздействия, а часть цепи воздействия являетсявходом по каналу возмущающего воздействия.

Выход АСУ непосредственно воздействует вовне. На рис. 7.1 выходом является часть цепи воздействия, по которой вовне направлен сигнал .

В АСУ значение управляемой величины в специальном суммирующем устройстве СУ (рис. 7.1) сравнивается со значением задающей величины и, если они отличаются (например, в результате воздействия на АСУ внешней среды),ошибка управления подается на вход управляющего устройства для выработки управляющего воздействия на управляемый объект значениемс целью ликвидации отклонения управляемой величины от предписанного значения. Зачерненный сектор в графическом изображении суммирующего устройства СУ означает, что входящее в этот сектор воздействиеподается с обратным знаком по отношению к .

По характеру алгоритма функционирования АСУ разделяются на стабилизирующие, программные и следящие.

Стабилизирующей АСУ называется система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать значение управляемой величины постоянным.

Программной АСУ называется система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять значение управляемой величины в соответствии с заранее заданной последовательностью изменений во времени.

Следящей АСУ называется система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять значение управляемой величины в зависимости от неизвестного заранее значения переменной величины на входе автоматической системы.

АСУ разделяются на системы с разомкнутой и замкнутой цепями воздействия. Автоматическая система управления с замкнутой цепью воздействия, в которой управляющие, воздействия вырабатываются в результате сравнения истинного значения управляемой величины с предписанным значением, называется автоматической системой регулирования АСР (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Структурная схема многоконтурной САР: ФУ - функциональное устройство основной цепи воздействия; УДС - устройство дополнительной связи; УДОС - устройство дополнительной обратной связи; ИМ - исполнительный механизм; РО - регулирующий орган; ИУ - измерительное устройство