книги / Управляющие системы и автоматика

ГЛАВА 1

УПРАВЛЕНИЕ,

РЕГУЛИРОВАНИЕ,

ВЕДЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЦЕССА

Чтобы машины и установки могли работать самостоятельно, то есть авто­ матически, они оснащаются разного рода управляющими и регулирующи­ ми устройствами. К такому оборудованию относятся механические, элек­ трические, пневматические и гидравлические приводы и всевозможные органы управления. Вычислительные машины, например, нередко берут на себя выполнение всех необходимых функций по управлению и регули­ рованию комплексных технологических линий и самих производственных процессов. Сегодня микропроцессоры и микроЭВМ часто являются не­ отъемлемой составной частью даже совсем небольших управляющих бло­ ков. Важнейшие понятия из области автоматического управления опреде­ лены в нормах ДИН 19 237 (Промышленный стандарт ФРГ) и МЭК 1131 (Международная электротехническая комиссия), а из области автоматичес­ кого регулирования — вДИН 19 226.

1.1. Управление и управляющие системы

Автоматическое управление есть процесс, при котором воздействие на уста­ новку или устройство достигается посредством управляющих (командных) сигналов. Характерным признаком процесса управления является открытый путь прохождения соответствующих импульсов.

Посылаемые управляющим устройством сигналы воздействуют на ма­ шину или установку без текущей регистрации и корректировки процесса управления (рис. 1). Так, при управлении подачей стол станка перемещает­ ся с помощью привода. Устанавливающим (регулирующим, управляющим) сигналом будет в данном случае напряжение UMдля электродвигателя по­ дачи. Последний образует вместе со столом станка так называемый объект управления. Подлежащим управлению параметром здесь является путь по-

1.1.3. Управление с программируемыми связями и система программного управления от ЗУ

Управляющие системы классифицируются также по способу программиро­ вания, причем различают управление с программируемыми связями (VPS) и системы программного управления от ЗУ (SPS) (табл. 1).

Таблица 1. Способы программного управления

1 С П П ЗУ (EPRO M от Erasable Programmable Read Only M em ory) — стираемая программируе­

мая постоянная память.

2Э С П ЗУ (EEPRO M от Electronically EPR O M ) — электронно-стираемая программируемая п ос­

тоянная память.

3 ЗУП В (RAM от Random A ccess M em ory) — память с произвольной выборкой.

В системах управления с программируемыми связями (VPS) ход вы­ полнения программы определяют соответствующие соединения проводов, то есть произведенный электромонтаж.

Если изменений программы не предусматривается, такие управляющие системы считаются жестко запрограммированными, в противном случае они обладают способностью к перепрограммированию, которое осуществляется, например, за счет замены программных штекеров (с другим набором про­ граммы).

Системы программного управления от ЗУ (SPS) содержат электронное программное запоминающее устройство с гибким программированием.

Сама программа может быть составлена с помощью ВМ и перенесена в систему управления. Это, как правило, заменяемые программы, что облегча­ ет и упрощает их модернизацию. Системы SPS чаще всего используются для управления машинами или станками. Так, в автоматизированных поточных линиях системы программного управления от ЗУ широко применяют для управления поперечной подачей отдельных машин. Системы программного управления от ЗУ конструируются в виде многопроцессорных систем с вы­ сокопроизводительными микропроцессорами. Они соединяются и обмени­ ваются информацией через цифровые сети. Интерфейсы связи позволяют дистанционное наблюдать за работой SPS, например через Интернет, с воз­ можностью ввода нового программного обеспечения.

ческих операций; своевременное обнаружение и предотвращение аварий­ ных ситуаций; анализ, индикация, сигнализация, регистрация процесса

свозможностью — при необходимости — вмешательства оператора; сбор

иобработка информации; ввод данных; передача данных и вывод данных (ДИН 19 222). Среди ведущих устройств здесь можно назвать вычислитель­ ные машины, приборы регистрации рабочих параметров, а также сети пе­ редачи данных для соединения главного управляющего устройства с децен­ трализованными узлами установки — управляющими, регулирующими и контрольно-измерительными блоками.

Повторение изакреплениематериала

1.Почему программноеуправление в зависимости от процесса предпочти­ тельнее программногоуправления в зависимости от времени?

2.Приведитепо одномупримерукомбинаторного ипоследовательногоуправ­ ления.

3.По достижении числа оборотов холостого хода управляющая система производит переключение со звезды на треугольник. О какой системе идетречь — ориентированной на процесс или на время?

4.Чем управляющие системы с программируемыми связями отличаются от систем программногоуправления от ЗУ?

5.Объясните понятия «управляющее воздействие» и «задающее воздейс­ твие».

6.Каковы важнейшие задачи ведущего управляющегоустройства?