курсовая работа / Теория автоматического управления / Введение

Введение.

Автоматизация производственных процессов является одним из ведущих направлений технического процесса, важным фактором повышения эффективности и производительности труда, а также повышения качества выпускаемой продукции во всех сферах производства. При всем многообразии автоматических устройств и автоматизированных систем управления и путей автоматизации процессов в различных отраслях промышленности, в том числе и автоматизации технологических процессов в пищевой промышленности, имеются общие теоретические положения, являвшиеся фундаментальным базисом науки автоматического управления.

Каждый производственный процесс как объект автоматизация характеризуется определенным количеством обобщенных координат или параметров режима процессов.

В большинстве случаев процесс достаточно полно характеризуется двумя параметрами. Один из них (входная величина ) является количественной или знергетической характеристикой , т.е. представляет собой расход энергии или продукта, участвующего в процессе. Второй параметр ( выходная величина ) характеризует качество протекания процесса или его результата; это может быть температура при нагревании, уровень для гидравлической или давление для пневматической емкости, концентрации раствора и т.д. Выходная и входная величины объекта автоматизации связаны между собой дифференциальным уравнением.

Важнейшим условием работоспособности АСР является ее устойчивость, т.е. способность возвращаться в исходный, или близкий к нему, установившийся режим после исчезновения внешних воздействий, которые вывели ее из этого режима. Неустойчивая система не возвращается к состоянию равновесия, из которого она по тем или иным причинам вышла, а непрерывно удаляется от него или совершает около него недопустимо большие колебания. В теории автоматического управления разработан ряд критериев устойчивости, позволяющих судить об устойчивости АСР, не решая ее характеристического уравнения. Это алгебраический критерий Рауса-Гурвица, амплитудно-фазовый критерий Найквиста и критерий Михайлова.

Для принятия решения о целесообразности внедрения АСР необходимо оценить технико-экономическую эффективность их применения, установить основные источники экономического эффекта с учетом затрат на создание и эксплуатацию АСР. Специфика пищевых предприятий такова, что редко можно найти хотя бы два завода , достаточно сходных по своей мощности, оборудованию, квалификации персонала, сырьевой базе и т.д. В то же время для их автоматизации предлагаются чаще всего один-два типовых проекта. Для части предприятий предлагаемый уровень автоматизации оказывается недостаточным, для других неоправданно высоким. Поэтому важнейшей задачей является отыскание экономически целесообразного уровня автоматизации каждого конкретного объекта и соответствующих этому уровни затрат. Способность АСР или какого-либо ее устройства безотказно выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации и в течение требуемого времени называется надежностью и является важнейшей характеристикой, предопределяющей возможность и эффективность использования АСР.

2

Современное развитие микропроцессорной техники и методов программирования позволяет успешно решать задачи по исследованию и синтезу АСР. С их применением возможно моделирование всей системы в целом или отдельных частей, анализ различных вариантов и получение точных количественных результатов для сложных законов управления. Одним из перспективных представляется метод динамического программно-имитационного моделирования АСР, базирующийся на использовании SCADA-систем и обеспечивающий наглядные методы исследования и настройки АСР и алгоритмов регулирования на экране компьютера.

3