1. Общие сведения об автоматизации. Этапы развития автоматизации производства и ее главные особенности.

Автоматизация – это область науки и техники, связанная с вопросами управления без посредственного участия человека; это комплекс технических, методических, организационных мероприятий, направленных на создание систем автоматических управления (без участия человека) или автоматизированных систем управления (с участием человека в процессе принятия решений на управления).

Наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации технических, биологических и социальных системах называется кибернетика.

Кибернетика бывает:

• техническая (автоматика);

• экономическая;

• биологическая (бионика).

Автоматика – это наука, изучающая принципы построения автоматических систем управления, технических средств для их реализации, а также методы анализа и синтеза этих систем.

Развитие автоматики можно разделить на 4 этапа:

1. Механизация труда. Замена физического труда человека на машинами и механизмами.

2. Автоматический контроль технологических параметров. Разработка методов и средств измерений технологических параметров.

3. Управление (регулирование) технологических параметров. Этот этап характеризуется разработкой систем регулирования отдельными технологическими параметрами.

4. Комплексная автоматизация и механизация технологических процессов и производств. Разработка и внедрение сложных человеко-машинных систем с широким использованием измерительной и вычислительной техники.

2. Автоматические и автоматизированные системы управления. Общие понятия и оприделения.

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.

Функции АСУ

Функции АСУ устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):

• планирование и (или) прогнозирование;

• учет, контроль, анализ;

• координацию и (или) регулирование.

Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.

Автоматическое управление в технике, совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления

Система автоматического управления (САУ) поддерживает или улучшает функционирование управляемого объекта. В ряде случаев вспомогательные для САУ операции (пуск, остановка, контроль, наладка и т.д.) также могут быть автоматизированы. САУ функционирует в основном в составе производственного или какого-либо другого комплекса. Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства.

Примеры систем автоматического управления

В зависимости от природы управляемых объектов можно выделить биологический, экологический, экономические и технические системы управления. В качестве примеров технического управления можно привести:

• Системы дискретного действия или автоматы (торговые, игровые, музыкальные).

• Системы стабилизации уровня звука, изображения или магнитной записи. Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов, включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя, рулевыми механизмами, автопилоты и навигационные системы.

3. Метрология. Измерения. Виды и методы измерения.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Измерением называется процесс нахождения опытным путем с помощью специальных технических средств соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения.

Выделяют 4 вида измерений:

1. Прямые – при которых значение измеряемой величины определяют непосредственно из опытных данных. (темпер-ры – термометром, длинны – линейкой)

Прямые измерения производят такими методами:

А) метод непосредственной оценки: измеряемая величина преобразуется в выходную величину, т.е. приборы непосредственно показывают измеряемую величину. (манометры)

Б) дифференциальный м-д: прибор определяет разницу между измеряемой и некоторой известной величиной, после чего измеряемую величину находят алгебраическим сложением.

В) м-д противопоставления: измеряемая в воспроизводимая величины одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавл. соотношение между величинами.

Г) нулевой м-д: результирующий эффект воздействия обеих величин на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором нульиндикатором. (потенциометр, уравновешенный мост)

2. Косвенные – измерения, при которых измеряемую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. ( определение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам и т.п)

3. Совокупные – числовые значения измеряемой величины определяют решение системы уравнений, полученных из совокупности прямых измерений одной или нескольких одноименных величин.

4. Совместные – предусматривают одновременное измерение двух или нескольких неодноименных величин для отыскания зависимости между ними.