1.Основные понятия и определения автоматики. Сау- ее схема, элементы

Автомат – это устр-во, или сов-сть устр-ств, функцион. без участ. чел.

Автоматизация – это процесс в развитии машин. произ-ва, при к-м ф-ции управления и контроля, ранее вып-ся чел., передаются приборам и автом. устройствам. Введение А на производстве позв. знач. повысить производ-ть труда, сократить долю рабочих, занятых в разл. сферах произ-ва.

Виды автоматизации.

1. Автомат-й контроль – вкл. автоматическ. сигнализацию, измерение, сбор и сортировку информ.

2. Автомат-я сигнализация – предн. для оповещения о предельных или аварийных значениях каких-либо физ-х параметров, о месте и хар-ре нарушений ТП.

3. Авт-е измерение, обесп. изм-е и передачу на спец. регистрирующие приборы знач-й контр-х физ-х величин.

4. Авт-я сортировка – осущ. контроль и разделение продуктов по размеру, вязкости и др. показателям.

5. Авт-я защита – это сов-ть тех. средств, обесп-х прекращение контролируемого ТП при возникновении ненорм-х или аварийных режимов.

6. Авт-е управление, включ. комплекс тех. средств и методов по управлению оптим. ходом ТП.

Эти, и др. понятия, относ-ся к автоматизации и управлению, объед-т кибернетика – наука об управлении сложн. развивающимися системами и процессами, изуч. общ. матем. законы управл. объектами разл. природы

Система автоматического управления (САУ) - это сов-ть объекта управления (ОУ) и устройства управления (УУ), взаимод-щие м/ду собой без участия чел., действие к-й направлено на достиж-е опред-й цели.

Объект управления (Рис.1.1) – отдельн. устройство, установка, ТП и др., характер-ся конкр. параметрами и подлежащее управлению.

Рис.1.1. Объект управления (общее представление): z1, z2, … zn – входные регулирующие (управляющие) воздействия; y1, y2, …yn – выходные управляемые величины (параметры); f1, f2, …fn - возмущающие воздействия.

Устройство управления (УУ) или регулятор – это устройство или сов-ть устройств, сост. из средств автоматики и телемеханики, формирующее регулирующее возд-е для ОУ.

Используется 3 осн. вида схем автоматики:

1.Структурная схема САУ (Рис. 1.2) отображает наиболее общие связи между УУ и ОУ.

Структурная схема САУ, как правило, используется при математическом моделировании процесса управления.

Обратная связь (ОС) – это связь между выходом и входом системы или отдельного элемента внутри системы. Главная ОС – связь между выходом и входом системы. Местная ОС (коррекция) – это связь внутри системы, охватывающая один или несколько элементов (на структурной схеме САУ не отображена).

2. Функциональная схема САУ (Рис 1.3) отображает устройства и элементы САУ более подробно, а также функциональные связи между ними.

Рис. 1.2. Структурная схема САУ: УУ – устройства управления; ОУ – объект управления; ОС – обратная связь; g(t) – задающее воздействие; z(t) – управляющее воздействие; y(t) – управляемая величина (регулируемый параметр); f(t) – возмущающее воздействие.

Рис. 1.3. Функциональная схема САУ: ЗУ – задающее устройство; УС – устройство сравнения; УПУ – усилительно-преобразующее устройство; УВ – устройство воздействия (может содержать свои элементы, Рис. 1.4); ОУ – объект управления; Д – датчик; ИП – информационный преобразователь; УИ – устройство измерения; КЭ – корректирующий элемент; g(t) – задающее воздействие (некоторая физическая величина); х(t) – задающее воздействие той же природы что и y1(t); ε(t)– рассогласование между х(t) и y1(t); u(t) – сигнал управления, обеспечивающий функционирование УВ; z(t) – управляющее воздействие; y(t) – контролируемый параметр; y1(t) – измеренное значение параметра y(t).

Рис. 1.4. Структурная схема устройства воздействия: ИУ – исполнительное устройство (реле МП, ЭД); РУ – регулирующее устройство (насос, электромагнитный клапан).

3.Принципиальная схема САУ позволяет определить наличие, расположение, степень значимости элементов и все связи между ними.