Основные понятия и терминология курса.

Управление (в автоматике) - это любое воздействие на производственный процесс с целью получения желаемого эффекта.

Основные составляющие части управления (с обратной связью):

- контроль за процессом,

- анализ информации и принятие решения,

- воздействие на процесс (исполнение).

Аппараты, машины, установки, трубопроводы и другое тех. оборудование, при помощи которых осуществляется технологический процесс, на который направлено управление, носят название объектов управления.

Т ехнологический процесс характеризуется определенными физическими величинами, которые принято называть (технологическими) параметрами процесса. При рассмотрении объекта управления выделяют входные, выходные и возмущающие параметры. f

x_вх x_звых

ОУ

Выходные параметры - параметры, которые наиболее полно ха­рактеризуют интенсивность протекания процесса.

Входные (управляющие) параметры - параметры, изменением которых можно воздействовать на выходные (изменение расхода, энер­гии, концентрацией компонента).

В процессе работы объект подвергается различным воздействиям, которые мешают правильному протеканию процесса. Такие воздействия называются возмущениями, т.е. возмущающие – это такие параметры, изменение которых приводит к отклонению выходных параметров от заданных значений.

Контроль - это наблюдение за технологическими параметрами (с целью обеспечения правильного протекания технологического процесса).

Регулирование - это поддержание параметра относительно заданных значений (стабилизация параметра) или изменение его по определенному закону. Регулирование - частный случай управления. Стабилизация – частный случай управления.

Сигнализация – это оповещение о состоянии производственного процесса с целью исключения брака и обеспечения безаварийности работы оборудования.

Автоматизация - это один из этапов развития машинного произ­водства. Ему предшествует механизация.

Механизация - внедрение механизмов и машин в производство (направлена на облегчение физического труда). В механизированном технологическом процессе человек принимает непосредственное участие, но его физическая работа сводится лишь к нажатию кнопок, повороту рычагов т т.п.

Здесь на человека возложены функции управ­ления механизмами и машинами.

С увеличением нагрузок аппаратов, мощностей машин, сложности и масштабов производства, с повышением давлений, температур и скоростей химических реакций даже опытный рабочий не в состоянии своевременно воздействовать на процесс в случае отклонения его от нормы, а это может привести к авариям, пожарам, взрывам, порче большого количества сырья и полуфабрикатов. Ограниченные возможности человеческого организма (утомляемость, недостаточная скорость реакции на изменение окружающей обстановки и на большое количество поступающей информации, субъективность в оценке сложившейся ситуации и т.д.) является препятствием для дальнейшей интенсификации производства. Необходим новый этап в машинном производстве - автоматизация.

Автоматизация - это внедрение в производство технических средств, позволяющих освободить частично или полностью человека от непосредственного участия в управлении и передачи этой функции (специальным) устройствам (направлена на облегчение умственного труда по управлению производством). В автоматизированном производстве человек переключается на творческую работу - анализ результатов управления, составление заданий и программ для автоматических устройств, их наладку.

Следующий этап машинного производства - автоматическое производство, т.е. производство полностью исключающее участие в нем человека (цеха-автоматы, заводы-автоматы). Роль человека здесь в усовершенствовании таких производств и наладки их в аварийных ситуациях, вызванных стихийными бедствиями.

Цели автоматизации (способствует):

- безаварийность работы, исключение травматизма;

- повышение качества выпускаемой продукции;

- сокращение брака, отходов, уменьшение затрат электроэнергии и сырья, т.е. снижение затрат на производство;

- повышение производительности труда и рост объема производства;

- уменьшение численности основных рабочих;

- улучшение условий труда производства (труда), повышение культуры производства (квалификации и культурного уровня рабочих)

- повышение экологичности производства;

- снижение затрат на строительство зданий, уменьшение сроков межремонтного пробега оборудования.

Различают два этапа автоматизации: частичная (начальная) и комплексная. Частичная автоматизация - когда каждый технологичес­кий параметр в пределах участка, цеха автоматизируется отдельно, независимо от других. Комплексная автоматизация - все технологи­ческие параметры автоматизируются как единое целое. Здесь выделя­ют полную автоматизацию, когда все производство есть единая авто­матически работающая система.

Автоматика - отрасль науки и техники, разрабатывающая теорию и методы автоматизации (технических и производственных) процессов.

Задача автоматизации современных технических систем и комплексов настолько сложна и специфична, что совокупность научных направлений, обеспечивающих ее решение, выделена в отдельную область науки и носит название технической кибернетики. Т.к. сложные расчеты невозможны без применения вычислительной техники, то теоретической основой автоматизации на базе вычислительной техники и является кибернетика – наука об общих законах получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах.