Конспект лекцій з дисципліни: «Автоматизація виробничіх процесів та мікропроцесорна техніка»

Лекция 1 – Основные понятия, определения автоматизации. Процессы управления, структурная схема АСУ ТП. Виды управления. Автоматизированные системы, виды схем автоматизации.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ АВТОМАТИКИ

Автоматикой называют область современной науки и техники, в которой рассматриваются принципы и технические средства управления машинами, комплексами оборудования и технологическими процессами без непосредственного участия человека.

Управлением называют совокупность специально организованных воздействий, прикладываемых к объекту управления, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание функционирования управляемого объекта в соответствии с поставленной целью управления.
Любой процесс управления (Рис 1.1) можно представить в виде шести основных элементов:

Исполнение решения

Объект
управления

Получение информации об объекте

Передача информации




Анализ информации и принятие решений







Выработка задания

Под объектом управления понимается устройство (рабочие механизмы, машины, комплексы машин), осуществляющее технический процесс.

Примеры объектов управления: очистные комбайны, конвейеры, вентиляторы, подъемные установки, насосные агрегаты и т.д.

Получение информации производится датчиками – устройствами, воспринимающими контролируемую величину и преобразующими ее в другую величину, удобную для дальнейшего использования. Обычно – в электрические сигналы.

Передача информации от датчиков до устройств, анализирующих информацию, производится по каналам передачи, таким как проводные (кабельные) каналы (без уплотнения информации, с уплотнением информации, телемеханические каналы передачи). Передача информации в беспроводных каналах осуществляются при помощи электромагнитных волн (в том числе инфракрасного диапазона).

Анализ информации и принятие решения включает в себя обработку поступившей информации, определение рационального режима эксплуатации технологического процесса или установки, формирование управляющих воздействий на объект, выдачу обслуживающему персоналу рекомендаций по его управлению. Как правило, это осуществляется в виде математических (в том числе логических) зависимостей между входными и выходными сигналами.
Исполнение решения – это непосредственное воздействие на объект, с целью обеспечения заданной функции управления. Для этих целей используются специальные исполнительные устройства.

Выработка задания – подача в систему автоматики автоматических (неавтоматических) воздействий, пропорциональных требуемому значению управляемой величины или закону ее изменения, который система должна обеспечить.

ВИДЫ УПРАВЛЕНИЯ

Управление объектам может быть мест­ным (ручным), дистанционным, автоматическим, автоматизированным и централизованным.
Местное (ручное) управление механизмом или машиной осу­ществляется оператором непосредственно у места их установки с помощью таких простейших аппаратов, как ручные пускатели, контроллеры и выключатели. Используется в основном при монтажных и наладочных работах.
При дистанционном управлении оператор, находясь на некото­ром расстоянии, не превышающем нескольких сотен метров, от электропривода, осуществляет включение, реверсирование и оста­нов механизма или установки. При этом, управляемый объект чаще всего находится в поле зрения оператора, а пульт управления располагается в месте, удобном для управления (например, управле­ние конвейерной линией), или оператор с пульта управления (кно­почного поста), установленного на машине осуществляет управ­ление магнитным пускателем, расположенным на расстоянии (например, управление очистным комбайном или угольным стругом).
Телемеханическое управление, являясь дальнейшим развитием и совершенствованием дистанционного, обеспечивает передачу команд на значительно большие расстояния по меньшему количе­ству жил кабелей, проводов. При этом, используются специальные методы и технические средства.