Файл: Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник.pdf

Ч а с т ь п е р в а я

ОСНОВЫ АВТОМАТИКИ

ГЛАВА I

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

§1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Ав т о м а т и к а является составной частью технической ки­ бернетики — науки об управлении и связях в различных устрой­ ствах, изучающей общие закономерности сложных динамических систем управления технологическими и производственными про­

ществляют производственный процесс и нуждаются в специально

С этой целью управляющее устройство воздействует на управ­ ляемый объект в соответствии с заданной программой, называе­

значение управляемой величины, либо изменяет ее по некоторому

1 Оптимальный — наилучший, наиболее благоприятный, наиболее соответст­ вующий.

7

закону. Закон изменения управляемой величины может быть за­

р о в а н и я .

На рис. 1 представлена достаточно универсальная блок-схема сложной системы автоматического управления производственными процессами. Эта система может обеспечивать оптимальное управ­ ление работой объекта вне зависимости от внешних воздействий на него и без участия человека.

Управляющие сигналы

Рис. 1. Блок-схема автоматического управления:

Работа оператора сводится к тому, что через устройство вво­ да информации Увх он передает в запоминающее устройство ЗУ всю информацию, необходимую для работы управляемого объек­ та О. К такой информации относятся: показатели нормального режима работы А объекта, программа управления (алгоритм) его работой, программа вывода контрольной информации.

В процессе работы информация о действительном режиме ра­ боты В объекта управления поступает от контролирующих уст­ ройств по каналу обратной связи в устройство сравнения УС, ку­ да из запоминающего устройства ЗУ поступают также программа контроля и показатели нормального режима работы. В зависимо­ сти от программы контроля осуществляется непрерывное или пе­ риодическое сравнение информации В и информации А, а резуль­ таты сравнения поступают в счетно-решающее устройство СРУ. В это же устройство из ЗУ поступает алгоритм управления. Счет­ но-решающее устройство в результате сопоставления и анализа

8

полученной информации вырабатывает оптимальное решение, ко­ торое в виде управляющих сигналов поступает на управляемый объект О, изменяя режим его работы.

Устройство вывода информации УВых также в соответствии с программой вывода непрерывно или периодически обеспечивает передачу информации о состоянии объекта ОУ, отклонениях от нормального режима и о принятых мерах оператору.

Если считать процесс ввода оператором всей необходимой ин­ формации в управляющее устройство управляющим воздействи­ ем, то получение им информации может быть воспринято как обратная связь, с помощью которой оператор осуществляет конт­ роль за работой системы и необходимую наладку. Система, име­ ющая обратную связь, называется з а м к н у т о й .

Понятие «автоматическое управление» может иметь более уз­ кую трактовку. В этом случае имеются в виду методы и средства автоматизации переключений в линиях пневматических, гидрав­ лических и электрических приводов, а также переключений, с помощью которых осуществляются операции пуска, разгона, регу­ лирования скорости, торможения, реверсирования и синхрониза­

Внастоящее время автоматизация производственных процес­ сов в различных отраслях народного хозяйства достигла разных уровней: от автоматической сигнализации до самонастраиваю­ щихся систем. Автоматические устройства могут выполнять раз­ личные функции: автоматическую сигнализацию и контроль, ав­ томатическую блокировку и защиту, автоматический пуск и раз­ гон, регулирование скорости, торможение и остановку двигателей, автоматическое поддерживание определенного ■режима, програм­ мное управление.

Всистемах автоматики, как это показано на рис. 1, применя­ ются различные автоматические устройства; несмотря на это, в любой системе можно выделить характерные общие составные

части — элементы. Э л е м е н т о м называется часть автоматиче­ ской системы, выполняющей определенные самостоятельные функ­ ции. К таким элементам относятся чувствительные, промежуточ­ ные и исполнительные элементы.'В свою очередь промежуточные элементы могут быть усилительными, преобразовательными, вы­ числительными и др.

Из различных сочетаний элементов строится любая система автоматики, подобно тому как из стандартных узлов можно смон­

их работы. Графически каждый элемент в функциональной схеме изображается прямоугольником, а существующие между ними связи — стрелками, направление которых соответствует направле­ нию прохождения сигнала. Только сравнительный орган принято

9

обозначать кружком с двумя перекрещивающимися линиями вну­ три. Внутреннее содержание каждого элемента не конкретизиру­

тора от непрерывного и утомительного наблюдения за процессом изменения контролируемой величины.

Так, зажигание зеленой лампочки на главном воздушном автоматическом выключателе (называемом автоматом) в кабине крановщика сигнализирует о том, что автомат по какой-либо причине отключился.

Автоматический контроль позволяет дистанционно непрерывно контроли­ ровать, например, температуру жидкости в системе охлаждения двигателя; та­ ким образом, водитель освобожден от необходимости непрерывно измерять степень нагрева двигателя.

На рис. 2,6 представлена функциональная схема незамкнутой системы автоматического управления в более узком смысле этого понятия. Как видно из схемы, такое автоматическое управление не имеет обратной связи. В этом случае автоматическое управле­ ние заключается в автоматическом воздействии на исполнитель­ ный орган ИО с помощью командных импульсов, подаваемых либо оператором, либо управляющим органом УО.

Автоматическое управление может быть местным и дистанци­ онным. М е с т н о е у п р а в л е н и е перегрузочной машиной ха­

ющее устройство находится вне машины на некотором расстоянии от нее. Разновидностью дистанционного управления является централизованное управление, т. е. управление несколькими ма­

10