Цель курса

Цель курса – дать будущим инженерам необходимые знания, которые при условии самостоятельной систематической работы позволят им грамотно монтировать, налаживать, эксплуатировать и ремонтировать системы и средства автоматики, а также разрабатывать простейшие схемы и автоматические устройства. Теория автоматического управления необходима для того, чтобы успешно осуществить автоматизацию производственных процессов.

1.1.5 Автоматизация производства

Предварительно дадим два определения, которые необходимы для правильного понимания сути вопроса.

Механизация производства – направление развития производства, характеризуемое применением в производственном процессе машин и механизмов, заменяющих мускульный труд рабочего. Механизация может быть частичной и полной (комплексной). Частичная, или малая, механизация – механизация части операций, необходимых для осуществления производственного процесса. Это могут быть и главные операции, и вспомогательные, например, связанные с транспортировкой. При полной механизации машины выполняют все операции: и главные, и вспомогательные.

Электрификация производства – направление развития производства, характеризуемое тем, что технологические процессы производства получают необходимую для их осуществления энергию в виде электричества. При этом имеется в виду не только применение электрической энергии для привода машин и механизмов, но и для целей нагрева, облучения, осуществления химических реакций. В ряде случаев электрическая энергия осуществляет технологические процессы непосредственно, без превращения ее в другие виды энергии (электронно-ионная технология). Электрификация также может быть частичной или комплексной.

Отсюда следует, что и автоматизация – это также направление развития производства. Его характерная особенность – освобождение не только от утомительной и однообразной работы, но и от оперативного управления механизмами, выполняющими эту работу.

При частичной автоматизации автоматизируется лишь часть операций по управлению технологическим процессом.

При комплексной автоматизации человек не вмешивается в работу оборудования. В его обязанности входит только наладка и настройка машины (или группы машин), ее включение и контроль за работой.

Автоматизация целесообразна на данном этапе развития производства, если она дает экономический эффект. Автоматизация ради автоматизации никому не нужна. Возможность автоматизации конкретного производственного процесса определяется уровнем научных и инженерных разработок, социальными условиями, уровнем производства в смежных областях и т.д.

Автоматизация сельскохозяйственного производства опирается на богатый опыт автоматизации промышленности, однако здесь имеется своя специфика:

– сельскохозяйственное производство имеет дело с биологическими объектами;

– сельскохозяйственные установки рассредоточены, а ремонтная база или не создана, или удалена от объектов автоматизации;

– обслуживающий персонал имеет низкий уровень квалификации;

– сельскохозяйственные установки тихоходны, имеют малую мощность и относительно низкую стоимость;

– оборудование имеет низкий коэффициент использования из-за сезонности технологических процессов;

– условия окружающей среды изменяются в очень широких пределах.

Такая специфика выдвигает дополнительные и подчас противоречивые требования к средствам автоматики, которые должны сочетать простоту и высокую надежность с низкой стоимостью.

1.1.6 Основные формы автоматизации

К основным формам автоматизации относятся:

1) технологическая сигнализация;

2) дистанционное управление;

3) автоматическая защита;

4) автоматическое управление.

Технологическая сигнализация предназначена для оповещения обслуживающего персонала о предельных или аварийных значениях каких-либо физических параметров, о месте и характере нарушений технологического процесса. Сигнализация может быть световой или звуковой, хотя иногда используется сигнализация, воздействующая на органы обоняния.

Дистанционное управление предназначено для включения, выключения или изменения режима работы оборудования персоналом, расположенным в другом помещении или на значительном расстоянии от этого оборудования.

Автоматическая защитапредставляет собой совокупность технических средств, которые при возникновении ненормальных и аварийных режимов либо прекращают процесс, либо автоматически устраняют ненормальные режимы. Защита обычно выполняется с помощью реле и называется в этом случае релейной. Автоматическая защита включает в себя автоблокировку, устройства которой предназначены для предотвращения неправильных включений и отключений оборудования.

Определение термина «автоматическое управление» мы уже давали. Здесь важно подчеркнуть то, что автоматическое управление – одна из форм автоматизации, причем высшая форма.