Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Общие сведения о способах управления. Этапы автоматизации производства




 

Управление – целенаправленное воздействие, оказываемое на какой-либо объект для достижения определенной цели путем изменения его состояния.

 

Современные технологические объекты и производственные процессы характеризуются непрерывным ростом скоростей, управляемых мощностей, количеством обрабатываемой информации. Следовательно, нужно воспринимать, запоминать, перерабатывать информацию и принимать решения с такой скоростью и точностью, с которыми человек не в состоянии справиться без применения автоматической системы управления.

 

Существуют следующие системы автоматического управления:

 

· Местное – управление осуществляется ручными коммутационными аппаратами (рубильники, автоматические выключатели, кнопки, выключатели, контроллеры).

· Дистанционное – объект управления находится на некотором удалении от пульта управления – десятки или сотни метров. Применяются промежуточные коммутационные аппараты – реле, пускатели, бесконтактные элементы автоматики. При этом в цепях управления используются небольшие мощности, позволяющие, однако приводить в движение агрегаты больших мощностей.

· Полуавтоматическое – одна группа операций по управлению объектом осуществляется оператором вручную или дистанционно, а другая группа операций – устройствами автоматики уже без участия оператора.

· Автоматическое – выполнение всех операций по управлению объектом без непосредственного участия человека. Например, работа водоотливных, вентиляционных, калориферных установок может происходить в автоматическом режиме.

· Автоматизированное – пусковой импульс дистанционно передается оператором с пульта управления, а дальнейшая работа объекта осуществляется автоматически, без непосредственного участия человека. Оперативный останов тоже производится оператором с пульта управления. Аварийный останов – автоматически. Этот способ управления характерен для конвейерных линий.

· Централизованное – управление объектами и процессами производится с диспетчерского пункта, расположенного на значительном расстоянии от объектов. Используются средства дистанционного управления и телемеханика. На шахтах – главные вентиляционные установки, подземные электрические подстанции.

 

Для создания автоматических систем управления необходимой базой является механизация производства – передача машине механических функций человека, связанных с большими мышечными усилиями в производственном процессе. Так внедрение забойных комбайнов, и конвейеров, позволяет устранить тяжелый физический труд по отбойке, погрузке и транспортировке горной массы.

 

Автоматизация производственных процессов – это высший этап развития машинного производства. Техническим устройствам передаются функции управления, выполнявшиеся человеком и связанные с работой его мозга (контроль, сигнализация, выбор оптимального решения и т.п.) Например, современная водоотливная установка, без непосредственного участия человека, выбирает моменты включения и отключения насосов, обеспечивает все необходимые виды защит, сигнализации, блокировок. Т.е., в отличие от механизации, выполняются функции, связанные с умственной деятельностью человека.

 

В зависимости от степени освобождения человека от функций непосредственного управления объектом или процессом автоматизация, в процессе своего развития преодолела следующие этапы:

 

· Частичная автоматизация – человек освобождается от некоторых простейших функций управления (измерение выходных величин, их контроль и стабилизация, контроль работоспособности объекта, сигнализация об опасности);

· Комплексная автоматизация – автоматизация всех основных и вспомогательных операций производственного процесса. Управляющие устройства объединены в общей системе управления. Функции человека сводятся к заданию программ управления, выбору режимов работы оборудования, наблюдению за ходом производственного процесса, анализу работы.

· Полная автоматизация – завершающий этап автоматизации, означающий полную передачу функций управления автоматическим устройствам. Автоматическая управляющая система, на основании собираемой ею информации и обработки с помощью компьютерных технологий, самостоятельно решает задачи оптимального управления – без участия человека. Человек только настраивает и регулирует оборудование и системы управления, компьютеры, следит за ходом производственного процесса.

 

Основные понятия и определения автоматики

 

В общем случае процесс управления предусматривает выполнение четырех основных функций:

 

1) получение информации о цели управления или задание величины параметров состояния объектов;

 

2) получение информации о состоянии объекта;

 

3) обработка полученной информации и принятие решения, т.е. формирование сигнала управления;

 

4) исполнение решения, т.е. реализация управляющего воздействия, соответственно выработанному сигналу управления.

 

Из этого – для реализации автоматического управления необходимо иметь элементы 4 типов:

 

· Задающие

· Измерительные (датчики)

· Управляющие

· Исполнительные

 

Задающим элементом (ЗЭ) или задатчиком называется элемент, вырабатывающий задание для поддержания управляемой величины на определенном уровне или в заданных пределах. Функции задающего элемента могут выполняться релейным или программным устройством, компьютером или человеком.

 

Измерительный элемент или датчик (ИзЭ) – служит для контроля состояния объекта и передачи этой информации управляющему устройству.

 

Управляющий элемент (УЭ) воспринимает сигнал задатчика и преобразует его для последующей передачи.

 

Исполнительным элементом (ИсЭ) называется устройство, служащее для выработки исполнительного сигнала и передачи его на вход объекта управления.

 

Объектом управления (ОУ) называют электродвигатель, машину, механизм в которых управляется рабочий процесс. Рабочий процесс характеризуется одним или несколькими параметрами.

 

Для передачи сигналов или команд воздействия между элементами системы служат элементы связи. Мы знаем, что распространение сигнала может происходить только в материальной среде, поэтому связи могут быть материальными объектами - проводами, кабелями, радиоволнами, трубопроводами, рычагами, тягами и т.д. Сигналы воздействия могут быть задающими, управляющими, возмущающими или регулирующими.

 

Рис.1.1 Структурная схема управления учебным процессом

 

 

В автоматике, с целью уяснения общего принципа работы какой-либо системы в целом (без анализа устройства отдельных элементов системы), используют блок-схемы, отражающие состав узлов или блоков, а так же их место в системе воздействий друг на друга. Чтобы понять, о чем идет речь рассмотрим хорошо понятную нам систему управления учебным процессом в нашем техникуме. Изобразим эту систему виде блок-схемы (рис. 1.1). На этой блок-схеме, которая называется структурной схемой, представлены все участники учебного процесса. Стрелками показаны связи между ними и направления прохождения воздействий.

Можно попытаться определить к какому типу элементов управления относятся элементы рассматриваемой структурной схемы. Тогда мы получим функциональную схему управления учебным процессом (рис. 1.2).

 

 

 

 

Рис.1.2 Функциональная схема управления учебным процессом

На структурных схемах блоки обозначаются буквами, соответствующими названию блока или записывается полное название блока. На функциональных схемах блоки обозначаются буквами, соответствующими роду выполняемых ими функций.

Рассмотренные нами блок-схемы в принципе, не имеют отношение к преобразованию разного рода энергий в электрическую. Автоматика производственных процессов, в подавляющем большинстве случаев, осуществляется при помощи разного рода устройств, потребляющих и преобразующих электрическую энергию, или преобразующих другие виды энергии в электрическую. Эти устройства включаются в состав принципиальных электрических схем. Рассмотрим принципиальную схему управления генератор-двигатель, который иногда используется в электроприводах (рис. 1.3).

 

 

 

Рис. 1.3 Принципиальная схема системы Г-Д (генератор-двигатель).

 

Для отображения и уяснения общего принципа работы можно составить блок-схемы системы управления Г-Д (рис. 1.4).

 

 

 

 

Рис. 1.4 Структурная и функциональная схемы системы Г-Д

 

 

Элементы связи служат для передачи воздействий между элементами. Между реостатом Rp и обмоткой возбуждения LG воздействие токовое, передается по проводам. Между обмоткой возбуждения и ротором генератора G воздействие передается посредством магнитного поля. Воздействие от генератора к двигателю M передается по проводам.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 209; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты