Организация систем автоматизации

Организация систем автоматизации

Основные понятия и определения

На начальной стадии автоматизации конкретного технологического процесса или производства разрабатываемую систему автоматизации, как правило, представляют в виде функциональной схемы (рис. 1.1), на которой отображают входящие в состав системы функциональные блоки и узлы и связи между ними с указанием символов физических величин, поступающих на вход каждого блока.

Рис.1.1. Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры производственного помещения

Проанализируем процесс автоматического регулирования температуры в производственном помещении в зимнее время методом проветривания.

Известно, что при наступлении отопительного сезона батареи центрального отопления работают в постоянном режиме независимо от реальных погодных условий. Поэтому при наступлении оттепелей снижения температуры достигают периодическим проветриванием помещений с помощью окон, форточек, фрамуг и т.д. Достаточно часто доступ к этим «регулирующим органам» затруднен, а подчас просто невозможен. В последнем случае для открывания или закрвания окна используют реверсивные электромеханические исполнительные механизмы возвратно-поступательного или поворотного действия.

Для автоматического определения текущего значения температуры, как правило, применяют датчики температуры, преобразующие изменение температуры в изменение электрического напряжения или активного сопротивления.

Целесообразно отметить, что в зависимости от характера производственной деятельности значение «комфортной» температуры варьируется. Вследствие этого система автоматики должна обладать возможностью перенастройки, что достигается применением задатчика, с помощью которого можно устанавливать различные значения необходимой температуры. В качестве задатчика, как правило, применяют переменные сопротивления, включенные по схеме «делителя напряжения». Таким образом, устанавливают потенциальный сигнал, пропорциональный заданному значению температуры (сигнал целевого состояния).

Управляющий модуль, сравнивая с помощью анализатора (компаратора) текущее и заданное значения температуры, формирует управляющие команды в виде потенциальных сигналов необходимой мощности: «Открыть» или «Закрыть»

Для надежного закрвания окна исполнительный механизм должен обеспечивать достаточное усилие. Поэтому во избежание разрушения рамы окна его угловое перемещение должно быть ограничено. Для этого на раме окна или на выходном звене исполнительного    механизма, как правило, устанавливают электромеханические датчики положения, информирующие о полном открывании Lmin и полном закрывании Lmax окна.

При достижении окном указанных крайних состояний управляющий модуль автоматически снимает управляющую команду с исполнительного механизма, независимо от наличия сигнала компаратора.

Следовательно, управляющий модуль принимает на себя дополнительные функции и формирует управляющие команды на основе логического анализа информации, поступающей от анализатора и датчиков положения.

В  результате изложенного можно  сформулировать следующие основные определения.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ  последовательность направленных воздействий, переводящих объект из некоторого начального состояния в состояние целевое.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ –   наблюдение за объектом с помощью специальных устройств-датчиков с целью проверки значений его основных параметров.

АВТОМАТИЗАЦИЯ –  процесс передачи техническим устройствам, называемым автоматами, функций управления и контроля.

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ –   совокупность специальных технических средств, находящихся во взаимодействии, обеспечивающая управление технологическим процессом или его частью без непосредственного физического участия человека.