1.4. Оценка системы автоматического управления (сау) информационными критериями
Для процесса управления большую роль играет информация о задачах управления и его фактических результатах. Информацией в технике называют совокупность сведений, определяющих:
а) цели и задачи проведения какого-либо процесса;
б) условия его протекания, ход процесса и результаты влияния на него внешних воздействий (управляющих и возмущающих).
Если оценивать САУ информационными критериями, то можно наметить следующие основные схемы автоматизации.
1. Схема автоматизации сбора информации, т.е. сведений о состоянии одного или нескольких параметров, характеризующих тот или иной процесс или объект. Эта задача часто решается устройствами автоматического контроля. В подобных устройствах конечный результат контроля выражается в форме регистрации состояния параметра или в виде сигнализации при наступлении определённых состояний.
Примеры. Автоматическая запись изменения температуры в печи; автоматическая сигнализация об изменении нормальной величины давления газа в газопроводе или напряжения в электросети.
2. Схема частично автоматизированного процесса управления, когда используется только информация о задачах управления, но не информация о его результатах. Здесь человек может быть включён в процесс управления, но он воздействует только на управляющий элемент автоматического устройства (переключатель, кнопку и т.п.), последний через силовой элемент воздействует на объект. Человек может быть заменён программным устройством. При таком способе автоматизации управления предполагается, что все распоряжения выполняются своевременно и полностью, а поэтому достижение результатов, заранее предвидимых, гарантируется. Если же результаты такого процесса управления где-то контролируются, то этот контроль производит другая автономная система.
Примеры. Пуск, остановка, увеличение и уменьшение нагрузки турбогенератора, парового котла, термической печи; загрузка вагранки шихтой; все полуавтоматы.
Рис. 1.3. Схема частично автоматизированного управления
3. Схема полностью автоматизированного (автоматического) управления без участия человека, являющаяся наиболее совершенным видом автоматизации. Она сочетает в себе использование информации как о задачах процесса управления, так и о его результатах. Системы этого вида всегда содержат замкнутую цепь воздействий управляющего устройства на объект и объекта на управляющее устройство.
Примеры. Поддержание постоянства значения регулируемого параметра: напряжения генератора, электрической дуги, уровня жидкости в резервуаре или шихты в вагранке, координатного положения самолёта в пространстве и т.п. независимо от характера и закономерностей воздействий, стремящихся изменить значение контролируемого параметра.
Если расстояние между объектами контроля, управления или регулирования и пунктом, где воспроизводится значение регулируемой величины (или откуда даётся команда управления), становится большим, то применяют специальные технические средства (каналы связи) для преодоления этого расстояния. Решением этих задач занимается телемеханика. Обычно результат измерения преобразуется в какую-либо электрическую величину, удобную для передачи по каналу связи (ток, напряжение, частота). С помощью телемеханики передают показания приборов, установленных в ряде удалённых пунктов систем электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения, на радиозондах, самолётах, ракетах и т.п. Связь осуществляется как с помощью проводов, кабелей, так и с помощью радио и телевидения.