12. Основные термины и определения автоматизированных производств

Разработка автоматизированных производств, отдельного ав­томатизированного оборудования осуществляется на базе теории автоматического управления - ТАУ.

ТАУ - это совокупность методов и специального математи­ческого аппарата, позволяющих спроектировать работоспособную промышленную систему автоматического управления (САУ), отве­чающую требованиям по качеству её работы.

При описании отдельных элементов ТАУ и системы в целом применяется определенная терминология.

САУ - система автоматического управления - совокупность технических средств по управлению величиной регулируемого па­раметра, в которой вычислительные и логические операции осуще­ствляются с помощью специального технического устройства - ав­томатического регулятора, программируемого контроллера или компьютера. Основной частью (узлом, элементом) САУ являет­ся объект управления.

Объект управления - это техническая установка, оборудова­ние (отжимной пресс, выпарная установка, автоклав и др.) или технологическая цепь установок, физико-химических процессов (нагрев, охлаждение, хранение, смешивание и т.д.), в которой управляют (регулируют) с помощью специальных технических средств.

Технологические параметры - это физико-химические вели­чины, характеризующие состояние технологического процесса в объекте управления. Например: температура, давление, скорость вращения и др.

Регулируемый параметр - это технологический параметр, ве­личиной которого управляют с помощью специальных технических средств. Число регулируемых параметров, как правило, значитель­но меньше общего числа технологических параметров.

Параметры состояния объекта - выходные величины, объективные показатели объекта в заданный момент времени, измеряемые в определенных физических (температура, кило граммы и др.) или относительных (доли, проценты, баллы и т.п.) j единицах.

Управление объектом - это процесс воздействия на объект с целью достижения показателей состояния заданных значений в определенный момент времени.

Цель управления - достижение необходимого состояния объекта, заданного величинами его параметров, например, тем­пературы при варке сырья или влажности продукта в процессе, хранения. Цель управления в данный момент времени считается достигнутой, если достигнуты заданные значения параметров состояния объекта управления.

Система ручного регулирования (СРР) - это совокупность технических средств по управлению величиной регулируемого па­раметра, в которой вычислительные и логические операции осуще­ствляются человеком-оператором.

Воздействия - факторы, изменяющие течение технологическо­го процесса в объекте управления. Они могут быть возмущающие и управляющие.

Возмущающие воздействия носят случайный, трудно предска­зуемый характер. Например, температура наружного воздуха, коле­бания напряжения в электросети и др.

Управляющие воздействия - это воздействия на объект управления, организуемые техническим устройством или челове­ком- оператором с целью компенсации влияния возмущающих воз­действий.

Сигналы - совокупность потоков энергии или вещества, по­ступающих или выходящих из объекта управления, возмущаю­щие и управляющие воздействия, а также регулируемый параметр.

По направлению различают входные и выходные сигналы объ­екта управления. Воздействия, возмущающие и управляющие, бу­дут входными сигналами для объекта управления.

Регулируемый параметр в ТАУ всегда принимают за выходной сигнал объекта управления, даже если он физически никуда за пре­делы объекта не выходит. Например, температура в топке котла, уровень материала в бункере, напряжение на обмотках электродви­гателя и др.

В ТАУ любой сложности объект изображают в виде простого прямоугольника

Основой управления является переработка информации о со­стоянии объекта в соответствии с целью управления.

Управление может осуществляться человеком или специаль­ным техническим устройством.

Управление, осуществляемое без участия человека, назы­вается автоматическим, с участием человека - автоматизиро­ванным.

Уровень автоматизации производственного процесса - отно­шение количества автоматизированных операций N_a к общему их количеству N

α= N_a / N

Величина уровня автоматизации зависит от типа производст­ва. В единичном производстве она не превышает 0,2, в массовом - приближается к 0,8 и выше.