1.2. Основные типы систем автоматического регулирования и управления
Простейшие автоматические системы – системы автоматической защиты предназначены для защиты оборудования от аварий (например, плавкий предохранитель в цепи рабочего тока объекта).
Системы автоматической блокировки имеют два назначения:
защита оборудования от неправильных действий обслуживающего персонала;
обеспечение заданной последовательности действия оборудования.
Системы автоматического контроля (рис.1.2,а) делят на три группы: измерения, сигнализации и регистрации.
Рис. 1.2. Системы автоматического контроля (а), управления (б), регулирования (в): f – возмущающее воздействие; yвых – выходной параметр объекта; u – информация о состоянии объекта; y – закон регулирования; О – объект регулирования; К – устройство контроля; У – устройство управления; РВ – регулирующее воздействие; Р – устройство регулирования.
Системы автоматического измерения контролируют параметры объекта, процесса и выдают результаты во всем диапазоне измерения. Например, при дуговой сварке контролируют силу тока и напряжение дуги, скорость сварки, скорость подачи электродной проволоки и др.
Системы автоматической сигнализации применяют, когда требуется определять не конкретный параметр процесса, а лишь получать информацию о том, изменяется ли он в допустимых пределах. О достижении граничного значения такая система оповещает световым или звуковым сигналом.
Системы автоматической регистрации контролируемых параметров состоят из соответствующих датчиков, самопишущих и печатающих приборов или осциллографов, записывающих изменения параметров объекта на каком-либо носителе.
Системы автоматического управления (рис.1.2,б) предназначены для управления приводами и сварочным оборудованием с помощью управляющего устройства.
Все эти системы относят к категории разомкнутых, или циклических. Такие системы либо дают информацию о ходе процесса, либо вырабатывают управляющие воздействия (например, система автоматического управления). Системы называют циклическими потому, что процесс в них повторяется: последовательность команд от управляющего устройства на объект, их длительность и интенсивность сохраняются от цикла к циклу. В разомкнутой системе управляющее воздействие задают без учета получаемого в результате управления регулируемого параметра. Разомкнутую СУ можно использовать только в тех случаях, когда влияние неконтролируемых возмущений невелико. Разомкнутые системы управления обладают существенным недостатком принципиального характера – закон изменения управляющего воздействия не учитывает действительного (фактического) изменения регулируемой величины под действием неучтенных возмущений, изменений характеристик объекта регулирования т.п.
Более совершенными являются системы автоматического регулирования (рис.1.2,в), в которых объект регулирования и регулятор связаны замкнутым контуром. По одной из связей контура к регулятору поступает информация о состоянии объекта и формирует соответствующее регулирующее воздействие, которое посылает по второй линии связи на объект. Так продолжается, пока объект не достигнет заданного состояния.