Основы автоматизации технологических процессов ОМД

и систем, выполняющих свои основные функции без непосредственного вмешательства человека, но под его наблюдением, хотя и эпизодическим.

Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях для выполнения и управления ими без непосредственного участия человека, осуществляемое в целях сокращения трудовых затрат, улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции.

наука о принципах построения автоматических систем, методах расчета автоматических систем и закономерностях протекающих в них процессов. Основная задача этой науки состоит в построении при помощи инженерных методов оптимальных или близких к ним автоматических систем, а также в исследовании статики и динамики этих систем.

Теории технических средств автоматики занимается изучением принципа действия, методов расчета и методов конструктивной и схемной реализации чувствительных, усилительно-преобразовательных и исполнительных элементов автоматики, входящих в состав любых автоматических систем.

и оборудования со встроенными микропроцессорными средствами измерения, контроля и регулирования;
переход на децентрализованные (распределенные) структуры управления с микроЭВМ;
внедрение человеко-машинных систем;
использование высоконадежных технических средств;
автоматизированное проектирование систем управления.

в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма функционирования.

Физические величины (координаты) объекта, которые преднамеренно изменяются или сохраняются неизменными в процессе управления, называются регулируемыми, или управляемыми, величинами.

Алгоритм управления – совокупность предписаний, определяющая характер воздействий извне на объект управления, обеспечивающих его алгоритм функционирования.

воздействие на объект управления.

Автоматическая система управления (АСУ) – совокупность взаимодействующих между собой объекта управления и устройства управления.

Обобщенная структурная схема АСУ

связанных между собой частей чего-либо целого;
структурная схема – графическое изображение структуры.

частей АСУ.

Такими функциями могут быть:
получение информации о состоянии объекта управления;
преобразование сигналов;
сравнение сигналов и т.п.

В качестве частей функциональной структуры (схемы) АСУ рассматриваются функциональные устройства.

звеньев и характеризующая алгоритмы преобразования информации в АСУ.

Алгоритмическое звено - часть алгоритмической структуры АСУ, соответствующая определенному математическому или логическому алгоритму преобразования сигнала.

мгновенно (без инерции).

с операциями интегрирования и дифференцирования во времени.

Арифметическое звено – звено, осуществляющее одну из арифметических операций: суммирование, вычитание, умножение, деление.

логическое сложение («ИЛИ»), логическое отрицание («НЕ») и т.д.

Конструктивная структура (схема) – структура (схема), отражающая конкретное схемное, конструктивное и прочее исполнение АСУ.

АСУ – система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать значение управляемой величины постоянным:
x(t) ≈ xз = const.

величину в соответствии с заранее заданной функцией времени:
x(t) ≈ xз(t) = fп(t).

Закон изменения задания активной мощности

в соответствии с заранее неизвестной функцией времени: x(t) ≈ xз(t) = fс(t).

В зависимости от конфигурации цепи воздействий

с разомкнутой цепью воздействий (разомкнутая система);
с замкнутой цепью воздействий (замкнутая система);
с комбинированной цепью воздействий (комбинированная система).

т.е. входными воздействиями ее управляющего устройства являются только внешние (задающее и возмущающее) воздействия.
Разомкнутые АСУ можно разделить в свою очередь на два типа:

- осуществляющие управление в соответствии с изменением только задающего воздействия

Алгоритм управления разомкнутой системы первого типа имеет вид
y(t) = Ay[ xз(t)]. Чаще всего оператор Аy устанавливает пропорциональную связь между задающим воздействием xз(t) и управляющим воздействием y(t), а сама система в этом случае осуществляет программное управление.

воздействий

В системах управления по возмущению управляющее воздействие зависит от возмущающего и задающего воздействий:
y(t) = Ay[ xз(t), z(t)].
В большинстве случаев разомкнутые системы управления по возмущению выполняют функции стабилизации управляемой величины.

воздействиями ее управляющего устройства являются как внешнее (задающее), так и внутреннее (контрольное) воздействия.

Управляющее воздействие в замкнутой системе формируется в большинстве случаев в зависимости от величины и знака отклонения истинного значения управляемой величины от ее заданного значения:
y(t) = Ay[ ε(t)], где ε(t) = xз(t) - x (t) – сигнал ошибки (сигнал рассогласования).
Замкнутую систему называют часто системой управления по отклонению.

являются как внешние (задающее и возмущающее), так и внутреннее (контрольное) воздействия.

В комбинированных системах имеется две цепи воздействий – по заданию и по возмущению, и управляющее воздействие формируется согласно оператору
y(t) = Aз[ ε(t)] + Aв[ z(t)].

которой управляющее воздействие вырабатывается в результате сравнения истинного значения управляемой величины с заданным значением.

Поисковая АСУ – АСУ, в которой управляющее воздействие формируется с помощью пробных управляющих воздействий и путем анализа результатов этих пробных воздействий.

в которой действуют непрерывные (аналоговые), определенные в каждый момент времени сигналы.
Дискретная АСУ - АСУ, в которой действует хотя бы один дискретный, определенный только в некоторые моменты времени сигнал.

воздействия :
статические;
астатические.
Статическая АСУ – АСУ, в которой имеется зависимость управляемой величины в установившемся режиме от величины возмущающего воздействия.
Астатическая АСУ – АСУ, в которой отсутствует зависимость управляемой величины в установившемся режиме от величины возмущающего воздействия.

все элементы которых описываются линейными дифференциальными и/или алгебраическими уравнениями.
Нелинейные АСУ – АСУ, хотя бы один элемент которой описывается нелинейными дифференциальными и/или алгебраическими уравнениями.