Основы автоматизации технологических процессов ОМД

Август 5, 2022

Главная
Информатика
Основы автоматизации технологических процессов ОМД

Содержание

2. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД Под автоматизацией производства понимают совокупность мероприятий, обеспечивающих исключение человека из технологического
3. ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД Снижение производственных затрат – повышение эффективности производства ● экономии энергетических ресурсов
4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД Направление, связанное с совершенствованием технологии включает решение следующих вопросов: ●
5. ТЕРМИНОЛОГИЯ устройство, выполняющее обработку или преобразование вещества, энергии, информации, снабженное органами, позволяющими изменять параметры обработки (преобразования).
6. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД КОНТРОЛЬ УПРАВЛЕНИЕ регистрация и обработка информации о параметрах технологического процесса, качестве
7. СИСТЕМА ● целостность и членимость; ● наличие существенных связей; ● наличие организации; ● наличие интегративного качества.
8. Входной процесс Выходной процесс Состояние объекта ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
9. Связь — это ● или физический канал, по которому осуществляется обмен веществом, энергией, информацией между элементами
10. Связи бывают физически наполненные и абстрактные — отношения. Абстрактные связи — это отношения порядка, включения и
11. взаимное расположение элементов в пространстве и времени и называется организацией объекта А) Линейные Организация объекта Структура
12. Интегративное качество — это такое качество, которое присуще только объекту в целом, но не свойственно ни
13. 1.формулировка цели моделирования; 2.анализ объекта моделирования как системы, создание системной модели; 3.переход от системной модели к
14. Конструктивная модель — это такая модель, которая по количественному описанию состояния системы в момент времени t0
15. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
16. 4 шаг моделирования. Испытания модели и интерпретация результатов. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
17. Системы контроля и управления технологическими процессами Классификация систем ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
18. Системы защиты предназначены для защиты оборудования, персонала и окружающей среды при нештатном протекании процесса, угрожающем аварией
19. Системы пуска и остановки Эти системы обеспечивают начало и завершение работы автоматического или автоматизированного устройства. Основной
20. Системы автоматической регистрации Системы для автоматической регистрации параметров технологического процесса и текущего состояния оборудования. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
21. Системы автоматического регулирования Для поддержания значения контролируемого параметра в заданном диапазоне при наличии возмущений. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
22. Системы автоматического управления Для изменение контролируемого параметра (параметров) по заданному закону и (или) обеспечение заданной последовательности
23. Схемы управления Отображает элементы системы и связи между ними, а также их взаимное расположение в пространстве
24. Общая структурная схема системы контроля и управления • объект управления; • подсистема измерения ; • подсистема
25. Главная обратная связь ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
26. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
27. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ Первичные преобразователи информации — датчики
28. Датчик — это устройство, которое подвергаясь воздействию физической измеряемой величины, выдает эквивалентный сигнал, являющийся функцией измеряемой
29. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ ДАТЧИКИ Активные Пассивные
30. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
31. Для того, чтобы получить сигнал от такого датчика нужно его «опросить» подав, например, напряжение, тогда для
32. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
33. Аналоговое и цифровое представление информации Сигналы и информация СИГНАЛЫ: ◦ электрические — постоянный ток, напряжение, потенциал,
34. Аналоговый — непрерывный сигнал, который в определенном диапазоне может приобретать бесконечное число состояний. При измерениях сигнал
35. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
36. В аналоговом сигнале информацию можно закодировать ◦ уровнем сигнала — потенциалом, давлением; ◦ интенсивностью — величиной
37. многоуровневая система соглашений • соглашения о выборе основания кодирования, • соглашения о способах представления знаков основания,
38. Каналы передачи сигналов Передача информации между элементами системы автоматического управления осуществляется по каналам связи. Конструктивно эти
39. Помехи • электромагнитные помехи, • электрические, • магнитные, • сейсмические, • акустические, • оптические, • помехи
40. электромагнитные помехи мощные прерыватели, электродуговая и контактная сварка, двигатели постоянного тока, высокочастотные преобразователи тока и напряжения,
41. электрические электризация трущихся изоляционных материалов, при движении транспортерных лент, от высоковольтных линий постоянного тока Они искажают
42. магнитные при работе мощных крановых магнитов, магнитных муфт, при протекании постоянного электрического тока большой мощности в
43. сейсмические для цехов, оснащенных мощными молотами. Эти помехи (сотрясения) распространяются по земле, фундаментам, металлическим конструкциям и
44. акустические при работе ротационных ковочных машин, при падении изделий в коробки и карманы, при работе пил
45. оптические при сварке, химических вспышках, мощных электрических разрядах, при попадании прямого солнечного света через окна и
46. механические Возникают из-за зазоров при износе элементов, передающих информацию, при трении в подшипниках и сочленениях. Эти
47. тепловые связаны с изменением сопротивления проводников при изменении температуры, из-за возникновения термо-ЭДС при контакте разнородных металлов.
48. гальванические возникают при попадании двух проводников с разным электрохимическим потенциалом в электролит. Электролит — это не
49. Защиты от Помех аппаратные организационные • изоляция • компенсация ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
50. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
51. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
52. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
53. Организационные методы борьбы с помехами • многократное повторение передачи сигнала, • дублирование каналов, • использование избыточного
54. Организационные методы многократное повторение передачи сигнала и дублирование каналов, избыточное кодирование, использование расписаний. Дублирование каналов и
55. Использование «расписаний» прием и передача информации осуществляются в согласованные моменты времени. Эти моменты могут быть выбраны
56. Характеристики передачи информации пропускная способность q — количество символов, переданное за время T. затухание сигнала PSn
57. Функциональные схемы ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
58. Функциональные схемы ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
59. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
60. Статистическая характеристика звена - уравнение, моделирующее связь между входом и выходом в установившемся, не зависящем от
61. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
62. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
63. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
64. линейные статические характеристики Коэффициент усиления при параллельном соединении: ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
65. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
66. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
67. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
68. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
69. ДИНАМИКА САР ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
70. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
71. «идеальное безынерционное звено» kп — коэффициент передачи, он численно совпадает с коэффициентом усиления линейной статической характеристики
72. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ Звено, у которого выходной сигнал пропорционален скорости изменения входного,
73. Кроме идеальных звеньев при анализе САР используют «не идеальные». Это «апериодическое звено», называемое также «интегрирующее звено
74. Системы автоматического регулирования ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
75. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
76. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
77. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
78. ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИКИ Под термином «цифровая автоматика» понимают ту часть дискретных автоматических (автоматизированных) устройств, в которой
79. ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
80. ЗАКОНЫ ЛОГИКИ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
81. Структура МОП-транзистора (а) и эквивалентная схема (б) ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
82. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
83. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
84. Представление и упрощение логических функций ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
85. Представление и упрощение логических функций Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ) – это дизъюнкция всех элементарных конъюнкций, записанных
86. Представление и упрощение логических функций ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
87. Представление и упрощение логических функций ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
88. Представление и упрощение логических функций «Подкубом» карты Карно будем называть составленное из соседних заштрихованных клеток прямоугольное
89. Представление и упрощение логических функций ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
91. Скачать презентацию

Слайд 2

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
Под автоматизацией производства понимают совокупность мероприятий, обеспечивающих

исключение человека из технологического процесса.
Системы, в которых большинство операций выполняются без участия человека, но органически включающие в свой состав оператора, выполняющего часть функций не обеспеченных автоматикой- автоматизированные системы

Слайд 3

ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД
Снижение производственных затрат – повышение эффективности

производства
● экономии энергетических ресурсов и материалов, например, при использовании оптимальных режимов работы оборудования;
● уменьшения доли заработной платы в себестоимости продукции;
● ликвидации или сокращения дорогостоящего обслуживания, в частности, ночных смен, работы во вредных или опасных условиях, ручного труда;
● повышение выхода годного, снижения расходных коэффициентов;
● уменьшения простоев, увеличения срока службы инструмента и оборудования.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности за счет
● вывода работающего из опасных зон, опасных помещений путем применения дистанционного
управления или замены
рабочего машиной;
● использования систем блокировки и защиты;
● жесткого контроля за протеканием опасных химических реакций и
процессов, например, при использовании водородных
защитных сред при
термообработке или щелочных
расплавов для травления;
● использования замкнутых циклов потребления воды и других
жизненно важных ресурсов.

Повышение производительности труда путем
● более эффективного использования оборудования;
● уменьшения числа работающих на единицу готовой продукции;
● совмещения операций и профессий;
● увеличение скоростей рабочих машин и транспорта;
● сокращения затрат времени на замену инструмента и настройку. Повышение качества готовой продукции, достигаемое за счет
● введения непрерывного контроля за технологическими режимами;
● автоматического контроля за состоянием технологического
инструмента и автоматизации его замены;
● внедрения автоматического неразрушающего контроля в потоке;

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 4

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД
Направление, связанное с совершенствованием технологии включает

решение следующих вопросов:
● переход от дискретных неоднородных процессов к непрерывным однородным, выполняемым в потоке;
● обеспечение устойчивости и надежности технологических режимов;
● обеспечение резервов по расходным материалам, мощностям
рабочих машин и энергоресурсам;
● расчленение сложных операций
на примитивы – простые действия
или движения, сводимые
к последовательностям включений
и выключений исполнительных
механизмов и устройств;

Направление совершенствования оборудования предусматривает
следующее:
● упрощение конструкции
путем широкого
использования стандартных
узлов и деталей;
● обеспечение модульности
рабочих и транспортных машин;
● применение эффективных
способов подвода энергии и движения;
● улучшение управляемости и
гибкости оборудования,
например, замена групповых
приводов рабочих
клетей индивидуальными;
● обеспечение устойчивости
работы оборудования;

Направление совершенствования элементов автоматики предусматривает следующее:
● переход к цифровой форме представления информации для всех элементов системы;
● замена централизованных систем автоматики на распределенные сетевые;
● использование новых помехоустойчивых средств передачи информации между элементами системы;
● использование быстродействующих микропроцессорных средств обработки информации;
● существенное увеличение точек контроля за состоянием технологического оборудования и параметрами технологического процесса;

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 5

ТЕРМИНОЛОГИЯ
устройство, выполняющее обработку или преобразование вещества, энергии, информации, снабженное органами, позволяющими

изменять параметры обработки (преобразования).

Объект управления

Контролируемый параметр

параметр, требуемое значение которого нужно получить или поддерживать.

Обратная связь

свойство объекта давать ответ (реакцию) на внешнее воздействие.

свойство объекта сохранять свое состояние во времени и пространстве при отсутствии внешних воздействий.

информационная связь, обеспечивающая реакцию ОУ на изменение контролируемого параметра

Инерционность

Чувствительность

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 6

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
КОНТРОЛЬ
УПРАВЛЕНИЕ
регистрация и обработка информации о параметрах технологического

процесса, качестве продукции, состоянии рабочих машин и инструмента

воздействия на аппараты и органы рабочих машин, изменяющие их состояние

Ручное

Автоматизированное

Автоматическое

Слайд 7

СИСТЕМА
● целостность и членимость;
● наличие существенных связей;
● наличие организации;
● наличие интегративного

качества.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 8

Входной процесс
Выходной процесс
Состояние объекта
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 9

Связь — это
● или физический канал, по которому
осуществляется обмен веществом,
энергией, информацией

между
элементами объекта моделирования,
а также между объектом
моделирования и внешней средой,
● или отношение между элементами
объекта моделирования, а также
между объектом моделирования и
внешней средой.

Не направленные

Прямые

Обратные

Контрсвязи

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 10

Связи бывают физически наполненные и абстрактные — отношения. Абстрактные связи —

это отношения порядка, включения и зависимости. Последние принято называть функциональными связями. Говорят, что между элементами А и В определена функциональная связь, если между свойствами а и b этих элементов имеется взаимно однозначное соответствие b = f(a). При этом может быть указано направление: В зависит от А (А воздействует на В)

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 11

взаимное расположение элементов в пространстве и времени и
называется организацией объекта
А) Линейные
Организация

объекта

Структура

устойчивая упорядоченность элементов и связей объекта
в пространстве и во времени

Б)Скелетные

В) Сетевые

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 12

Интегративное качество — это такое качество, которое присуще только объекту в

целом, но не свойственно ни одному из его элементов в отдельности.
Объект, у которого установлены четыре системообразующих свойства,
будем в дальнейшем называть системой. Элементы этого объекта, для
которых также определены эти четыре свойства, — подсистемами.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 13

1.формулировка цели моделирования;
2.анализ объекта моделирования как системы, создание системной
модели;
3.переход от

системной модели к конструктивной, количественной;
4.испытания модели и интерпретация результатов.

Порядок моделирования

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 14

Конструктивная модель — это такая модель, которая по количественному описанию состояния

системы в момент времени t0 и входного процесса на отрезке времени [t0,t] , позволяет для любого момента времени t0 получить количественную оценку текущего состояния и выходного процесса. Состояние системы в момент времени t0 называют начальным состоянием.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 15

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 16

4 шаг моделирования.
Испытания модели и интерпретация результатов.
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 17

Системы контроля и управления технологическими процессами
Классификация систем
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ОМД

Слайд 18

Системы защиты предназначены для защиты оборудования, персонала и окружающей среды при

нештатном протекании процесса, угрожающем аварией с тяжелыми последствиями.

Системы защиты и блокировки

Системы блокировки применяют для согласования работы связанных механизмов и для временной приостановки выполнения текущей операции при возникновении устранимой нештатной ситуации, не угрожающей серьезной аварией.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 19

Системы пуска и остановки
Эти системы обеспечивают начало и завершение работы

автоматического или автоматизированного устройства. Основной задачей таких систем является обеспечение плавного безударного перехода из одного состояния в другое.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 20

Системы автоматической регистрации
Системы для автоматической регистрации параметров технологического процесса и текущего

состояния оборудования.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 21

Системы автоматического регулирования
Для поддержания значения контролируемого параметра в заданном диапазоне при

наличии возмущений.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 22

Системы автоматического управления
Для изменение контролируемого параметра (параметров) по заданному закону и

(или) обеспечение заданной последовательности действий, движений.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 23

Схемы управления
Отображает элементы системы и связи между ними, а также их

взаимное расположение в пространстве и времени. При этом абстрагируются от свойств, физической природы элементов и выполняемых ими функций.

При представлении функциональных схем основное внимание обращено на функции, выполняемыми элементами системы.

Структурная схема

Функциональная схема

Слайд 24

Общая структурная схема системы контроля и управления
• объект управления;
• подсистема

измерения ;
• подсистема оценки состояния;
• подсистема управления ;
• подсистема настройки управления ;
• подсистема настройки оценки состояния ;
• подсистема идентификации;
• подсистема оптимизации.

Слайд 25

Главная обратная связь
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 26

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 27

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
Первичные преобразователи информации — датчики

Слайд 28

Датчик — это устройство, которое подвергаясь воздействию физической измеряемой величины, выдает

эквивалентный сигнал, являющийся функцией измеряемой величины.
Под сигналом мы будем понимать поток энергии или изменение состояния физического объекта — носителя сигнала.

Если m — измеряемая физическая величина, то сигнал s можно представить в виде . Функцию f называют характеристикой
преобразования и представляют в виде графиков или таблиц,
называемых градуировочными или тарировочными. Обычно стремятся чтобы между малыми приращениями измеряемой
величины и сигнала существовала линейная зависимость
(линеаризация). Коэффициент S называют «чувствительностью»
датчика.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 29

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
ДАТЧИКИ
Активные
Пассивные

Слайд 30

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 31

Для того, чтобы получить сигнал от такого датчика нужно его «опросить»

подав, например, напряжение, тогда для резистивных датчиков сигналом будет величина тока, для биметаллической пластины — наличие(замкнут контакт) или отсутствие тока (разомкнут контакт).

Пассивные датчики

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 32

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 33

Аналоговое и цифровое представление информации
Сигналы и информация
СИГНАЛЫ:
◦ электрические —

постоянный ток, напряжение, потенциал,
заряд;
◦ электромагнитные — переменный ток, радиоволны;
◦ оптические — фотоны;
◦ акустические — звук;
◦ пневматические — газ;
◦ гидравлические — жидкость;
◦ механические — положение твердого тела.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 34

Аналоговый — непрерывный сигнал, который в определенном диапазоне может приобретать бесконечное

число состояний. При измерениях сигнал и измеряемая величина могут быть представлены в безразмерной форме одинаковыми дифференциальными или алгебраическими зависимостями.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 35

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 36

В аналоговом сигнале информацию можно закодировать
◦ уровнем сигнала — потенциалом,

давлением;
◦ интенсивностью — величиной тока, скоростью потока жидкости
или газа;
◦ разностью уровней — напряжением постоянного тока, напором
жидкости;
◦ частотой — частотной модуляцией электромагнитных волн,
высотой звука, цветом;
◦ амплитудой - амплитудной модуляцией электромагнитных волн,
громкостью звука.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 37

многоуровневая система соглашений
• соглашения о выборе основания кодирования,
• соглашения

о способах представления знаков
основания, в частности, при двоичной системе — логического нуля
(«0») и логической единицы («1»),
• соглашения о представлении
цифр и о представлении букв и служебных знаков.

Кодирование цифрового сигнала

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 38

Каналы передачи сигналов
Передача информации между элементами системы автоматического управления осуществляется

по каналам связи. Конструктивно эти каналы могут быть оформлены в виде отдельных проводников, трубопроводов, волноводов, оптоволоконных линий. Электромагнитные сигналы могут распространяться без конструктивно оформленных каналов. Линии могут быть сгруппированы в кабели или шины. В распространенных на настоящее время системах автоматики, в основном, каналы — это электрические линии. Информация по каналам передается в аналоговой или цифровой формах. Передача может быть последовательной, когда каждое новое состояние следует за предыдущим, или параллельной, когда информация дробится на блоки и каждый блок передается по своему каналу одновременно с другими. При последовательной передаче достаточно одного канала, при параллельной — число каналов не может быть меньше числа параллельно передаваемых блоков.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 39

Помехи
• электромагнитные помехи,
• электрические,
• магнитные,
• сейсмические,
•

акустические,
• оптические,
• помехи механического происхождения,
• тепловые,
• гальванические.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 40

электромагнитные помехи
мощные прерыватели,
электродуговая и контактная сварка,
двигатели

постоянного тока,
высокочастотные преобразователи тока и напряжения, тиристорные системы управления двигателями и др.
Вызывают «наводки» (наведенные в проводнике от внешних электромагнитных полей сигналы, мешающие работать электроаппаратуре ) в проводниках и
электронных схемах систем автоматики.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 41

электрические
электризация трущихся изоляционных материалов,
при движении транспортерных лент,
от высоковольтных

линий постоянного тока
Они искажают сигналы от пьезоэлектрических датчиков, нарушают работу электронных усилителей, могут вызывать «пробои» изоляции.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 42

магнитные
при работе мощных крановых магнитов,
магнитных муфт,
при протекании постоянного

электрического тока большой мощности в гальванических и электролизных цехах.
Они влияют на работу индуктивных и электромагнитных датчиков, на работу электронных и магнитных усилителей.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 43

сейсмические
для цехов, оснащенных мощными молотами.
Эти помехи (сотрясения) распространяются по

земле,
фундаментам, металлическим конструкциям и могут вызывать сбои
в работе первичных преобразователей информации, прецизионных
измерителей деформаций и перемещений, акселерометров и других
элементов, чувствительных к вибрациям и ускорениям.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 44

акустические
при работе ротационных ковочных машин,
при падении изделий в коробки

и карманы,
при работе пил трения,
при подаче звуковых сигналов, от неисправного
оборудования,
при правке в косовалковых машинах от ударов
вращающегося изделия о проводки.
Как и сейсмические, акустические помехи вызывают сбои в работе датчиков и элементов, чувствительных к вибрациям. Сочетание акустических и магнитных помех может приводить к «наводкам» в каналах передачи информации из-за эффекта перемещения проводника в магнитном поле.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 45

оптические
при сварке,
химических вспышках,
мощных электрических разрядах,
при попадании прямого

солнечного света через окна и отражающие поверхности.
Оптические помехи вызывают сбои в работе фотоэлементов, инфракрасных систем передачи информации, лазерных измерителей.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 46

механические
Возникают из-за зазоров при износе элементов, передающих
информацию, при трении

в подшипниках и сочленениях.
Эти помехи характерны для старых систем с большим количеством механических трансмиссий.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 47

тепловые
связаны с изменением сопротивления проводников при изменении температуры,
из-за возникновения

термо-ЭДС при контакте разнородных металлов.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 48

гальванические
возникают при попадании двух проводников с разным электрохимическим потенциалом в

электролит.
Электролит — это не обязательно ванны для травления и обезжиривания. Достаточно оседания росы на контактах в
условиях цеха, в атмосфере которого присутствуют и соли в виде
пыли, и газы, растворимые в воде — аммиак, хлор, окислы азота от
сварки. Гальванические помехи могут быть весьма значительными.
Например, напряжение гальванической пары Cu-Zn более 1,5 В, что
многократно превышает величину сигнала большинства датчиков.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 49

Защиты от Помех
аппаратные
организационные
• изоляция
• компенсация
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 50

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 51

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 52

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 53

Организационные методы борьбы с помехами
• многократное повторение передачи сигнала,
•

дублирование каналов,
• использование избыточного кодирования,
• использование расписаний.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 54

Организационные методы
многократное повторение передачи сигнала и дублирование каналов,
избыточное кодирование,

использование расписаний.
Дублирование каналов и многократное повторение передачи информации приводит к дополнительным затратам и снижению быстродействия автоматических устройств, не обеспечивая полной защиты от помех. Если сигналы по дублированным каналам различаются, то возникает вопрос — по какому каналу поступила достоверная информация. При многократном повторении одного сигнала этот вопрос решается статистической обработкой, которая тоже не гарантирует восстановление информации при сильных помехах. Поэтому в современных цифровых системах наиболее часто используют избыточное кодирование.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 55

Использование «расписаний»
прием и передача информации осуществляются в согласованные моменты времени.

Эти моменты могут быть выбраны с учетом графика работы мощных источников помех.
Например, составляется расписание сварочных работ, включения и выключения мощных потребителей энергии,
работы копров, вызывающих сейсмические помехи.
Однако этот способ борьбы с помехами для средств автоматики не обеспечивает необходимой надежности, поскольку трудно согласовать расписания на достаточно длительный период. Кроме того, вероятность нарушения расписания участниками соглашения весьма высока.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 56

Характеристики передачи информации
пропускная способность
q — количество символов, переданное
за

время T.
затухание сигнала
PSn — мощность сигнала на входе канала,
PSx — мощность сигнала на выходе канала.
помехоустойчивость
цифровых каналов оценивается количеством ошибок на один килобит
переданной информации.
для аналоговых каналов связи — изменением отношения сигнал-шум от входа до выхода канала.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 57

Функциональные схемы
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 58

Функциональные схемы
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 59

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 60

Статистическая характеристика звена - уравнение, моделирующее связь между входом и выходом

в установившемся, не зависящем от времени, состоянии. Строится статическая характеристика по точкам: устанавливают значение входного воздействия и поддерживают его постоянным, после перехода выхода звена в установившийся режим (прекращение изменения) регистрируют значение выхода, устанавливают следующее значение входа, регистрируют выход и так далее для всего диапазона возможных значений входа.

СТАТИКА САР

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 61

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 62

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 63

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 64

линейные статические характеристики
Коэффициент усиления при параллельном соединении:
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ОМД

Слайд 65

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 66

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 67

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 68

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 69

ДИНАМИКА САР
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 70

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 71

«идеальное безынерционное звено»
kп — коэффициент передачи, он численно совпадает с коэффициентом

усиления линейной статической характеристики такого звена. Уравнение показывает, что любое изменение сигнала на входе звена мгновенно производит пропорциональное изменение сигнала на выходе.
«идеальное интегрирующие звено»
при предположении о нулевом начальном условии x(0)=0 , сигнал на выходе этого звена x(t) пропорционален интегралу от входного сигнала u (t )

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 72

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
Звено, у которого выходной сигнал

пропорционален скорости изменения
входного, называют «идеальным дифференцирующим звеном».
Коэффициент имеет размерность времени и называется «постоянная
времени идеального дифференцирующего звена».
«звено чистого запаздывания».
Сигнал, поступивший на вход этого звена, оказывается на его выходе без изменения через определенный промежуток времени. Постоянная называется постоянной запаздывания. В литературе иногда такое звено называют звеном «транспортного запаздывания».

Слайд 73

Кроме идеальных звеньев при анализе САР используют «не идеальные». Это «апериодическое

звено», называемое также «интегрирующее звено первого порядка» и «интегрирующее звено второго порядка». Модель движения таких звеньев может быть построена путем соединения идеальных интегрирующих и пропорциональных.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 74

Системы автоматического регулирования
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 75

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 76

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 77

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 78

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИКИ
Под термином «цифровая автоматика» понимают ту часть дискретных

автоматических (автоматизированных) устройств, в которой используется цифровое представление сигналов при передаче и переработке информации, полученной от датчиков, а также информации о настройках — «уставках».
Логической переменной будем называть переменную, которая может принимать одно из двух альтернативных значений. Набор, содержащий оба альтернативных значения, называют полным или универсальным множество. Между логическими переменными могут существовать отношения эквивалентности, обозначаемые знаком равенства «=». Над переменными определены три логических операции: логического сложения (дизъюнкции), логического умножения (конъюнкции) и отрицания (инверсии).

Логической функцией называют отображение набора (комбинации) значений логических переменных — аргументов на универсальное множество. Результатом этой функции является новая логическая переменная. Эту новую логическую переменную иногда называют «переключательной функцией» — ПФ.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 79

ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 80

ЗАКОНЫ ЛОГИКИ
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 81

Структура МОП-транзистора (а) и эквивалентная схема (б)
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 82

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 83

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 84

Представление и упрощение логических функций
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 85

Представление и упрощение логических функций
Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ) – это дизъюнкция

всех элементарных конъюнкций, записанных для строк, в которых логическая функция равна 1, конъюнктивная нормальная форма (КНФ) – это конъюнкция всех элементарных дизъюнкций тех строк, где функция равна 0.
Под элементарной конъюнкцией понимается логическое произведение всех аргументов, взятых в прямом или инвертированном виде, под элементарной дизъюнкцией – логическая сумма всех аргументов, взятых в прямом или инвертированном виде. Инверсия осуществляется таким образом, чтобы эти конъюнкция и дизъюнкция давали значение логической функции в данной строке. Таким образом, ДНФ содержит столько слагаемых, сколько ненулевых значений функции, а КНФ содержит столько сомножителей, сколько нулевых значений функции
Дизъюнктивная нормальная форма для этой функции может быть представлена дизъюнкцией шести элементарных конъюнкций:

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 86

Представление и упрощение логических функций
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 87

Представление и упрощение логических функций
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 88

Представление и упрощение логических функций
«Подкубом» карты Карно будем называть составленное из

соседних заштрихованных клеток прямоугольное поле, стороны которого кратны степеням 2, а площадь содержит 2k клеток. Значение k называют порядком подкуба. Порядок не может быть больше числа аргументов n. Подкуб нулевого порядка содержит одну заштрихованную клетку, а подкуб порядка n занимает всю карту. В последнем тривиальном случае на карте нет ни одной не заштрихованной клетки.
«Максимальным подкубом» мы будем называть подкуб, имеющий на данной карте наибольший возможный порядок, в котором хотя бы одна клетка не принадлежит ранее выделенным максимальным подкубам, то есть, подкубы могут иметь не более k-1 общих клеток. Например, для карты рисунка 48 можно обнаружить два максимальных подкуба второго порядка. Для этой карты на рисунке 49 контурами разного цвета обведены максимальные подкубы, состоящие из клеток {000, 001, 101, 100} — зеленый контур 1 и {001, 011, 111, 101} — желтый контур 2.

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Слайд 89

Основы автоматизации технологических процессов ОМД

Содержание

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМДПод автоматизацией производства понимают совокупность мероприятий, обеспечивающих

ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМДСнижение производственных затрат – повышение эффективности

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМДНаправление, связанное с совершенствованием технологии включает

ТЕРМИНОЛОГИЯустройство, выполняющее обработку или преобразование вещества, энергии, информации, снабженное органами, позволяющими

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМДКОНТРОЛЬУПРАВЛЕНИЕрегистрация и обработка информации о параметрах технологического

СИСТЕМА● целостность и членимость;● наличие существенных связей;● наличие организации;● наличие интегративного

Входной процессВыходной процессСостояние объектаОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Связь — это● или физический канал, по которомуосуществляется обмен веществом,энергией, информацией

Связи бывают физически наполненные и абстрактные — отношения. Абстрактные связи —

взаимное расположение элементов в пространстве и времени иназывается организацией объектаА) ЛинейныеОрганизация

Интегративное качество — это такое качество, которое присуще только объекту в

1.формулировка цели моделирования;2.анализ объекта моделирования как системы, создание системной модели;3.переход от

Конструктивная модель — это такая модель, которая по количественному описанию состояния

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

4 шаг моделирования.Испытания модели и интерпретация результатов.ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Системы контроля и управления технологическими процессамиКлассификация системОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Системы защиты предназначены для защиты оборудования, персонала и окружающей среды при

Системы пуска и остановки Эти системы обеспечивают начало и завершение работы

Системы автоматической регистрацииСистемы для автоматической регистрации параметров технологического процесса и текущего

Системы автоматического регулированияДля поддержания значения контролируемого параметра в заданном диапазоне при

Системы автоматического управленияДля изменение контролируемого параметра (параметров) по заданному закону и

Схемы управленияОтображает элементы системы и связи между ними, а также их

Общая структурная схема системы контроля и управления• объект управления; • подсистема

Главная обратная связьОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИПервичные преобразователи информации — датчики

Датчик — это устройство, которое подвергаясь воздействию физической измеряемой величины, выдает

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИДАТЧИКИАктивныеПассивные

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Для того, чтобы получить сигнал от такого датчика нужно его «опросить»

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Аналоговое и цифровое представление информации Сигналы и информацияСИГНАЛЫ:◦ электрические —

Аналоговый — непрерывный сигнал, который в определенном диапазоне может приобретать бесконечное

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

В аналоговом сигнале информацию можно закодировать ◦ уровнем сигнала — потенциалом,

многоуровневая система соглашений• соглашения о выборе основания кодирования, • соглашения

Каналы передачи сигналовПередача информации между элементами системы автоматического управления осуществляется

Помехи• электромагнитные помехи, • электрические, • магнитные, • сейсмические, •

электромагнитные помехимощные прерыватели, электродуговая и контактная сварка, двигатели

электрическиеэлектризация трущихся изоляционных материалов, при движении транспортерных лент, от высоковольтных

магнитныепри работе мощных крановых магнитов, магнитных муфт, при протекании постоянного

сейсмическиедля цехов, оснащенных мощными молотами. Эти помехи (сотрясения) распространяются по

акустическиепри работе ротационных ковочных машин, при падении изделий в коробки

оптическиепри сварке, химических вспышках, мощных электрических разрядах, при попадании прямого

механическиеВозникают из-за зазоров при износе элементов, передающих информацию, при трении

тепловыесвязаны с изменением сопротивления проводников при изменении температуры, из-за возникновения

гальваническиевозникают при попадании двух проводников с разным электрохимическим потенциалом в

Защиты от Помехаппаратныеорганизационные• изоляция • компенсацияОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Организационные методы борьбы с помехами• многократное повторение передачи сигнала, •

Организационные методымногократное повторение передачи сигнала и дублирование каналов, избыточное кодирование,

Использование «расписаний»прием и передача информации осуществляются в согласованные моменты времени.

Характеристики передачи информациипропускная способность q — количество символов, переданное за

Функциональные схемыОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Функциональные схемыОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Статистическая характеристика звена - уравнение, моделирующее связь между входом и выходом

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

линейные статические характеристики Коэффициент усиления при параллельном соединении:ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ДИНАМИКА САРОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

«идеальное безынерционное звено»kп — коэффициент передачи, он численно совпадает с коэффициентом

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИЗвено, у которого выходной сигнал

Кроме идеальных звеньев при анализе САР используют «не идеальные». Это «апериодическое

Системы автоматического регулированияОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
Под автоматизацией производства понимают совокупность мероприятий, обеспечивающих

ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД
Снижение производственных затрат – повышение эффективности

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ОМД
Направление, связанное с совершенствованием технологии включает

ТЕРМИНОЛОГИЯ
устройство, выполняющее обработку или преобразование вещества, энергии, информации, снабженное органами, позволяющими

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД
КОНТРОЛЬ
УПРАВЛЕНИЕ
регистрация и обработка информации о параметрах технологического

СИСТЕМА
● целостность и членимость;
● наличие существенных связей;
● наличие организации;
● наличие интегративного

Входной процесс
Выходной процесс
Состояние объекта
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Связь — это
● или физический канал, по которому
осуществляется обмен веществом,
энергией, информацией

взаимное расположение элементов в пространстве и времени и
называется организацией объекта
А) Линейные
Организация

1.формулировка цели моделирования;
2.анализ объекта моделирования как системы, создание системной
модели;
3.переход от

4 шаг моделирования.
Испытания модели и интерпретация результатов.
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Системы контроля и управления технологическими процессами
Классификация систем
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Системы пуска и остановки
Эти системы обеспечивают начало и завершение работы

Системы автоматической регистрации
Системы для автоматической регистрации параметров технологического процесса и текущего

Системы автоматического регулирования
Для поддержания значения контролируемого параметра в заданном диапазоне при

Системы автоматического управления
Для изменение контролируемого параметра (параметров) по заданному закону и

Схемы управления
Отображает элементы системы и связи между ними, а также их

Общая структурная схема системы контроля и управления
• объект управления;
• подсистема

Главная обратная связь
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
Первичные преобразователи информации — датчики

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
ДАТЧИКИ
Активные
Пассивные

Аналоговое и цифровое представление информации
Сигналы и информация
СИГНАЛЫ:
◦ электрические —

В аналоговом сигнале информацию можно закодировать
◦ уровнем сигнала — потенциалом,

многоуровневая система соглашений
• соглашения о выборе основания кодирования,
• соглашения

Каналы передачи сигналов
Передача информации между элементами системы автоматического управления осуществляется

Помехи
• электромагнитные помехи,
• электрические,
• магнитные,
• сейсмические,
•

электромагнитные помехи
мощные прерыватели,
электродуговая и контактная сварка,
двигатели

электрические
электризация трущихся изоляционных материалов,
при движении транспортерных лент,
от высоковольтных

магнитные
при работе мощных крановых магнитов,
магнитных муфт,
при протекании постоянного

сейсмические
для цехов, оснащенных мощными молотами.
Эти помехи (сотрясения) распространяются по

акустические
при работе ротационных ковочных машин,
при падении изделий в коробки

оптические
при сварке,
химических вспышках,
мощных электрических разрядах,
при попадании прямого

механические
Возникают из-за зазоров при износе элементов, передающих
информацию, при трении

тепловые
связаны с изменением сопротивления проводников при изменении температуры,
из-за возникновения

гальванические
возникают при попадании двух проводников с разным электрохимическим потенциалом в

Защиты от Помех
аппаратные
организационные
• изоляция
• компенсация
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Организационные методы борьбы с помехами
• многократное повторение передачи сигнала,
•

Организационные методы
многократное повторение передачи сигнала и дублирование каналов,
избыточное кодирование,

Использование «расписаний»
прием и передача информации осуществляются в согласованные моменты времени.

Характеристики передачи информации
пропускная способность
q — количество символов, переданное
за

Функциональные схемы
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

Функциональные схемы
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

линейные статические характеристики
Коэффициент усиления при параллельном соединении:
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ДИНАМИКА САР
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД

«идеальное безынерционное звено»
kп — коэффициент передачи, он численно совпадает с коэффициентом

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И СИСТЕМАМИ
Звено, у которого выходной сигнал

Системы автоматического регулирования
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД