Краткие теоретические сведения

ЗАДАНИЕ

1. Сохраните этот документ на своем компьютере.

2. Прочитайте Краткие теоретические сведения.

3. Отметьте галочкой непонятный для вас материал (в электронном виде).

4. Отметьте восклицательным знаком то, что вы знали (в электронном виде)

5. Отдохните. Это тренажер для глаз

http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yandex.ru%3Bvideo%2Fsearch%3Bvideo%3B%3B&text=&etext=8871.O_8W4q1sr4kCBmADDdWulJHvWKdcCkM-bEhZDKt719Pc-4JzHMx_7XXZBFmQHJTnnGH9JwpKAmlMQxCHYryjCD1gubxWW7dxd8qiMABTmOg.c561429eccd84d90cb33d95754c7062152e5a935&uuid=&state=EIW2pfxuI9g,&data=UlNrNmk5WktYejY4cHFySjRXSWhXTWRwNjROVUR3SGZhejdJb3FIR1IzTFU5S0FSTUVYUWN2NTVIY1NEYzlvUk8tVFBMR210MEpWUk1SdFgxcVUyV2VacTl0VGxZZ01fYlp2RERtTVVqYWlIQUtmQVhpb3Fad1NrMUFLYmN1Ny1JZHRhNGl2MDFfU3V6VjZyTHhXNHdBdG5uNE1Lcl9sUUN4WWlBUDgxQ0pzb2ltWTZmSWR5UjFsaVltVm9ocDBSbmY4M2twZUdaVDR5MHBQOWg5RkxybDZwT0xUSzZLalI,&sign=138e334de2bc812a09bcffea7b078c74&keyno=0&b64e=2&l10n=ru

6. Выполните Задание 1.

Практическое занятие. Изучение работы систем автоматического контроля, управления и регулирования

Цель: изучить работу систем автоматики, выделять функциональные элементы систем

Краткие теоретические сведения.

I.  Совокупность управляемого объекта и устройства, обеспечивающего реализацию части или всех функций процесса управления объектом без непосредственного участия человека, называется автоматической системой (системой автома­тики).

По функциональному признаку автоматические системы разделяются на три основных вида:

1) САК—системы автоматического контроля; САК обеспечивают автоматическое получение информации о со­стоянии и условиях работы того или иного объекта управления, а также ее представление в удобном виде на пульте оператора (дис­петчера). Функция управления объектом в системах автоматического контроля отсутствует и может выполняться другой системой.

2) САУ—системы автоматического управления; САУ обеспечивают автоматическое функционирование объекта в соответствии с требованиями технологического процесса. В системе автоматического управления функ­ция контроля отсутствует. Объект может контролироваться другой системой.

3) САР—системы автоматического регулирования; САР обеспечивает поддержание заданного значения параметров ТП. В системе автоматического регулирования осуществляются функции управления и контроля технологического процесса.

Работа системы автоматического контроля основана на измерении параметров объекта (постоянно, через заданные промежутки времени или при достижении ими определённого уровня) и передачи информации об их величине на пульт контроля.

При работе системы автоматического контроля контролируемая величина х объ­екта О измеряется измерительным элементом ИЭ и поступает на управляющий элемент УЭ. В нём формируется сигнал и, подаваемый на воспроизводящий элемент ВЭ.

Рис.  .1. Общая функциональная схема системы автоматического контроля.

Последний фиксирует результаты контроля в форме, удобной для оператора. Для этого используются приборы, соответствующие требованиям системы контроля.

В качестве примера реализации на рис. 9.2 приведена принципиальная схема контроля уровня жидкости в емкости.

Рис.  .2. Пример реализации системы автоматического контроля.

Контролируемым параметром в этой системе является уровень Н, например, воды в баке. Функции измерительного элемента выполняет металлический электрод (датчик) В, установленный на высоте, соответст­вующей заданному значению уровня. Управляющий блок представлен электромагнитным реле К, воспроизводящий элемент — сигнальной лампой HL. Когда вода поднимается до уровня установки электрода В, по обмотке реле от источника U₁   будет проходить ток. Контакт реле замкнется и подключит к источнику U₂ сигнальную лампу.

В зависимости от назначения системы автоматического контроля подразделяются:

Системы автоматической сигнализации критического или заданного состояния объекта;

Системы автоматической защиты (отключения);

Индикаторные системы — выдача непрерывного или дискретного сигнала о состоянии объекта управления на пульт оператора.

Работа системы автоматического управления основана на выполнении заданной программы управления. Функции задатчика могут выполняться вычислительной машиной, релейным или программным устройством.

Программа управления размещена в задающем элементе ЗЭ, который формирует закон ее изменения во времени. 

Рис.  .3. Общая функциональная схема системы автоматического управления.

Управляющий элемент УЭ воспринимает сигнал задатчика, преобразует его и выдает командный сигнал на вход исполнительного элемента ИЭ, которое вырабатывает управляющее воздействие, прикладываемое ко входу объекта. Последнее изменяет количество энергии или вещества, подводимого к объекту, обеспечивая этим изменение его состояние в соответствии с заданием.

Воздействия z, изменяющиеся при работе системы и нарушающие требуемую функциональную связь между х₃  и х, являются возмущающими.

В данном примере реализации САУ закон изменения скорости двигателя задан формой профиля диска ПД (рис, б).

Рис.  .4. Пример реализации системы автоматического управления (а) и программа изменения скорости (б)

При вращении диска его радиус из-за смещения центра изменяется. В соответствии с изменяющимся радиусом перемещается движок реостата, изменяя напряжение задания U_з управляющего элемента УЭ (обмотки возбуждения генератора постоянного тока). Следовательно, генератор постоянного тока как исполнительный элемент ИЭ вырабатывает управляющее воздействие — выходное напряжение U_R. Напряжение генератора U_R подаётся на вход объекта О, которым является двигатель постоянного тока. Скорость двигателя пропорциональна величине входного напряжения U_R и изменяется в соответствии с его изменениями. 

Недостаток САУ — малая точность выполнения заданного закона управления из-за отсутствия контроля результата. Поэтому такие системы в основном применяют для обеспечения требуемой последовательности рабочих операций.