Основы автоматики и микропроцессорной техники

Достижение требуемых значений параметров, определяющих желаемый ход процесса в том или ином технологическом агрегате без участия человека, осуществляется устройством автоматического регулирования.

Любые технологические процессы представляют собой протекающие во времени процессы преобразования материалов или энергии, т. е. являются, таким образом, процессами динамическими и характеризуются определенными физическими величинами. Для обеспечения требуемого режима работы технологического агрегата эти величины необходимо поддерживать или изменять по тому или иному закону.

Физические величины, определяющие ход технологического процесса, называются параметрами технологического процесса.

Установленный режим работы любого технологического агрегата обычно нарушается внешними воздействиями. Их называют возмущениями (или помехами). Независимо от природы этих возмущений ясно, что их вредное влияние на технологический процесс должно быть скомпенсировано соответствующим управляющим (регулирующим) воздействием, вырабатываемым специальным регулирующим устройством или задаваемым оператором. Подобные воздействия, как полезные (регулирующие), так и вредные (помехи) называют входными величинами. Значения и изменения входных величин определяют ход процесса, т. е. значения и изменения выходных величин.

Классификация АСР.

1) По назначению (по характеру изменения задания):

- стабилизирующая АСР - система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать регулируемую величину на постоянном значении (x = const);

- программная АСР - система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять регулируемую величину в соответствии с заранее заданной функцией (x  изменяется программно);

- следящая АСР - система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять регулируемую величину в зависимости от заранее неизвестной величины на входе АСР (x = var).

2) По количеству контуров:

- одноконтурные - содержащие один контур,

- многоконтурные - содержащие несколько контуров.

Элементы автоматики чрезвычайно разнообразны по выполняемым функциям, конструкции, принципу действия, характеристикам, физической природе преобразуемых сигналов и т.д.

1) В зависимости от того, как элементы получают энергию, необходимую для преобразования входных сигналов, они делятся на:

- пассивные элементы автоматики – это элементы, у которых входное воздействие преобразуется в выходное воздействие за счёт энергии входного сигнала;

- активные элементы автоматики для преобразования входного сигнала используют энергию от вспомогательного источника.

2) В зависимости от энергии на входе и выходе элементы автоматики подразделяются на:

- электрические;

- гидравлические;

- пневматические;

- механические;

- комбинированные.

3) По выполняемым функциям в системах регулирования и управления элементы автоматики подразделяются на:

- датчики;

- усилители;

- исполнительные устройства;

- реле;

- вычислительные элементы;

- согласующие элементы.

Датчики воспринимают поступающую на их вход информацию об управляемой величине объекта управления и преобразуют её в форму, удобную для дальнейшего использования в устройстве автоматического управления. Большинство датчиков преобразует входной неэлектрический сигнал в выходной электрический сигнал.

Усилители - это элементы автоматики, которые осуществляют количественное преобразование, усиление мощности входного сигнала. В некоторых случаях одновременно с количественным преобразованием, усилители осуществляют и качественное преобразование.