>>

Автоматизация производственных процессов и роль в них измерений

Автоматизация производственных процессов – такая организация этого процесса, когда все технологические операции осуществляются автоматически с помощью специальных технических средств без участия человека.

Различают автоматизированные производства, где предусмотрено частичное участие человека.

Различают виды автоматизации и соответствующие системы: Автоматический контроль (система автоматического контроля) Автоматическое регулирование ( система автоматического регулирования) Автоматическое управление (система автоматического управления)

Система автоматического контроля (САК)

Контроль – определение соответствия какой-либо величины заданной норме (заданию).

САК в простейшем случае – измерительная система, которая в непосредственном технологическом потоке позволяет получить информацию о некотором измеряемом параметре Хвых объекта автоматизации (АО).

Измерительная система содержит датчик, который преобразует измеряемый параметр Хвых в некоторую величину ( сигнал измерительной информации) У, удобный для хранения, обработки и передачи (напряжение, ток, давление…). Датчик соединен каналом связи со вторичным прибором – показывающим прибором или компьютером. Оператор может по шкале этого прибора наблюдать значение параметра и сравнивать его с заданным значением Увых.зд. Это и есть операция контроля.

Система автоматического регулирования

Регулирования какого-либо параметра работает так – с помощью датчика измеряется текущее значение регулируемого параметра объекта Хвых., датчик преобразует этот параметр в некоторый сигнал У, связанный со значением выходного параметра зависимостью(1). Это текущее значение сигнала поступает в специальное вычислительное устройство, которое называют автоматическим регулятором и также поступает во вторичный прибор, по показаниям которого оператор может наблюдать текущие значения регулируемого параметра.

Одновременно, в регулятор от за датчика подается вторая величина Узд, которая является однородной с величиной У. Она несет информацию о заданном значении непрерывного параметра и связана с этим значением зависимостью (2). Величина У называется «переменная», а величина Узд – задание. В регуляторе вычисляется разность двух названных величин (3), которая называется отклонением. К-коэффициент преобразования (передачи). Регулятор осуществляет какую-либо принятую операцию над отклонением, её называют законом регулирования и вырабатывает некоторый выходной сигнал, который называют регулирующим воздействием Z. Этот сигнал поступает на исполнительный механизм, которая изменяет подачу энергии или материи Хвх в объект регулирования до тех пор, пока выходное значение регулируемого параметра не достигнет заданной точности, заданного значения.

Система автоматического управления (РИС 2)

Современные технологические процессы обычно реализуются в большом числе технологических аппаратов, соединенных так, что обеспечивается производство требуемых продуктов. В объект автоматизации (ОА) поступает сырье, реагенты с помощью систем стабилизации (см ниже) поддерживаются значения режимных параметров. В результате проведения процесса получают ряд продуктов П1, П2…. Как видно из схемы, информация о режимных параметрах получается с помощью множества датчиков Д1-Дн. Сигналы датчиков поступают к регулятору Р1-Рн, а последний изменяет подачу сырья или энергии в ОА с помощью исполнительных механизмов. Так достигается стабилизация процесса. Функции управления на операторе, который на основе своего опыта так изменяет устав (задания) регулятора, что в результате проведения процесса получается результат, который сформулирован руководством предприятия. Желание формализовать субъективный опыт оператора после появления вычислительных машин. Способных работать на процессах, вызвало проведение большого числа работ, целью которых является создание математических моделей отдельных аппаратов и процессов в целом, который машина могла бы использовать для исправления.

Кроме этого надо сформулировать цель управления – критерии. Например – максимальный выпуск продукта…. Имея данную информацию, а также сведения об ограничениях значений параметров для отдельных аппаратов после разработки алгоритма управления, можно управлять объектом без участия человека. То есть УВМ, собирая данные о текущих значениях параметров, решает задачу оптимизации и изменяет самостоятельно устав регулятора. Такое управление называется супервизерным.

(Рисунок 3). Система прямого цифрового управления.

В отличии от предыдущей системы в этой системы нет вторичных приборов, регулятор, А информация от датчиков поступает непосредственно в управляющую машину, которая в соответствии с принятыми законами для каждого канала осуществляет управление исполнительным механизмом и добивается стабилизации режимных параметров. Этой же управляющей машине поручается управление технологическим процессом при наличии мат. Модели процесса, критериев управления, ограничения, как и в предыдущей схеме. Цифровая часть лишь сама вычислительная машина. Наиболее гибкой и надежной является первая из рассмотренных систем управления.

Во всех рассмотренных системах автоматизации определяющая роль принадлежит системам измерения, которые входят как в системы контроля, системы регулирования и системы управления.

Повторить: типы средств измерения, метрологические характеристики средств измерения.

| >>
Источник: Автоматизация производственных процессов. Лекции. Часть 1. 2011

Еще по теме Автоматизация производственных процессов и роль в них измерений:

  1. РАЗВИТИЕ НОТОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ
  2. СОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
  3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ФИНАНСОВОГО МЕНЕДЖМЕНТА
  4. Глава VI ФИЛОСОФИЯ ТЕХНИКИ
  5. § 5. КОМПОНЕНТЫ ОБЩЕСТВЕННОЙ ЖИЗНИ
  6. Автоматизация производственных процессов и роль в них измерений