ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ.
ВВЕДЕНИЕ
1. Содержание предмета, задачи изучения.
2. Исторические сведения.
1. "Автоматика", "автоматизация", "автоматические" – все эти слова происходят от одного корня – "автомат", что в переводе с греческого языка означает "самодействующий"
В нашем понимании в настоящее время "автомат" – устройство (приспособление, прибор, аппарат, машина), позволяющие осуществлять производственный процесс без непосредственного участия человека, но под его контролем.
Под термином "автоматизация" понимается применение и внедрение автоматических устройств, приводящих к освобождению человека от непосредственного участия в технологических процессах, т.е. труд человека по управлению производством заменяется работой аппаратов и машин.
Теоретическую и научную базу автоматизации составляет область знаний - автоматика. Или другими словами автоматикой называют отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения автоматических устройств и систем, выполняющие свои основные функции без непосредственного участия человека. Задачей автоматики является разработка, внедрение и эксплуатация средств, необходимых для управления техническими объектами без участия человека.
Телемеханикой называется отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения устройств, преобразующих информацию в сигналы и передающих их на расстояния по линии связи для измерения, сигнализации и управления без непосредственного участия человека.
|
|
|
Кибернетикой называют науку об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и их объединениях.
Задачей изучения предмета "Автоматика" является научиться умению:
- читать структурные и функциональные схемы автоматического управления;
- строить статические характеристики элементов систем;
- составлять схемы управления электроприводом;
- определять устойчивость и показатели качества регулирования;
- составлять дифференциальные уравнения звеньев автоматического управления;
- и т. д.
В результате изучения предмета студенты должны знать основные элементы и устройства систем автоматики, классификацию систем автоматики и телемеханики, принципы построения система автоматики и телемеханики, их структурные схемы, принципы построения микропроцессорной техники.
Изучение предмета базируется на знаниях, полученных по предметам "ТОЭ", "Основы промышленной электроники", "Электрические измерения", "Конструкционные и электротехнические материалы", "Основы информатики и вычислительной техники".
|
|
|
В свою очередь "Автоматика является базовым для изучения предметов "Системы управления электроприводами", "Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования", "Наладка электрооборудования".
2. К первым автоматическим устройствам можно отнести автоматический регулятор, изобретенный в 1765 году русским механиком И.И. Ползуновым. автоматический регулятор был установлен на Барнаульском заводе и осуществлял поддержание заданного уровня воды в котле паровой машины.
В 1785 году английский механик Джеймс Уатт сконструировал в своей паровой машине центробежный регулятор для поддержания постоянства частоты вращения. Принцип действия этих регуляторов оказался одним и тем же: они поддерживают заданное значение параметра не точно, а в некотором заданном диапазоне, поэтому и по настоящее время такой принцип регулирования называется принципом "Ползунова-Уатта"
Применение автоматических регуляторов на паровых машинах потребовало разработки теории их функционирования. Основоположниками теории автоматического регулирования являются русские ученые И.А.Вышеградский (в 1877 году опубликовал работу "О регуляторах прямого действия", где показал, что машина и регулятор во время работы образуют единую систему) и А.А. Ляпунов (в 1892 году опубликовал работу "Общая задача об устойчивости движения", в которой доказал возможности решения вопросов устойчивости регулирования), а также работы английского ученого Д.К.Максвелла (1868 год).
|
|
|
Развитие электротехники позволило использовать новые технические средства и расширить пределы действия устройств автоматического регулирования. Дальнейшее развитие получила теория автоматического управления, где особое значение имели работы англичанина Г.Найквиста и русских ученых А.В.Михайлова и А.А.Андропова (тридцатые годы 20 столетия).
Новое качественное развитие автоматика получила после создания электронных вычислительных машин, микропроцессорной техники, позволяющих быстро переработать получаемую информацию о процессах, которые происходят в системе. В современных сложных системах автоматики микропроцессорные системы включаются непосредственно в цепь автоматического управления. Такими системами автоматики могут быть, например, системы автоматического управления с автоматическим поиском оптимального режима работы управляемого объекта, которые в простейшем виде представляют собой самоприспосабливающиеся системы. Наиболее совершенной самоприспосабливающейся системой является живой организм. Поэтому в последнее время ученные работают в области кибернетики (математическая теория управления), большое внимание уделяют изучению процессов управления в живых организмах. Факт рождения науки кибернетики принято связывать с датой опубликования американским ученым-математиком Н. Винером его знаменитой книги "Кибернетика или управление и связь в животном и машине" (1948 год).
|
|
|
Основными предпосылками автоматизации являются:
- освобождение человека от физически тяжелой, опасной для здоровья, а также от повторяющейся нетворческой работы;
- расширение границ возможностей человека; которые часто не соответствуют требуемым решениям обработки, управления и контроля, а также скорости и точности протекания процессов.
В историческом плане процесс автоматизации производства имеет три основные периода:
1) автоматизация отдельных процессов производственного цикла;
2) комплексная автоматизация отдельных процессов;
3) переход от автоматизации отдельных процессов к комплексной автоматизации технологических линий и цехов.
Раздел 2. ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 472; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!