Что понимают под автоматическим управлением

1. Понятие об автоматическом управлении. Классификация сау.

1. Управление технологическим процессом. Регулирование.

1.1 Понятия управления и регулирования технологическим процессом

Совокупность операций, необходимых для пуска и остановки процесса, а также для поддержания или изменения в требуемом направлении величин, характеризующих процесс, называется управлением. Совокупность операций управления, которые относятся к поддержанию или изменению показателей процесса, представляют собой регулирование.

На графике представлено, что все 3 участка – это управление, и лишь второй участок – это регулирование.

Рабочие операции – это действия, непосредственно необходимые для выполнения технологического процесса в соответствии с теми физическими законами, которые определяют существо процесса, например, прокатка металла, транспортировка изделий и т.п. Рабочие операции создаются человеком искусственно и сами по себе не протекают так, «как надо». По этой причине рабочими операциями необходимо управлять.

Операции управления – это действия, которые обеспечивают начало, порядок следования, конец операций; выделяют необходимые ресурсы; задают нужные параметры самому процессу (скорость, температуру, давление и др.).

1.2 Объект регулирования

Важнейшими понятиями теории автоматического регулирования являются объект регулирования (ОР), управляющее устройство (или регулятор – Р), управляющие и возмущающие воздействия.

Состояние ОР может быть представлено системой дифференциальных уравнений, которые описывают его физическую природу и образуют математическую модель объекта. В других случаях его свойства описываются статическими и динамическими характеристиками или иным способом. В общем виде ОР можно представить схемой, на которой указаны: регулируемые переменные (выходные координаты) y₁…y_n, возмущающие воздействия (возмущения) z₁…z_k, управляющие (входные) воздействия x₁…x_m, а также промежуточные (внутренние) координаты u₁…u₂.

Рассмотрим в качестве объекта регулирования асинхронный двигатель, приводящий в движение центробежный водяной насос. В качестве регулируемой координаты выберем угловую скорость n вращения вала АД, в качестве управляющего воздействия f – частоту напряжение на статоре. Однако, слишком низкая частота приведёт к насыщению магнитной системы АД и, следовательно, к недопустимо большому току намагничивания, перегреву изоляции и даже к выходу АД из строя. Поэтому в регулируемых по скорости асинхронных электроприводах в качестве управляющих воздействий выбирают и частоту f и напряжение на статоре U. В качестве возмущающих воздействий обычно принимают изменение момента статической нагрузки M_c и колебания напряжения ΔU_c питающей сети. В некоторых случаях есть опасность появления значительных перегрузок электропривода. Тогда полезно следить за величиной тока статора I, которую удобно представить промежуточной регулируемой переменной.

Структура системы

Классификация систем автоматического управления

Все существующие системы автоматического управления можно классифицировать следующим образом:

1) По принципу управления:

-САУ по возмущению; -САУ по отклонению; -комбинированные САУ.

2) По алгоритму функционирования:

-системы стабилизации (g(t)=const – надо получить конкретное выходное значение); -системы программного управления [g(t) – заданная f(t), надо получить заранее известную функцию]; -следящие системы (g(t) – неизвестная функция; нам нужно корректировать значение во время работы).

3) По характеру функционирования:

-обычные; -адаптивные; -самонастраивающиеся; -экстремальные; -самоорганизующиеся.

4) По виду сигналов:

-непрерывные; -дискретные; -цифровые; -релейные; -импульсные.

5) По виду математического описания:

-линейные; -стационарные (неизменная выходная величина); -нестационарные;

6) По количеству координат объекта управления:

-одномерные; -многомерные; -связанного управления; -несвязанного управления

7) По энергии, используемой для перемещения регулирующего органа:

-САУ прямого управления (Р и ОР связаны напрямую); -САУ непрямого управления

Автоматизированная система управления: сфера применения и принципы работы

Ускорение производственных процессов порождает ускорение управления ими. Автоматизированная система – это передовая технология управления, что позволяет свести потери к минимуму.

Автоматические и автоматизированные системы управления имеют простую схему работы: с помощью управления происходит сбор информации, обработка и вывод в виде специального указания. Она заменяет человеческий труд, хотя необходим персонал для управления и обслуживания аппаратов.

Стоит ли автоматизировать работу?

Автоматические и автоматизированные системы управления различаются вовлечением человека в работу. В первом случае весь функционал полностью работает без человеческого вмешательства. Во втором – обслуживающий персонал взаимодействует с помощью специального управления.

ГорИнКом занимается проектированием, поставкой и изготовлением автоматических и автоматизированных систем управления. Существует несколько мнений насчет автоматических и автоматизированных систем управления.

Некоторые люди имеют негативное мнение о модернизации производства. Они считают, что нужно повышать эффективность труда. Ведь в первом случае появляется безработица, падает покупательская способность и теряются средства к существованию. Но рабочий день остается неизменным при увеличении ответственности.

В ответ на критику об автоматических и автоматизированных систем управления имеется ряд специальной аргументации, об охране окружающей среды и реализации принципов Устойчивого Развития от проекта «Венера».

Автоматические и автоматизированные системы управления обрабатывают гигабайты специальной информации. Это важно для крупных компаний, которые имеют широкую географическую расположенность.

Они управляют как внутренними ресурсами организации, так и внешними. Единое пространство между всеми подразделениями компании создает условия для рационального распределения ресурсов.

Использование автоматизированных систем управления наглядно видно при покупке проездных билетов. База обрабатывает запрос и выдает результат о количестве свободных мест на определенную дату.

Цели и виды автоматизации процессов

Цели автоматических и автоматизированных систем управления направлены на решение следующих проблем:

• предоставление данных тому, кто принимает решение;
• ускорение работы;
• уменьшение решений, которые необходимо принимать человеку;
• улучшение дисциплины и качества проверки;
• повышение оперативности работы;
• уменьшение издержек;
• улучшение качества принимаемых решений.

Цикл работы непрерывный или периодический. Качество управления оценивают благодаря трем показателям:

• выбор эффективного решения;
• своевременность;
• возможность его реализации.

Существует несколько видов управления.

Чаще всего используются следующие:

• автоматизированная система управления производством, которая решает проблемы управления и контроля процессами в разных сферах;
• автоматизированная система управления технологическим процессом, что решает задачи производства, включая логистику;
• автоматизированные системы управления дорожным движением управляют потоками машин и пешеходах на дорогах и магистралях.

Работа с автоматизированной системой управления имеет дополнительные преимущества: расчет себестоимости, остатка и оборотов, планирование состояние склада, интеграция с оборудованием.

Система имеет три составляющих:

• программный интерфейс, с помощью которого работник вводит данные, управляет системой и получает отчеты;
• сервер базы данных, где хранится и обрабатывается информация;
• программы обработки, что передают пользователю данные с помощью интерфейса и презентаций.

Классификация

В промышленном производстве выделяют следующие классы автоматических и автоматизированных систем управления.

• Децентрализованная. Необходима в структурах, где автоматизируются независимые объекты.
• Централизованная. Подходит для единого органа управления. Среди ее достоинств – это взаимодействие информации, вероятность изменить вводные данные, большая эксплуатационная эффективность. К недостаткам относят высокая потребность безопасности и продуктивности, большая протяженность каналов связи при рассредоточении объектов.
• Центральная рассредоточенная. Она сохраняет способность централизованного управления. Ее преимущества – это уменьшение запросов к проверке и менеджменту без снижения качества. Минусы системы управления: сложные информационных процессов, избыточность техники и сложность синхронизации.
• Иерархическая структура. Применяется для холдингов, где автоматические и автоматизированные системы управления не могут работать на одном уровне. По мере увеличения количества информации создается иерархия задач.

Автоматические и автоматизированные системы управления подчиняются единому стандарту. Любой сотрудник, имеющий полномочия, может работать с базой. С помощью автоматических и автоматизированных систем управления контролируют уровень работы персонала и другие показатели.

Особенности работы АСУ

Автоматизированная система управления производством обеспечивает реализацию всех процессов на каждом этапе работы предприятия с минимальным участием человека. Составной частью автоматизированных систем управления производством есть управление процессами, складом, освещением и т.д.

Управление складом

Оптовым организациям незаменима автоматизированная система управления складом. Она ведет учет таких операций:

• прием и отгрузка продукции;
• перемещение;
• инвентаризация;
• списание;
• оприходование.

Автоматизированная система управления складом обеспечивает рациональное движение техники по территории склада. Схема работы состоит из нескольких этапов:

1. описание физических характеристик склада, техники и габариты оборудования;
2. выделение зон на территории склада;
3. маркировка поступающих грузов с помощью штрих-кодов;
4. оснащение работников склада и погрузочной техники персональными ПК для ввода-вывода данных;
5. расчет введенных данных;
6. вывод на экран места для расположения товара на складе в виде презентаций.

С помощью услуг ООО ГОРИНКОМ автоматизировать систему управления складом можно в любом городе РФ.

Управление освещением

Телеуправление технологическими объектами городского освещения невозможно без автоматизированной системы управления наружным освещением.

Благодаря ей обеспечивается экономический эффект, который можно проследить по таким показаниям:

• соблюдение графика работы;
• обратная связь о включении требуемого режима;
• дистанционный контроль;
• установка графика работы по районам;
• учет энергии.

Управление движением на дорогах

Автоматизированные системы управления дорожным движением созданы для безопасного передвижения на дорогах. Основная задача – это координированное управление дорожным движением.

С его помощью уменьшается время нахождения машины в пути, влияние на экологию и повышается уровень безопасности.

Принцип работы автоматических и автоматизированных систем управления состоит в том, чтобы координировать работу светофоров. Автомобиль движется по графику и во время прибытия к очередному светофору, на нем включается зеленый свет. Благодаря четко построенному маршруту уменьшается время пребывания машины в дороге.

В состав автоматизированных систем управления дорожным движением входят центральный пункт управления, каналы связи и периферийные объекты. Центральный управленческий пункт координирует работу, каналы связи передают информацию между остальными составляющими, а периферия собирает информацию и выполняет указания.

Основные преимущества автоматизированных систем управления дорожным движением:

• экономическая эффективность в республиканских масштабах;
• информативность для участников дорожного движения;
• надежность, которая заключается в том, что каждый модуль автоматических и автоматизированных систем управления может работать автономно;
• простота эксплуатации, что определяется в безостановочной работе – «режим 24/7» и минимальных знаниях для обслуживании;
• безопасность, которая прослеживается в том, что каждый пользователь имеет право вводить только те данные, на которые у него есть полномочия.

С помощью автоматизированных систем управления, созданных ГОРИНКОМ достигли таких результатов:

• оптимизация передвижения транспортного средства по маршруту;
• сокращение транспортных задержек;
• повышение скорости движения;
• улучшение экологического состояния города за счет уменьшения остановок автомобиля.

Автоматизированной системой управления пользуются и государственных структурах, и в учебном процессе. Область их применения широка. ГОРИНКОМ имеет несколько презентаций по работе.

Классификация автоматических и автоматизированных систем управления осуществляется по нескольким принципам: