Методические указания и задания для домашней контрольной работы для учащихся заочного отделения специальность: 2-360531 «Машины и оборудование лесного хозяйства и лесной промышленности» (стр. 2 из 8)
Методические рекомендации по изучению дисциплины
Введение (1 час)
Задачи предмета, объем и план изучения. Рекомендуемые учебные пособия. Основные понятия в автоматизации производства. Значение автоматизации производства. Виды автоматизации. Краткая история развития автоматики лесной промышленности. Современные достижения науки и техники в области автоматизации. Применение микропроцессоров в лесной промышленности. Перспективы развития автоматизации в свете решений правительства.
Методические указания
При изучении этого учебного материала учащийся должен прежде всего усвоить:
1.Основные понятия и определения автоматики;
2.Понятие «автоматизация»;
3.Значение и задачи автоматизации производственных процессов в лесной промышленности;
4.Роль автоматизации в повышении производительности труда, повышении условий труда и культуры производства;
5.Решения правительства о совершенствовании технологии, внедрении комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, автоматизации управления цехами, предприятиями, объединениями и отраслями в целом;
6.Перспективы развития автоматизации в лесной промышленности;
В энциклопедическом словаре слову автоматика дается следующее определение: «Автоматика – техническая наука, разрабатывающая принципы построения автоматических систем и необходимых для них автоматических средств (элементов), методы анализа и синтеза этих систем».
За последние годы сфера влияния автоматики значительно расширилась и автоматика стала проникать даже в сферу социальной деятельности человека.
Автоматика стала фундаментом другой важной науки XX века – кибернетики, науки об управлении живой и не живой природы. Академик А.Н. Колмогоров так определяет
кибернетику: «Кибернетика занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и преобразовывать информацию и использовать её для управления и регулирования».
Многие учёные расчленяют кибернетику на три составных части: техническую, биологическую и социальную.
Началом развития автоматики как науки считается 1765 год, когда талантливый русский механик И.И. Ползунов создал первую в мире замкнутую автоматическую систему регулирования уровня воды в паровом котле.
Автоматика как любая наука, имеет свои понятия и термины, которые являются отражением накопленных в ней знаний.
Устройство, агрегат, машина называются автоматическими, если они выполняют свои основные функции без непосредственного вмешательства человека.
Внедрение автоматически действующих устройств в той или иной процесс (производственный процесс, процесс управления и др.) называется его автоматизацией.
Необходимым условием автоматизации является механизация. Сущность её заключается во внедрении машин в производственные операции, связанные с затратами физического труда.
При автоматизации машинам передаются функции управления и контроля. За человеком остаются лишь функции наладки, настройки и общего наблюдения за работой машин. В этом заключается одно из основных отличий автоматизированного производства от производства механизированного.
Методические указания разработаны в соответствии с программой, утвержденной Директором УО «ГГПК» 01.09.2207 г.
Литература
Л4, стр. 3-6.
Л1, стр. 3-6.
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое автоматика и автоматизация?
2. Значение автоматизации в лесной промышленности.
3. Чем отличается механизированное производство от автоматизированного?
РАЗДЕЛ 1 ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ (33 часа)
Тема 1.1 Общие сведения о системах автоматики и элементах
её составляющих (3 часа)
Структура и назначение отдельных систем автоматики. Функциональные схемы систем автоматического контроля, управления и регулирования.
Деление элементов автоматики по назначению и принципу работы. Понятия о датчиках, усилителях, стабилизаторах, запоминающих и исполнительных элементах. Основные характеристики элементов и их параметры.
Методические указания
В современной технике, в том числе и в лесной промышленности, используются различные автоматические устройства. Они состоят из разнообразных элементов,
выполняют различные функции, отличаются принципом действия, схемными и конструктивными решениями.
Среди многочисленных автоматических систем, функционирующих в различных отраслях современного промышленного производства, можно выделить три следующие класса систем:
АСУ – автоматическая система управления;
АСР - автоматическая система регулирования;
АСК - автоматическая система контроля.
Уяснив этот материал, учащийся должен себе чётко представлять и другие понятия автоматики, а именно: управляемый объект, управление, воздействие, сигнал, обратная связь, управляемая (регулируемая) величина (параметр) и другие.
Управляемый объект (объект регулирования) – это технический агрегат (двигатель, сушильная камера, генератор и т.п.), в котором осуществляется автоматическое управление (регулирование).
Управлением в технических системах называется преднамеренное воздействие на управляемый объект, обеспечивающее достижение определённых целей. Управлять объектом- это значит вырабатывать управляющие воздействие.
Управление в простейших системах часто называют регулированием. Если управляющее воздействие вырабатывается с участием человека, то такое управление называется полуавтоматическим, а системы – автоматизированными системами управления.
Автоматическим управляющим устройством (АУУ) называется устройство, осуществляющее воздействие на управляемый объект в соответствии с заложенным в нём законом управления. Обычно управляющее устройство воздействует на управляемый объект через орган управления. В простых случаях автоматическое управляющее устройство называют автоматическим регулятором.
Автоматической системой (системой автоматического управления или системой автоматического регулирования) называют совокупность управляемого объекта и управляющего устройства, взаимодействующих между собой в соответствии с законом (алгоритмом) управления.
Управляемой (регулируемой) величиной называют ту физическую величину (скорость, температура и т.п.), которая подлежит управлению (регулированию).
В качестве объекта автоматического управления может быть как отдельный механизм или агрегат, так и линия по выпуску определённой продукции.
Структурная схема разомкнутой АСУ представлена на рис. 1.1
Хо μ Хвых
Рис. 1.1 Структурная схема системы автоматического управления объектом
ЗУ – задающее устройство; ОУ – объект управления; Хо – задающее воздействии;
М – управляющее воздействие; Хвых – управляемый параметр
Автоматические системы управления с разомкнутой цепью воздействия, т.е. когда выход системы не связан непосредственно с её выходом, предполагают участие человека, который должен наблюдать за результатам управления и изменять задающие воздействие при необходимости.
Автоматические системы управления с замкнутой цепью воздействия, предназначенные для поддержания требуемых значений параметров, называются автоматическими системами регулирования (АСР). В таких системах функции человека по приёму, переработке и выдаче информации выполняет регулятор. Характерным для АСР является наличием обратной связи, передающей сигнал с выхода системы обратно на вход. Обратная связь позволяет сравнивать текущее, действительное значение регулируемого параметра с заданным и на основании их
несоответствия вырабатывать управляющее воздействие (рис 1.2).
Рис 1.2 Структурная схема системы автоматического регулирования:
ИУ – измерительное устройство
По цели воздействия на объект различают стабилизирующие, программные, следящие и оптимизирующие АСУ.
Автоматические системы контроля (АСК) обеспечивают эффективный контроль хода производственных процессов. Их задачей является количественная оценка параметров процесса при помощи контрольно – измерительных приборов. В АСК входят обычно объект контроля и контрольно – измерительные приборы (рис 1.3).
Хвых
Рис. 1.3 Структурная схема автоматической системы контроля
Показания контрольно – измерительных приборов оцениваются человеком. Часто при контроле отдельных параметров процесса возможна автоматическая сигнализация светом или звуком их выхода за допустимые приделы или остановка процесса в случае опасности.
Таким образом, автоматические системы способны осуществлять управление технологическими процессами или оборудованием, регулирование и контроль их параметров, сигнализацию об определенных значениях этих параметров, защиту оборудования от поломок и т.д.
Кроме приведённых выше классификаций, все системы автоматического управления могут быть подразделены на системы непрерывного действия, системы дискретного (импульсного) действия и системы релейного действия.
Системой непрерывного действия называется такая система, в каждом из звеньев которой непрерывному изменению входной величины во времени соответствует непрерывное изменение выходной величины.