Классификация систем автоматики

1. По назначению системы автоматики подразделяются на:

- системы автоматического управления (САУ);

- системы автоматического контроля (САК);

- системы автоматического регулирования (САР).

Системы автоматического управления (САУ) производят смену технологических операций или их составных частей, изменение режимов работы технологического оборудования, хода технологического процесса в определенном порядке. Простейшие САУ работают по заранее установленному плану - программе без контроля параметров технологического процесса, режимов работы оборудования, т.е. по безрефлексной разомкнутой схеме. При автоматическом управлении исполнительными механизмами управляющие воздействия вводятся в заранее заданные моменты времени или при заранее выбранных условиях без контроля выходных величин объекта, независимо от их значения, т.е. автомат обеспечивает своевременное начало, необходимую последовательность и прекращение отдельных операций технологического процесса иди цикла работы машины.

Работа системы автоматического управления заключается в том, что входной сигнал с блока ввода и считывания программы подается в управляющее устройство (УУ), которое вырабатывает сигнал, необходимый для работы исполнительного механизма (ИМ). Последний воздействует на регулирующий орган РО, изменяя нужный параметр в объекте (О) для поддержания нормального хода технологического процесса. Автоматическому управлению поддаются процессы, которые заранее определены (запрограммированы). Например, программа включения уличного освещения, управление температурой печи в зависимости от заданной температуры под ковку заготовок.

САУ могут входить в САР.

Системы автоматического контроля предназначены для автоматического контроля за состоянием тех. процесса, режимом работы оборудования, машин, механизмов.

Контроль параметра в объекте (0) производится при помощи датчика (Д) и измерительного прибора (ИП). Датчик преобразует измеряемый параметр в сигнал, удобный для передачи на расстояние, который усиливается усилителем (У). Преобразованный и усиленный сигнал поступает в измерительный прибор (ИП), который показывает значение контролируемого параметра, т.е. обработка первичного сигнала от датчика осуществляется без участия человека (автоматически).

Система автоматического регулирования качественно изменяет ход технологического процесса или работу механизма по определенному закону или поддерживает постоянным определенный параметр процесса. Схема автоматического регулирования является рефлексной замкнутой в отличие от схем автоматического контроля и управления.

Регулируемый сигнал , поступающий от датчика (Д), регистрируется измерительным прибором (ИП) и через датчик регулятора ДР поступает в элемент сравнения ЭС. Здесь он сравнивается с сигналом , поступающим из программного блока. При равенстве этих сигналов на все последующие элементы схемы сигнал не подается и регулирующий орган не изменяет своего положения.

При отклонении сигнала от датчика задаваемого в ту или иную сторону на выходе элемента сравнения возникает возмущающее воздействие . Этот сигнал рассогласования поступает на вход усилителя (У). Сигнал , усиленный в регуляторе, приводит в действие исполнительный механизм ИМ, который изменяет положение рабочего органа (РО). Последний воздействует на объект регулирования до тех пор, пока сигнал рассогласования не устранится.

Систему автоматического регулирования можно представить в виде совокупности САК и САУ.

2. По принципу действия - рефлексные и безрефлексные

Безрефлексные – простейшие системы. Они выполняют последовательную смену операций без выбора возможных вариантов и без проверки исполнения. Они не реагируют на среду, в которой протекает процесс. Они перерабатывают один поток информации. Важнейшими их представителями являются машины-автоматы, автоматические линии и т.п. Рефлексные (зависимые) системы автоматики воздействуют на процесс в зависимости от значения или изменения заранее выбранной физической величины (параметра), определяющей протекание процесса. Для функционирования рефлексной системы необходимо не менее двух потоков информации.

3. По цепи передачи сигналов -замкнутые или разомкнутые.

При разомкнутой цепи воздействия управляющая система реагирует на входные и возмущающие воздействия без получения информации о значениях регулируемых параметров и, следовательно, без сопоставления результатов своей работы с заданием и без возможности ее корректировки (системы автоматических турникетов, система обеспечения заданного теплового режима в помещении в зависимости от температуры наружного воздуха и.т.).

При замкнутой цепи воздействия управляющая система получает информацию о значениях регулируемых параметров, сопоставляет эти значения с требуемыми и корректирует на этой основе свою работу. Это замыкание цепи воздействия осуществляется при помощи обратной связи от управляемой системы к управляющей.

Рефлексная замкнутая.

4. По числу обратных связей - одноконтурные, многоконтурные

5. По характеру математического описания статических динамических режимов подразделяются на линейные и нелинейные. Линейные описываются в статике линейными алгебраическими уравнениями, а в динамике - линейными дифференциальными уравнениями.

6. По характеру управляющего воздействия - системы автоматической стабилизации, системы программного управления, следящие системы.

7. По характеру связи между входной и выходной величинами -непрерывные и прерывистые(дискретные, импульсные и релейные). В непрерывных СА между выходными и входными величинами существует непрерывная функциональная зависимость. В прерывистых непрерывному изменению регулируемого параметра соответствует выходная величина в виде:

- последовательности импульсов, амплитуды, длите6льности и частоты повторений, которые зависят от значения входной величины

- скачкообразного сигнала, который появляется лишь при определенных значениях входной величины (реле)

8. В зависимости от источника энергии:

- электрические

- пневматические

- гидравлические и т.д

Помимо перечисленных возможны и другие признаки классификации.

Дата добавления: 2015-08-09