2.1. Общие сведения о системах автоматизации

Под управлением в технических системах подразумевается процесс осуществления воздействий соответствующих алгоритму управления.

Под алгоритмом управления понимается совокупность предписаний, определяющая характер. воздействий извне на управляемый объект с целью выполнения им заданного алгоритма функционирования.

Алгоритм функционирования представляет собой совокупность предписаний для правильного выполнения технического процесса в каком-либо устройстве или совокупности устройств (системе).

В широком смысле под алгоритмом понимается предписание, определяющее содержание и последовательность операций, переводящих исходные данные в искомый результат.

Управляемым объектом называется устройство, осуществляющее технический процесс, нуждающийся в оказании специально организованных воздействий извне для выполнения его алгоритма функционирования.

Автоматическое управляющее устройство осуществляет воздействие на управляемый объект в соответствии с алгоритмом управления.

Управляемый объект и автоматическое управляющее устройство составляют автоматическую систему управления. Часть автоматической системы, на которую непосредственно подается внешнее воздействие, называется входом, а та часть системы, которая в соответствии с алгоритмом функционирования непосредственно осуществляет процесс управления — выходом.

Автоматическая система испытывает влияние внешних и внутренних планируемых и непланируемых воздействий.

Под внешним понимается воздействие внешней среды, а под внутренним — воздействие одной части автоматической системы на другую.

Автоматическое управление объектом в соответствии с алгоритмом функционирования осуществляется планируемым воздействием. Величина, характеризующая планируемое входное воздействие, называется задающей величиной.

Величину, характеризующую планируемое выходное воздействие управляемого объекта, называют управляемой величиной. По своей природе она может быть различной: механической, электрической, тепловой,- световой, акустической и т.д. Значение управляемой величи­ны, предусмотренное алгоритмом функционирования, называется предписанным, а измеренное (фактическое) — действительным.

Непланируемым называют воздействие, которое не предусмотрено алгоритмом функционирования. Обычно непланируемое воздействие вызывает ухудшение или нарушение работы системы автоматического управления. Различают воздействие управляющего устройства па управляемый объект и, наоборот, воздействие управляемого объекта на управляющее устройство. В первом случае воздействие называется управляющим, а во втором — контрольным.

Передача воздействий от внешней среды к автоматической системе или от одной части системы к другой осуществляется по определенному пути, называемому цепью воздействия.

В основу классификации автоматических систем по­ложен характер алгоритма функционирования и харак­тер алгоритма управления.

Взависимости от алгоритма функционирования автоматические системы разделяются па три вида: стабилизирующие, программные и следящие.

В стабилизирующей системе алгоритм функционирования содержит предписание поддерживать управляемую величину постоянной. Стабилизирующая система в статическом режиме характеризуется уравнением

где — постоянная, равная предписанному значению;

— управляемая величина;

— отклонение управляемой величины, зависящее от входного воздействия. Величинуназывают статической ошибкой. Для оценки величины отклонения служат коэффициент (степень) неравномерности

и коэффициент статизма

где и– номинальные значения входной и выходной величин;

и— значения выходных величин, соответствующие входным величинами

Начало процесса может обеспечиваться также соответствующими датчиками. Например, насосный агрегат включается, когда уровень воды в водозаборном сооружении Достигает определенной величины, работает до тех пор, пока не откачает воду и не установится новый, заранее заданный режим, а затем отключается. Весь процесс протекает без участия человека.

Примером более сложного процесса является управ­ление насосными станциями перекачки. В этом случае автоматические устройства решают логические задачи. На основе полученной информации они выбирают опти­мальную комбинацию действующих агрегатов, чтобы при минимальном количестве переключений обеспечить режим канала и работу станции с оптимальным к. п. д.

Автоматический контроль применяется для сигнализации определенных, заранее установленных положений объектов или технологических параметров, а также для измерений контролируемых величин. Как было показано учет и контроль за водозабором и водораспределением является необходимым мероприятием для правильной эксплуатации оросительных систем.