|
Автоматика кажется сравнительно новым понятием, однако первые промышленные автоматические устройства появились уже в 18 - 19 веках. Слово "автоматика" возникло на основе теории автоматического регулирования, основные принципы которой заложенны в работах Дж. К. Максвела в 1868 году, позднее ее развивали И. Вышнеградский, А. Стодола и др. Сначала это учение опиралось на теоретическую механику, затем на теорию электрических цепей. В наше время с помощью ЭВМ автоматизировать можно все, что угодно, даже винтовой домкрат, но и сейчас мы кратко рассмотрим как развивалась эта область. Как отдельную, относительно независимую область техники, автоматику признанали на Второй мировой энергетической конференции в Берлине в 1930 году.
Усовершенствование и развитие технических средств привело к появлению комплексных сложных систем, что выдвинуло к автоматике, как к научной дисциплине, новые требования, необходимость сотрудничать со многими техническими дисциплинами. Кроме того потребовалось направление в науке, которое бы определяло сходство между процессами в машинах и живых организмах с цель создания наиболее удобных человеку устройств и приборов, в дальшейшем эта потребность вылилась в новую науку об информации - кибернетику.
Под понятием "автоматическое" или "автоматизированное" устройство - то для работы которого не требуется активной деятельности человека. Он только нажимает какую-то кнопку или задает программу и или запускает механизм - и действие осуществляется. Первым подобным устройством, которое появилось в России в 20-е годы 18 века стал автоматический суппорт для токарно - копировальных станков. Его изобретателем был был А. Нартов. затем уже известный инженер И. Ползунов в 1765 году создал регулятор уровня воды для парового котла. А во Франции уже в 1808 году появился ткацкий станок с программным управлением через перфокарты.
Достижения науки 19 века, особенно успехи ее в использовании электричества привели к появлению электрических автоматов. В 1832 году появился телеграф и электромеханическое реле (устройство для размыкания отдельных участков электрической цепи при определенных заданных параметрах).
В 1887 году К. Мосцицкий создал проект одной из первых автоматических телефонных станций. Также в 80-е годы 19 века Ф. Балюкевич, В. Тагайчиков и другие изобрели устройства сигнализации на железнодорожном транспорте. С тех пор началось достаточно активное развитие автоматики, появлялись принципиально новые устройства. В 1930 году по решению Г. Кржижановского организовали комитет для управления работами по автоматизации в энергетике. В 1935 году создали Комиссию телемеханики и автоматики для регулирования и координации научно-исследовательских работ в данной области.
В 1928 -1941 гг. основываются первые заводы по изготовлению приборов и аппаратуры автоматики.
После войны развитие продолжалось и к 50-м годам автоматизация производства коснулась всех важнейшех отраслей народного хозяйства. С тех пор данная сфера развивалась бурными темпами вплоть до наших дней, где она продолжает свое совершествовование.
Появились промышленные роботы и целые ротоботехнические комплексы, где участие человека вообще сведено у нулю: роботы сами проектируют, изготавливают, контролируют, работают согласно заложенных алгоритмов. Например, почти на всех современных конвейрных производствах неустанно трудятся роботы, как нельзя лучше подходящие для монотонной однообразной работы.
В большинстве технологических операций именно электропривод является основным источником движения и энергии.
Автоматизация технологического процесса включает в себя 3 основных пункта: - Автоматизация управления
- Автоматизация контроля работы
- Автоматизация защиты
Автоматизированная система управления приводом содержит такие элементы, как приемник, промежуточное и исполнительное устройство.
Принимающие элементы - датчики - воспринимают определенные величины (напряжение, температуру, влажность) и преобразуют их в электрические.
Промежуточные элементы усиливают и возможно - преобразовывают полученные от датчиков сигналы и распределяют их между несколькими цепями.
Исполняющие элементы, получив импульсы от промежуточных, меняют режим работы, в соответствии с полученными сигналами.
Во время работы привода механическая энергия, генерируемая двигателем, расходуется на движение элементов станка, осуществляемого производственную операцию.
Основные свойства электрического привода определяются такими характеристиками его двигателя: - зависимости скорости от момента - механическая характеристика;
- зависимостью скорости двигателя от параметров тока - скоростная характеристика;
- зависимость вращающего момента от тока - моментная характеристика;
- зависимость скорости двигателя от регулирующей величины (напряжения, частоты) - регулировочная характеристика
Системы управления приводами могут иметь различные виды управления: - Стабилизирующее управление, для поддержания постоянства системы, работающей в определенном режиме.
- Программное управление, управление для изменения управляемой координаты по заданной программе. Различие постороения подобных систем соответственно определяется различием заданных алгоритмов.
- Следящее управление, для изменения управляемой координаты по заранее неизвестному закону, который зависит от каких-то внешних или внутренних факторов. Представляют собой системы регулирования положения рабочего органа.
|
