Основные понятия автоматического регулирования процессов. Автоматизация систем вентиляции. Описание технологического процесса

развитии технико-экономических предпосылок внедрения и использования автоматизации и соответственно в развитии технических средств автоматизации можно выделить три характерных периода: начальный этап, этап комплексной автоматизации и этап автоматизированных систем управления.

Начальный этап характерен избытком рабочей силы, низкой производительностью труда, малой мощностью агрегатов и установок. Поэтому наблюдение за объектом, принятие и исполнение управляющих решений осуществлялись с помощью человека. Автоматизация управления затрагивала только стабилизацию параметров повышенной аварийной опасности.

Второй этап – этап комплексной автоматизации. Теперь человек – оператор в управлении все больше занимается умственным трудом, выполняя разнообразные логические операции при пусках и остановках объектов, особенно при возникновении всевозможных непредвиденных обстоятельств и предаварийных и аварийных ситуаций, а также оценивая состояние объекта, контролируя и резервируя работу автоматических систем.

Третий этап развития автоматизации может быть  определен как этап автоматизированных систем управления (АСУ). На данном этапе становится целесообразной автоматизация все более сложных функций управления. Дополнительные устройства связи с объектом управления компьютеров образуют информационно-управляющий вычислительный комплекс, являющейся технической основой современной АСУ.

1.1 Основные понятия автоматического регулирования процессов

Автоматическое регулирование – это осуществление какого-либо процесса без непосредственного участия человека, с помощью соответствующих систем автоматики. Под автоматикой в данном случае понимают технические средства, входящие в эти системы. Под автоматикой понимают также отрасль науки и техники, связанную с разработкой принципов построения систем автоматического регулирования и автоматически действующих технических средств.

В любой системе автоматического регулирования находится объект управления, отличительной особенностью которого является наличие в нем управляемого процесса. Управляемый процесс характеризуется одной или несколькими величинами, называемыми регулируемыми параметрами.

Рис. 1. Функциональная схема системы автоматического регулирования.

Задача системы автоматического регулирования заключается в целенаправленном воздействии на объект управления в том случае, когда проходящий в нем процесс отклоняется от заданного. Система автоматического регулирования в принципе представляет совокупность объекта управления и автоматического регулятора. Воздействие на объект управления осуществляет непосредственно автоматический регулятор, который обычно состоит из определенных по функциональной значимости элементов: датчика 1, преобразующее-усилительного устройства 2, суммирующего устройства 3, измеррительно-показывающего устройства 4, усилительного устройства 5, исполнительного устройства 6, регулирующего органа 7.

Многообразие систем автоматического регулирования (САР) требует их классификации. Они различаются:

а) по виду регулируемого параметра – САР температуры, давления, уровня влажности и т. д.;

б) по принципу действия – САР непрерывного, релейного и импульсного действия;

в) по характеру алгоритма функционирования (задания) – САР стабилизирующие, программные, следящие;

г) по виду используемой энергии рабочей силы в регуляторе и исполнительном элементе – САР электрические, пневматические, гидравлические и т. д.;

д) по динамическим свойствам – САР быстродействующие, медленнодействующие, статические, астатические и т. п.

В технических системах автоматического регулирования каждый элемент автоматического регулятора выполняет определенные функции.

Датчик – чувствительный элемент – предназначенный для восприятия САР физической величины, выбранной как регулируемый параметр в объекте регулирования.

Преобразующее-усилительное устройство предназначено для выполнения указанных функций и обычно находится по каналу прохождения сигнала после датчика или чувствительного элемента.

После усиления сигнал сравнивается по физической сущности сигналом, который представляет собой сигнал-задание и формируется в зависимости от заданных САР функциональных задач. Эти задачи могут предусматривать обеспечение САР стабилизации регулируемого параметра, его программного изменения или слежения за изменением какой либо физической величины, не функционирующей в данном контуре регулирования. Элемент САР, который выполняет вышеуказанные функции, называют измерительным, или суммирующим. Устройство, с помощью которого формируется сигнал-задание, называется задатчиком.

В том случае, когда сигнал-задание и сигнал, пришедший от датчика, не равны между собой, образуется так называемый сигнал рассогласования, который и является как бы источником последующего действия регулятора.

Сигнал рассогласования после соответствующей обработки и последующего