Виды автоматических устройств
Автоматическая система – это измерительная аппаратура, управляемый объект и управляющая аппаратура, которые объединены в систему, где обработка данных, формирование команд и их преобразование в воздействие на управляемый объект осуществляется без участия человека.
Автоматическое устройство – это техническое устройство, которое работает целенаправленно без непосредственного участия человека.
Автоматические устройства делятся на:
- Автоматы.
- Механические устройства.
- Электромеханические устройства.
- Электронные устройства.
- Термоэлектрические устройства.
Автоматы контролируют различные параметры, качество и размеры обработки деталей, учитывают количество готовой продукции. В случае нарушения технологического процесса или перегрузки в работе механизмов и машин, автомат подают световой или звуковой сигнал. Первые автоматические устройства были механическими. Большую известность получили куклы-автоматы, которые имитировали человеческие действия. Внутри таких устройств находится часовой механизм с большим количеством шестеренок, пружин, рычагов и других механических деталей. Сейчас механические автоматические устройства используются в технике. Например, в кастрюле-скороварке клапан автоматически открывается, если давление превысило определенное значение. Примером электромеханического автоматического устройства является терморегулятор в утюге. Чувствительный элемент реагирует на температуру. Такие устройства также используются некоторых видах электрических радиаторов и плит. Также автоматические устройства можно разделить на следующие группы:
- Устройства контроля, которые наблюдают за процессом и сигналом извещают о недопустимом изменении контролируемой величины.
- Устройства управления, которые предназначены для освобождения человека от непосредственного участия в операциях пуска и остановки разнообразных механизмов или изменения их режима работы.
- Устройства защиты, которые предохраняют технологическое оборудование от повреждений.
- Устройства регулирования, которые предназначены для поддержания заданного режима работы технологического оборудования без непосредственного участия человека.
Классификация автоматических систем
В современной технике используется большое количество различных автоматических систем, которые отличаются друг от друга принципом действия, физической природой, конструкцией и т. п. Автоматические системы классифицируются по:
- Назначению.
- Способу формирования сигналов.
- Роду используемой энергии.
- Характеру изменения управляющих воздействий.
- Способу математического описания.
- Виду контролируемых изменений своих свойств.
Основными задачами, которые решаются автоматическими системами, являются управление, сигнализация, пуск и остановка, контроль, блокировка и защита.
Системы сигнализации используются для оповещения обслуживающего персонала о состоянии технологического оборудования или протекании процесса.
Системами контроля осуществляется контроль параметров и величин, которые характеризуют протекание процесса или работу оборудования.
Системы блокировки и защиты предназначены для предотвращения возникновения аварийной ситуации.
Системами пуска и остановки обеспечиваются установка, включение, реверс различного оборудования в соответствии с заданной программой.
Системы управления предназначены для управления работой технологического оборудования или протеканием процесса без непосредственного участия человека.
Системы автоматического регулирования являются подвидом систем управления, они делятся на три класса: следящие системы, системы стабилизации и системы программного регулирования. Системы автоматической стабилизации характеризуются тем, что во время работы управляющее воздействие остается постоянным. Главная задача такой системы - поддержание на постоянном уровне регулируемой величины независимо от действующих возмущений. В системах программного регулирования управляющее воздействие изменяется в соответствии с установленным законом. В следящих системах управляющее воздействие переменно, но его математическое описание во времени не может быть установлено, потом что источником сигнала является внешнее явление, закон изменения которого неизвестен заранее.
В зависимости от способа формирования сигналов системы автоматического регулирования делятся на релейные, непрерывные и импульсные. В непрерывной системе входные и выходные сигналы являются непрерывными функциями времени. В импульсных системах непрерывный сигнал квантуется по времени. В релейной системе управляющее воздействие изменяется скачком каждый раз, когда управляющий сигнал проходит через фиксированные пороговые значения. По математическому описанию системы делятся на линейные и нелинейные, а в зависимости от рода используемой энергии на пневматические, электрические, гидравлические, электромеханические и т. п.
