Узагальнена структура системи управління
Пристрій (або сукупність пристроїв), яке здійснює технологічний процес і потребує спеціально організованих впливах ззовні для здійснення його алгоритму функціонування, називається керованим об'єктом.
Алгоритм управління - сукупність приписів, що визначає характер впливів ззовні на керований об'єкт з метою здійснення його алгоритму функціонування.
Управління - процес здійснення впливів, відповідних алгоритмом управління. Зазвичай управління не може повністю компенсувати вплив збурень в кожен момент часу і тому алгоритм функціонування керованого об'єкта виконується лише приблизно.
Пристрій, що здійснює в відповідно до алгоритму управління вплив на керований об'єкт, називається керуючим пристроєм. Алгоритм функціонування пристрою, що управляє і є алгоритм управління.
Сукупність керованого об'єкту і керуючого пристрою, взаємодіючих між собою, називають системою управління. В одній системі може бути кілька керованих об'єктів або керуючих пристроїв.
Технологічний процес - сукупність послідовних і паралельних операцій, спрямованих на досягнення необхідного виробничого результату.
Сукупність технологічного процесу і реалізує його обладнання називають технологічним об'єктом управління.
Процес управління можна розділити на чотири етапи циркуляції інформації:
отримання інформації;
переробка інформації (прийняття правильного рішення, що впливає на хід процесу);
використання інформації (зміна ходу виробничого процесу в потрібному напрямку);
передача інформації (етап у кожному "циклі" управління повторюється двічі).
Відповідно до зазначених етапами технічні засоби систем управління можна поділити на чотири групи:
засоби отримання (формування) інформації: датчики, сенсори, вимірювальні прилади тощо (КВП);
засоби передачі інформації на відстань: системи телемеханіки (ВТМ), в більш загальному випадку - системи передачі інформації (СПИ);
кошти переробки інформації: пристрої обчислювальної техніки (УВТ) та інші спеціалізовані пристрої;
засоби для використання інформації: автоматичні регулятори, виконавчі механізми (ІМ).
В
Рис.1. Узагальнена структура системи управління
Структура сучасної системи управління виробництвом на прикладі системи управління вугільної шахти наведена на рис. 2. <В
Рис.2. Структура сучасної системи управління виробництвом на прикладі системи управління вугільної шахти
ПУ СТМ - пункт управління системи телемеханіки; КП СТМ - контрольований пункт системи телемеханіки; АКУ - апаратура контролю та керування обладнанням; ВМП - вентилятор місцевого провітрювання.
Первинні перетворювачі або датчики використовуються для отримання сигналів, які далі можуть оброблятися в електронних схемах, кодуватися за допомогою АЦП, запам'ятовуватися і аналізуватися комп'ютерами.
Якщо досліджуваний (одержуваний) сигнал настільки малий, що його маскують шуми і перешкоди, то використовуються потужні методи виділення частот сигналу, такі, як синхронне детектування, усереднення сигналів, багатоканальні лічильники, а також кореляційний та спектральний аналізи, за допомогою яких необхідний сигнал відновлюється.
Застосовувані в промисловості датчики поділяються на два великі класи: дискретні і аналогові.
У дискретних датчиках вихідний сигнал може мати тільки два значення (наприклад, "включено" - "вимкнено" і т.д.), а в аналогових присутній весь спектр вимірюваної величини.
Існують датчики аналогові по принципом вимірювання, але дискретні по виду вихідного сигналу. Це має місце, коли для функціонування системи не обов'язково мати інформацію про всіх значеннях якої-небудь величини, а достатньо знати, перевищує ця величина задане (наприклад, аварійне) значення чи ні.
Всі датчики поділяються на контактні і безконтактні по типу "знімання" сигналу з об'єкту. Наприклад, вимір сили електричного струму може бути зроблено за допомогою звичайного амперметра, який включається в розрив електроланцюзі, а також приладом, використовують ефект Холла, який реагує на магнітне поле, створюване протікає по провіднику струмом.
Приклад найпростішого дискретного датчика - датчик рівня рідини, який сам по собі є контактом, який замкнутий, якщо знаходиться нижче рівня рідини і розімкнений, якщо вище.
Дискретні датчики мають або релейний вихід (контакт замкнутий або розімкнений), або ключовий, зазвичай напівпровідниковий (ключ відкритий або закритий).
Аналогові датчики можна підрозділити на що вимірюють електричні та неелектричні величини.
До першої групи відносяться вимірювачі струму, напруги, потужності, кількості ел. енергії і т.д.
Найбільш широко поширеними представниками другої групи є вимірювачі температури, рівня світності, магнітного поля, зусилля, пе...
