Лекция 13. Элементы техники автоматизации производственных процессов
В соответствии с потребностями техники и технологии производства отечественные и зарубежные фирмы серийно выпускают устройства для комплектации систем автоматизации: - средства измерения технологических параметров, подвергающихся контролю и регулированию;
- автоматические регуляторы;
- задатчики (задающие устройства стабилизации или программного регулирования);
- исполнительные механизмы;
- регулирующие органы;
- автоматические оптимизаторы и т. п.
Локальные САР оборудуются индивидуальным комплектом та-ких устройств для регулирования каждой из технологических вели-чин (выхода соответствующего объекта). При этом регулятор в виде функционально законченного блока включает в себя элемент сравнения, усилитель сигнала рассогласования и элементы дополнительной обратной связи для необходимого алгоритма регулирования [1].
В то же время, наметилась тенденция к применению централизованных средств автоматического контроля и регулирования производственных параметров. К числу таких средств относятся многоканальные микропроцессорные управляющие устройства. Известна серия таких устройств под названием РЕМИКОНТ (от слов “регулирующий микропроцессорный контроллер”), а также их зарубежные аналоги, например изделия фирмы Siemens.
В этих устройствах использованы малоразрядные цифровые блоки, построенные на больших или сверхбольших интегральных микросхемах, образующих микропроцессор, и блоки постоянной и оперативной памяти. Эти устройства в принципе выполняют те же функции, что и центральный процессор компьютера, но в уменьшенном объеме и с меньшей скоростью. Они обладают программируемой логикой и на основе задаваемой программы способны осуществлять достаточно сложные функции управления некоторым множеством объектов путем циклического их обегания при работе специального коммутатора. Так, РЕМИКОНТ имеет возможность выполнять независимое автоматическое регулирование по любым линейным алгоритмам на объектах числом до 64 и на таком же числе объектов производить позиционное регулирование. Кроме того, имеется возможность производить дискретные переключения на 126 внешних цепях согласно принятой логике управления. Время цикла обегания может устанавливаться равным 0,27; 0,51; 1,02; 2,04 с. В соответствии с выбранной и загруженной в оперативную память программой микропроцессор перерабатывает информацию, поступающую от датчиков, и преобразует ее в управляющие воздействия на технологические и иные объекты.
Основное направление развития микропроцессорных систем – мультипроцессорность, выражающаяся в возможности практически одновременной работы по многим каналам связи. При этом предусматривается автоконтроль за состоянием системы, сигнализация об отказе тех или иных блоков и возможность их авто резервирования, то есть ввода в действие резервных блоков взамен блоков, вышедших из строя.
Во многих приложениях микропроцессорное управление способно вытеснить релейные электрические системы, обеспечивая тем самым переход на программируемую и перепрограммируемую бесконтактную аппаратуру автоматического управления со свойственной ей эксплуатационной гибкостью и высокой надежностью.
Если функции управления сводятся только к переключению электроприводов, например, машин-автоматов литейного производства (стержневых, формовочных и др.), т.е. машин, циклически повторяющих движения своих элементов, то здесь все более широкое применение находят программируемые логические микропроцессорные контроллеры (ЛОМИКОНТЫ). Один такой контроллер выполняет функции комплекта релейной аппаратуры – электромагнитных реле и контакторов, обычно занимающих целый крупногабаритный шкаф.