Лекции для студентов

Лекция по автоматике

Основные элементы автоматики.

Любая САУ состоит из отдельно связанных между собой элементов.

Элементом автоматики называют часть системы, в которой происходит качественные или количественные преобразования физической величины, а также передача преобразованного воздействия от предыдущего элемента к последующему. Каждый такой элемент выполняет определенные функции, которые для него определяют технологический процесс или функционирование самой системы. Таких элементов в автоматике достаточно много. Рассмотрим основную группу этих элементов.

1.       Датчики автоматики — это устройства, которые измеряют управляемые или регулируемые величины объектов управления  и преобразовывают  измеренные величины одной физической природы в другую (термосопротивления, термопары, переменные конденсаторы, фотоэлемент, тензодатчик и т.д.)

2.       Элементы сравнения — они сопоставляют задающее воздействие x(t) и управляемую величину y(t). Получаемая на выходе таких элементов разность e(t)=x(t)-y(t) передается по цепи воздействия, либо непосредственно на исполнительный механизм. Элементы сравнения, как самостоятельная часть системы не применяется, а является составной частью других устройств, например, автоматических регуляторов (эл. мостовые схемы сравнения, потенциометры, пружинные элементы и др.)

3.       Усилители — они в системах автоматики обычно используются для усиления задающего воздействия x(t) или разности e(t), когда мощности самих сигналов недостаточно для работы регуляторов (электронные, ионные, магнитные, электромагнитные усилители, редуктор, гидравлические усилители).

4.       Исполнительные механизмы — они предназначены для измерения управляемых величин, или поддержания их в заданных пределах. Они предназначены для выработки более мощного воздействия на ОУ, нежели выходной сигнал регулятора (эл. двигатели — серводвигатели; соленоиды; гидро- и пневмодвигатели и т.д.).

5.       Задающие элементы (элементы настройки). Они представляют собой устройства, при помощи которых в САУ подается задающее воздействие x(t) (потенциометры, вращающиеся трансформаторы и т.д.).

6.       Корректирующие элементы — они предназначаются для улучшения регулировочных свойств системы в целом, или отдельных ее частей (дифференцирующие и интегрирующие цепи, нелинейные элементы и т.д.).

7.       Командоаппараты — они предназначены для подачи в систему различных воздействий и команд (кнопки, выключатели, конечные выключатели и т.д.).

8.       Элементы защиты — они предназначены для выполнения защитных функций, при недопустимых режимах работы (токовые реле, электротепловые реле, автоматические выключатели, предохранители и т.д.).

9.       Контрольно-измерительные приборы — устройства для измерения и контроля различных величин и параметров (показывающие, самопишущие и т.д.).

Также к элементам автоматики относят автоматические регуляторы, объекты управления, сигнальная аппаратура.

Все элементы автоматики обычно указывают на функциональных и структурных схемах, внутри которых указывается либо назначение прибора, либо его передаточная функция и обязательно показывается действующие на элемент входные и выходные воздействия.