Основы автоматизации технологических процессов химических производств. Автоматизация технологических процессов и производств. Технологии автоматизация производства. Регулирующие технические средства

Постмодерн глазами теоретиков

Фредрик Джеймисон является теоретиком преимущественно марксистской ориентации, поэтому постмодернизм для него представляет собой полифакторное социальное явление, имеющее, что весьма примечательно, принципиально множественную природу, реализующуюся в самых разных областях общественного сознания: искусстве, науке, идеологии. Concepture решил разобраться, каким образом постмодернизм соотносится с экономическим базисом современного общества и его культурными надстройками.

«Пост» значит «против». Протестная эстетика постмодернизма

В искусстве постмодернизм проявляет себя как целенаправленный протест против утвердившихся форм высокого модернизма, в течение XX века успевшего захватить столь значимые общественные ментальные пространства как университеты, музеи, галереи, фонды и т. д. Некогда казавшиеся скандальными и шокирующими, к 1960-м основные модернистские направления становятся официальным истэблишментом, что для новых поколений означает мертвящую каноничность, которую необходимо преодолеть, дабы создать нечто новое.

Монументализму модернистской архитектуры, нашедшей свое воплощение в международном стиле Ле Корбюзье, Фрэнка Лойда Райта и др. были противопоставлены различные поп-строения, созданные по эстетическим принципам, сформулированным Робертом Вентури в его манифесте «Учиться у Лас-Вегаса». Суть провозглашенной Вентури постмодернистской архитектурной эстетики можно определить как «новый эклектизм», когда каждый элемент композиции превращается в цитату, которую можно брать из любого источника, невзирая на принятую в классической культуре градацию времен, стилей и жанров. Сам Вентури с легкостью сравнивает Рим и Лас-Вегас, Витрувия с Гропиусом, Запад с Востоком, заявляя, что для него нет разницы к какому источнику обращаться, поскольку все культуры он понимает как единое пространство для извлечения цитат.

Далее, против сложной, интеллектуально насыщенной, апеллирующей к высокой культуре модернистской литературе, представителями которой в поэзии были такие гиганты, как Элиот, Паунд, Стивенс, а в прозе - Джойс, Пруст, Манн, начали выступать такие авторы, как Берроуз, Пинчон, Роб-Грийе (в прозе); Эшбери, Бротиган, Гинзберг (в поэзии). Несмотря на большое количество идейных и стилистических различий, их объединяла установка принципиального стирания границ между элитарной и массовой культурой. Постмодернистские авторы охотно начали инкорпорировать в свои тексты весь тот материал, который раньше негативно маркировался под рубрикой «китча», «филистерства», «дешёвки», «безвкусицы», «бульварного чтива», «паралитературы», «телесериалов» и т. д.

В музыке синтез «классического» и «популярного» можно было наблюдать на примере творчества Джона Кейджа, Филипа Гласса, Терри Райли.

Наконец, в кинематорграфе постмодернизм - это вся постгодаровская (=поставангардная) линия (Фассбиндер, Линч, Гринуэй), включая современные авторские фильмы, активно эксплуатирующие коды коммерческого игрового кино (Тарантино, Спилберг, Миике).

Уничтожение традиционных жанровых и дискурсивных категорий, как замечает Джеймисон, происходит не только в сфере искусства, но и в пространстве современных научных концепций. Время относительно недавних системных нарративов, коими являлись теории Сартра, Витгенштейна, аналитических философов, феноменологов, прошло. Если буквально несколько десятков лет назад можно было строго разграничить дискурсы специальных дисциплин и четко отделить, например, философию от социологии, а культурологию от политологии, то сегодня междисциплинарные границы необратимо стерты, так что трудно сказать, к какому ведомству следует отнести автора наподобие Мишеля Фуко. Является ли его творчество социальной теорией или историей, или философией, или историей философии, или философией истории - трудно сказать. Джеймисон предлагает расценивать творчество Фуко, а вместе с ним и всю новую французскую теорию, куда в основном входит постструктуралистский комплекс (Барт, Кристева, Деррида), очередной манифестацией постмодернизма.

Момент сугубо марксистской интерпретации Джеймисоном феномена постмодернизма сказывается в анализе нового типа социальной жизни и нового экономического порядка, историческая датировка которых предполагает несколько вариантов: 1) послевоенный бум конца 1940-х - начала 1950-х в США; 2) провозглашение Пятой Республики во Франции в 1958 г.; 3) переходный период 1960-х, ознаменованный неоколониализмом и компьютеризацией.

В этом вопросе понятие «постмодернизм» для Джеймисона выступает в качестве периодизирующего термина и сильно сближается по смыслу с такими номинациями, как «постиндустриальное общество», «общество потребления», «общество спектакля», «медийное общество», «транснациональный капитализм» и др.

Фиксируя сложную диалектику внутренних противоречий общества нового типа, Джеймисон выделяет две характерные черты, два ключевых способа, которыми постмодернизм (=новый социальный порядок позднего капитализма) выражает свою сущность. Речь идет о пастише и шизофрении, и, как заверяет Джеймисон, именно они помогут понять специфику постмодернистского опыта пространства и времени.

Смерть стиля и ностальгия по великому прошлому

Несмотря на семантическую близость понятий «пастиша» и «пародии», Джеймисон настаивает на их прицнипиальном различении, утверждая, что пастиш как раз появляется только тогда, когда пародия становится невозможной. И пастиш, и пародию сближают наличие у них имитационных стратегий. Другой вопрос - что эти стратегии преследуют различные цели и, соответственно, реализуются различным образом.

Пародия работает с тем, что Джеймисон называет «стилистическое излишество». Поскольку модернизм пестовал крайний индивидуализм, первая эстетичесая задача, которую он перед собой ставил, заключалась в создании своей неповторимости, непохожести, отличности от всего остального, проще говоря - в создании собственного уникального стиля. Самым очевидным критерием наличия стиля является возможность его опознания. Мы ни с чем не спутаем характерные языковые обороты Хайдеггера, или поэтику Бодлера; диатонические созвучия Стравинского или кубистические проекции трехмерного тела раннего Пикассо.

Обыгрывая эксцентрику великих стилей, пародия укрепляет в нас чувство существования нормы (эстетической, лингвистической, семантической, стилистической), в силу контраста с которой и возникает эффект пародийного комизма.

Пастиш - это пародия в условиях отсутствия нормы, равно как и отсутствия большого стиля. Он является характерным способом артикуляции постмодернистского сознания, признавшего исчерпанность опыта и идеологии уникальной самости, сформировавших стилистическую практику классического модернизма.

Конец идеологии самости, или, что то же самое, «смерть субъекта» можно трактовать с двух различных позиций: 1) исторической - утверждающей, что в момент расцвета нуклеарной семьи и появления буржуазии как господствующего класса была такая вещь, как индивидуализм, как индивидуальный субъект, но сегодня, в эпоху корпоративного капитализма, в эпоху организаций, бюрократий в бизнесе и государственной сфере, демографического взрыва - сегодня старый буржуазный субъект больше не существует; 2) постструктуралистской - заявляющей, что буржуазный индивидуалистический субъект никогда реально не существовал как некая изначальная инстанция; никогда не было автономного субъекта такого рода. Скорее, этот конструкт является некой философской и культурной мистификацией, которая была направлена на то, чтобы убедить людей в том, что они имеют индивидуальную субъектность и обладают этой уникальной персональной идентичностью.

Как бы то ни было, в рамках наступившего постмодернизма никакие стилистические инновации более невозможны. Остается только, как пишет Джеймисон, «имитировать мертвые стили, говорить через маску голосом этих стилей из воображаемого музея».

В массовой культуре пастиш проявляется прежде всего в феноменах ностальгического кино и ностальгической литературы. Например, фильм Джорджа Лукаса «Американские граффити», снятый в 1973 году, воссоздавал атмосферу и стилистические особенности 50-х годов - США эйзенхауэровской эпохи. Нечто подобное проделал Бернардо Бертолуччи в фильме «Конформист». В нем он реконструировал эру итальянского фашизма, социальную ситуацию более релевантную европейскому контексту. Даже фильм «Звездные войны» Джеймисон склонен интерпретировать как проявление пастиша, поскольку, по его мысли, этот фильм хоть и не воссоздает картину прошлого в его живой тотальности, тем не менее реализует более глубокое и собственно ностальгическое желание вернуться в прежнюю эпоху и снова пожить среди её причудливых реликтов. «Звездные войны» связаны с историей и ностальгией метонимически. Это значит, что он воскрешает чувство и форму характерных художественных объектов прошлого (сериалов по типу «Бака Роджерса»), пробуждая ощущение прошлого, ассоциируемое с этими объектами.

Касательно нашего времени, можно сказать, что постмодернисткая стратегия пастиша в полной мере реализует себя в бесконечной серии голливудских ремейков старых фильмов и экранизаций произведений модернистской эпохи. Всё это свидетельствует о том, что мы утратили способность создавать эстетические репрезентации нашего собственного актуального опыта.

Утрата чувства истории

Второй способ, которым постмодернизм в качестве стадиально-социального явления артикулирует себя в культуре - это шизофрения. Джеймисон понимает и употребляет слово «шизофрения» не в клиническом, а в дескриптивном значении. В частности, он обращается к Лакану, у которого шизофрения предстает как род языкового беспорядка, а еще точнее - как следствие неудачной попытки ребенка войти в сферу языка.

Базовый компонент экзистенциального опыта человека, а именно - чувство времени, темпоральность, событийную последовательность Лакан рассматривает как лингвистический эффект. По мысли Лакана, мы сохраняем персональную идентичность во времени только потому, что в языке есть формы прошедшего, настоящего и будущего времён. Поскольку же в понимании Лакана шизофрения есть разрыв отношений между означающими, шизофреник лишен возможности приобретения континуального опыта времени. Он обречен переживать повторяющееся настоящее, с которым никак не связаны разнообразные моменты его прошлого, и на горизонте которого не существует никакого представимого будущего.

Шизофреническое чувство переживания вечно длящегося настоящего свойственно посмодернисткой эстетике аудиального искусства, которое, в отличие от визуального, связано не с пространством, а со временем. Джеймисон пишет о «фрустрации и безнадежности», которые возникают при прослушивании музыки Джона Кейджа. Он характеризует эту музыку как «единичный аккорд или ноту, за которыми следует тишина, настолько продолжительная, что память не может удержать предыдущий звук», как «молчание, обреченное на забвение новым странным сонорным комплексом, который и сам через мгновение исчезает».

На уровне культурного самосознания потсмодернистская шизофрения проявляется как утрата чувства истории. По мнению Джеймисона, всё это тесно связано с появлением так называемого общества потребления. Сама логика принципов организации этого общества, включающих планируемую смену одних поколений вещей другими, постоянно убыстряющийся темп изменений стилистики моды и энвайронмента, ускорение социального времени и др., способствует исчезновению дифференцированного видения истории, сливающейся в горизонт сплошного неразличимого вечно длящегося настоящего. Как отмечает Джеймисон, «вся наша современная социальная система стала лишаться способности удерживать свое прошлое, начав жить в повторяющемся настоящем, в ситуации повторяющихся изменений, которые аннулируют те традиции, которые более ранние социальные формации так или иначе сохраняли». Парадоксальным образом современные информационные медиа сегодня действуют как механизмы исторической амнезии.

Постмодернизм: «за» или «против» системы?

Джеймисон далек от мысли маркировать разрыв между периодами модернизма и постмодернизма как радикальную смену содержания. Этот разрыв, согласно Джеймисону, в первую очередь означает только реструктурацию заданных в прошлом и остающихся в настоящем элементов: второстепенное становится доминантным, миноритарное - мажоритарным, маргинальное - центральным и наоборот. Вот почему ключевые особенности постмодернизма без труда могут быть обнаружены и в модернистской культуре, пусть и на несколько иных позициях.

Существует, однако, ещё один аспект различия, который Джеймисон выделяет особо. Аспект этот касается взаимодействия культурной продукции и общественной жизни. В этом отношении модернизм был искусством в оппозиции общественному вкусу. Своей нарочитой дисгармоничностью он представлял скандал, оскорбление для господствующего среднего класса. Модернизм бросал вызов этическим табу и социальным конвенциям, именно поэтому политический подтекст модернистских произведений всегда так или иначе угрожал общественному порядку.

Сходным ли образом обстоит дело с постмодернизмом? Можно ли утверждать, что общественная значимость постмодернистского искусства носит субверсивный (подрывной) характер? Не играет ли пастиш и шизофрения на руку обществу потребления?

Задавая эти принципиальные для понимания сущности культуры нашего времени вопросы, Джеймисон признает несопримыми два положения: то, что модернизм действовал против наличной социальности различными критическими способами и то, что постмодернизм дублирует логику потребительского капитализма. Вопрос же о том, существует ли возможность постмодернизма сопротивляться логике общества потребления и каков вероятный модус этого сопротивления, Джеймисон предпочитает оставить открытым.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Общая структура позиционного устройства с числовым программным управлением (УЧПУ), его функциональные возможности и модификационные различия. Элементы пульта оператора, назначение органов управления. Узлы памяти, автоматических циклов и скоростей УЧПУ.

реферат , добавлен 25.11.2012


Понятие автоматизации, ее основные цели и задачи, преимущества и недостатки. Основа автоматизации технологических процессов. Составные части автоматизированной системы управления технологическим процессом. Виды автоматизированной системы управления.

реферат , добавлен 06.06.2011


Предпосылки появления системы автоматизации технологических процессов. Назначение и функции системы. Иерархическая структура автоматизации, обмен информацией между уровнями. Программируемые логические контролеры. Классификация программного обеспечения.

учебное пособие , добавлен 13.06.2012


Оптимизация решения на моделях нелинейного программирования. Решение задачи линейного программирования графическим методом. Разработка раскроя древесно-стружечных плит на заготовки. Затраты времени на обработку деталей. Обоснование решений на моделях СПУ.

курсовая работа , добавлен 17.05.2012


Построение современных систем автоматизации технологических процессов. Перечень контролируемых и регулируемых параметров установки приготовления сиропа. Разработка функциональной схемы автоматизации. Технические характеристики объекта автоматизации.

курсовая работа , добавлен 23.09.2014


Три вида исходной информации при разработке технологических процессов: базовая, руководящая и справочная. Выполнение рабочего чертежа детали. Тип производства и методы изготовления изделий при разработке технологических процессов с применением ЭВМ.

реферат , добавлен 07.03.2009


Краткое описание технологического процесса. Описание схемы автоматизации с обоснованием выбора приборов и технических средств. Сводная спецификация на выбранные приборы. Системы регулирования отдельных технологических параметров и процессов.

Внедрение на предприятия технических средств, позволяющих автоматизировать производственные процессы, является базовым условием эффективной работы. Разнообразие современных методов автоматизации расширяет спектр их применения, при этом затраты на механизацию, как правило, оправдываются конечным результатом в виде увеличения объемов изготавливаемой продукции, а также повышения ее качества.

Организации, которые идут по пути технологического прогресса, занимают лидирующие места на рынке, обеспечивают более качественные трудовые условия и минимизируют потребность в сырье. По этой причине крупные предприятия уже невозможно представить без осуществления проектов по механизации - исключения касаются лишь мелких ремесленнических производств, где автоматизация производства себя не оправдывает ввиду принципиального выбора в пользу ручного изготовления. Но и в таких случаях возможно частичное включение автоматики на некоторых этапах производства.

Основные сведения об автоматизации

В широком смысле автоматизация предполагает создание таких условий на производстве, которые позволят без участия человека выполнять определенные задачи по изготовлению и выпуску продукции. При этом роль оператора может заключаться в решении наиболее ответственных задач. В зависимости от поставленных целей, автоматизация технологических процессов и производств может быть полной, частичной или комплексной. Выбор конкретной модели определяется сложностью технической модернизации предприятия за счет автоматической начинки.



На заводах и фабриках, где реализована полная автоматизация, обычно механизированным и электронным системам управления передается весь функционал по контролю над производством. Такой подход наиболее рационален, если рабочие режимы не предполагают изменений. В частичном виде автоматизация внедряется на отдельных этапах производства или при механизации автономного технического компонента, не требуя создания сложной инфраструктуры управления всем процессом. Комплексный уровень автоматизации производства обычно реализуется на определенных участках - это может быть отдел, цех, линия и т. д. Оператор в данном случае контролирует саму систему, не затрагивая непосредственный рабочий процесс.

Системы автоматизированного управления



Для начала важно отметить, что такие системы предполагают полный контроль над предприятием, фабрикой или заводом. Их функции могут распространяться на конкретную единицу оборудования, конвейер, цех или производственный участок. В данном случае системы автоматизации технологических процессов принимают и обрабатывают информацию от обслуживаемого объекта и на основе этих данных оказывают корректирующее воздействие. Например, если работа выпускающего комплекса не отвечает параметрам технологических нормативов, система по специальным каналам изменит его рабочие режимы согласно требованиям.

Объекты автоматизации и их параметры

Главной задачей при внедрении средств механизации производства является поддержание качественных параметров работы объекта, что в результате отразится и на характеристиках продукции. На сегодняшний день специалисты стараются не углубляться в сущность технических параметров разных объектов, поскольку теоретически внедрение систем управления возможно на любой составной части производства. Если рассматривать в этом плане основы автоматизации технологических процессов, то в перечень объектов механизации войдут те же цеха, конвейеры, всевозможные аппараты и установки. Можно лишь сравнивать степени сложности внедрения автоматики, которая зависит от уровня и масштаба проекта.



Относительно параметров, с которыми ведут работу автоматические системы, можно выделить входные и выходные показатели. В первом случае это физические характеристики продукции, а также свойства самого объекта. Во втором - это непосредственно качественные показатели готового продукта.

Регулирующие технические средства

Приборы, обеспечивающие регулирование, применяются в системах автоматизации в виде специальных сигнализаторов. В зависимости от назначения они могут отслеживать и управлять различными технологическими параметрами. В частности, автоматизация технологических процессов и производств может включать сигнализаторы температурных показателей, давления, характеристик потока и т. д. Технически приборы могут быть реализованы как бесшкальные устройства с электрическими контактными элементами на выходе.

Принцип работы регулирующих сигнализаторов также различен. Если рассматривать наиболее распространенные температурные устройства, то можно выделить манометрические, ртутные, биметаллические и терморезисторные модели. Конструкционное исполнение, как правило, обуславливается принципом действия, но немалое влияние на него оказывают и условия работы. В зависимости от направления работы предприятия, автоматизация технологических процессов и производств может проектироваться с расчетом на специфические условия эксплуатации. По этой причине и регулирующие приборы разрабатываются с ориентировкой на использование в условиях повышенной влажности, физического давления или на действие химических веществ.

Программируемые системы автоматизации

Качество управления и контроля производственных процессов заметно повысилось на фоне активного снабжения предприятий вычислительными устройствами и микропроцессорами. С точки зрения промышленных нужд возможности программируемых технических средств позволяют не только обеспечивать эффективное управление технологическими процессами, но и автоматизировать проектирование, а также проводить производственные испытания и эксперименты.



Устройства ЭВМ, которые применяются на современных предприятиях, в режиме реального времени решают задачи регулирования и управления технологическими процессами. Такие средства автоматизации производства называются вычислительными комплексами и работают на принципе агрегатирования. Системы включают в состав унифицированные функциональные блоки и модули, из которых можно составлять различные конфигурации и приспосабливать комплекс к работе в определенных условиях.

Агрегаты и механизмы в системах автоматизации

Непосредственное исполнение рабочих операций берут на себя электрические, гидравлические и пневматические устройства. По принципу работы классификация предполагает функциональные и порционные механизмы. В пищевой промышленности обычно реализуются подобные технологии. Автоматизация производства в этом случае предполагает внедрение электрических и пневматических механизмов, конструкции которых могут включать электроприводы и регулирующие органы.

Электродвигатели в системах автоматизации

Основу исполнительных механизмов нередко формируют электромоторы. По типу управления они могут быть представлены в бесконтактном и контактном исполнениях. Агрегаты, которые управляются от релейно-контактных приборов, при манипуляциях оператором могут изменять направление движения рабочих органов, но скорость выполнения операций остается неизменной. Если предполагается автоматизация и механизация технологических процессов с применением бесконтактных устройств, то используют полупроводниковые усилители - электрические или магнитные.

Щиты и пульты управления

Для установки оборудования, которое должно обеспечивать управление и контроль производственного процесса на предприятиях, монтируются специальные пульты и щиты. На них размещают приборы для автоматического управления и регулирования, контрольно-измерительную аппаратуру, защитные механизмы, а также различные элементы коммуникационной инфраструктуры. По конструкции такой щит может представлять собой металлический шкаф или плоскую панель, на которой и устанавливаются средства автоматизации.



Пульт, в свою очередь, является центром для дистанционного управления - это своего рода диспетчерская или операторская зона. Важно отметить, что автоматизация технологических процессов и производств должна предусматривать и доступ к обслуживанию со стороны персонала. Именно эта функция во многом и определяется пультами и щитами, позволяющими вести расчеты, оценивать производственные показатели и в целом отслеживать рабочий процесс.

Проектирование систем автоматизации

Основным документом, который выступает руководством для технологической модернизации производства с целью автоматизации, является схема. На ней отображается структура, параметры и характеристики устройств, которые в дальнейшем выступят средствами автоматической механизации. В стандартном исполнении схема отображает следующие данные:

• уровень (масштаб) автоматизации на конкретном предприятии;
• определение параметров работы объекта, которые должны быть обеспечены средствами контроля и регулирования;
• характеристики управления - полное, дистанционное, операторское;
• возможности блокировки исполнительных механизмов и агрегатов;
• конфигурацию расположения технических средств, в том числе на пультах и щитах.

Вспомогательные средства автоматизации



Несмотря на второстепенную роль, дополнительные устройства обеспечивают важные контрольные и управляющие функции. Благодаря им обеспечивается та самая связь между исполнительными устройствами и человеком. В плане оснащения вспомогательными приборами автоматизация производства может предусматривать кнопочные станции, реле управления, различные переключатели и командные пульты. Существует множество конструкций и разновидностей данных устройств, но все они ориентированы на эргономичное и безопасное управление ключевыми агрегатами на объекте.

Министерство профессионального образования

Томский политехнический университет

Скороспешкин М.В.

Основы автоматизации производственных процессов

Конспект Лекций

Часть 1. Теория Автоматического Управления (ТАУ)

1. Основные термины и определения ТАУ.

1.1. Основные понятия.

Системы управления современными технологическими процессами характеризуются большим количеством технологических параметров, число которых может достигать нескольких тысяч. Для поддержания требуемого режима работы, а в конечном итоге – качества выпускаемой продукции, все эти величины необходимо поддерживать постоянными или изменять по определенному закону.

Физические величины, определяющие ход технологического процесса, называются параметрами технологического процесса . Например, параметрами технологического процесса могут быть: температура, давление, расход, напряжение и т.д.

Параметр технологического процесса, который необходимо поддерживать постоянным или изменять по определенному закону, называется регулируемой величиной или регулируемым параметром .

Значение регулируемой величины в рассматриваемый момент времени называется мгновенным значением .

Значение регулируемой величины, полученное в рассматриваемый момент времени на основании данных некоторого измерительного прибора называется ее измеренным значением .

Пример 1. Схема ручного регулирования температуры сушильного шкафа.

Требуется вручную поддерживать температуру в сушильном шкафу на уровне Т зад.

Человек-оператор в зависимости от показаний ртутного термометра РТ включает или выключает нагревательный элемент Н с помощью рубильника Р. 

На основе данного примера можно ввести определения:

Объект управления (объект регулирования, ОУ) – устройство, требуемый режим работы которого должен поддерживаться извне специально организованными управляющими воздействиями.

Управление – формирование управляющих воздействий, обеспечивающих требуемый режим работы ОУ.

Регулирование – частный вид управления, когда задачей является обеспечение постоянства какой-либо выходной величины ОУ.

Автоматическое управление – управление, осуществляемое без непосредственного участия человека.

Входное воздействие (Х) – воздействие, подаваемое на вход системы или устройства.

Выходное воздействие (Y ) – воздействие, выдаваемое на выходе системы или устройства.

Внешнее воздействие – воздействие внешней среды на систему.

Структурная схема системы регулирования к примеру 1 изображена на рис. 1.2.



Пример 2. Схема автоматического регулирования температуры сушильного шкафа.

В схеме используется ртутный термометр с контактами РТК. При повышении температуры до заданной контакты замыкаются столбиком ртути, катушка релейного элемента РЭ возбуждается и цепь нагревателя Н размыкается контактом РЭ. При понижении температуры контакты термометра размыкаются, реле обесточивается, возобновляя подачу энергии на объект (см. рис. 1.3). 

Р
ис. 1.3

Пример 3. Схема АСР температуры с измерительным мостом.

При температуре объекта, равной заданной, измерительный мост М (см. рис. 1.4) уравновешен, на вход электронного усилителя ЭУ сигнал не поступает и система находится в равновесии. При отклонении температуры изменяется сопротивление терморезистора R Т и равновесие моста нарушается. На входе ЭУ появляется напряжение, фаза которого зависит от знака отклонения температуры от заданной. Напряжение, усиленное в ЭУ, поступает на двигатель Д, который перемещает движок автотрансформатора АТ в соответствующую сторону. При достижении температуры, равной заданной, мост сбалансируется и двигатель отключится.



(задание)

Величина заданного значения температуры устанавливается с помощью резистора R зад. 

Исходя из описанных примеров, можно определить типовую структурную схему одноконтурной АСР (см. рис. 1.5). Принятые обозначения:

x - задающее воздействие (задание), e = х - у - ошибка регулирования, u - управляющее воздействие, f - возмущающее воздействие (возмущение).



Определения:

Задающее воздействие (то же, что входное воздействие Х) - воздействие на систему, определяющее требуемый закон изменения регулируемой величины).

Управляющее воздействие (u) - воздействие управляющего устройства на объект управления.

Управляющее устройство (УУ) - устройство, осуществляющее воздействие на объект управления с целью обеспечения требуемого режима работы.

Возмущающее воздействие (f) - воздействие, стремящееся нарушить требуемую функциональную связь между задающим воздействием и регулируемой величиной.

Ошибка управления (е = х - у) - разность между предписанным (х) и действительным (у) значениями регулируемой величины.

Регулятор (Р) - комплекс устройств, присоединяемых к регулируемому объекту и обеспечивающих автоматическое поддержание заданного значения его регулируемой величины или автоматическое изменение ее по определенному закону.

Автоматическая система регулирования (АСР) - автоматическая система с замкнутой цепью воздействия, в котором управление (u) вырабатывается в результате сравнения истинного значения у с заданным значением х.

Дополнительная связь в структурной схеме АСР, направленная от выхода к входу рассматриваемого участка цепи воздействий, называется обратной связью (ОС). Обратная связь может быть отрицательной или положительной.

Автоматизация производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за автоматическим контролером.


В общем случае под понятием «управление технологическим процессом» понимают совокупность операций, необходимых для пуска, остановки процесса, а также поддержания или изменения в требуемом направлении физических величин (показателей процесса). Осуществляющие технологические процессы отдельные машины, агрегаты, аппараты, устройства, комплексы машин и аппаратов, которыми необходимо управлять, в автоматике называют объектами управления или управляемыми объектами. Управляемые объекты весьма разнообразны по своему назначению.


Автоматизация технологических процессов – замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (регулирование различных параметров, получение заданной производительности и качества продукта без вмешательства человека).

Автоматизация производственных процессов позволяет во много раз увеличивать производительность труда, повышать его безопасность, экологичность, улучшать качество продукции и более рационально использовать производственные ресурсы, в том числе, и человеческий потенциал.

Любой технологический процесс создается и осуществляется для получения конкретной цели. Изготовления конечной продукции, или же для получения промежуточного результата. Так целью автоматизированного производства может быть сортировка, транспортировка, упаковка изделия. Автоматизация производства может быть полной, комплексной и частичной.




Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства. При этом допускается ограниченное участие в нем человека. Чаще всего частичная автоматизация имеет место, когда процесс протекает слишком быстро для того, чтобы сам человек мог в нем полноценно участвовать, при этом достаточно примитивные механические устройства, приводящиеся в движение при помощи электрического оборудования, отлично с ним справляются.

Частичная автоматизация, как правило, применяется на уже действующем оборудовании, является дополнением к нему. Однако, наибольшую эффективность оно показывает, когда включено в общую систему автоматизации изначально - сразу же разрабатывается, изготовляется и устанавливается как ее составная часть.

Комплексная автоматизация должна охватывать отдельный крупный участок производства, это может быть отдельный цех, электростанция. В этом случае все производство действует в режиме единого взаимосвязанного автоматизированного комплекса. Комплексная автоматизация производственных процессов целесообразна не всегда. Ее область применения – современное высокоразвитое производство, на котором используется чрезвычайно надежное оборудование.

Поломка одного из станков или агрегата тут же останавливает весь производственный цикл. Такое производство должно обладать саморегуляцией и самоорганизацией, которая осуществляется по предварительно созданной программе. При этом человек принимает участие в производственном процессе лишь в качестве постоянного контролера, отслеживающего состояние всей системы и отдельных ее частей, вмешивается в производство для пуска-запуска и при возникновении внештатных ситуаций, или при угрозе такого возникновения.




Наивысшая ступень автоматизации производственных процессов – полная автоматизация . При ней сама система осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним, который проводят автоматические системы управления. Полная автоматизация целесообразна на рентабельном, устойчивом производстве с устоявшимися технологическими процессами с неизменным режимом работы.

Все возможные отклонения от нормы должны быть предварительно предусмотрены, и разработаны системы защиты от них. Также полная автоматизация необходима для работ, которые могут угрожать жизни человека, его здоровью или же проводятся в недоступных для него местах – под водой, в агрессивной среде, в космосе.

Каждая система состоит из компонентов, которые выполняют определенные функции. В автоматизированной системе датчики снимают показания и передают для принятия решения по управлению системой, команду выполняет уже привод. Чаще всего это электрическое оборудование, так как именно при помощи электрического тока целесообразнее выполнять команды.




Следует разделять автоматизированные систему управления и автоматические. При автоматизированной системе управления датчики передают показания на пульт оператору, а он уже, приняв решение, передает команду исполнительному оборудованию. При автоматической системе – сигнал анализируется уже электронными устройствами, они же, приняв решение, дают команду устройствам-исполнителям.

Участие человека в автоматических системах все же необходимо, пусть и в качестве контролера. Он имеет возможность вмешаться в технологический процесс в любой момент, откорректировать его или же остановить.

Так, может выйти из строя датчик температуры и подавать неправильные показания. Электроника в таком случае, будет воспринимать его данные, как достоверные, не подвергая их сомнению.

Человеческий разум во много раз превосходит возможности электронных устройств, хотя по быстроте реагирования уступает им. Оператор, может понять, что датчик неисправен, оценить риски, и просто отключить его, не прерывая процесс. При этом он должен быть полностью уверен в том, что это не приведет к аварии. Принять решение ему помогает опыт и интуиция, недоступные машинам.

Такое точечное вмешательство в автоматические системы не несет с собой серьезных рисков, если решение принимает профессионал. Однако, отключение всей автоматики и перевод системы в режим ручного управления чреват серьезными последствиями из-за того, что человек не может быстро реагировать на изменение обстановки.

Классический пример – авария на Чернобыльской атомной электростанции, ставшая самой масштабной техногенной катастрофой прошлого века. Она произошла именно из-за отключения автоматического режима, когда уже разработанные программы по предотвращению аварийных ситуаций не могли влиять на развитие обстановки в реакторе станции.




Автоматизация отдельных процессов началась в промышленности еще в девятнадцатом веке. Достаточно вспомнить автоматический центробежный регулятор для паровых машин конструкции Уатта. Но лишь с началом промышленного использования электричества стала возможной более широкая автоматизация уже не отдельных процессов, а целых технологических циклов. Связано это с тем, что до этого механическое усилие на станки передавалось с помощью трансмиссий и приводов.

Централизованное производство электроэнергии и использование ее в промышленности по большому счету, началось лишь с двадцатого века - перед Первой мировой войной, когда каждый станок был оснащен собственным электродвигателем. Именно это обстоятельство дало возможность механизировать не только сам производственный процесс на станке, но механизировать и его управление. Это был первый шаг к созданию станков-автоматов . Первые образцы которых появились уже в начале 1930-х годов. Тогда и возник сам термин «автоматизированное производство».

В России – тогда еще в СССР, первые шаги в этом направлении были сделаны в 30-40-е годы прошлого века. Впервые автоматические станки были использованы в производстве деталей для подшипников. Затем появилось первое в мире полностью автоматизированное производство поршней для тракторных двигателей.

Технологические циклы соединились в единый автоматизированный процесс, начинавшийся с загрузки сырья и заканчивающийся упаковкой готовых деталей. Это стало возможно, благодаря широкому применению современного на то время электрооборудования, различных реле, дистанционных выключателей, и конечно же, приводов.

И только появление первых электронно-вычислительных машин позволило выйти на новый уровень автоматизации. Теперь уже технологический процесс перестал рассматриваться, как просто совокупность отдельных операций, которые нужно совершать в определенной последовательности для получения результата. Теперь весь процесс стал единым целым.

В настоящее время автоматические системы управления не только ведут производственный процесс, но также контролируют его, отслеживают возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Они запускают и останавливают технологическое оборудование, отслеживают перегрузки, отрабатывают действия в случае аварий.

В последнее время автоматические системы управления позволяют достаточно легко перестраивать оборудование на производство новой продукции. Это уже целая система, состоящая из отдельных автоматических многорежимных систем, соединенных с центральным компьютером, который увязывает их в единую сеть, и выдает задания для исполнения.

Каждая подсистема является отдельным компьютером со своим программным обеспечением, предназначенным для выполнения собственных задач. Это уже гибкие производственные модули. Гибкими их называют потому, что их можно перенастроить на другие технологические процессы и тем самым расширять производство, версифицировать его.

Вершиной автоматизированного производства являются . Автоматизация пронизало производство сверху донизу. Автоматически работают транспортная линия по доставке сырья для производства. Автоматизировано управление и проектирование. Человеческий опыт и интеллект используется лишь там, где его не может заменить электроника.