Типовые элементы систем автоматического управления
В . Ю . ШИШМАРЕВ
ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Допущено
Министерством образования Российской Федерации
в качестве учебника для студентов образовательных
учреждений среднего профессионального образования ,
обучающихся по специальности 2101 «Автоматизация
технологических процессов и производств ( по отраслям ) »
Москва
ACADEMA
2004
Рецензенты:
зав. кафедрой «Автоматизация технологических процессов и производств» Московского политехнического колледжа, преподаватель высшей категории, канд. техн. наук Б. И. Горошков; зам. главного конструктора ОАО МНПК «Авионика», канд. техн. наук А. А. Красильников
Шишмарев В.Ю.
Ш657 Типовые элементы систем автоматического управления: Учебник для сред. проф. образования / Владимир Юрьевич Шишмарев. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 304 с.
Рассмотрены основные элементы и устройства, применяемые в системах автоматического управления, и устройства, систематизированные по функциональному признаку. Изложены принципы действия, характеристики и методы построения датчиков, усилителей, реле, исполнительных и других элементов автоматики.
Для студентов техникумов, обучающихся по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств», а также для студентов родственных специальностей. Может быть полезен инженерно-техническим работникам, занимающимся вопросами автоматического управления.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Широкое развитие систем автоматического управления, систем и средств автоматизации во всех областях техники и отраслях современного производства связано с разработкой, модернизацией и выпуском в больших количествах разнообразных технических средств автоматики, к которым относятся функциональные элементы и различные автоматические устройства.
Специалисты в области автоматики, автоматизации производства и управления должны иметь глубокие знания в области теории автоматического управления и уметь проводить анализ и синтез систем автоматизации, т. е. должны быть хорошо знакомы с элементами и устройствами, на базе которых строятся системы автоматики, автоматизации и управления.
Постоянное развитие науки и техники и интенсивное внедрение научно-технических достижений в производство обеспечивают непрерывное пополнение арсенала технических средств автоматики, вытесняя устаревшие элементы новыми, более современными конструкциями. Поэтому в предлагаемом учебнике основное внимание уделяется рассмотрению принципов действия, общих свойств, характеристик и способов реализации различных функциональных элементов автоматики, имеющих в настоящее время наибольшее применение.
При написании учебника автор использовал многолетний опыт преподавания дисциплин «Автоматизация производственных процессов» и «Теория автоматического управления» в МАТИ — РГТУ им. К. Э. Циолковского.
ВВЕДЕНИЕ
Современный научно-технический прогресс тесно связан с широким развитием автоматики. Автоматика — это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления техническими объектами и процессами, действующих без непосредственного участия человека.
Технический объект (станок, двигатель, летательный аппарат, поточная линия, автоматизированный участок, цех и т.д.), нуждающийся в автоматическом или автоматизированном управлении, называется объектом управления (ОУ).
Совокупность ОУ и автоматического управляющего устройства называется системой автоматического управления (САУ) или автоматизированной системой управления (АСУ).
Любое автоматическое устройство представляет собой комплекс отдельных конструктивных или схемных элементов, каждый из которых выполняет задачу по преобразованию энергии, полученной от предыдущего элемента или окружающей среды, и передаче ее последующему элементу.