1 ВВЕДЕНИЕ . История развития и современное состояние автоматики.
Автоматика – от греческого «автоматос» – самодвижущийся. Механизация производства – это замена ручного труда работой машин и механизмов. В механизированном производстве работой машин и механизмов управляет человек. Автоматизация производства – замена человеческой функции управления машин и механизмов действием специальных технических устройств.
Первые сведения об автоматических устройствах появились в трудах древнегреческого ученого Герона, который описал систему открытия дверей храма при поджигании жертвенного огня, 2-ая – устройство дозировки священной воды. В средние века появилась андроидная автоматика. Искусные мастера разрабатывали устройства, подражающие действиям человека (механическая пианистка, механический писец). Авторы – швейцарские часовщики, братья Пьер и Анри Дрю. Они были обвинены в колдовстве и посажены в тюрьму. Промышленное внедрение автоматики связано с промышленным переворотом в Европе (середина 18в.) (регулятор уровня воды в котле паровой машины (Ползунов), регулятор скорости паровой машины (Уатт)).
3 этапа развития автоматизации:
- электроэнергетический. Он связан с изобретением учеными Шиллингом - электромагнитного реле постоянного тока, Якоби –электродвигателя постоянного тока, Доливо-Добровольским – асинхронного двигателя переменного тока;
- радиоэлектроника. На этом этапе появились изобретения фотоэффекта Столетовым, радио (Попов, Эдисон). Одновременно развивалась и теория автоматики. Появились труды Ляпунова «О регуляторах прямого действия».
Возникла необходимость обобщения всех разработок в области автоматизации и создании ее теории. Обобщения показали, что существует связь между процессами, происходящими в автоматических системах и в нервной системе живых организмов. Данная идея впервые реализована в труде Винера (1948 г. Книга Кибернетика, или контроль связей у животных и машин). Идея воплатилась в разработке ЭВМ.
- кибернетический. Связан с разработкой и применением средств вычислительной техники в процессах автоматизации для упрощения сложных процессов.
В настоящее время методы кибернетики широко применяются для решения следующих задач:- синтез автоматических систем с заранее заданными свойствами;
- математическое моделирование ОУ и процессов управления;
- разработана система управления с применением средств вычислительной техники, т.е. разрабатываются автоматические системы управления технологическими процессами (АСУТП).
В настоящее время на всех предприятиях широко применяются данные АСУТП, работающие в различных режимах: информационном, управляющем и т.д. Слово «автоматизированный» означает, что в контуре управления присутствует человек, который использует в качестве средства управления объектом ЭВМ, которая реализует оптимальный алгоритм управления и выдает совет оператору о оптимальном режиме. Оператор оценивает совет и по необходимости реализует его. Только средства автоматизации обеспечивают заданный технологический режим работы оборудования в соответствии с тех. регламентом, а также обеспечивают безопасность и точность управления процессами, оборудованием. Задание на автоматизацию выдает технолог, он должен предвидеть методы и результаты выполнения д. задания.