Automatyzacja to nauka o kontroli bez interwencji człowieka

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Pragnienie przeniesienia ciężkiej, monotonnej pracy na barki maszyn i mechanizmów jest bezpośrednio związane z taką, na pierwszy rzut oka, niefortunną właściwością psychologii, jaką jest lenistwo. Jednak każde urządzenie powinno być zarządzane, co oczywiście jest łatwiejsze niż praca w pojedynkę, ale może też być trudne.

Istniała więc nauka, której nazwa pochodzi od dwóch greckich słów oznaczających "ja" i "działanie". Automatyzacja to więc system wiedzy, który pozwala sprawić, by maszyny działały bez ingerencji człowieka. Ta dyscyplina jest studiowana na politechnikach i jest uważana wśród studentów za nie mniej trudną niż osławiony „Termekh”. I nic dziwnego, nie da się opanować teorii automatycznego sterowania (TAU) bez bardzo dobrego wykształcenia z wyższej matematyki i fizyki.

Automatyzacja produkcji może być częściowa, złożona lub całkowita, różniąc się stopniem oderwania się osoby od procesu zarządzania procesami technologicznymi. Głównym powodem jego powszechnego stosowania jest opłacalność ekonomiczna, ponieważ utrzymanie środków technicznych jest tańsze niż personelu. Jednak, jak pokazanoW praktyce jakość gotowych produktów jest również wyższa, gdy czynnik ludzki jest zminimalizowany.

Jeśli rozważymy tę teorię w uproszczonej formie, nie będzie ona wydawać się tak skomplikowana, najważniejsze jest poznanie jej podstawowych pojęć. Termin główny TAU to obiekt kontrolny, czyli pewne urządzenie do celów przemysłowych lub domowych, którego jeden z parametrów powinien być regulowany przez automatyzację. Może to być np. zbiornik, w którym z zadaną dokładnością musi być utrzymywany poziom cieczy lub jej temperatura. Na schemacie blokowym jest to oznaczone literą „A”.

Drugim urządzeniem potrzebnym do utworzenia pętli sterowania jest czujnik. Bez niej nie da się ocenić stanu układu, czyli wartości parametru wyjściowego (w naszym przypadku poziomu lub temperatury). Jest oznaczony niebieskim kółkiem.

Trzecim urządzeniem, bez którego automatyzacja jest niemożliwa, jest regulator (β). Może być niezwykle prosty (dwupozycyjny), jak na przykład żelazko, lub złożony, reprezentujący jednostkę elektroniczną z ustawieniami zapewniającymi specjalny algorytm (proporcjonalny, proporcjonalno-całkujący lub proporcjonalno-całkująco-różniczkowy). Zadaniem regulatora automatycznego jest generowanie sygnału sterującego dostarczanego do czwartego i ostatniego elementu obwodu - siłownika (IM). Bez względu na to, jak wyrafinowany jest schemat całego systemu, jeśli jego decyzje nie zostaną wykonane, nie zadziała. MI oznaczono białym kółkiem, a znaki „+” i „-” symbolizują negatywną naturę rewersupołączenie, czyli przeciwieństwo jego działania do kierunku zmiany parametru wyjściowego.

Praktycznie cała automatyzacja procesów w dowolnej produkcji działa zgodnie z tym schematem. Mimo pozornej prostoty jest skuteczny, choć wymaga dokładnego przestudiowania wszystkich cech obiektów sterujących. Faktem jest, że podobnie jak ludzie, różnie reagują na zakłócające wpływy (tak automatycy nazywają różne czynniki destabilizujące). Po pierwsze, wszyscy mają opóźnienie. Po drugie, współczynnik przenikania, czyli skuteczność uderzenia, również jest różny dla różnych obiektów. A prędkość „przyspieszenia” jest inna dla każdego kanału sterującego.

Po scharakteryzowaniu i instalacji elementów sterowania i zarządzania rozpoczyna się najważniejszy etap, który kończy automatyzację. To jest konfiguracja i strojenie.