2025-03-27

Устройства автоматизации

Устройства автоматизации осуществляют контроль и управления технологическими процессами.

Простейшие устройства позволяют регулировать или поддерживать на заданном уровне некоторые параметры, например температуру воды в системе отопления, влажность воздуха в помещении. Более сложные автоматические системы могут обеспечивать выполнение технологического процесса по заданному алгоритму, например обеспечивать розлив газированной воды, или сварку кузова автомобиля на конвейере. Самые сложные автономные системы могут обладать компьютерным зрением, и отслеживать сотни параметров, затем обрабатывать их чтобы выполнять сложнейшие операции, например управлять автомобилем или самолетом.

Структура автоматических систем

Структура управления с оператором выглядит следующим образом:

Структура автоматизированной системы выглядит так:

Вместо труда оператора используются управляющие элементы, исполнительные механизмы, сигналы на которые приходят от измерительных приборов и задатчиков сигналов. Рассмотрим наиболее распространённые элементы автоматизации.

Измерительные приборы - датчики

Устройства измерения являются важнейшим элементом автоматических систем, как правило это датчики давления, расхода, температуры, влажности, скорости, перемещения, оснащенные электронным выходом, они собирают данные о работе системе и передают их на устройства управления.

Приборы для автоматизации: датчики, измерители-регуляторы, контроллеры, клапаны и приводы, нагреватели, частотные преобразователи можно приобрести на сайте компании «ОвенКомплектАвтоматика». В разделе "Каталог" вы можете выбрать интересующее вас оборудование, посмотреть его характеристики и стоимость. Доставка в регионы РФ осуществляется транспортными компаниями.

Измерители-регуляторы

Для того, чтобы вносить изменения в работу регулирующих устройств одного сигнала с датчика мало, нужно правильно обработать этот сигнал, понять какое изменение в систему нужно внести, чтобы получить требуемые параметры. Добиться этого помогают управляющие элементы - регуляторы.

---

---

В зависимости от особенности работы технологической системы, функции регуляторов могут быть различны, например для регулирования одного процесса может потребоваться только пропорционально интегральный регулятор (ПИ), а для другой системы без дифференцирующего звена никак не обойтись, там применяют более сложный ПИД-регулятор. Благодаря подобным регуляторам, можно поддерживать температуру в помещении на заданному уровне не зависимо от того, какая температура на улице.

Программируемые логические контроллеры

Более универсальные, сложные и дорогие управляющие элементы, чем обычные регуляторы - программируемые логические контроллеры. На входы ПЛК поступают дискретные и аналоговые сигналы от датчиков, он их обрабатывает и отправляет на выход, к исполнительным механизмам.

При необходимости используя интерфейс контроллера можно написать ПИД-регулятор, и он будет выполнять и эту функцию, а также множество других, например складывать, вычитать, умножать сигналы, выполнять логические операции.

Регулирующие органы

Если рассматривать систему автоматического управления, то регулирующим элементом может быть клапан, гидравлический распределитель, электродвигатель вентилятора, ТЭН. Регулирование может быть дискретным, то есть пошаговым, например выключение насоса при наличии сигнала от поплавка, или пропорциональным - непрерывным, например изменение угла поворота заслонки в системе приточной вентиляции в зависимости от значений датчиков температуры в помещении и на улице.

Чем сложнее процесс регулирования, чем больше параметров нужно отслеживать и регулировать, тем сложнее и дороже будет автоматическая система, но как правило вся затраты быстро окупаются благодаря следующим факторам.

Преимущества использования устройств автоматизации

• Снижение ошибок: выполняя монотонную однообразную работу человек начинает ошибаться, при правильной эксплуатации и обслуживании машина не ошибается;
• Простота дублирования, резервирования, контроля: для полного исключения ошибок, например на опасном производстве, можно создать автоматическую систему, которая будет проверять работу других систем, и при необходимости корректировать ее;
• Повышение производительности: современные микропроцессоры и контроллеры способны решать миллионы задач в секунды, такое быстродействие не под силу ни одному оператору;
• Улучшение качества продукции: благодаря контролю процессов можно снизить процент брака, а поддержание постоянных параметров технологического процесса поможет сделать каждую единицу продукции качественной;
• Экономия: автоматизация помогает снизить потери энергии за счет точной настройки приборов, правильно построенный алгоритм поможет оптимально использовать материалы, а высокое быстродействие позволяет ускорить выполнение технологических операции, что приводит к снижению затрат.