Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики
ВВЕДЕНИЕ
Для повышения благосостояния советского народа необходимо существенное увеличение производительности труда, которое возможно лишь на основе широкого внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.
Рассмотрим подробнее понятия «механизация» и «автоматизация». Что между ними общего и в чем различие?
Механизация — замена ручных средств труда машинами и механизмами. С их помощью человек может поднимать и перемещать тяжелые грузы, резать, ковать и штамповать металл при изготовлении деталей, добывать руду и топливо из недр земли. Но управление этими механизмами осуществляется человеком: он должен постоянно контролировать ход производственного процесса, анализировать его, принимать решения и воздействовать на этот процесс. Например, рабочий при обработке детали на станке должен измерять размеры детали, определять ее качество (чистоту обрабатываемой поверхности, прочность и т. п.), т. е. получать информацию путем измерений. В зависимости от результатов измерений рабочий изменяет скорость резания, величину подачи инструмента, т. е. принимает и исполняет решение. Таким образом, при механизации требуется постоянное участие человека во всем ходе производственного процесса.
Автоматизация производственных процессов — применение технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в этих процессах. Автоматизация облегчает умственный труд человека, освобождает его от сбора информации, ее обработки, исполнения принятого решения. В системах автоматики получение, передача, преобразование и использование информации осуществляются без непосредственного участия человека.
Для получения информации о ходе производственного процесса применяют датчики — элементы автоматики, преобразующие самые разные физические величины (размеры, температуру, давление, расход, скорость, уровень, влажность и т. д.) в некоторый сигнал, удобный для последующей обработки в автоматическом устройстве или ЭВМ. Затем этот сигнал обрабатывается: сравнивается с другими сигналами, анализируются его изменения.
В результате обработки информационных сигналов вырабатываются исполнительные сигналы, которые и воздействуют на технологический процесс. Эти сигналы в исполнительных элементах автоматики преобразуются в механическое воздействие, перемещающее деталь или инструмент, закрывающее или открывающее кран, включающее или отключающее нагревательную установку и т. п. Так как это воздействие требует значительной энергии, то, как правило, обработка информационных сигналов предусматривает их усиление.
Таким образом, системы автоматики состоят из датчиков, усилительно-преобразовательных и исполнительных элементов.
Наиболее универсальным и удобным для систем автоматики оказался электрический сигнал. По сравнению с другими (пневматическими или гидравлическими) электрический сигнал имеет ряд преимуществ, основными из которых являются следующие.
Обратите внимание на лекцию "Основы информационного поиска в интернете".
1. Электрический сигнал можно передавать на большие расстояния.
2. Энергию электрического сигнала можно преобразовывать в другие виды энергии (прежде всего в наиболее необходимые на любом производстве механическую и тепловую энергии).
3. Электрический сигнал можно обрабатывать (в том числе усиливать) с помощью простых технических средств.
Поэтому наибольшее распространение получили электрические системы автоматики, т. е. использующие именно электрический сигнал.
О широком распространении электрических элементов автоматики можно судить хотя бы по тому, что каждый из нас постоянно сталкивается с ними в быту. В домашних условиях мы имеем дело с датчиками температуры в холодильнике и утюге, различными переключателями и реле в электрофоне, магнитофоне, потенциометрическими, индуктивными и емкостными датчиками, используемыми для настройки радиоприемника и телевизора. Ну а насыщенность современного производства элементами автоматики во много раз выше. Уже действуют цехи, где нет ни одного рабочего, всеми механизмами управляют элементы автоматики.
В нашей стране создана Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП), в которую входят тысячи самых разнообразных элементов, с помощью которых может быть построена практически любая система автоматики. Естественно, что элементы, входящие в ГСП, непрерывно совершенствуются, а состав системы расширяется.
