Функции автоматики

Автоматика — отрасль науки и техники, включающая теорию иметоды автоматического управления, принципы построения автома-тических систем и технических средств автоматизации.Автоматическим управлением называется управление техниче-ским объектом, осуществляемое аппаратно-программными средства-ми без непосредственного участия человека.Система автоматического управления (или автоматическая си-стема) состоит из управляемого объекта (УО) и автоматического уп-равляющего устройства (АУУ), взаимодействующих между собой. Уп-равляемым объектом, как правило, является устройство или комп-лекс устройств, осуществляющих некоторый технический процесс.Правильное выполнение этого процесса определяется совокупнос-тью предписаний, которая называется алгоритмом функционирова-нияПримером САУ может служить система автоматического веденияпоезда, используемая в метрополитене (рис. 1.1). Управляемым объек-том здесь является поезд, который перевозит пассажиров и грузы (тех-нический процесс) В системе автоматического управления (рис. 1.2) устройство пред-варительной обработки информации 1 воспринимает воздействиевнешней среды и внутренние контрольные воздействия. К внешнимвоздействиям относятся изменения некоторых параметров (темпера-туры, давления и т.п.), воздействия со стороны человека-оператора илидругой автоматической системы. Блок 1 содержит разнообразные дат-чики и органы управления. В задающем или программном устройстве2, определяющем алгоритм функционирования САУ, хранится програм-ма работы системы, записанная на каком-либо носителе (перфоленте,перфокарте, в блоке памяти). Устройство 3 формирования команд уп-равления реализует алгоритм управления в зависимости от программы работы системы и поступающих в данный момент времени вне-шних и контрольных воздействий. Блок 3 реализуется в виде некото-рого логического или вычислительного устройства, а в современныхсистемах обычно содержит микропроцессор или микроЭВМ. Усили-тельно-преобразовательное устройство 4 усиливает и преобразовы-вает сигналы управления, вырабатываемые блоком 3, а также вклю-чает исполнительное устройство 5. Устройство 5, содержащее дви-гатели, приводы, реле, клапаны, контакторы и другие исполнительныемеханизмы, воздействует на управляемый объект 6. С помощью дат-чиков измерительное устройство 7 фиксирует результаты управле-ния на выходе САУ и подает их на вход системы, чем обеспечиваетсяобратная связь. Автоматическая система «Автодиспетчер» (рис. 1.3) осуществляетавтоматическое управление движением поездов на однопутном участ-ке дороги. Управляемыми объектами являются стрелки и сигнады напромежуточных станциях, для управления которыми каждую станциюоборудуют системой электрической централизации (ЭЦ). Системыэлектрической централизации всех станций связаны с диспетчерским пунктом (ДП), находящимся на крупной участковой станции, с помо-щью системы диспетчерской централизации ДЦ. Последняя через пе-реходное устройство ПУ взаимодействует с электронно-вычислитель-ной машиной ЭЦВМ. Эта связь является двусторонней и содержитканалы управления и контроля. По каналу контроля в ЭЦВМ непре-рывно поступает информация о поездной ситуации на диспетчерскомучастке. На основании этой информации и в соответствии с заплани-рованным графиком движения ЭЦВМ, просчитав большое число ва-риантов, принимает оптимальные решения по регулированию движе-ния поездов. Эти решения по каналу управления через ПУ и ДЦ пере-даются в систему ЭЦ, где они реализуются. Телемеханика—область науки и техники, предметом которой явля-ется разработка и использование технических средств и методов пере-дачи и приема информации (сигналов) в целях управления различны-ми объектами и контроля их работы на расстоянии. Телемеханическаясистема (рис. 1.4) содержит органы управления и контроля ОУК, уп-равляемые объекты УО, а также устройства кодирования УК и декоди-рования УД, которые обеспечивают передачу по линии связи большо-го количества информации, необходимой для осуществления управле-ния и контроля управляемыми объектами. Часто система телемехани-ки служит составной частью САУ. Например, в системе «Автодиспет-чер» системой телемеханики является диспетчерская централизация. Аналогичную структуру имеют системы связи, служащие для передачиданных и речевых сигналов (рис. 1.5). В них передающее (ПерУ) и прием-ное (ПрУ) устройства решают задачи модуляции и демодуляции сигна-лов, поступающих к абоненту А, и задачи разделения каналов связи.