Основные понятия теории и практики автоматизации

Лекции

Под механизацией будем понимать процесс замены ручного труда на труд автомата, машины.

Процесс освобождения человека, частично или полностью, от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использовании информации, энергии и материалов называется автоматизацией.

Данные – совокупность всех сведений, поступающих в систему управления.

Строгого определения понятия информации в настоящее время не существует, но при управлении пользуются следующим понятием информации.

Информация - совокупность тех сведений, которая позволяет уменьшить неопределенность при выборе решения. Информативность данных нужно понимать следующим образом: чем больше уменьшена неопределённость при выборе решения, тем более информативными нужно считать данные, поступающие перед выбором решения.

Процесс – ход, развитие какого – либо явления, последовательная смена состояния чего-нибудь. Под состоянием какого-либо процесса объекта будем понимать одну из форм его существования, которая характеризуется набором физических величин, таких как: температура, давление, скорость и т.д. Пдинамический и можно говорить, что состояние его может меняться под действием различных сил и воздействий. Например: состояние движущегося автомобиля может характеризоваться скоростью и направлением движения, степенью загруженности и другими факторами, под которыми можно понимать и исправность частей. Состояние может изменяться целенаправленно или нет. Процесс – совокупность последовательных действий для достижения какого-либо результата. По обоим определениям процесс всегда связан со временем и поэтому является динамическим. Процесс управления реализуется в системе управления.

Управление – процесс целенаправленного воздействия на объект. И это воздействие направлено на достижение поставленной цели, чтобы процесс протекал в заданном направлении. При описании системы управления и её частей часто используется язык блок – схем, который более наглядно может пояснить структуру и режим работы системы.

Система – совокупность взаимосвязанных элементов, функционирование которых подчинено одним и тем же целям. Система управления в укрупненном виде состоит из двух взаимосвязанных частей: объект управления (управляемый объект, управляемая система), управляющая часть системы (управляющая система, управляющий объект). Любой элемент системы на схеме обозначается в виде прямоугольника, а его взаимосвязи с другими элементами с помощью стрелок.

Рис 1. Укрупненная схема СУ.

Объектом управления называется часть системы, которая испытывает целенаправленные воздействия для реализации заданной цели или, другими словами, объект управления - это то, на что направлено такое воздействие. Объект управления может иметь различную физическую природу, но в тоже время обладать определенными, присущими ему, независимыми от природы, свойствами. Свойствами, которые определяют его отношение к процессу управления, которые могут объединить объекты различной физической природы в один и тот же класс объектов управления.

Исходя из сказанного, в качестве объектов управления могут выступать технологические процессы и производства.

Согласно Ожегову С.И.(толковый словарь русского языка/Российский фонд культуры, третье издание; Москва 1996г.) технология определена как совокупность производственных методов и процессов в определенной отрасли производства, а также научное описание способов производства.

В Советском энциклопедическом словаре (советский энциклопедический словарь/редакт. Прохоров А.Н.; издание 4; Москва 1987г.) технология определена как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов или полуфабрикатов, осуществляющаяся в процессе производства продукции.

Таким образом, согласно этим толкованиям, технология может принадлежать как к науке, так и к производству. При этом задача технологии как науки состоит в выявлении физических, химических, механических и др. закономерностей с целью определить и использовать на практике наиболее эффективные и экономичные процессы. Задача технологии как части производства заключается в конкретизации и реализации таких способов обработки или переработки вещества и энергии, которые обеспечивают выполнение заданных режимов технологических процессов. При этом следует понимать, что эти заданные технологические режимы были разработаны с помощью научных методов технологии. На практике эти заданные режимы представляют в виде технологической инструкции, графиков, чертежей. В дальнейшем под технологическим процессом будем понимать процессы переработки вещества и энергии с целью получения продукта или полупродукта с требуемыми свойствами.

Будем разделять технологию на материальную и информационную. Материальные технологии – технологии преобразования энергии и вещества (материального сырья) в конечный продукт, имеющий материальную или энергетическую природу. Информационные технологии – технологические преобразования исходного информационного «сырья» в конечный информационный продукт, что связано с получением, преобразованием, хранением, передачей и выдачей информации. Информационное «сырье» - первичные данные о состоянии любых элементов входящих в системы управления, в том числе и технологических процессов и внешней окружающей среды, с которой эта система взаимодействует.

Введем еще одно понятие связанное с технологическим процессом: технологический объект управления – это промышленный агрегат, испытывающий целенаправленное воздействие, в котором осуществляется технологический процесс преобразования материальных и энергетических потоков для получения продукта или полупродукта. Именно в таком объекте реализуется технологический процесс.

Действующий технологический объект управления не может существовать без нанесения целенаправленного воздействия, т.е. должен существовать какой-то другой объект, в котором вырабатывается управление, такое воздействие на объект будем называть управляющим воздействием. Необходимость его выработки связано с тем, что для получения требуемого продукта или полупродукта с заданными свойствами необходимо реализовать определенный, заранее выработанный технологический режим.

Под технологическим режимом будем понимать такую динамику изменения состояния технологического объекта управления, которая требуется в соответствии с технологией преобразования энергии и вещества.

Совокупность технологических объектов, взаимосвязанных между собой процессами получения продукции или полупродукции называется производством или технологическим комплексом, другими словами, можно записать, что СУ производства в качестве объекта упр. Имее

Дата добавления: 2014-01-11