В успешном решении экономических и социальных вопросов одним из решающих факторов является автоматизация и механизация производства.
В настоящее время технический прогресс характеризуется непрерывным ростом автоматизации производства во всех отраслях народного хозяйства. От автоматизации отдельных установок и агрегатов в настоящее время переходят к комплексной автоматизации и созданию автоматических цехов и заводовавтоматов, обеспечивающих максимальное повышение производительности труда, снижение себестоимости продукции и повышение культуры производства. Только благодаря автоматизации стало возможным осуществление ряда наиболее прогрессивных технологических прогрессов, создание новых современных видов сообщений и средств связи.
Для решения этих задач необходимо повышать технический уровень вычислительной техники, приборов и средств автоматизации на основе новейших достижений микроэлектроники, оптоэлектроники и лазерной техники; опережающими темпами развивать производство быстродействующих вычислительных комплексов, периферийного оборудования и программных средств к ним, электронных устройств регулирования и телемеханики, исполнительных механизмов, приборов и датчиков систем комплексной автоматизации сложных технологических процессов, агрегатов, машин и оборудования, а также микропроцессорной техники.
Для выполнения этих решений, разработки и эффективной эксплуатации автоматических систем регулирования необходимо знать общие законы их построения и действия, методы исследования и настройки. Эти вопросы изучает наука об автоматических системах управления, в частности один из её разделов — автоматические системы регулирования.
Простейшие автоматические регуляторы и устройства человек стал применять ещё в древнейшие времена. Так на рубеже нашей эры арабы с успехом применяли поплавковые регуляторы уровня для повышения точности показаний водяных часов. В средние века с успехом применялись центробежные регуляторы хода водяных мукомольных мельниц. В 1657 г. Гюйгенс предложил и встроил в механические часы маятниковый регулятор хода.
Однако развитие промышленных автоматических регуляторов началось лишь на рубеже XVIII и XIX столетий — в эпоху промышленного переворота в Европе.
Опыт применения регуляторов показал, что эффективность их работы нельзя рассматривать в отрыве от статических и динамических свойств объекта регулирования.
Автоматические системы регулирования.
Основные определения и понятия.
Работа любой технологической установки, агрегата или технологического объекта характеризуется различными физическими величинами, например температурой, давлением, разрежением, расходом вещества и т. п. Для обеспечения оптимального режима их работы эти физические величины должны с определённой точностью поддерживаться на заданном уровне или изменяться по определённому закону.
Рисунок 1. Система ручного регулирования температуры.
На рис. 1 представлен технологический объект — сушительный шкаф, в котором должна поддерживаться постоянная температура Q, которая измеряется измерительным прибором ИП в комплекте с термометром сопротивления Rт. Сушительный шкаф имеет электрический нагревательный элемент Н, питающийся от автотрансформатора АТ. При отклонении температуры от заданного значения, например при увеличении (падении) напряжения ис в питающей сети, человек — оператор перемещает движок автотрансформатора в направлении изменения напряжения U, соответствующем восстановлению заданного значения температуры. Так осуществляется ручное регулирование объектом температуры сушительного шкафа. Принципиальная схема взаимодействия системы «объектоператор"при ручном регулировании температуры сушительного шкафа представлена на рис. 2. Входом системы по регулирующему каналу является воздействие человека-оператора Ч-О на движок автотрансформатора АТ. Выходом системы является значение Q температуры в сушительном шкафу.
