Управляющие устройства

При анализе и синтезе ТП и систем с целью выбора их оптимальных параметров для получения надлежащего количества и эффективности в центре внимания находятся управляющие воздействия. При этом считают, что материальные и энергетические потоки, как и готовность средств технологического оснащения, а также квалифицированная деятельность персонала являются необходимым, всегда выполнимым условием. Это приводит к кибернетическому представлению отдельной операции в виде некоторого нормально функционирующего «черного ящика» ( 3.1,6); при этом внутреннее содержание, схема этого «черного ящика» не рассматриваются, основное внимание обращается на входную и выходную информацию о существенных факторах. В соответствии с этим ММ операции должна в количественной

повых задач; например проверка кондиционности с измерением или фильтрацией технологических факторов, с обнаружением и локализацией неисправностей и т. п. По результатам автоматического или автоматизированного решения отдельных частных задач или их необходимых совокупностей могут быть выработаны соответствующие управляющие воздействия.

Исходя из особенностей работы к ПР предъявляются следующие основные требования: проведение работ в автоматическом режиме; автоматическая перенастройка при смене предметов производства по управляющим командам; стыкуемость ПР по всем параметрам (по механической части, приводу и устройству управления) с автоматизированным оборудованием, в составе которого они работают; возможность осуществлять управляющие воздействия на основное технологическое оборудование и оснащение для выполнения операций в последовательности, предусмотренной программой; высокая надежность ПР.

В дуплексном режиме, обе машины выполняют одни и те же операции над одной и той,же информацией. Работа обеих машин синхронизируется электронными часами одной из машин (ведущей). В памяти обеих машин в каждый момент времени находится одна и та же информация. В определенные моменты, например после выполнения каждой команды или некотррых частей программы, результаты вычислений в обеих машинах сравниваются; при их совпадении работа машин продолжается, и ведущая машина выдает результаты во внешнюю среду, например управляющие воздействия на объект управления. Выходы другой машины (ведомой) при этом блокированы.

На 73, а приведена осциллограмма наиболее тяжелого режима спуска. Управление разгоном и замедлением автоматическое, т. е. управляющие воздействия подавались «скачком». Характер процесса разгона определяется действием линейной жесткой обратной связи по скорости. Перерегулирование по ско-

Что же должна за этот промежуток времени выполнить система управления РВ? Опросить номера датчиков и ввести результаты измерений в ВС; произвести обработку данных по заданной программе, преобразовать результаты вычислений в управляющие воздействия: _

большинстве случаев автономными устройствами и имеют в общем случае две главные части ( В.2) — измерительную и логическую. Измерительная часть, включающая измерительные органы, непрерывно контролирует состояние защищаемого объекта и определяет условия срабатывания в соответствии со значениями входных воздействующих величин. Логическая часть, включающая логические органы, формирует управляющие воздействия в зависимости от комбинации и последовательности поступления на нее сигналов от измерительной части. Обычно логическая часть действует на выключатели не непо-

Системы радиоуправления подразделяют на автоматические и полуавтоматические, разомкнутые и замкнутые. В полуавтоматических системах, в отличие от автоматических, управление осуществляется с помощью оператора. Разомкнутые системы с информационной точки зрения не отличаются от радиотехнических систем передачи информации. В замкнутых системах управляющие воздействия формируются с помощью сигналов обратных связей. Такие сигналы поступают от объекта управления. В дальнейшем рассматриваются только замкнутые системы.

Автоматическое управление шихтовкой доменной плавки при помощи УВМ1 имеет своей целью получение заданного состава чугуна и требуемого состояния шлака путем более точной дозировки компонентов шихты с учетом их химического состава и физических свойств. Машина УВМ1 рассчитывает программу шихтовки на основании информации о составе шихтовых материалов и продуктов плавки (чугуна, шлака). При расчете учитываются также влажность кокса и вынос колошниковой пыли. В соответствии z рассчитанной программой шихтовки УВМ1 выдает управляющие воздействия в системы взвешивания и дозирования шихтовых материалов, которые транспортируются затем к скипам и загружаются в печь по программе, заданной системой загрузки.

Автоматическое управление распределением шихтовых материалов по сечению колошника доменной печи при помощи УВМ2 преследует своей целью более равномерное распределение газового потока по сечению колошника, что в свою очередь способствует повышению производительности печи и сокращению расхода топлива. Машина УВМ2 получает информацию о температуре и составе газа по сечению колошника и в газоотводах, а также информацию о расходе и составе дутья через каждую фурму доменной печи и выдает на основании этой информации управляющие воздействия в системы программного управления вращающимся распределителем шихты и автоматического командо-контроллера подач.

На вход управляющей вычислительной машины от соответствующих датчиков (термопар, расходомеров, измерителей толщины и др.) поступает измерительная информация о текущих значениях параметров х\, х2,..., »п. Вычислительная машина обрабатывает эту информацию в соответствии с принятым законом управления (алгоритмом управления), определяет величины управляющих воздействий и\, и2,..., ит, которые необходимо приложить к исполнительным механизмам для изменения регулируемых параметров у\, уч,..., ут с тем, чтобы управляемый процесс протекал оптимальным образом. Измерительные датчики, как правило, вырабатывают свои сигналы в виде напряжения, тока или угла поворота, т. е. в форме непрерывного сигнала. Подобным же образом подводимые к исполнительным механизмам управляющие воздействия MI, и2,.-ч "А должны вырабатываться в форме напряжений, т. е. в непрерывной форме.

В процессорах ЭВМ и микропроцессорах применяют управляющие автоматы с хранимой в памяти логикой (микропрограммные управляющие устройства) и с «жесткой» логикой (см. гл. 8).

Струйные регуляторы комплектуют из унифицированных элементов. Определенное сочетание этих элементов позволяет получать отдельные аппараты или комплектные системы из ограниченного числа стандартных взаимозаменяемых частей. Такими элементами являются измерительные устройства, задающие и стабилизирующие устройства, управляющие устройства (усилители), исполнительные механизмы, синхронизаторы, маслонапорные установки и вспомогательные устройства.

При проектировании устройств уровня для систем с изменяющимися во времени внешними и внутренними воздействиями управляющие устройства должны обладать «интеллектом» и изменять протоколы или их отдельные составные элементы для стабилизации характеристик уровней, обеспечивающих требуемые для взаимопонимания оконечных абонентов задержку и темп обмена информации.

* Информация в системах управления — сведения о параметрах (давление, температура, скорость и т. п.), сообщаемые с помощью датчиков и передаваемые после некоторой обработки в управляющие устройства.

Все шире используется в электропитании интегральная схемотехника, что, наряду с улучшением массогабаритных показателей, также повышает надежность устройств. Отечественная промышленность выпускает миниатюрные интегральные линейные стабили-* заторы К142ЕН и управляющие устройства к ключевым стабилизаторам К142ЕП; этими работами руководит К- П. Полянин.

Цифровые (логические) интегральные микросхемы — электронные устройства, позволяющие строить практически все узлы и блоки ЭВМ, производить аналоговую и дискретную обработку информации, строить управляющие устройства в системах автоматики. В цифровых ИС обрабатываемая информация выдается в виде двоичных чисел, представляемых логическими переменными «О» и «1». Цифровая ИС выполняет определенную логическую функцию, свойства которой описываются алгеброй логики.

Курс «Переходные процессы» по существующим учебным планам читается раньше курсов, посвященных автоматизации электрических систем, программированию энергетических задач и решению их на вычислительных машинах. Это обстоятельство предопределяет введение в курс элементарных сведений по автоматическому регулированию, которые должны даваться в простейшей форме, поскольку они необходимы только для обеспечения подхода к рассмотрению современной электрической системы как единого целого, включающего не только силовые элементы системы, но и ее регулирующие и управляющие устройства.

устройства для измерения текущего времени или интервалов времени, а также управляющие устройства хронометрической техники — из АСХТ;

Примером простых ИМС могут служить логические элементы. Средние ИМС — это сумматоры, счетчики, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) емкостью 256—1024 бит. Большие ИМС (БИС) — это арифметико-логические и управляющие устройства. Со второй половины 70-х годов разрабатывают ИМС 4 —5-й степени интеграции с числом элементов ЛГ = 10*-г 106 и минимальными размерами элементов 1,0 — 0,1 мкм (СБИС).

подачи в управляющие устройства с целью управления контролируемым объектом; :Кстати результатов измерения;

используют управляющие устройства — программаторы типа «время—команда» или «параметр—команда».