Лекция 1.2. «Классификация автоматических устройств и систем»
Дисциплина «Основы автоматизации производства»
Лекция 1.1. «Основные понятия и определения»
Автомат (греч. – «аутоматос» – самодействующий) – это устройство, осуществляющее некоторый процесс без непосредственного участия человека. Появление первых автоматов относится к глубокой древности – это были часы и механические игрушки, которым придавали форму человека или животного. Известен автомат в виде летающего голубя (грек Архитас – современник Платона), автоматы в виде водяных часов, торговый автомат, движущиеся статуи (Герон Александрийский). В средние века были созданы андроиды – механические существа, копирующие человека. В этой области в XVIII веке особенно прославились Пьер и Анри Дро – швейцарские часовщики и французский механик Жак Вокансон. Известна жестяная утка Вокансона, состоявшая из тысяч деталей, которая могла летать, которую невозможно было отличить от живой утки (вплоть до процессов пищеварения). Свидетельства об этой утке содержатся в воспоминаниях Канта, Гегеля, Лейбница и других выдающихся мыслителей того времени.
Со второй половины XVIII века начинается применение автоматов в промышленности. Это было связано с паровыми машинами. Первый промышленный регулятор для паровых машин был создан русским изобретателем И.И. Ползуновым. Его изобретение пролежало под сукном долгое время. По этой причине считается, что первый промышленный регулятор был создан Джеймсом Уаттом в 1784 г.
|
|
|
До недавнего времени автоматы строили, чтобы заменить человека при выполнении физически тяжелой и опасной работы. В 40-х годах ХХ века появились автоматы, выполняющие некоторые виды умственного труда - управляющие аналоговые и цифровые вычислительные машины – УВМ, АВМ, ЦВМ. Применение автоматов повысило производительность труда, точность и скорость выполнения производственных операций. Автоматы используются для освобождения человека от утомительного и однообразного труда, от вредных и опасных условий работы. Автоматы – основа технологического прогресса.
Под термином «Автоматика» понимают:
1) область теоретических и прикладных знаний об автоматически действующих устройствах и системах. Термин «автоматика» подразумевает период исследований и практических разработок в области автоматического регулирования и управления до 40-х годов ХХ столетия. В 40-е годы ХХ века возникло новое научное направление – кибернетика. В рамках кибернетики появилась техническая кибернетика. Автоматика – это составная часть технической кибернетики;
2) совокупность механизмов и устройств, действующих автоматически.
|
|
|
В 1957 г. появился первый промышленный робот – фирмы Unimation (США). Название Unimation происходит от «Universal Automation» – универсальная автоматизация. Через 10 лет инициативу в области робототехники перехватила Япония, и с тех пор она является ведущей страной в этой области. Термин «робот» появился в 1920 г, придумал его чешский писатель Карел Чапек (происходит от чешского слова «робота» - работа).
В настоящее время роботы все шире начинают применяться в различных областях промышленного производства: в машиностроении – при раскраске автомобилей, резке металла на автозаводских конвейерах; в строительном производстве – при роботизации и автоматизации земляных работ, при роботизации установки и монтажа строительных блоков и элементов, при автоматизации и роботизации бетонных работ, в роботизированных комплексах для отделочных работ, при автоматизации и роботизации работ в подземном строительстве, при роботизации строительных операций. Применяются роботы также и в военном деле.
XXI век – это эпоха расцвета автоматики, тотального проникновения автоматики в жизнь человеческого общества. Мы уже не мыслим себя без компьютеров, мобильных телефонов, социальных сетей, контроллеров, микропроцессоров. Все это стало возможным в результате бурного, революционного развития электроники и микроэлектроники с начала 80-х годов ХХ столетия и в настоящее время.
|
|
|
Устройства автоматики решают следующие важнейшие задачи: автоматического контроля технологических параметров, автоматического регулирования и автоматического управления процессами, технологической сигнализации, диспетчеризации, роботизации.
Лекция 1.2. «Классификация автоматических устройств и систем»
По назначению автоматические устройства подразделяются на следующие системы:
- системы автоматического контроля, предназначенные для получения информации о численных значениях выходных параметров объектов;
- системы автоматического регулирования, предназначенные для изменения выходных параметров объектов по заданному (или наперед неизвестному) закону во времени;
- системы автоматического управления, предназначенные для обеспечения любого требуемого режима работы объектов управления;
- допустимых состояний, которые могут привести к аварии, и их блокировки в отключенном состоянии до устранения причины аварийного состояния;
- системы автоматической сигнализации – для оповещения обслуживающего персонала о состоянии объектов управления;
|
|
|
- системы дистанционного управления – для управления объектами на расстоянии, при котором число линий связи равно числу каналов управления;
- системы телеуправления – для управления объектами на расстоянии, при котором используется минимальное количество линий связи.
По роду потребляемой энергии системы автоматики подразделяются на электрические (электронные), гидравлические, пневматические, комбинированные. Электрические (электронные) системы получили наибольшее распространение, так как электрические сигналы наиболее удобны для создания автоматических, телемеханических и вычислительных устройств.
Письменно ответить на следующие вопросы:
1.Что понимается под термином «Автоматика»?
2.В каких областях промышленного производства в настоящее время применяются устройства автоматики (робототехника). Приведите примеры.
3.Какие важнейшие задачи решаются в настоящее время с помощью устройств автоматики?
4.Опишите классификацию автоматических устройств по назначению и по роду потребляемой энергии?
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!