Mskstart.ru

Все про Авто перевозки
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое автоматика — основные понятия

Что такое автоматика — основные понятия

Современный уровень прогресса неразрывно связан с автоматикой – точной научной дисциплиной, предметом изучения которой являются методы и средства, направленные на частичное или полное исключение человеческого фактора из управления техническими объектами и процессами. В более узком понимании автоматика определяется как совокупность устройств и механизмов, функционирующих без непосредственного участия человека.

Пример установки управляемых реле для системы обогрева

Автоматика как наука базируется на теории автоматического управления, в рамках которой исследуются свойства систем автоматизированного управления и разрабатываются теоретические основы их построения и расчета.

Компания Р2С специализируется на разработке решений в области автоматизации силовых установок, вентиляционного оборудования, систем отопления и т.п. Наши инженеры готовы ответить на любые ваши вопросы – обращайтесь с радостью поможем!

Основные понятия автоматики:

  • Технический объект – любая машина, прибор, система;
  • Управление – воздействие на управляемый объект (объект управления) с целью изменения его свойств;
  • Объект управления – технический объект, подлежащий автоматическому управлению;
  • Автоматическое управляющее устройство – техническое устройство, осуществляющее воздействие на объект управления в соответствии с выбранным алгоритмом управления;
  • Автоматический процесс – процесс, осуществляемый без участия человека;
  • Система автоматического управления – совокупное взаимодействие управляющего устройства и объекта управления.

Принцип функционирования системы автоматического управления

Шкаф автоматического управления отоплением

Любое автоматическое управляющее устройство включает в себя комплекс отдельных взаимосвязанных элементов, решающих задачу преобразования и последующей передачи энергии, получаемой из окружающей среды или от предыдущего элемента.

Элементы автоматики – это законченные конструктивные устройства, самостоятельно выполняющие функции преобразования сигнала в системах автоматического управления. В качестве сигналов обычно выступают механические или электрические величины: давление жидкости или сжатого газа, напряжение, постоянный ток и другие.

Сигналы могут возникать как следствие протекающих в ходе управления процессов и выражаться в изменении напряжения, силы тока, температуры, давления и других показателей либо вырабатываться чувствительными элементами (датчиками).

Результатом будет являться заранее запрограммированное в системе действие элементов автоматизации.

Сигнал подлежит обработке посредством преобразования по следующим параметрам:

  • Значению энергии (усиление);
  • Виду энергии (неэлектрический сигнал преобразуется в электрический);
  • По виду (дискретный сигнал преобразуется в непрерывный);
  • По форме (сигнал переменного тока преобразуется в сигнал постоянного тока).

Обработанный сигнал подается на автоматическое управляющее устройство, которое в соответствии с заданным алгоритмом работы осуществляет воздействие на объект управления.

Сертификация изделий автоматики

Все автоматические устройства подлежат обязательной или добровольной сертификации – процедуре проверки на соответствие заявленным характеристикам, результаты которой отображаются в существующих нормативных документах.

Обязательными являются следующие виды документов:

  • Сертификат соответствия ГОСТ Р;
  • Декларация о соответствии;
  • Сертификат пожарной безопасности;
  • Сертификат соответствия техническому регламенту;
  • Декларация на технический регламент.

В настоящий момент ситуация с прохождением сертификации в Российской Федерации несколько усложнена вследствие проведения реформы технического регулирования и скорым вступлением в силу наднациональных технических регламентов, связанных с развитием Таможенного союза.

Ведущие производители средств автоматизации

Среди лидеров рынка средств автоматизации можно выделить следующие компании:

Зачем нужна автоматизация бизнес-процессов

Чтобы понять, как работает автоматизация, нужно для начала разобраться, что такое бизнес-процесс. Это может быть любая последовательность действий, которые помогают бизнесу достичь определенной цели. В совокупности с автоматизацией это повторяющаяся транзакция, состоящая из серии этапов, в которых участвуют IT-системы, сервисы, программы.

Читайте так же:
Сигнализация с автозапуском ягуар установка времени

Например, бизнес-процессы могут включать выполнение заказа, подтверждение заявки, обработку отчета или прием на работу нового сотрудника. При выстроенной системе управления бизнес-процессами эти задачи обычно реализуются посредством цепочки электронных писем, работы с документами, созвонов и других действий. Но когда за эти задачи берется человек, то даже незначительная ошибка приводит к сбоям и срыву сроков.

Задача автоматизации — предотвратить проблемы. У нее есть несколько преимуществ:

  • позволяет восстановить контроль над бизнес-процессами;
  • способствует улучшению коммуникаций;
  • сокращает количество ошибок;
  • высвобождает время и ресурсы, позволяя сотрудникам сосредоточиться на основной работе, избавляет их от утомительных и повторяющихся задач.

Системы автоматизации зданий будущего

А. Кашкаров, эксперт бизнес-подразделения «Автоматизация и безопасность зданий» ООО «Сименс»

Последние исследования показывают, что средний городской житель проводит до 90 % своей жизни в зданиях, и именно от качества среды в здании напрямую зависит самочувствие и работоспособность его обитателей. Для создания комфортной среды в здании необходим правильный выбор систем автоматизации инженерного оборудования – вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха и освещения. Именно поэтому в последнее время повысился спрос на новый тип жилья – так называемые «умные», или «цифровые» здания, системы автоматизации которых позволяют обитателям получить действительно комфортное и безопасное жилье, подходящее как для жизни, так и для работы в городской среде.

Давайте рассмотрим, на какие перспективные технологии автоматизации в первую очередь нужно обратить внимание, чтобы получить действительно «умное» здание, ведь от выбранных на этапе проектирования решений во многом будет зависеть то, насколько реализованный через несколько лет проект сможет соответствовать требованиям рынка.

Единая система управления зданием

Большинство существующих малых и средних зданий из соображений экономии на этапе строительства сегодня оказываются построены с минимальным уровнем интеграции инженерных подсистем, таких как вентиляция, ИТП, холодильный центр, освещение и т. п. Такие здания для обслуживания инженерных систем, как правило, требуют наличия персонала, который будет регулярно выполнять обходы в здании для проверки систем на предмет аварий и ошибок. В лучшем случае подсистемы в таких зданиях подключены к общей диспетчерской с минимальной интеграцией, позволяющей диагностировать аварийные ситуации, а для выяснения причины ошибки необходимо подойти к щиту управления для расширенной диагностики. В более распространенном варианте единая диспетчерская отсутствует, и каждая подсистема имеет свой отдельный софт для мониторинга и диспетчеризации. В результате для обслуживания подобной системы эксплуатирующая компания должна подготовить специалистов для работы в различных системах управления. Кроме того, обслуживающий персонал может корректировать работу подсистем таких зданий, только находясь на объекте, и изменения редко могут быть выполнены дистанционно в онлайн-режиме.

Программно-аппаратный комплекс Desigo

Более современной альтернативой будет единая система управления зданиями, когда все системы на объекте подключены в общую систему автоматизации, состоящую из контроллеров и программного обеспечения. Такой поход позволяет уйти от планового обслуживания и перейти к обслуживанию по потребности, так как система позволяет проводить дистанционную диагностику без присутствия профильных специалистов на объекте. Примером подобной системы может служить программно-аппаратный комплекс Desigo компании «Сименс».

Читайте так же:
Автоматизация системы вентиляции генераторной установки

Интернет вещей (IoT) для зданий

Технология интернета вещей (IoT) для зданий, разработанная примерно в 2010 году, в последние годы перешла в массовый сегмент строительных технологий. Данная технология позволяет увеличить количество оборудования, доступного для удаленного мониторинга и дистанционного технического обслуживания. Упрощается доступ к аналитическим инструментам для онлайн-настройки инженерных систем. Также использование IoT помогает уменьшить капитальные вложения в систему автоматизации здания на начальном этапе строительства, перераспределив расходы на эксплуатационный период за счет использования модели «система диспетчеризации как услуга».

Контроллеры PXC4 и PXC5

Примером контроллерного оборудования IoT являются контроллеры PXC4 и PXC5, которые могут работать как в локальной системе диспетчеризации, так и выступать в качестве IoT-устройства для использования в системе облачной диспетчеризации. Контроллеры обеспечивают шифрованную связь, оснащены встроенным веб-интерфейсом и WLAN-интерфейсом. Также они обладают функционалом обработки сетевых сертификатов и подписи микропроцессорных программ для повышения безопасности дистанционной настройки и обновления программного обеспечения.

Примером периферийного IoT-обору­дования может служить «умный» клапан EVF компании «Сименс» – это клапан со встроенным приводом, контроллером и тепловычислителем. Клапан обеспечивает правильное давление в системе для всех нагрузок и исключает влияние колебаний давления на регулируемое количество тепла или холода. Благодаря IoT-функционалу клапан имеет все необходимое для дистанцион­ной работы – от первичной пусконаладки до дальнейшей настройки в период эксплуатации для достижения максимального КПД системы, что позволяет сократить операционные расходы на использование системы, оснащенной данным клапаном.

Примером подсистемы IoT служит решение Enlighted компании «Сименс» – платформа интернета вещей, состоящая из многофункциональных датчиков и масштабируемой сети для сбора данных в реальном времени. Интеллектуальные датчики, установленные в осветительных приборах, собирают данные для измерения загруженности помещений и целых этажей, движения, окружающего освещения и температуры. После этого системы отопления, вентиляции и кондиционирования можно соответствующим образом отрегулировать в реальном времени. Кроме того, платформа может определять местонахождение людей и имущества внутри здания. Данные безопасно передаются в «облако» для анализа и визуализации. Это позволяет системе оптимизировать использование энергии и пространства, чтобы создать лучшую рабочую среду, ориентированную на человека.

Для реконструкций существующих зданий, оборудованных системами без функционала IoT, можно использовать специализированные IoT-шлюзы. Примером такого шлюза может быть Connect X300, поддерживающий несколько «открытых» протоколов, включая BACnet и Modbus. Высокие стандарты кибербезопасности достигаются благодаря встроенному межсетевому экрану и расширенному шифрованию, что позволяет избежать установки сложных VPN и не требует серьезных изменений в IT-инфраструктуре.

BIM и цифровой двойник здания (Digital Twin)

Использование BIM-техно­логий в проектировании и строительстве на сегодня стало общепринятым стандартом для построения современных инженерных систем здания. Как правило, минимальный уровень BIM-проектирования предполагает расстановку инженерного оборудования и прокладку воздуховодов, труб и кабельных трасс. Максимальный вариант, на сегодня встречающийся еще только в отдельных проектах, предполагает прорисовку системы вплоть до оборудования автоматизации с построением виртуальной модели инженерных систем, или так называемого «цифрового двойника».

«Умный» клапан EKF

Цифровой двойник здания объединяет данные из нескольких динамических и статических источников в 2D/3D-модели и позволяет принимать обоснованные и эффективные инженерные решения на этапах пусконаладки и эксплуатации. Он обеспечивает понимание того, как работает здание в режиме реального времени, позволяя мгновенно настраивать модель для оптимизации эффективности и предоставлять данные для улучшения работы инженерных систем в интуитивно понятном виде.

Читайте так же:
Установка сигнализации pandora с автозапуском

Примером реализации подобной технологии может быть приложение Desigo CC BIM Viewer. Данное приложение позволяет показывать параметры с привязкой к 2D/3D-модели здания – например, можно вывести значения комнатной температуры, влажности или уровня СО2 на модель этажа в виде динамической карты. Или вывести состояние систем освещения и положение фасадных жалюзи на 3D-модель фасада здания и т. д. Такое представление информации позволяет значительно упростить настройку систем и заранее выявить проблемные места в инженерном оборудовании. В дополнение к отображению, в 2D/3D-моделях Desigo CC BIM Viewer существует возможность вносить изменения в уставки систем – на плане здания можно сразу поменять уставку температуры или включить свет в нужном помещении (группе помещений). Все эти инструменты позволяют значительно снизить время, необходимое для устранения проблем в системе, и повысить уровень комфорта для обитателей здания

Бизнес-подразделение «Автоматизация и безопасность зданий» компании «Сименс» является одним из крупнейших поставщиков оборудования и решений для обеспечения безопасности и поддержания комфортных условий в зданиях. Продукция и решения для систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, освещения, управления жалюзи, автоматизации зданий, пожарной безопасности и систем пожаротушения значительно повышают уровень комфорта и безопасности людей и позволяют существенно снизить расходы на эксплуатацию зданий. Обладая опытом, накопленным в течение нескольких десятков лет, и техническими ноу-хау, «Сименс» помогает создавать ваше идеальное место.

Бизнес-подразделение «Автоматизация и безопасность зданий» компании «Сименс» – партнер онлайн-форума АВОК «Многоквартирные дома бизнес-класса: инновационное оборудование и технологии внутренних инженерных систем». Выступления представителей компании доступны на канале АВОК: https://www.youtube.com/abokru.

Бизнес-подразделение «Автоматизация и безопасность зданий» компании «Сименс» является одним из крупнейших поставщиков оборудования и решений для обеспечения безопасности и поддержания комфортных условий в зданиях. Продукция и решения для систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, освещения, управления жалюзи, автоматизации зданий, пожарной безопасности и систем пожаротушения значительно повышают уровень комфорта и безопасности людей и позволяют существенно снизить расходы на эксплуатацию зданий. Обладая опытом, накопленным в течение нескольких десятков лет, и техническими ноу-хау, «Сименс» помогает создавать ваше идеальное место.

КАК АВТОМАТИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ?

Существует три категории автоматизации в производстве:

Стационарная автоматизация

Как следует из названия, данный вид автоматизации производства предполагает создание специализированного оборудования. Вместо компьютерных схем и микросхем инженеры программируют машину с помощью зубчатых передач, кулачков и других аппаратных средств на этапе проектирования.

Если производитель хочет выполнить другую задачу, ему необходимо будет существенно модифицировать или заменить станок. Фиксированная автоматизация наиболее полезна на предприятиях с большими объемами производства, где процессы и продукты редко меняются.

Программируемая автоматизация

Этот тип автоматизации является более гибким, позволяя создавать партии с уникальными конструкторскими инструкциями. Вместо того, чтобы полагаться на специализированные машины, производители используют компьютеры для программирования своих машин для выполнения более широкого круга задач.

Читайте так же:
Установка автомобильной сигнализации в гараже

В промежутках между партиями системы выводятся в автономный режим для переконфигурации. Поэтому данный вид автоматизации лучше всего подходит для производителей, которым необходимо выполнять большие тиражи аналогичных изделий — это снижает необходимость вывода системы в автономный режим для перепрограммирования.

Гибкая автоматизация

Гибкая автоматизация позволяет производителям создавать множество продуктов с помощью промышленных роботов без необходимости остановки производственной линии для перепрограммирования. Программист использует удаленный терминал для изменения или загрузки новых инструкций по требованию.

Эти инструкции могут быть сложены в стек, что означает, что один робот может выполнить несколько сложных этапов, прежде чем изделие перейдет к следующему этапу.

Благодаря своей малой занимаемой площади и мобильности коботы продвигают эту гибкость еще на шаг вперед. Все производители компании Axis Machining, расположенной в Техасе, установили своего кобота UR10 на пьедестал почвенной подставки (на фото ниже), чтобы его можно было легко перемещать между различными задачами на заводском этаже.

Коботы — гибкая альтернатива традиционной автоматизации

Методы автоматического регулирования

Системы автоматического регулирования могут создаваться на основе двух основных методов регулирования: регулирования с обратной связью, которое работает путем исправления отклонений переменной процесса после того, как они произошли; и с воздействием по возмущению, которое предотвращает возникновение отклонений переменной процесса.

Регулирование с обратной связью

Регулирование с обратной связью — это такой способ автоматического регулирования, когда измеренное значение переменной процесса сравнивается с ее уставкой срабатывания и предпринимаются действия для исправления любого отклонения переменной от заданного значения.

Система ручного регулирования с обратной связью

Основным недостатком системы регулирования с обратной связью является то, что она не начинает регулировки процесса до тех пор, пока не произойдет отклонение регулируемой переменной процесса от значения ее уставки.

Температура должна измениться, прежде чем регулирующая система начнет открывать или закрывать управляющий клапан на линии пара. В большинстве систем регулирования такой тип регулирующего действия приемлем и заложен в конструкцию системы.

В некоторых промышленных процессах, таких как изготовление лекарственных препаратов, нельзя допустить отклонение переменной процесса от значения уставки. Любое отклонение может привести к потере продукта. В этом случае необходима система регулирования, которая бы предвосхищала изменения процесса. Такой упреждающий тип регулирования обеспечивается системой регулирования с воздействием по возмущению.

Регулирование с воздействием по возмущению

Регулирование по возмущению — это регулирование с опережением, потому что прогнозируется ожидаемое изменение в регулируемой переменной и принимаются меры прежде, чем это изменение происходит.

Это фундаментальное различие между регулированием с воздействием по возмущению и регулированием с обратной связью. Контур регулирования с воздействием по возмущению пытается нейтрализовать возмущение прежде, чем оно изменит регулируемую переменную, в то время, как контур регулирования с обратной связью пытается отрабатывать возмущение после того, как оно воздействует на регулируемую переменную.

Система регулирования с воздействием по возмущению

Система регулирования с воздействием по возмущению имеет очевидное преимущество перед системой регулирования с обратной связью. При регулировании по возмущению в идеальном случае величина регулируемой переменной не изменяется, она остается на значении ее уставки. Но ручное регулирование по возмущению требует более сложного понимания того влияния, которое возмущение окажет на регулируемую переменную, а также использования более сложных и точных приборов.

Читайте так же:
Парковочные системы для автомобиля установка

На заводе редко можно встретить чистую систему регулирования по возмущению. Когда используется система регулирования по возмущению, она обычно сочетается с системой регулирования с обратной связью. И даже в этом случае регулирование по возмущению предназначается только для более ответственных операций, которые требуют очень точного регулирования.

Элементы автоматизации производства

Существуют разные направления замены человеческого труда машинным. Основную роль при этом играет специальное оборудование, различающееся уровнем сложности. Существует много элементов автоматизации, самыми популярными среди которых являются станки ЧПУ, промышленные роботы и автоматизированные системы.

avtomatizaciya_3_фото

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ)

С помощью компьютеризированных систем удается обеспечить контроль и управление технологическими приводами на программном уровне. Усовершенствованные таким образом станки разного назначения способны автоматически выполнять сложные процессы, используются в качестве полноценной рабочей единицы в составе производственного комплекса.

  • высокоточная обработка деталей, особенно нестандартной формы;
  • широкие возможности регулировки величины подачи;
  • маневренность рабочих деталей (передвигаются по сложным траекториям);
  • многоинструментальная обработка (современные станки ЧПУ используют от 12 и более инструментов);
  • минимальное время перемещения суппорта вхолостую.

Промышленные роботы

avtomatizaciya_3_фото

Популярность использования промышленных роботов на заводах и предприятиях постоянно возрастает. С их помощью удается организовать полностью автоматизированный цикл производства с сохранением высокой точности выполняемых действий. Они позволяют практически полностью исключить риск допущения ошибок, чего не скажешь о производстве при участии человека.

  • автоматические (программные, адаптивные);
  • биотехнические (командные, копирующие, полуавтоматические);
  • интерактивные (автоматизированные, супервизорные, диалоговые).

Автоматизированные системы

  • предприятием (АСУП);
  • технологическими процессами (АСУ ТП).

Также находят повсеместное применение гибкие автоматизированные системы (ГАС).

Как УО перевести дом на систему автоматической передачи показаний ПУ

На законодательном уровне не закреплено, что потребители обязаны оснащать свои квартиры «умными» счётчиками. Нет такой обязанности и при проведении капитального ремонта или реконструкции многоквартирного дома.

Но если управляющая домом организация или ТСЖ пришли к выводу, что внедрение в доме автоматизированной системы учёта ресурсов поможет существенно снизить объёмы КР на СОИ и бороться с хищением ресурсов, то ей следует:

  • о плюсах для собственников от установки такой системы,
  • о стоимости работ,
  • о возможных источниках финансирования.

2. Организовать и провести общее собрание собственников согласно ст. ст. 44 – 46 ЖК РФ.

Если ОСС приняло положительное решение, то УО следует на всех этапах работы информировать жителей о происходящей и напоминать о пользе внедрения «умных» счётчиков и правилах обращения с ними.

По завершению работ и при получении первых итогов работы системы УО обязательно нужно отчитаться перед собственниками, особенно если были сбои в работе новых приборов учёта.

Положительные результаты внедрения таких ПУ стоит донести до жителей всех многоквартирных домов, находящихся в управлении у организации. Возможно, это сподвигнет их жителей также сделать шаг к smart-технологиям. А провести общее собрание собственников и решить вопрос об установке в доме «умных» счётчиков в многоквартирном доме поможет сервис «ОСС на 100%».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector