Структура и элементы автоматических устройств

Автоматическая машина действует по той же схеме, что и механизированная, управляемая человеком. Ho вместо отсутствующего человека она оснащается органами управления или так называемыми элементами автоматики. В зависимости от выполняемых функций и назначения элементы автоматики разделяются на чувствительные, промежуточные и исполнительные.

Чувствительные элементы (датчики) предназначены для приема заранее" предусмотренной информации; промежуточные — осуществляют преобразование или усиление входного сигнала; исполнительные — непосредственно воздействуют на объект управления. Если сигнал датчика вполне достаточен для воздействия на исполнительный механизм, то в системе автоматики может отсутствовать промежуточный элемент.

На рис. 191 сплошными линиями изображена структурная схема автоматической системы, состоящая из источника информации, элементов автоматики и управляемого объекта. Такая система называется разомкнутой, так как в ней отсутствует воздействие на фактическое состояние управляемого объекта, которое по ряду причин может иметь некоторые отклонения от предусмотренного программой, заложенной в источнике информации. Тем не менее благодаря своей простоте разомкнутая система управления широко используется для автоматизации металлорежущих станков, когда заранее можно предположить, что действительные отклонения управляемого объекта могут находиться длительное время в допустимых пределах. Для принятия своевременных мер по исправлению погрешностей в разомкнутую систему автоматики иногда устанавливают дополнительные элементы, осуществляющие контроль изделий, предупредительную или аварийную сигнализацию, блокировку и поднастройку управляемого механизма независимо от первоначального источника информации и действий исполнительного элемента автоматики.

Однако для многих реальных процессов пассивного управления недостаточно. Необходимы еще сведения о фактическом состоянии или положении управляемого объекта, то есть нужно иметь от него обратную связь с целью корректировки управляющего сигнала. Эти данные должны быть поданы в промежуточный элемент автоматики, где они сопоставляются и сравниваются. В случае рассогласования в исполнительный элемент подается команда, корректирующая работу управляемого механизма. Благодаря этому система управления ставится в зависимость от результатов ее работы. Такой принцип, основанный на использовании информации о результатах управления, называется принципом обратной связи, а автоматическая система построения на нем называется замкнутой.

В замкнутой системе управления устанавливается чувствительный или измерительный элемент обратной связи, изображенный на структурной схеме (рис. 191) штриховой линией.