Автоматизация(первый взгляд)

В наши дни абсолютно каждый житель более или менее крупного города ежедневно сталкивается с работой автоматизированных систем управления тех или иных технологических процессов. При этом, если спросить, то большинство этих жителей не смогут ответить на вопрос: «Что такое автоматизированная система управления технологическим процессом (или АСУТП)?». Этот вопрос буквально вводит в ступор, хотя в каждом доме с шестью этажами и выше есть лифт, который работает именно за счет такой системы. Везде и всюду можно встретить отрывающиеся сами собой при приближении человека двери, включающиеся в туалетах сушилки и краны с водой к которым достаточно лишь поднести руки. Еще лет пять-десять назад подобное могло вызвать у человека удивление, восторг и даже ввести в ступор. Сейчас же это уже привычный уровень комфорта, механизм достижения которого волнует лишь интересующихся этой темой специалистов.

В данной статье мы попытаемся популярно (на простых и понятных примерах) объяснить основные термины, касающихся АСУТП, а также доказать необходимость этих знаний для любого современного человека.

Любая система управления является связующим звеном между объектом (например, какой-нибудь техникой или аппаратурой), который она использует, и субъектом, который изъявляя свое желание, ставит перед системой определённые задачи.

Это похоже на вожжи в руках извозчика. Захотел он, чтобы лошадь пошла, взмахнул руками, легонько хлестнув вожжами ей по спине, она и пошла. Потянул он вожжи на себя – лошадь послушно остановилась. В данном случае вожжи являются частью системы управления лошадью, запряженной в повозку. Эта система также включает в себя голосовые команды от извозчика, например, “Пррррр!!!!”, когда лошади надо остановиться, или “Пошла!”, когда лошадь должна начать движение.

На самом деле, практически любая система управления осуществляет следующие функции: контроль, управление и регулирование. Контроль позволяет понять текущее состояние системы, и в случае необходимости выполнить регулирование показателей качества при помощи управления доступными системе исполнительными устройствами.

Чтобы не запутаться во всех этих терминах и определениях, мы рассмотрим пример работы кондиционера, который можно встретить в магазине, офисе или даже у себя дома.

Кондиционер служит нам для поддержания в помещении комфортной температуры воздуха. Таким образом, кондиционер — это система автоматизированного управления температуры воздуха в помещении. Отсюда следует, что эта самая температура не что иное, как показатель качества данной системы. Для достижения комфортной температуры воздуха встроенный в кондиционер регулятор сравнивает текущее значение температуры с заданным, после чего начинает с помощью доступных кондиционеру устройств либо охлаждать, либо нагревать воздух в помещении.

Не вдаваясь в подробности, назовем исполнительные устройства кондиционера “нагревателем” и “охладителем”, с помощью управления которыми непосредственно осуществляется регулирование температуры воздуха.

Контроль текущего значения температуры воздуха выполняется при помощи встроенного в кондиционер измерительного устройства под названием термометр. Термометр позволяет в виде цифрового сигнала передать текущее значение в регулятор.

Регулятор, сравнив текущее и заданное значения температуры, выбирает исполнительное устройство и по заданному алгоритму начинает выдавать ему команды управления. Алгоритм регулирования температуры позволяет как можно быстрее достичь требуемого значения температуры и с минимальными колебаниями его поддерживать.

Так вкратце можно описать работу простейшей по сути АСУТП. И теперь эта аббревиатура не будет вызывать у вас недоумений или непонимания предмета обсуждения.

Игорь Петров
Ст. специалист

GeneralАвтоматизация (первый взгляд)