Среди инженеров-автоматчиков бытует такой вот анекдот: суть нашей профессии в том, чтобы упросить работу мужчины до такой степени, чтобы её могли выполнять женщины. И если с такой точки зрения взглянуть на автоматизацию - то так оно и есть, автоматизация производства и предназначена для упрощения труда, в первую очередь тяжелого производства. Необходимость в упрощении и без того простых задач - второстепенная и третьестепенная задача автоматчиков. Однако и на автоматизации простых вещей трудятся миллионы людей по всему миру.

Множество фирм, работают над созданием так называемых «умных домов». Задумывались ли Вы, что автоматизация повсюду? Она в каждом нашем движении. В каждом действии. И в каждом желании. Не будем далеко ходить: стиральная машина в Вашем доме - автоматизирует процесс стирки белья; для чего предназначен пульт дистанционного управления телевизором? Неспроста его в народе называют "лентяйка" - он автоматизирует процесс управления телевизором.

Но если постирать можно и вручную - пускай придется немного попотеть, да и встать с кресла, чтобы переключить канал тоже вполне нам под силу, есть вещи, которые без автоматизации выполнить уже очень сложно - сборка автомобилей к примеру. Степень автоматизации производства автомобилей дошла до полного исключения человека-оператора из процесса сборки. Фактически этот процесс уже является не автоматизированным, а автоматическим - человек-оператор лишь следит за мониторами и не участвует непосредственно в процессе сборки. И хотя на украинсикий производственный рынок полная автоматизация производства скорее подкрадывается, чем врывается (как это произошло в Японии), однако она и в Украине на данный момент вносит огромный вклад.

ЛЕКЦИЯ №2

НАИБОЛЕЕ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ УПРАВЛЕНИЯ

Обобщенные структуры неавтоматической и автоматической

Систем управления

Объект управления – это та часть окружающего мира (среды), состояние которой интересует субъекта и на состояние которой он может и хочет воздействовать для достижения определенных целей. Субъект (человек, группа людей и т.д.) – это часть среды, но качественно иная, способная к целеполаганию, т.е. субъект формулирует цель управления, задавая вектор .

Рис. 2.1 – Выделение ОУ из среды (условно)

Вектор – воздействие среды на объект (входы объекта), вектор – воздействие объекта на среду (выходы объекта). Между и существует причинно-следственная связь: . Наличие времени t говорит о том, что объект является динамическим, и и – динамические процессы.

В процессе управления необходимо обеспечить близость вектора текущего фактического состояния объекта вектору желаемого состояния .

Вектор содержит в себе:

1) управляющие воздействия – такие компоненты вектора , которые могут изменяться целенаправленно (по желанию субъекта) – .

2) возмущающие воздействия – такие компоненты, которые изменяются произвольно, вне зависимости от желания субъекта – . Эти входные воздействия нарушают соответствие между и . Часть из них мы можем учесть при разработке САУ, т.к. можем померить – это т.н. контролируемые возмущения . Эта группа возмущений, как правило, сильно влияет на работу ОУ. Остальными, т.н. неконтролируемыми возмущениями , просто пренебрегаем.

Таким образом, вектор разделяется на две принципиально различные составляющие: = + , где – вектор управляющих воздействий, – вектор возмущающих воздействий.

С учетом вышесказанного: .

Необходимость управления ОУ, т.е. необходимость изменения , возникает из-за изменений и (или) .

На рис. 2 представлена структурная схема системы неавтоматического управления. Наличие в ней датчиков (Д) и подвод внешней энергии к исполнительному устройству (ИУ) не обязательны, т.к. реализует управление субъект, и необходимую информацию он может получить за счет своих органов чувств, а управляющее воздействие реализовать за счет своей мышечной энергии.

Рис. 2.2 – Структурная схема системы неавтоматического управления

И субъектом и техническим устройством управляющее воздействие вычисляется на основе специальных правил. Для технических средств управления это правило должно быть формализовано в виде алгоритма – алгоритма управления.

Алгоритм управления φ(…) – это формализованное правило достижения цели, т.е. правило расчета (выработки) текущего значения управляющего воздействия на основе информации о цели управления и контролируемых возмущений.

Рис. 2.3 – Структурная схема системы автоматического управления

Вычислительное устройство, предназначенное для расчета управляющего воздействия совместно с исполнительным устройством будем называть управляющим устройством (УУ). Совокупность ОУ и УУ будем называть САУ.

В САУ (рис. 3) субъект «отодвинут» от задач непосредственного управления объектом. Его задачами остаются задание у зд и алгоритма управления.

Одна из достаточно распространенных ситуаций в условиях перегрузки электрической сети, когда кто то моется в душе с включенным бойлером, вы уже помылись и сушите волосы феном, а мама решила попить чай и включила электрический чайник и тут… Срабатывает вводной автомат, гаснет свет, пропадает электричество во всем доме. Распределительный щит в подвале, вы на втором этаже, фонарик в последний раз вы брали с собой, когда лазили на чердак, а время поздний зимний вечер. Неприятная ситуация, в которой не обойтись без такого прибора как реле тока приоритетное.

В чем же причина случившегося, спросите вы? Все достаточно просто, электрическая сеть, которая обычно работала как часики, оказалась перегружена бытовыми электроприборами, нагрузка превысила допустимую и сработала защита в вводном щите. Все произошло в штатном режиме, на то она и автоматика. Но если все штатно и все работает так, как и должно работать, то где же выход из этой ситуации? Выход в названии этой статьи — реле тока приоритетное и, как мы видим из названия данного прибора — и в электрической сети можно расставить приоритеты. В вышеописанной ситуации самое приоритетное это человек в душе, хотя и его можно отправить закаляться под струей холодной воды — здоровый образ жизни еще никому не вредил! А может быть вы, ведь мокрые волосы нужно высушить во что бы то ни стало! Или мама, уже усевшаяся за кухонным столом с баночкой варенья? Каждый прав по своему, но самое приоритетное в данной ситуации, по моему, освещение! Бог с ним с феном и душем, и уж точно с чаем, но вот остаться без электричества в кромешной тьме наверное не захочет никто. Тут вам и травмы в поисках лестницы, и не дай бог кто в душе подскользнется.

Что же делать, как же быть. В условиях нашей суровой действительность многие из нас знают, что электрические сети не то что в поселках и деревнях, но и в городе далеки от совершенства. Не держат больших нагрузок и часто оказываются перегружены, поэтому и ставят на них автоматы защиты, дабы спасти от аварии. Как же поступить в этой ситуации и не остаться без света? Все просто — добавляем в наш электрический щит реле тока приоритетное или его старшего брата реле управления нагрузкой. Что же это за прибор и что он делает? Все гениальное как всегда просто и лучшие электро умы не зря старались для облегчения нашей повседневной жизни.

Реле тока приоритетное принцип работы

Для начала давайте разделим потребителей на две группы. В первую группу поставим потребителей, которые нужны нам всегда! Кто же окажется в этой группе? В первую очередь освещение, ведь как видно из нашей курьезной ситуации — пропал свет, в конфузе все. Дальше идет холодильник — если он разморозится, то веселого тоже мало, там же грибы и ягоды, которые мы все лето так старательно заготавливали. А как же стиральная машинка, которую сложно оживить после отключения электричества — добавляем в список. Туда же можем добавить и компьютер — кушает мало а вот информация нам очень дорога, ведь мы полтора часа забивали важный файл по работе и как всегда забыли сохранить. Во вторую группу мы с вами выделим приборы, отключение которых на некоторое время не окажет сильного влияния. Тот же фен — досушим попозже и полотенце никто не отменял. Чуть чуть дискомфорта, зато светло и полотенце сможем найти! Чайник, бойлер, утюг, пылесос, теплый пол, и прочие мощные потребители электроэнергии. Кушают они много, пользы тоже приносят много, но если отключится чайник то никто не подскользнется в ванной и тем более не упадет с лестницы на пути в подвал.

Стало немного проще? Мы раздели всех потребителей на две условные группы. Первая нам очень важна и не должна отключаться по возможности никогда. Вторая не так важна и кратковременное их отключение не вызовет серьезных проблем. Вот для этого и придумано это умное устройство, для этого и создано реле тока приоритетное. Как только в сети возникает перегрузка — оно незамедлительно отключит чайник. Да маме придется подождать. Если нагрузка не упадет и потребителей все еще много, то отключит и ваш фен, придется и вам потерпеть. И в крайнем случае ваша жена примет ободряющий холодный душ — закаляться нужно всем! А самое главное — будет работать свет, не пропадет информация на компьютере, и грибы — ягоды в целости и сохранности. Реле тока приоритетное, в зависимости от того, как была собрана ваша электрическая сеть, отключит не приоритетные нагрузки в случае, если сеть будет перегружена и будет раз в 1-5 секунд проверять, не упала ли нагрузка на сеть. Как только сеть придет в норму (жена помылась например и бойлер отключился), реле тока приоритетное вернет все на свои места, включив все не приоритетные группы. Другими словами, если в доме заведомо слабая электрическая сеть, которая не выдерживает больших нагрузок и часто отключается вводной автомат, прямая дорога вам к установке прибора реле тока приоритетное. И тогда оно в сложной ситуации рассудит вас малой кровью, при свете лампочек.

Реле тока приоритетное пример установки

Для примера давайте возьмем реле тока приоритетное, которое может управлять двумя группами. На одной группе у нас будет расположено освещение, питание компьютера, холодильник, сигнализация, а на втором канале будут силовые приборы, такие как стиральная машинка, бойлер, чайник и утюг. Так вот, если все это мы включим вместе и реле тока приоритетное увидит перегрузку — не приоритетная группа с чайником и утюгом отключится, оставив работать свет и компьютер. Приведенный пример конечно же в реальной жизни применим только при использовании дополнительных магнитных контакторов, но давайте предположим что все это есть и наш щит собран грамотно. На самом деле никто не мешает нам поставить в цепь несколько подобных приборов и тогда распределение нагрузок будет происходить менее заметно для пользователя. При правильной разработке подобной автоматики достаточно будет отключения какой то одной из нагрузок, допустим чайника, а не всех приборов сразу.

Автоматика в нашей жизни

Подводя итоги сказанного, хочется отметить основные пункты

• Реле тока приоритетное применяется в первую очередь тогда, когда электрическая сеть вашего дома не позволяет использовать все электроприборы одновременно и возникают ситуации, в которых необходимо отдать приоритет какому то потребителю.
• Реле тока приоритетное отключит нагрузку с не приоритетной линии до тех пор, пока нагрузка на приоритетной линии не упадет
• Реле тока приоритетное можно и нужно устанавливать для защиты электрической сети от перегрузки по току и короткому замыканию
• Реле тока приоритетное, как и вся автоматика, призваны сделать нашу жизнь более комфортной и заслуживают почетное место не только в этой статье, но и в наших с вами электрических щитах.

Автоматика все более плотно входит в нашу с вами повседневную жизнь. Эту рубрику я начал с реле тока приоритетное не просто так. Это первый из подобных приборов автоматики, которое я установил в свой собственный щит и ни разу об этом не пожалел. В следующих статьях этой рубрики я расскажу вам о других приборах автоматизации, которые я надеюсь, станут полезны и в вашей жизни.

Будет мама знать, что не включишь чайник пока вы сушите волосы, да и вы в курсе что не до фена, когда жена в душе. Но все же я за здоровый образ жизни!

Ирина Рослякова
Автоматизация звуков в повседневной жизни

Каждый родитель мечтает о правильной, "чистой" речи своего ребёнка. Путь к правильному звукопроизношению достаточно сложен и трудоёмок. Необходимы ежедневные занятия артикуляционной гимнастикой, постоянные занятия по введению и закреплению произношения поставленного звука в слогах , предложениях, текстах, и самое главное - в бытовой речи. Этот этап работы над звуком называется автоматизацией . Очень часто можно наблюдать такую ситуацию : на занятиях у логопеда ребёнок произносит звуки правильно , но выйдя за порог логопедического кабинета тут же забывает о своём звукопроизношении и дальше общается на своём привычном языке, как будто и звуков -то никогда не произносил! Это вполне понятно и объяснимо - тонус артикуляционной мускалатуры все еще ослаблен, и ребёнку требуется постоянно прилагать некоторые усилия для правильного произнесения звука . К тому же необходимо постоянно следить за своей речью, а это уже процесс самоконтроля. который у ребёнка старшего дошкольного возраста находится в стадии формирования. Именно поэтому при автоматизации звука в речи , неоценимо важной становится роль родителей. Ведь именно они, общаясь со своим ребенком "один-на-один", имеют возможность постоянно контролировать его речь. Это постоянное наблюдение за речью ребёнка, тактичное и ненавязчивое исправление неправильно произносимых звуков , способствует тому, что работа по автоматизации будет быстрой и успешной.

Зачастую "сломать" старый речевой стереотип бывает очень трудно.

Довольно часто встречается ситуация, когда родители жалуются : "Не хочется заниматься дома! Отказывается говорить правильно!". Возможно причина заключается в том, что у малыша не всё получается сразу и именно это вызывает отказ от дальнейших занятий. В таких случаях надо подбодрить ребёнка, рассказать о том, что когда он родился, то сразу не встал и не побежал, а учился держать голову, сидеть, стоять и потом только ходить и бегать. Часто при этом падал,ошибался,но ведь научился! Так и сейчас пришло время научиться "красиво" говорить. Ребенку необходимо внушать веру в успех, сказать, что все у него обязательно получится.

Все дети разные и задача родителей заключается в том, чтобы найти правильный подход к своему малышу. Родителям необходимо научиться "правильно", с особой осторожностью, указывать на ошибки детей. Вот несколько вариантов :

Надо обязательно рассказать своему ребёнку о том, как Вам приятно слышать правильно произнесённые звуки и слова . Услышав а речи сына или дочери неправильно произнесенный звук нужно тактично попросить порадовать Вас и произнести неправильное слово еще раз, но уже "красиво".

Можно "удивиться" куда же пропал правильный звук ? Затем ненавязчиво предложить отыскать "потеряный" звук и произнести слово еще раз.

Порой можно исправить ошибку в параллельном режиме, давая ребенку правильный образец. Т. е. малыш неправильно произнес слово-взрослый тут же утрированно чётко повторяет это слово.

Хорошо определить в доме "место правильной речи", где ребенок должен стараться произносить поставленные звуки правильно , и постепенно расширять его.

Уважаемые родители, вспомните своего ребёнка, когда он был годовалым малышом и учится ходить. Он делал первые неуверенные шаги. При каждом шаге с трудом удерживал равновесие, покачивался, напряженно двигал ручками. но он был доволен и горд! Мало кому из родителей пришло бы в голову поучать : "Разве так ходят? Смотри как надо! Ну что ты все качаешься?". Сколько раз я тебе говорила, не маши руками! Ну-ка пройди еще раз, и чтобы правильно!" Комично? Нелепо? Но так же нелепы любые критические замечания, обращенные к ребенку, который учится "правильно" говорить.

Часто, сталкиваясь с нежеланием ребенка делать какие-либо речевые задания или упражнения. некоторые родители встают на путь "подкупа". Этот путь очень опасен, и не всегда эффективен. Можно заставить его механически повторять, но такая "наука" осядет в голове мертвым грузом. Нужно приложить максимум усилий, чтобы пробудить интерес ребенка.

В общении с ребенком необходимо избегать : слов "нет" и "нельзя", готовых решений, критики, выговоров и обвинений. Первый и главный путь-постараться обращать внимание на положительные стороны поведения ребенка. Не бояться, что слова одобрения испортят его. наказывать же ребенка лучше, лишая хорошего, чем, делая ему плохое. Поэтому нужно иметь запас "удовольствий", традиций, больших и маленьких праздников.

Первостепенным требованием к поступающим в школу, является сформированность речи. Поэтому работать нужно уже сейчас. невзирая на то, что всегда находится "1000 неотложных дел". Контролируйте речь своего ребёнка, помогайте ему развивать привычку пользоваться своей новой "красивой" и правильной речью. Ведь на исправление упущенного в коррекции речи и воспитании детей потом уходит во многом раз больше времени и сил.

Как же я скучаю по временам, когда позвонив в службу поддержки какой-либо компании, мне не приходилось вначале по 20 минут разговаривать с роботом и лишь потом меня соединяли с живым человеком. Сегодня пытался заказать машину в США. Заняло это в общей сложности 2 часа!

Вначале пытался, как продвинутый пользователь заказать машину через интернет ресурсы типа Экспедии, Каяка и Карренталс. Машину надо было взять в Вегасе, а отдать в Хьюстоне. Причем, так как я собираюсь в ней провести две недели с семьей, и кататься мы будем в каньонах не только по асфальту, то хотелось взять полноразмерный внедорожник типа Субурбана или Юкона.

Все эти сервисы показывали мне, что машины такие есть, но как только я пытался их заказать, они говорили: "Ой. Что-то не то. Видимо это с чем-то связано, но с чем, мы не знаем" и не давали мне сделать заказ.

В итоге решил позвонить напрямую в Хертц. Очень милый и приветливый робот вначале пытался выяснить по какому вопросу я звоню и говорил, какие кнопки нажимать. Потом он стал выяснять другие подробности, типа когда мне надо взять машину, когда я ее отдам, где я хочу ее взять и где отдать, есть ли у меня их карточка постоянного клиента, сколько мне лет и т.д. При этом все неторопливо переспрашивал, типа я правильно понял, что вы хотите взять машину 7 января в Лас-Вегасе и вернуть 19-го в международном аэропорту имени Джоржа Буша в Хьюстоне?

Вся эта процедура заняла минут двадцать, после чего меня переключили на живого человека и он мне в течение минуты задал все эти вопросы еще раз, чтобы проверить, правильно ли сработал робот!

В итоге оказалось, что ни одна компания не дает большие внедорожники при условии, что они будут возвращены в другом городе. Ну так это же нигде не написано у них на сайте. Как я мог об этом догадаться, не позвонив к ним в службу поддержки?

Все это реально бесит - ради того, чтобы сэкономить минуту рабочего времени своего оператора, компания крадет 20 минут у меня на общение с роботом. И этот тренд прослеживается во многих сферах в последнее время.

Например, вчера зашел в аптеку в Лас-Вегасе, а на выходе нет ни одной работающей кассы с живым человеком. Только кассы самообслуживания. Я не часто хожу в магазины, и увидел такую впервые - она на заглавной фотографии. Работает следующим образом: сам проводишь товаром через сканер и затем кладешь в пакет, который лежит на весах. Мой младший где-то в середине процесса заглянул в пакет и приподнял его. Тут же все сломалось, касса запищала и пришлось ждать служащего, пока тот не пришел и не обнулил мою покупку. После этого все начал сначала. По завершению, сам все оплатил кредитной картой в терминале и вышел из магазина.

А еще мне очень не нравятся пункты автоматической регистрации на авиарейсы. Я всегда предпочитаю пройти мимо них и пообщаться с живым человеком, спросить полный ли рейс, если нет, то попросить заблокировать место рядом со мной и т.д. Однако, все чаще и чаще к живому человеку пускают только если возникли какие-то проблемы при регистрации в терминале. Особенно этим грешат "лоукостеры", типа Люфтганзы.

Интересно, что автоматизируют следующим этапом? Регистрацию в гостинице? Бензоколонки (хотя в штатах они тоже уже давно автоматизированы)? Парикмахерские? Поликлиники?

Как вы думаете, в каких сферах люди в ближайшем будущем будут заменены на машины и что никогда не будет автоматизировано?

Лекция 1 –4 часа.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

Определение производства .

БЭС: П – процесс создания материальных благ и услуг

БТС: П – работа по непосредственному изготовлению продукции; само предприятие (фабрика, завод), на котором производится продукция

На рубеже 50-х годов ХХ столетия началась НТР. Главная цель НТР – устранение ручного труда, замена его на труд машин. Способами достижения целей НТР стали механизация и автоматизация производственных процессов. На более позднем этапе переход к автоматическим производственным процессам.

До НТР производство носило признаки человекоориентированного , рассчитанного на высококвалифицированных исполнителей. Сейчас современное производства является машиноориентированным (программное управление, оборудование с системами ЧПУ). Основная особенность современного производства – это противоречие между человекоориентированным и машиноориентированным способами производства.

Структура современного производства.

1. Роль и значение автоматизации

В последние десятилетия автоматизация производственных про­цессов остается одним из главных направлений развития маши­ностроения. Эффективность автоматизации проявляется прежде все­го в росте производительности труда.

Производительность П труда представляет собой выпуск изделий в единицу времени, приходя­щийся на одного работающего:

П = Q/f,

где Q - число изделий, выпускаемых в единицу времени (произ­водительность процесса); f- число работающих, занятых произ­водством изделия.

Например, технологический процесс механической обработки деталей автомобиля имеет производительность Q = 60 шт./ч. В про­цессе принимают участие 10 рабочих. Тогда производительность труда при таком процессе составит шесть изделий в час.

Рост производительности труда в автоматизированном произ­водстве по сравнению с неавтоматизированным достигается за счет двух основных факторов:

сокращения численности работающих. В автоматизированном производстве значительная часть функций рабочих, техников, инженеров выполняется машинами;

сокращения продолжительности рабочих циклов выпуска изделий.

Рабочим циклом называется повторяющийся отрезок времени, в течение которого в технологическом процессе осуществляется выпуск одного изделия. В поточно-массовом производстве рабо­чий цикл t ц состоит из времени рабочих t р.х и холостых t х.х ходов:

t ц =t р.х + t х.х .

Рабочие ходы не зависят от степени автоматизации и выпол­няются технологическими машинами (станками, прессами, стен­дами). В течение рабочих ходов происходит снятие стружки, окраска, штамповка, запрессовка подшипников и т.д. Время рабо­чих ходов зависит от методов и режимов их выполнения. Этим занимается технология машиностроения.

Холостые ходы представляют собой вспомогательные движе­ния, которые подготавливают выполнение рабочих ходов. К ним относятся установка и снятие деталей на станках, транспортиров­ка, контроль, подналадка оборудования и другие действия, кото­рые в автоматизированном производстве выполняются машина­ми без рабочих, и поэтому на их выполнение затрачивается мень­ше времени, чем в неавтоматизированном производстве.

Холостые ходы в норме штучного времени, определяющем тру­доемкость операции, учитываются в виде вспомогательного вре­мени t в и времени технического обслуживания t т.об:

t = t о + t в + t т.об + t орг .+ t отд

где t о - основное время, которое учитывает время рабочих хо­дов, t о = t р.х ; t в - вспомогательное время, включает отвод и подвод инструмента, загрузку оборудования и контроль; (t т.об - время технического обслуживания, затрачиваемое на смену ин­струмента, наладку оборудования, устранение отходов и управ­ление; t орг - время обслуживания оборудования; t отд - время отдыха рабочего.

За время холостых ходов не производится продукция, поэтому они и называются холостыми. Однако без них невозможно выпол­нить рабочие ходы. Вот почему холостые ходы оказывают влияние на производительность и входят в состав рабочего цикла.

Сокращение времени рабочего цикла приводит к уменьшению времени производства каждого объекта и, следовательно, снижа­ются трудоемкость и себестоимость изготовления продукции. В этом состоит главное значение автоматизации. Кроме того, в автомати­зированном производстве стабилизируется качество выпускаемой продукции, повышается ритмичность ее выпуска, так как умень­шается влияние на производство субъективных факторов. Автомати­зированное производство предъявляет более высокие требования к квалификации рабочего персонала и способствует ее росту. С по­вышением уровня автоматизации улучшаются условия труда (ком­фортность, безопасность), он становится более интеллектуальным.