Автоматичний контроль. Механізація та автоматизація виробниутва

Комплексна механізація й автоматизація є основними формами організації виробництва на базі новітніх досягнень науки й техніки. Вони стають головн засобами, що вирішують, забезпечують подальший технічний прогрес у народнім господарстві. Досягнення науки й техніки в області автоматизації зводяться до створення автоматичних пристроїв, широко впроваджуваних у промисловість, транспорт, сільське господарство, наукові дослідження й військова справа.

Автоматичним пристроєм називається пристрій, що здійснює контроль і (або) керування різними процесами залежно від заданих умов, що й забезпечує повне або часткове вивільнення людину від виконання їм цих функцій.

У цей час існує нескінченну безліч різноманітних автоматів, що виконують,ті або інші функції по контролю й керуванню всілякими виробничими процесами у всіх областях техніки. У них сполучаються досить різноманітні по конструкції механічні, електричні, радіотехнічні й інші пристрої, становлячи в загальному складний комплекс взаємодіючих один з одним елементів.

Наприклад, теплові двигуни забезпечуються електромеханічними й електронними регуляторами; радіотехнічні пристрої забезпечуються електромеханічною автоматикою, системи керування містять у собі комплекс механічних, радіотехнічних, електричних і інших пристроїв. Інакше кажучи, є велика кількість автоматичних пристроїв, що відрізняються принциповою схемою, характером роботи, призначенням, регульованими параметрами, принципом дії й родом енергії, використовуваної при їхній роботі. Однак принципи побудови й методи дослідження різних пристроїв, призначених для автоматичного контролю й керування різними по своїй фізичній природі процесами, мають багато загального.

Усі автоматичні пристрої можна підрозділити на пристрої автоматичного контролю, автоматичного захисту, автоматичного керування й автоматичного регулювання.

Контроль у загальному значенні має на увазі перевірку, систематичний облік і спостереження. Спочатку ці функції виконувалися людиною. Однак у зв'язку з бурхливою механізацією виробництва в міру розширення використання фізичних принципів, що лежать в основі роботи впроваджуваних машин і автоматичних пристроїв, людей часом навіть фізично виявляється не в змозі виконувати функції контролю над їхньою роботою. Наприклад, він позбавлений здатності безпосередньо визначати температуру,, швидкість обертання, напругу, частоту й т.п. Тому для контролю розробляється й впроваджується всіляка апаратура контролю. Принципи дії створюваної апаратури .засновані на використанні дуже широкого кола фізичних явищ. Так, наприклад, для контролю дефектів виробів застосовуються капілярний, люмінесцентний, магнітний, рентгенівський, з використанням радіоактивних ізотопів, частотний і ультразвуковий способи контролю.

Безперервне вдосконалювання конструкцій машин, усі зростаючі вимоги до точності, якості обробки й складанню деталей, вузлів і виробничих комплексів машин, впровадження автоматичних ліній, складних технологічних процесів 'усе гостріше висувають завдання звільнення людину від функцій контролю. Створюються засоби автоматичного контролю, що дозволяють контролювати технологічні процеси й роботу систем машин, фізичні параметри яких не можуть бути оцінені людиною безпосередньо. У цих випадках контроль здійснюється засобами автоматичного контролю. Наприклад, контроль над рухом супутників і ракет проводиться за допомогою засобів автоматичного радіотелеконтролю.

Виходячи з вищевикладеного, під автоматичним контролем мають на увазі область автоматики, яка охоплює засоби й методи, що полегшують або вивільняють людину від спостереження за тим або іншим виробничим процесом, за станом роботи тієї або іншої машини.

Пристрою автоматичного контролю є невід'ємними частинами автоматичних систем регулювання, захисту й керування. Перш ніж управляти або регулювати, необхідно мати дані контролю. Контроль є логічно першим щаблем автоматизації будь-якого процесу. Загалом функції систем автоматичного контролю зводяться до порівняння величини контрольованого параметра із заданим його значенням і фіксуванню результатів порівняння у формі, зручної для спостереження або тривалого зберігання.

Таким чином, під системою автоматичного контролю слід розуміти сукупність елементів, за допомогою яких вирішується завдання автоматичного одержання значень контрольованих параметрів і їх порівняння із заданими значеннями цих параметрів.

Системи автоматичного контролю призначають в основному для:

1) об'єктивної кількісної оцінки фізико-хімічних властивостей твердих тіл, рідин і газів; як правило, ці властивості характеризуються параметрами всілякої фізичної природи, наприклад температурою, тиском, питомою вагою, вологістю, міцністю, в'язкістю, електропровідністю, частотою й т.п.; з наведеного далеко не повного переліку параметрів видне, що ця функція контролю має винятково важливе значення, тому що знання цих параметрів необхідно при оцінці протікання тих або інших фізико-хімічних процесів;

2) об'єктивної кількісної оцінки розмірів деталей (виробів) після оброби, а також у процесі обробки; ці операції контролю забезпечують необхідну точність виготовлення деталей і попереджають шлюб;

3) перевірки якості обробки або виготовлення, тобто чистоти обробки, якості нанесення металевих і неметалічних плівок, наявності або відсутності сторонніх домішок, наявності або відсутності небажаних змін у структурі виробів у процесі їх виготовлення й т.п.; операції цієї функції контролю зводяться до якісної або кількісній оцінці результатів обробки шляхом порівняння результатів контролю з еталоном (зразком]; або технічними вимогами;

4) обліку результатів виробництва; до цієї функції ставиться поперед усього облік витрачених матеріалів і випущеної продукції; так, наприклад, для промисловості особливий інтерес представляє облік штучних предметів, довжини, площі й ваги твердих тіл, обсягу й ваги рідин і газів;

5) перевірки якості зборень і інших робіт; ця функція автоматичного контролю набуває першорядного значення в точнім машинобудуванні. Тільки своєчасне виявлення шлюбу складальних робіт може запобігти випуску шлюбу й, отже, попередити зайві витрати матеріальних засобів і енергії;

6) перевірки взаємного розташування оброблених поверхонь; операції даної функції в основному призначені для якісного й кількісного контролю поверхонь, контроль яких неможливий після виробництва складальних робіт; неможливість після складального контролю висуває тверді вимоги до якості контролю до складання;

7) сортування виробів по ряду каналів у відповідності зі значеннями якого-небудь характерного параметра і т.д.

Практичне здійснення кожної з перерахованих функцій автоматичного контролю пов'язане з вимірами, тобто об'єктивною кількісною оцінкою параметрів, що характеризують спостережувані процеси, стан або властивості виробів і т.п.

Виміром називається порівняння контрольованого параметра з деяким значенням його, прийнятим за одиницю виміру, за зразок.

Для речовинного відтворення одиниці виміру або її кратного або дробового значення застосовуються заходи, зразки й калібри.

Якщо спочатку контроль здійснюється людиною вручну, то з розвитком науки й техніки старі форми контролю поступаються місцем новим, більш досконалим формам. Місце ручного контролю надійно займає автоматичний контроль.