Основные понятия и определения

Технологические процессы в литейных и термических цехах характеризуются различными физическими величинами, на которые накладываются определенные ограничения. Во время работы оборудования эти величины должны поддерживаться на определенном уровне или изменяться по заданной программе. Правильное проведение технологического процесса на какой-либо установке возможно при выполнении определенных правил, назы­ваемых алгоритмом (законом) функционирования, а установку (или машину), нуждающуюся в определенных внешних командах для выполнения алгоритма функционирования, называют объек­том управления.

Управлением называют целесообразное воздействие на объект управления для проведения технологического процесса. Если управление осуществляется без участия человека, то оно назы­вается автоматическим, а если с участием человека — ручным.

Все виды литейного и термического оборудования являются объектами управления. Объектом управления может быть и сам технологический процесс. Каждый объект имеет управляющее устройство для поддержания установленных значений физических величин или их изменения в заданном направлении. Через управ­ляющий орган в объект поступают воздействия, которые позво­ляют выполнять заданный алгоритм функционирования. Для управления объектом извне с целью выполнения заданного алго­ритма функционирования необходима совокупность предписаний (правил), называемых алгоритмом управления.

Любое техническое устройство, воздействующее на объект управления в соответствии с алгоритмом управления, называют автоматическим управляющим устройством.

Совокупность автоматического управляющего устройства и объекта управления, связанных и взаимодействующих между со­бой в соответствии с алгоритмом управления, называют системой автоматического управления (САУ). В процессе работы система автоматического управления испытывает на себе различные вну­тренние и внешние воздействия. Внутренние воздействия — это такие, которые передаются от одной части автоматической системы к другой, образуя последовательную цепь воздействий, обеспе­чивающих нормальное протекание технологического процесса. Их называют управляющими воздействиями. Внешние воздействия подразделяются на два вида. Первые, необходимые для нормаль­ного протекания технологического процесса, подаются на вход системы в соответствии с алгоритмом функционирования. Их на­зывают задающими воздействиями. Вторые поступают в систему (объект управления) из внешней среды. Они не планируются в работе системы, носят случайный характер и затрудняют управ­ление. Поэтому их называют возмущающими воздействиями.

Значение управляемой величины, которое следует поддержи­вать в данный момент времени для правильного протекания тех­нологического процесса, называют предписанным {заданным) зна­чением, а фактическое, т. е. измеряемое значение, — действи­тельным (текущим). Разницу между заданным и действительным значениями регулируемой величины называют рассогласованием.

Все виды литейного и термического оборудования должны работать в стационарном (установившемся) режиме. Однако в ре­альных эксплуатационных условиях установившийся режим по­стоянно нарушается в результате различных внешних возмуще­ний, что приводит к изменению различных параметров техноло­гического процесса. Поэтому необходимо управлять оборудова­нием (объектом управления), т. е. вырабатывать управляющее воздействие с таким расчетом, чтобы управляемая величина изменялась бы в соответствии с заданным законом (программой) независимо от влияния на объект возмущающего воздействия. Для плавильных и термических печей управляемая величина — температура, управляющее воздействие — напряжение на элек­тродах или нагревательных элементах, а основным возмущающим воздействием является изменение тепловых потерь.