Система автоматического контроля (автоматическая система контроля) – вид информационно-измерительной системы, обеспечивающей проведение контроля без участия человека и является основным источником информации при управлении автоматизированным производством, в частности, в составе систем автоматического регулирования и автоматических систем управления технологическими процессами.
Основная задача системы автоматического контроля – это установление соответствия между состоянием объекта и заданной нормой, а также в воспроизведении суждения о данном или (и) о будущем состоянии объекта. 3а помощью таких систем измеряют физические величины, характеризующие состояние объекта, и результаты измерений сравниваются со значениями, взятыми нормы.
Функции систем автоматического контроля
Для того, чтобы получить в результате контроля информацию о текущем состоянии объекта контроля и ее соотношение с параметрами нормального состояния любая система автоматического контроля должна выполнять следующие функции:
- измерительное преобразование – восприятие входных величин и преобразования их в сигналы для следующих операций;
- формирование и реализация нормативных значений в аналоговом или цифровом виде;
- сравнения входных величин или функций от них с нормативными;
- формирования и выдачи количественного суждения о контролируемой величину на объекте контроля;
- автоматическое управление работой системы контроля.
Дополнительно на системы автоматического контроля могут полагаться следующие функции:
- аналогово-цифровое преобразование;
- индикации и / или регистрации аналоговой или цифровой измерительной информации;
- вычислительные процедуры над аналоговыми или цифровыми сигналами;
- формирования сигналов запроса или компенсирующих воздействий на объект контроля, необходимые для получения информации контроля;
- самотестирования и самокалибровки систем контроля.
Общее описание строения
Типичная система автоматического контроля в общем случае включает первичный измерительный преобразователь (датчик), вторичный преобразователь, линию передачи информации (сигнала) и регистрирующий прибор. Часто система контроля имеет только чувствительный элемент, преобразователь, линию передачи информации и вторичный (регистрирующий) прибор.
При этом промежуточные результаты измерений, используемых для воспроизведения суждений, могут и не поступать на выход системы. 3 этой точки зрения контроль является операцией сжатия данных, устранения ненужных в этом случае сведений об объекте. Для воспроизведения суждения о будущем состоянии объекта система контроля должна выполнять прогнозирование на основе данных о предыдущих состояния объекта, полученные во время измерений, а также на основе его динамических характеристик, известных благодаря проведенным ранее исследованиям.
Основные составляющие элементы системы автоматического контроля
- Датчик, как правило, содержит чувствительный элемент, воспринимающий величину измеряемого параметра, а в некоторых случаях и превращает ее в сигнал, удобный для дистанционной передачи на регистрирующий прибор, а при необходимости – в систему регулирования.
Примеры:
Примером чувствительного элемента может быть мембрана дифференциального манометра, измеряющего разность давления на объекте. Перемещение мембраны, вызванное усилием от разности давлений, превращается с помощью дополнительного элемента (преобразователь) в электрический сигнал, который легко передается на регистратор.
Другой пример датчика – термопара, где совмещены функции чувствительного элемента и преобразователя, поскольку на холодных концах термопары возникает электрический сигнал, пропорциональный измеряемой температуре.
- Преобразователи классифицируются на однородные и неоднородные. Первые имеют одинаковую по физической природе входную и выходную величину. Например, усилители, трансформаторы, выпрямители превращают электрические величины в электрические с другими параметрами.
Среди неоднородных самую большую группу составляют преобразователи неэлектрических величин в электрические (термопары, терморезисторы, тензометрические датчики, и т.д.). По виду исходной величины эти преобразователи подразделяются на две группы: генераторные, имеющих на выходе активную электрическую величину ЭДС и параметрические – с пассивной выходной величиной в виде R, L или С.
