Структурные схемы устройств автоматики

Любое устройство автоматики работает по замкнутым или разомкнутым цепям воздействия (контурам, или циклам управления). Цепь воздействия – это совокупность элементов устройства автоматики, в которой формируются и передаются на объект управления управляющие воздействия.

Принцип действия и состав элементов устройства автоматики удобно изображать с помощью структурных схем.

Структурная схема – схематическое изображение устройства автоматики, которое отражает состав, назначение элементов и взаимодействие между ними. Структурная схема служит основой для разработки принципиальных схем устройств автоматики или их отдельных элементов.

По назначению различают три вида структурных схем: функциональные, алгоритмические и конструкционные.

Функциональная структурная схема – структура устройства автоматики, каждый элемент которой предназначен для выполнения определенной функции в соответствии с назначением этого устройства.

Эти элементы показываются на схеме с учетом последовательности их выполнения и взаимной связи. Функциональная схема, как правило, является первым этапом разработки устройства автоматики.

Алгоритмическая структурная схема – структура устройства автоматики, каждый элемент которой предназначен для выполнения соответствующей части алгоритма получения, преобразования и хранения информации, формирования управляющего воздействия и передачи его на объект управления.

Этот вид структурной схемы разрабатывается на основе функциональной схемы.

Конструкционная структурная схема – структура устройства автоматики, каждый элемент которой представляет собой самостоятельное устройство (техническое средство), предназначенное для выполнения одной или нескольких функций, отраженных на функциональной схеме в соответствии с алгоритмом, представленным на алгоритмической структурной схеме.

Под самостоятельными устройствами (техническими средствами) понимаются: различные реле и регуляторы, датчики, усилители, делители напряжения, преобразователи и другие элементы. Конструкционная схема разрабатывается на основе функциональной и алгоритмической схем. Она непосредственно близка к принципиальной схеме.

Любой из видов структурных схем может иметь как разомкнутые, так и замкнутые цепи воздействия. Замкнутые цепи воздействия образуются с помощью обратных связей. Обратная связь – это связь элементов устройств автоматики, идущая от выхода к входу.

Главная обратная связь – это обратная связь, соединяющая главные выход и вход всего устройства автоматики.

Внутренняя обратная связь – это обратная связь внутри устройства автоматики. Устройство автоматики может содержать несколько внутренних обратных связей.

Ниже на примере функциональных схем рассмотрены структурные схемы для различных видов управления и регулирования.