Základní pojmy v automatizaci a kybernetice
AUTOMATIZACE
Všeobecná charakteristika
Automatizace je vyšší stupeň mechanizace, při které menší nebo větší část řídící a kontrolní práce vykonávají stroje a přístroje
Automatizace z hlediska člověk – výrobní proces
Automatizace osvobozuje člověka od bezprostřední účasti na výrobním pochodu tím, že od základů mění charakter lidské práce
Výrobní proces – člověk
Automatizace zvyšuje produktivitu práce tím, že odstraňuje závislost technologických pochodů na fyziologických možnostech člověka.
- OVLÁDACÍ AUTOMATICKÁ ZAŘÍZENÍ
První vývojový stupeň automatizace, který samočinně bez zásahu člověka vykonává všechny žádané (programové operace).
Pro tento druh zařízení je typické, že nemůže kontrolovat a tím tedy ani zasahovat do výsledku činnosti.
Např. programovatelné vrtačky bez zpětné vazby
- REGULAČNÍ AUTOMATICKÁ ZAŘÍZENÍ
Je vyšší stupeň zařízení u nichž se předpokládá, že jednotlivé operace jedou podle předem stanoveného programu, toto zařízení má již vlastní automatickou kontrolu, která po porovnání hodnot tyto reguluje a udržuje v předepsaných mezích.
V případě velkých odchylek regulační zařízení vypíná celý obvod a další opravy či změny musí provést člověk.
- KYBERNETICKÁ AUT. ZAŘÍZENÍ
Tato zařízení sama volí podmínky a způsob činnosti. Může samostatně řešit takové úlohy, aby byli dodrženy optimální výsledky i při proměnných podmínkách.
- KOMPLETNÍ AUTOMATIZACE
Je to stav, kdy jsou automatizovány jak hlavní výrobní pochody, tak i pomocné na ně navazující výroby. Tento výrobní proces naprosto vylučuje účast člověka.
TYPICKÉ OBLASTI AUT. ŘÍZENÍ
- Automatická signalizace – světelná signalizace určitých jevů (semafory)
- kontrola – zařízení, které může kontrolovat určitou vlastnost nebo hmotnost tělesa
- ochrana (blokování) – zařízení, které vyloučí možnost poruchy nebo jiného jevu
- ovládání – řízení při němž se nezjišťuje jaké jsou výsledky minulých řídících zásahů
- sekvenční ovládání – následující operace může nastat až tehdy je-li uskutečněna předchozí operace nebo podmínka určena programem procesu
- regulace – využívá principu zpětné vazby
- Adaptivní aut. řízení – řízení, které nastavuje soustava podle okolností, které nastali v procesu řízení
KYBERNETIKA
ZÁKLADNÍ POJMY
Kybernetika = umění řídit
Kybernetika využívá poznatky z oblastí:
- Teorie systémů
Řízené procesy probíhají v systémech. Proces je průběh změny nebo dopravy látek, energie nebo informace
Př. Jízdní kolo – skládá se ze součástek (jednotlivé prvky)
- součástky jsou spojeny určitými vazbami určenými konstrukcí kola (strukturou)
- jízdní kolo tvoří celek, který dokážeme odlišit od okolí
- na kolo působí určité definovatelné vlivy (energie, ovládání apod.)
- jízdní kolo jako soustava umožňuje určitý proces (jízdu)
SYSTÉM je soustava prvků mezi nimiž jsou definovány jisté vztahy jež umíme odlišit od okolí a umíme určit vztahy mezi systémem a jeho okolím.
VAZBA – vztahy mezi systémem a jeho okolím
- látkové (přívod kapaliny do nádrže a její odběr)
- energetické (přívod topné páry, paliva)
- informační (informace o teplotě, výšce, tlaku, výšce hladiny)
- Teorie informace
Zabývá se vznikem informace v nějakém systému jejím přenosem a zpracováním
- Teorie regulace
Zabývá se příčinami a důsledky různých rušících vlivů a analyzuje možnosti odstranění těchto vlivů
- Teorie algoritmu
Je to předpis podle kterého po konečném počtu operací dojde k výsledku. (Poslední krok musí být splněn aby mohl nastat další)
- Teorie her
Zabývá se problémem jak zásadně reagovat na vnější vlivy, aby podle pravděpodobnosti jejich důsledků byl jejich výsledek po určitém dostatečně dlouhém čase nejvhodnější z nějakého hlediska.
Zabývá se náhodnými jevy a řeší výsledek z dlouhodobého hlediska.