PostHeaderIcon Внедрение автоматики

Автоматика - отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления, функционирующих без участия человека.

Автоматизация - один из путей повышения производительности труда в сельском хозяйстве, улучшения качества продукции и условий труда. Ее базой является высокий уровень механизации, электрификации и электронизации сельскохозяйственного производства.

Инженеры агропромышленного комплекса должны быть готовы к использованию новых технологий и техники, широкому внедрению средств автоматизации технологических процессов.

Слово «автомат» произошло от древнегреческого термина «аутоматос», под которым понимается самодействующий аппарат. Первые сведения об автоматических устройствах относятся к началу нашей эры и связаны с именем Герона Александрийского, который описал механические и пневматические автоматы.

Как наука автоматика возникла во второй половине XVIII века, когда появились первые сложные машины (прядильные, ткацкие станки и др.), которые заменили тяжелый ручной труд и дали возможность повысить его производительность.

Одним из первых автоматический регулятор изобрел И. И. Ползунов (1765 г.) к паровой машине для поддержания уровня воды в котле (поплавковое устройство). В 1784 г. Джеймс Уатт создает центробежный регулятор, который имеет другую конструкцию и другую природу регулируемой величины, но аналогичный принцип действия. (В технике регулятор получил название регулятора Уатта-Ползунова).

Основные теоретические принципы автоматического регулирования были разработаны в 1868 г. Д. Максвеллом.

В XIX и XX веках в связи с потребностью промышленности, транспорта и энергетики появляется много различных конструкций регуляторов, сначала механических, а затем электрических, электронных и др.

Широкое внедрение средств автоматики в производство началось после первой мировой войны и продолжается до настоящего времени. В этот период элементная база средств автоматики прошла несколько этапов развития.

На первом этапе широко использовали релейно-контактную аппаратуру. Ее недостатками являются наличие контактов, малый срок службы, низкая надежность. При помощи реле трудно реализовать систему, выполняющую сложные функции, так как для этого потребуется большое количество реле. Наличие большого количества контактов, возможность их «залипания», пригорания пыли и т. п. Причины приводят к нестабильной работе системы, перебоям в ее функционирования. Поэтому в условиях сельского хозяйства на данном этапе использовали только простейшие релейные системы регулирования.

На втором этапе, к 50...60-м годам прошлого столетия, появились полупроводниковые элементы: диоды, транзисторы, тиристоры и т. д. Эти элементы широко внедряются в средства автоматики сельскохозяйственного производства. Они имеют практически неограниченный срок службы, высокую виброустойчивость, мгновенную готовность к действию, широкий диапазон мощностей (от долей милливатт до сотен киловатт) и напряжений (от долей вольт до киловольт), легко сочленяются с релейно-контактной аппаратурой и электрическими исполнительными механизмами. Полупроводниковые приборы - сейчас основная элементная база средств автоматики сельскохозяйственного производства. Их применение позволило исключить основной недостаток контактной аппаратуры – низкую надежность в работе. Поэтому стали создаваться регуляторы, выполняющие более сложные функции.

На третьем этапе, конец 60-х начало 70-х годов, появилось новое направление в создании узлов автоматики и вычислительной техники на принципиально новых элементах, которые получили название интегральных микросхем, характеризующихся микроминиатюризацией, как самих элементов, так и аппаратуры в целом. Сейчас наступил четвертый этап в развитии средств автоматики - создание широкого класса функциональных приборов и узлов, которые получили наименование микропроцессоров.

Интегральные и функциональные микросхемы - основная база развития новой электронной аппаратуры, отличающейся высокой надежностью работы, так как в ней отсутствуют внутрисхемные соединения и отдельные компоненты имеют хорошую защищенность от внешних воздействий.

На стационарных и на мобильных сельскохозяйственных объектах используют электрические, электронные, пневматические и гидравлические средства автоматики.

Значительных успехов развитие автоматики достигло во второй половине XX века, когда со средствами автоматики стали использоваться и средства телемеханики.

Телемеханика (от греч. Tele - далеко) - отрасль науки и техники, охватывающая теорию, способы и технические средства автоматической передачи на расстояние команд управления и информации о состоянии объекта управления.

В агропромышленном производстве автоматика и телемеханика находят все большее применение, обеспечивая высокую эффективность производства, значительную экономию труда и средств. Так, автоматизация кормления и поения животных повышает продуктивность дойных коров до 15%, а комплексная автоматизация приготовления кормов на поточных линиях уменьшает трудовые затраты в 4...5 раз и снижает себестоимость на 30...50%. Автоматизация зерноуборочных комбайнов СК-6 «Нива» позволяет сократить потери зерна комбайном на 2...2,5% и увеличить его производительность на 10% и т. д.