Средства автоматизации управления и контроля. Щербина Ю. В. Технические средства автоматизации и управления. Основные сведения об автоматизации

Подтверждение дохода для подачи на ВНЖ мало чем отличается от подтверждения доходов для ежегодного уведомления по РВП. Главное отличие и в то же время приятный нюанс - выписку с банковского вклада при подаче на ВНЖ примут без проблем.

Подтверждение с помощью 2-НДФЛ

Если Вы решили подать на ВНЖ спустя 6 месяцев после получения РВП, а доход подтверждаете справкой с работы - в 2-НДФЛ может быть минимум 6 прожиточных минимумов, а не 12.

Пример: Иван получил РВП в Московской области и сразу устроился на работу. Величина прожиточного минимума за 3 квартал 2016 года установлена Постановлением Правительства Московской области № 929/45 от 12 декабря 2016 года и для трудового населения составляет 12592 руб. Зарплата Ивана до вычета налогов составляет 20 тысяч рублей в месяц, он не женат и не имеет детей, поэтому проблем у него не возникнет. Иван спешит получить российский паспорт и решил не затягивать с видом на жительство - подал на него спустя полгода после регистрации по РВП. При подаче он предоставил инспектору справку 2-НДФЛ за 6 месяцев, где указана сумма 120 тысяч рублей. Иван переживал, что инспектор отправит его в банк, доложить недостающую до 12 прожиточных минимумов (12 * 12592 = 151104) сумму на вклад - но инспектор успокоил его, отметив, что в случае подтверждения дохода с помощью справки 2-НДФЛ главное условие - месячный заработок должен покрывать прожиточный минимум.

*Для получения справки 2-НДФЛ нужно обращаться в бухгалтерию.

NB! Сначала уточните у своего инспектора, согласится ли он поступить так же.

Подтверждение иждивением

В этом случае прожиточный минимум нужно умножать на два - должно хватать и на Вас, и на того человека, который Вас содержит, а если есть дети - их тоже придется учесть (см. примечание выше).

Пример: Елена получила РВП по браку в Санкт-Петербурге, но работу найти не смогла. Прожиточный минимум в Санкт-Петербурге на момент подтверждения равен 11482 руб. Так как официальной зарплаты ее мужа (45 тысяч до вычета налогов) хватает на два прожиточных минимума, Елена сможет подтвердить доход иждивением. Мужу нужно взять в бухгалтерии на работе справку 2-НДФЛ.

Второй пример: Наталья и двое ее детей получили РВП в Калуге. Наташа тоже решила подтверждать доход для подачи на ВНЖ иждивением, а значит, зарплата ее мужа до вычета налогов должна покрывать четыре прожиточных минимума (Наталья + муж + два ребенка).

Будьте готовы к тому, что факт нахождения на иждивении НЕ близкого родственника возможно, придется доказывать в суде.

Образец бланка иждивения:

Подтверждение с помощью 3-НДФЛ

Налоговая декларация 3-НДФЛ — это специальный документ, который подается в налоговую инспекцию по месту регистрации для того, чтобы отчитаться о своих доходах и расходах. Декларацию должен подать человек, продавший имущество, имевший доходы из-за рубежа, получивший доходы, по которым налог не был уплачен налоговым агентом, индивидуальные предприниматели, использующие общую систему налогообложения, и так далее.

Пример: Николай получил РВП и открыл ИП (на общей системе налогообложения!). Он внимательно изучил законодательство , и запомнил, что подать декларацию в налоговую необходимо не позднее 30 апреля. Доходы Николая облагаются налогом по ставке 13%. Он отправился в ИФНС по месту регистрации - заполнил форму 3-НДФЛ, оплатил налог и после этого инспектор поставил ему на декларации отметку о принятии с датой и подписью. Копию этой декларации Николай приложит к уведомлению в качестве подтверждения дохода и вместе с копией паспорта, копией РВП и копией свидетельства ИНН отдаст инспектору в ФМС.

Второй пример: Галина сдает квартиру за 25 тысяч рублей + оплата коммуналки. Она, как и Николай, должна до 30 апреля подать декларацию в налоговую. Галина заполнила декларацию, не забыв о том, что указать нужно только чистый доход, то есть, оплату коммунальных услуг, которую платят квартиросъемщики, указывать незачем - только арендную плату, которую получает Галина.

За год Галина получила доход 25 000 рублей * 12 месяцев = 300 000 рублей. Сумма исчисленного налога составила 39 000 руб. (300 000 руб. * 13%).

Галина, как и Николай, идет в ИФНС (не забыв взять с собой договор аренды) и оплачивает налог. Инспектор ИФНС ставит ей на декларации отметку о принятии с датой и подписью. Теперь 3НДФЛ можно использовать для подачи на ВНЖ.

Четвертый пример: Кристина (имеет РВП в Московской области) продала некую ценную вещь. Так как вещь находилась у нее в собственности менее трех лет, Кристина должна заплатить налог. С продажи она получила 180 тысяч рублей, следовательно, должна заплатить 23 тысячи 400 рублей в казну государства (180 000 * 13%). Кристина отправляется в налоговую по месту регистрации, как и все вышеназванные герои, заполняет 3-НДФЛ, уплачивает налог и относит копию декларации с печатью и подписью инспектора налоговой службы в ФМС вместе с остальными документами.

Четвертый пример: Юрийполучил РВП, но не смог найти работу с оформлением по трудовому договору, а нарушать закон и работать неофициально он не согласен. Он устроился садовником, заключив гражданско-правовой договор со своей соседкой (физическим лицом). Его работодатель - соседка - вовремя отправила уведомление о заключении договора в ФМС , поэтому проблем у них не возникнет. Так как обычные физические лица при заключении договора с другим физическим лицом налоговым агентом не являются, то есть, не несут ответственности за то, уплатил ли исполнитель налоги со своих доходов, то за свои доходы Юрий должен отчитаться сам по декларации 3-НДФЛ и заплатить подоходный налог. С собой в ИФНС он возьмет копию гражданско-правового договора.

Подтверждение с помощью личных сбережений

(бансковского вклада)

В отличии от подтверждения РВП, проблем с подачей на ВНЖ с использованием вклада на 12 ПМ не возникает. Ведь при подаче на ВНЖ заявитель подтверждает не доходы, а свою, так сказать, "платежеспособность". И для этого как раз годятся личные сбережения , а не исключительно доходы .

Приказ МВД России от 09.11.2017 N 846 "Об утверждении Административного регламента Министерства внутренних дел Российской Федерации по предоставлению государственной услуги по выдаче иностранным гражданам и лицам без гражданства вида на жительство в Российской Федерации"

28.4. Документ, подтверждающий наличие законного источника средств к существованию, позволяющего содержать себя в Российской Федерации в пределах прожиточного минимума, или документ, подтверждающий нетрудоспособность заявителя. Такими документами являются: справка о доходах физического лица, справка с места работы, пенсионное удостоверение, справка территориального органа Пенсионного фонда Российской Федерации, подтверждающая факт установления пенсии, подтверждение о получении алиментов, справка о доходах лица, на иждивении которого находится заявитель, справка о наличии банковского вклада с указанием номера счета и суммы вклада, иной документ, подтверждающий получение доходов от не запрещенной законом деятельности или нетрудоспособность. Банковский вклад должен подтверждать наличие у иностранного гражданина на срок предоставления государственной услуги денежных средств в размере не ниже прожиточного минимума, установленного законом субъекта Российской Федерации, на территории которого иностранный гражданин обращается с заявлением.

При получении ВНЖ иностранец приобретает новые возможности, поскольку его правовой статус ненамного отличается от гражданства России. Но помимо привилегий, вид на жительство предполагает выполнение мигрантом определенных обязанностей. Например, каждый год он должен подтверждать свое пребывание в стране. Делать это нужно в форме уведомления.

Смысл процедуры состоит в том, чтобы оповещать ФМС, где находится и живет мигрант и планирует ли он дальнейшую деятельность в РФ. Далее подробно расскажем о том, как подтвердить ВНЖ в России в 2018, как грамотно заполнить ежегодное уведомление, найти образец и форму документа.

Зачем нужна подача извещения?

Еще недавно в РФ не требовалось подтверждение проживания в статусе ВНЖ таким способом, как сегодня. Но участились случаи, когда иностранцы оформляли вид на жительство, а затем просто уезжали из России и находились долгое время за рубежом. Поэтому ФМС и ввело новое правило об информировании государственных органов.

Сейчас подтверждение ВНЖ – необходимая процедура, ее невыполнение грозит штрафом и аннуляцией бумаги.

Таким образом, если иностранный гражданин не желает иметь неприятностей с миграционной службой, он должен рассчитывать время, и в срок подавать уведомление о пребывании в стране.

Подтверждается нахождение в РФ не только взрослых с видом на жительство, но и их детей. За ребенка документ в миграционную службу отправляют родители или законные представители. К извещению они должны приложить заверенную ксерокопию свидетельства о рождении (усыновлении или опекунстве, если есть) несовершеннолетнего.

Штрафные санкции

Поправки к законодательству, обязывающие мигрантов оповещать ФМС о пребывании на территории России в статусе ВНЖ, были сделаны недавно. Однако за нарушение этого правила предполагается материальная ответственность.

За отказ от подачи уведомления грозит штраф на сумму до 7 тыс. рублей. Но есть более серьезная проблема, возможная в этом случае, – утрата вида на жительство.

Сроки подтверждения ВНЖ и подачи уведомления

Указанное время оговорено в законе. Приезжий обязан оповестить ГУВМ МВД РФ о своем пребывании на территории государства не позже чем за 2 месяца после истечения одного года со времени предоставления ВНЖ.

Например, мигрант оформил вид на жительство в сентябре 2017. Тогда в октябре или ноябре 2018 он должен отправить в ФМС бланк уведомления о своем пребывании или передать при личном визите.

Порядок подтверждения ВНЖ

Сотрудники миграционной службы сообщают иностранцу об обязанности отправлять годовое извещение о пребывание в РФ при получении вида на жительство. Подтвердить этот документ довольно просто, нужно только узнать расписание работы отдела ФМС и собрать необходимые бумаги. В их перечень входит:

Если для отправки уведомления используется почта, приезжий должен отдать документ ее работнику и получить отрывную часть бланка, которая свидетельствует о выполнении этой процедуры.

Извещение не должно отправляться, как заказное письмо. Почтовая форма подачи может быть использована только лицами с оформленным ВНЖ. Мигранты в статусе РВП имеют право уведомлять органы ФМС о своем проживании только лично, при посещении учреждения.

Если приезжим соблюдается миграционное законодательство и сроки предоставления документов, у него не возникнет трудностей с подтверждением ВНЖ. Главное, без ошибок и неточностей заполнить бланк.

Необходимые документы

Вместе с правильно оформленным уведомлением иностранец подает в ГУВМ МВД бумаги из следующего списка:

• ксерокопия паспорта;
• справка, подтверждающая уровень дохода не менее прожиточного минимума в регионе;
• документ о регистрации по месту пребывания;

Как подтвердить доход?

Российским законом предусмотрено, что иностранец, планирующий жить в государстве, должен иметь официальный источник постоянного заработка.

Бумагами о доходах являются: справка о зарплате, налоговая декларация и иные документы, где указан размер прибыли, получаемой мигрантом.

Приезжий должен иметь такой уровень заработка, чтобы он мог без проблем существовать в стране, не обращаясь за социальной помощью. Поэтому нормой считается доход, равный прожиточному минимуму или выше. К примеру, чтобы подтвердить указанный документ в Москве, нужно ежемесячно получать 18530 руб., а в Санкт-Петербурге – 10988 рублей.

Минимальная для пребывания сумма в регионах отличается, поэтому и доход для подтверждения ВНЖ зависит от территориального расположения органа ФМС, куда обращается иностранец. Прожиточный минимум несовершеннолетних и лиц пенсионного возраста меньше, чем у взрослых способных к труду людей.

Прибыль от банковских вкладов

Доход, который приносят иностранцу денежные средства, находящиеся на российских счетах, не учитывают его в среднемесячный заработок. Наличие вкладов – это только свидетельство того, что у приезжего есть финансы. Исключения – доходы от трудовой деятельности или бизнеса на момент пребывания иностранца в России, находящиеся на его личном счете, алименты, социальные пособия и стипендии. Этот фактор должен быть учтен при подаче документов о заработках. Если у мигранта имеются иные источники средств к существованию, лучше подтвердить их.

Таким образом, можно сделать вывод, что в миграционную службу, в качестве доказательства регулярного дохода предоставляются:

• справка 2-НДФЛ;
• документ, в котором указана сумма начисленной зарплаты;
• декларация по налогам;
• выписка с банковского счета (в некоторых случаях);
• бумаги, подтверждающие социальные выплаты.

Правила заполнения уведомления

Для подтверждении пребывания необходимо качественно внести сведения в бланке установленной формы. Извещение не должно содержать сокращений, помарок, опечаток, аббревиатур, пропусков и заштрихованных элементов. Составлять документ требуется на русском языке, возможно использование латиницы. Все графы уведомления должны быть заполнены, к нему прилагается ксерокопия паспорта.

Мигрант указывает следующие сведения о себе:

• Удостоверение личности;
• реквизиты ВНЖ;
• список документов, сопровождающих извещение;
• информация о выезде в другие государства на определенный срок;
• сведения о регистрации;
• источник и величина дохода.

Если иностранец выехал из РФ более чем на полгода, ему откажут в подтверждении ВНЖ, а сам документ будет утрачен. Вид на жительство предполагает постоянное пребывание в стране, а значит, его обладатель не вправе покидать пределы России в течение 6 месяцев.

Превышение сроков

Несвоевременная подача уведомления о проживании в РФ с ВНЖ влечет за собой штраф и ликвидацию документа. В редких случаях допускается просроченное подтверждение, но для этого должны быть уважительные причины, доказанные справками. К таким обстоятельствам относят, например, тяжелое заболевание или смерть близкого человека.

Продление ВНЖ и перерегистрация – в чем отличие?

Вид на жительство действует 5 лет, и при просрочке документа возможна административная ответственность. Но если человеку по экстренным обстоятельствам нужно задержаться в РФ, и он не знает, что делать, лучше обратиться к профессиональным юристам, которые окажут помощь.

Помимо ежегодного подтверждения ВНЖ, возможно его продление, эта процедура необходима тем, кто собирается и дальше находиться и вести трудовую деятельность в России.

Соответствующее заявление подается в распечатанном виде в органы ФМС. Его предоставляет иностранец, достигший возраста 18 лет. За детей и недееспособных взрослых ВНЖ продлевают их родители, опекуны и иные законные представители. Современные технологии позволяют отправить обращение и онлайн, на официальном сайте Госуслуг в электронной форме. Способ заполнения бланка заявления остается прежним (в соответствии с Приложением 6 к Административному регламенту).

Для продления вида на жительства требуется перечень документов:

• ходатайство;
• удостоверение личности;
• 4 фотоснимка формата 3 на 4 см;
• предыдущий ВНЖ.

Кроме перечисленных бумаг, по желанию заявителя могут быть представлены:

• справка о доходах, как доказательство наличия средств к существованию;
• документ на владение жилплощадью на протяжении трех лет после въезда в Россию;
• чек об оплате государственной пошлины на сумму 2 тыс. рублей.

Ходатайство на продление ВНЖ, составленное без ошибок, необходимо подать в миграционную службу или МФЦ не позже чем за 2 месяца до завершения срока действия документа. Его рассматривают максимум 60 дней после принятия. Затем сотрудники ФМС принимают положительное или отрицательное решение.

Почему мигранту могут отказать в продлении вида на жительство?

1. В представленных бумагах содержится неверная информация.
2. Иностранец был судим.
3. Неоднократное привлечение к административной ответственности.
4. Выдворение из РФ в течение предыдущих 5 лет.
5. Отъезд за границу с целью постоянного пребывания.
6. Отрицательные результаты медкомиссии – диагностика тяжелых инфекций или ВИЧ.

Когда решение принято, заявителю в течение 3 суток отправляют извещение. При согласии ФМС на продление, приезжему выдают соответствующую справку, действующую 10 дней. Если процесс идет с задержкой, иностранец может пожаловаться в вышестоящую инстанцию.

При продлении ВНЖ гражданину зарубежного государства в его документе ставятся штампы на страницах 9 и 12. Люди, лишенные подданства, получают заново оформленный вид на жительство.

Есть ли смысл открывать ИП для перерегистрации?

Как указано выше, каждому иностранцу, ежегодно подтверждающему РВП или ВНЖ, нужно подтвердить наличие определенного стабильного дохода. Что же делать тому, кто официально нигде не работает?

Сотрудники частных фирм нередко предлагают разные решения данной проблемы. Кто-то советует взять у знакомых денег в долг и открыть банковский вклад, продать ценное имущество и оформить декларацию 3-НДФЛ (необходимо будет выплатить государству налог), создать индивидуальное предприятие. Первый и второй варианты реальны, но вот третий не имеет особого смысла.

Собственный бизнес, зарегистрированный за 30 или 7 дней до отправки уведомления в ФМС, никакой роли не сыграет. Рассмотрим, в чем здесь проблема.

Во-первых, в ежегодно подаваемой декларации 3-НДФЛ должен быть указан доход, составляющий хотя бы 12 прожиточных минимумов. Сумма не маленькая, больше 100 000 рублей.

Во-вторых, подавая уведомление в ФМС, мигрант делает отчет за прошлый год, проведенный в статусе ВНЖ (или РВП), в который могут войти несколько месяцев из текущего года. В налоговую инспекцию, напротив, предоставляется декларация именно за календарный период. И может получиться так, что сотрудник миграционной службы спросит иностранца о его доходах за предыдущие 11 месяцев.

При выборе общей или упрощенной системы налогообложения, владелец ИП должен подавать декларацию до 30 апреля каждого года. Это число может совпасть и с выходным днем, тогда явиться в ФНС будет необходимо в ближайший будний день. В итоге крайний срок предоставления 3-НДФЛ – 2 мая. При опоздании придется уплатить штраф. Так что мигрант, которому необходимо подать уведомление для ВНЖ в октябре, процедуры в налоговой службе должен осуществить все равно до начала мая. А, значит, создавать ИП в последний момент нет смысла.

Мало того, не обойтись и без открытия расчетного счета. Некоторые предприниматели получают денежные средства от клиентов на банковскую карту, однако инспекторов ИФНС это не устраивает. Они требуют наличие официального счета, чтобы отслеживать, откуда перечисляются доходы.

Введение 4

Тема 1. Этапы развития и принципы формирования состава технических средств автоматизированных систем управления 4

Тема 2. Технические средства автоматизированных систем

управления 10

Тема 3. Электродвигательные исполнительные механизмы 19

Тема 4. Электромагнитные исполнительные механизмы 40

Тема 5. Электромеханические муфты 46

Тема 6. Релейные исполнительные механизмы 58

Ответы на тесты 69

Итоговый тест 70

Список литературы 72

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация является одним из важнейших факторов роста производительности труда и повышения качества выпускаемой продукции. Непременным условием ускорения темпов роста автоматизации является развитие и совершенствование ее технических средств, к которым относятся все устройства, входящие в систему управления и предназначенные для получения информации, ее передачи, хранения и преобразования, а также для осуществления управляющих воздействий на объект управления. Эти воздействия осуществляются с помощью исполнительных механизмов и регулирующих органов, описанию которых посвящено данное пособие.

Основное внимание уделяется электромеханическим исполнительным механизмам, т.к. они получили широкое распространение на практике, благодаря удобству преобразования электрических сигналов устройства управления –регулятора в требуемое механическое перемещение регулирующего органа, изменяющего материальные и энергетические потоки в управляемом объекте.

Тема 1. Этапы развития и принципы формирования состава технических средств автоматизации

Этапы развития технических средств автоматизации. Развитие технических средств автоматизации является сложным процессом, в основе которого лежат экономические интересы и технические потребности автоматизируемых производств, с одной стороны, и те же интересы и технологические возможности производителей технических средств автоматизации, – с другой. Первичным стимулом развития является повышение экономической эффективности работы предприятий, благодаря внедрению новых, более совершенных технических средств автоматизации.

В развитии экономических и технических предпосылок внедрения и использования автоматизации технологических процессов (ТП) можно выделить следующие этапы:

1. Начальный этап, для которого характерны избыток дешевой рабочей силы, низкая производительность труда, малая единичная мощность агрегатов и установок. Благодаря этому самое широкое участие человека в управлении ТП, т.е. наблюдение за объектом управления, а также принятие и исполнение управляющих решений, на данном этапе было экономически оправданным. Механизации и автоматизации подлежали только те отдельные процессы и операции, управление которыми человек не мог осуществлять достаточно надежно по своим психофизиологическим данным, т.е. технологические операции требовавшие больших мускульных усилий, быстроты реакции, повышенного внимания и др.

2. Переход к этапу комплексной механизации и автоматизации производства произошел благодаря росту производительности труда, укрупнению единичной мощности агрегатов и установок, развитию материальной и научно–технической базы автоматизации. На этом этапе, при управлении ТП человек–оператор все более занимается умственным трудом, выполняя разнообразные логические операции при пусках и остановах объектов, особенно при возникновении всевозможных непредвиденных обстоятельств, предаварийных и аварийных ситуаций, а также оценивает состояние объекта, контролирует и резервирует работу автоматических систем. На данном этапе формируются основы крупносерийного производства технических средств автоматизации, ориентированного на широкое применение стандартизации, специализации и кооперации. Широкие масштабы производства средств автоматизации и специфика их изготовления приводят к постепенному выделению этого производства в самостоятельную отрасль.

3. С появлением управляющих вычислительных машин (УВМ) начинается переход к этапу автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), совпавший с началом научно–технической революции. На данном этапе становится возможной и экономически целесообразной автоматизация все более сложных функций управления, осуществляемая с использованием УВМ. Но, поскольку УВМ тогда были весьма громоздкими и дорогими, то для реализации более простых функций управления достаточно широко применялись и традиционные аналоговые устройства автоматики. Недостатком таких систем была их невысокая надежность, т.к. вся информация о ходе ТП поступает и обрабатывается УВМ, при выходе которой из строя, ее функции должен был взять на себя оператор–технолог, контролирующий работу АСУТП. Естественно, что в таких случаях качество управления ТП значительно снижалось, т.к. человек не мог осуществлять управление столь же эффективно, как УВМ.

4. Появление относительно недорогих и компактных микропроцессорных устройств позволило отказаться от централизованных систем управления ТП, заменив их распределенными системами , в которых сбор и обработка информации о выполнении отдельных взаимосвязанных операций ТП, а также принятие управленческих решений осуществляется автономно, локальными микропроцессорными устройствами, получившими название микроконтроллеров. Поэтому надежность распределенных систем значительно выше, чем централизованных.

5. Развитие сетевых технологий, позволившее связать в единую корпоративную сеть многочисленные и удаленные друг от друга компьютеры, с помощью которых осуществляется контроль и анализ финансовых, материальных и энергетических потоков при производстве предприятием продукции, а также управление ТП, способствовало переходу к интегрированным системам управления . В этих системах с помощью весьма сложного программного обеспечения совместно решается весь комплекс задач по управлению деятельностью предприятия, включая задачи учета, планирования, управления ТП и др.

6. Повышение быстродействия и других ресурсов микропроцессоров, используемых для управления ТП, позволяет в настоящее время говорить о переходе к этапу создания интеллектуальных систем управления , способных принимать эффективные решения по управлению предприятием в условиях информационной неопределенности, т.е. нехватке необходимой информации о факторах, влияющих на его прибыль.

Методы стандартизации и структура технических средств автоматизации. Экономика отрасли, производящей средства автоматизации требует достаточно узкой специализации предприятий, выпускающих крупные серии однотипных устройств. В то же время с развитием автоматизации, с появлением новых, все более сложных объектов управления и увеличением объема автоматизируемых функций возрастают требования к функциональному разнообразию устройств автоматизации и к разнообразию их технических характеристик и конструктивных особенностей исполнения. Задача уменьшения функционального и конструктивного многообразия при оптимальном удовлетворении запросов автоматизируемых предприятий решается при помощи методов стандартизации .

Решениям по стандартизации всегда предшествуют системные исследования практики автоматизации, типизация имеющихся решений и научное обоснование экономически оптимальных вариантов и возможностей дальнейшего сокращения многообразия применяемых устройств. Принимаемые при этом решения после их практической проверки оформляются обязательными к исполнению государственными стандартами (ГОСТ). Более узкие по сфере применения решения могут оформляться и в виде отраслевых стандартов (ОСТ), а также в виде имеющих еще более ограниченную применимость стандартов предприятий (СТП).

Агрегатирование – принцип формирования состава серийно изготавливаемых средств автоматизации, направленный на максимальное удовлетворение запросов предприятий–потребителей при ограниченной номенклатуре серийно выпускаемой продукции.

Агрегатирование базируется на том, что сложные функции управления можно разложить на простейшие составляющие (также, как, например, сложные вычислительные алгоритмы можно представить в виде совокупности отдельных простейших операторов).

Таким образом, агрегатирование основывается на разложении общей задачи управления на ряд простейших однотипных операций, повторяющихся в тех или иных комбинациях в самых различных системах управления . При анализе большого количества подобных систем управления можно выделить ограниченный набор простейших функциональных операторов, на комбинации которых строится практически любой вариант АСУТП. В результате формируется состав серийно изготавливаемых средств автоматизации, включающий такие конструктивно завершенные и функционально самостоятельные единицы, как блоки и модули, приборы и механизмы.

Блок – конструктивное сборное устройство, выполняющее одну или несколько функциональных операций по преобразованию информации.

Модуль – унифицированный узел, выполняющий элементарную типовую операцию в составе блока или прибора.

Исполнительный механизм (ИМ)– устройство для преобразования управляющей информации в механическое перемещение с располагаемой мощностью, достаточной для воздействия на объект управления.

В соответствии с принципом агрегатирования системы управления создаются путем монтажа модулей, блоков, приборов и механизмов с последующей коммутацией каналов и линий связи между ними. В свою очередь, сами блоки и приборы создаются также путем монтажа и коммутации различных модулей. Модули же собираются из более простых узлов (микромодулей, микросхем, плат, устройств коммутации и т.п.), составляющих элементную базу технических средств. При этом изготовление блоков, приборов и модулей осуществляется полностью в заводских условиях, в то время как монтаж и коммутация АСУТП полностью завершается лишь на месте ее эксплуатации. Такой подход к построению блоков и приборов получил название блочно–модульного принципа исполнения технических средств автоматизации.

Применение блочно–модульного принципа не только позволяет проводить широкую специализацию и кооперирование предприятий в рамках отрасли, производящей средства автоматизации, но и ведет к повышению ремонтопригодности и увеличению коэффициентов использования этих средств в системах управления. Обычно предприятия, выпускающие средства автоматизации промышленного назначения, специализируются на изготовлении комплексов или систем блоков и приборов, функциональный состав которых ориентирован на реализацию каких–либо крупных функций или подсистем АСУТП. При этом в рамках отдельного комплекса все блоки и приборы выполняются совместимыми по интерфейсу , т.е. совместимыми по параметрам и характеристикам сигналов–носителей информации, равно как и по конструктивным параметрам и характеристикам устройств коммутации. Принято называть такие комплексы и системы средств автоматизации агрегатными или агрегатированными.

В России производство средств автоматизации промышленного назначения осуществляется в рамках Государственной системы приборов и средств автоматизации промышленного назначения (или сокращенно ГСП). ГСП включает все средства автоматизации, отвечающие единым общим технологическим требованиям к параметрам и характеристикам сигналов–носителей информации, к характеристикам точности и надежности средств, к их параметрам и особенностям конструктивного исполнения.

Унификация средств автоматизации. Унификация – сопутствующий агрегатированию метод стандартизации, также направленный на упорядочение и разумное сокращение состава серийно изготовляемых средств автоматизации. Она направлена на ограничение многообразия параметров и технических характеристик, принципов действия и схем, а также конструктивных особенностей исполнения средств автоматизации.

Сигналы – носители информации в средствах автоматизации могут различаться как по физической природе и параметрам, так и по форме представления информации. В рамках ГСП применяются в серийном производстве средств автоматизации следующие типы сигналов:

Электрический сигнал (напряжение, сила или частота электрического тока);

Пневматический сигнал (давление сжатого воздуха);

Гидравлический сигнал (давление или перепад давлений жидкости).

Соответственно в рамках ГСП формируются электрическая, пневматическая и гидравлическая ветви средств автоматизации.

Наиболее развитой ветвью средств автоматизации является электрическая. В то же время широко используются и пневматические средства. Развитие пневматической ветви ограничивается относительно низкой скоростью преобразования и передачи пневматических сигналов. Тем не менее в области автоматизации пожаро- и взрывоопасных производств пневматические средства находятся, по существу, вне конкуренции. Гидравлическая ветвь средств ГСП не получила широкого развития.

По форме представления информации сигнал может быть аналоговым, импульсным и кодовым.

Аналоговый сигнал характеризуется текущими изменениями какого–либо физического параметра–носителя (например, мгновенными значениями электрического напряжения или тока). Такой сигнал существует практически в каждый данный момент времени и может принимать любые значения в пределах заданного диапазона изменений параметра.

Импульсный сигнал характерен представлением информации только в дискретные моменты времени, т.е. наличием квантования по времени. При этом информация представляется в виде последовательности импульсов одинаковой продолжительности, но различной амплитуды (амплитудно-импульсная модуляция сигнала) или одинаковой амплитуды, но разной продолжительности (широтно-импульсная модуляция сигнала). Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) сигнала применяется в тех случаях, когда значения физического параметра–носителя информации могут изменяться со временем. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) сигнала используется, если физический параметр–носитель информации может принимать лишь некоторое постоянное значение.

Кодовый сигнал представляет собой сложную последовательность импульсов, используемую для передачи цифровой информации. При этом каждая цифра может быть представлена в виде сложной последовательности импульсов, т.е. кода, а передаваемый сигнал является дискретным (квантуется) и по времени, и по уровню.

В соответствии с формой представления информации средства ГСП подразделяются на аналоговые и дискретно-цифровые . К последним относятся также средства вычислительной техники.

Все параметры и характеристики сигналов–носителей информации в средствах ГСП унифицированы. Стандартами предусматривается использование в аналоговых средствах следующих видов электрических сигналов:

Сигнал по изменению силы постоянного тока (токовый сигнал);

Сигнал по изменению напряжения постоянного тока;

Сигнал по изменению напряжения переменного тока;

Частотный электрический сигнал.

Сигналы постоянного тока используются чаще. При этом токовый сигнал (с большим внутренним сопротивлением источника) применяется для передачи информации в относительно длинных линиях связи.

Сигналы переменного тока редко используются для преобразования и передачи информации во внешних линиях связи. Это связано с тем, что при сложении и вычитании сигналов переменного тока необходимо выполнить требование синфазности, а также обеспечить подавление нелинейных искажений гармоник тока. В то же время при использовании этого сигнала легко реализуются задачи гальванического разделения электрических цепей.

Электрический частотный сигнал является потенциально наиболее помехоустойчивым аналоговым сигналом. В то же время получение и осуществление линейных преобразований этого сигнала вызывает известные затруднения. Поэтому частотный сигнал не получил широкого распространения.

Для каждого вида сигналов установлен ряд унифицированных диапазонов их изменений.

Стандарты на виды и параметры сигналов унифицируют систему внешних связей или интерфейс средств автоматизации. Такая унификация, дополненная стандартами на устройства коммутации блоков друг с другом (в виде системы разъемов), создает предпосылки для максимального упрощения проектирования, монтажа, коммутации и наладки технических средств систем управления. При этом блоки, приборы и прочие устройства с одинаковым типом и диапазоном параметров сигналов на входах–выходах стыкуются путем простого соединения разъемов.

Автоматика - это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения
систем управления техническими объектами и процессами, действующих без непосредственного участия человека.
Технический объект (станок, двигатель, летательный аппарат, поточная линия, автоматизированный участок, цех и т. д.), нуждающийся в автоматическом или автоматизированном
управлении, называется объектом управления (ОУ) или техническим объектом управления
(ТОУ).
Совокупность ОУ и автоматического управляющего устройства называется системой
автоматического управления (САУ) или автоматизированной системой управления (АСУ).
Ниже приведены наиболее широко используемые термины и их определения:
элемент - простейшая составная часть устройств, приборов и других средств, в которой
осуществляется одно преобразование какой-либо величины;(мы в дальнейшем дадим более
точное определение)
узел - часть прибора, состоящая из нескольких более простых элементов (деталей);
преобразователь - устройство, преобразующее один вид сигнала в другой по форме или виду
энергии;
устройство - совокупность некоторого числа элементов, соединенных между собой
соответствующим образом, служащая для переработки информации;
прибор - общее название широкого класса устройств, предназначенных для измерений,
производственного контроля, вычислений, учета, сбыта и др.;
блок - часть прибора, представляющая собой совокупность функционально объединенных
элементов.

Любая система управления должна выполнять следующие функции:
сбор информации о текущем состоянии технологического объекта
управления (ОУ);
определение критериев качества работы ОУ;
нахождение оптимального режима функционирования ОУ и оптимальных
управляющих воздействий, обеспечивающих экстремум критериев
качества;
реализация найденного оптимального режима на ОУ.
Эти функции могут выполняться обслуживающим персоналом или ТСА.
Различают четыре типа систем управления (СУ):
информационные;
автоматического управления;
централизованного контроля и регулирования;
автоматизированные системы управления технологическими процессами.

В САУ все функции выполняются автоматически
при помощи соответствующих технических
средств.
Функции оператора включают в себя:
- техническую диагностику состояния САУ и
восстановление отказавших элементов системы;
- коррекцию законов регулирования;
- изменение задания;
- переход на ручное управление;
- техническое обслуживание оборудования.

ОПУ - операторский пункт управления;
Д - датчик;
НП - нормирующий преобразователь;
КП - кодирующие и декодирующие
преобразователи;
ЦР - центральные регуляторы;
MP - многоканальное средство
регистрации (печать);
С - устройство сигнализации
предаварийного режима;
МПП - многоканальные показывающие
приборы (дисплеи);
МС - мнемосхема;
ИМ - исполнительный механизм;
РО - регулирующий орган;
К – контроллер.

Автоматизированные системы управления технологическими
процессами (АСУТП) - это машинная система, в которой ТСА
осуществляют получение информации о состоянии объектов,
вычисляют критерии качества, находят оптимальные настройки
управления.
Функции оператора сводятся к анализу полученной информации и
реализации с помощью локальных АСР или дистанционного
управления РО.
Различают следующие типы АСУТП:
- централизованная АСУ ТП (все функции обработки информации и
управления выполняет один компьютер;
- супервизорная АСУТП (имеет ряд локальных АСР, построенных на
базе ТСА индивидуального пользования и центральным
компьютером, имеющим информационную линию связи с
локальными системами) ;
- распределенная АСУТП - характеризуется разделением функций
контроля обработки информации и управления между несколькими
территориально распределенными объектами и компьютерами.

Типовые средства автоматизации могут
быть:
-техническими;
-аппаратными;
-программно-техническими;
- общесистемными.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТСА ПО УРОВНЯМ ИЕРАРХИИ АСУ
Информационно-управляющие вычислительные комплексы (ИУВК)
Централизованные информационные управляющие системы (ЦИУС)
Локальные информационно-управляющие системы (ЛИУС)
Регулирующие устройства и устройства управления (РУ и УУ)
Вторичный
преобразователь (ВП)
Первичный преобразователь (ПП)
Чувствительный элемент (ЧЭ)
Исполнительный
механизм (ИМ)
Рабочий
орган (РО)
ОУ

ИУВК: ЛВС, серверы, ERP-, MES-системы. Здесь реализуются все цели АСУП,
вычисляется себестоимость продукции, издержки на производство.
ЦИУС: промышленные компьютеры, пульты управления, управляющие
комплексы, средства защиты и сигнализации.
ЛИУС: промышленные контроллеры, интеллектуальные контроллеры.
РУ и УУ: микроконтроллеры, регуляторы, регулирующие и сигнализирующие
устройства.
ВП: показывающие, регистрирующие (вольтметры, амперметры,
потенциометры, мосты), интегрирующие счетчики.
ИМ: двигатель, редуктор, электромагниты, электромагнитные муфты и пр.
ЧЭ: датчики тепло-технологических параметров, перемещения, скорости,
ускорения.
РО: механическое устройство, изменяющее количество вещества или
энергии, поступающей на ОУ, и несущее информацию об управляющем
воздействии. РО могут быть вентили, клапаны, нагреватели, затворы,
задвижки, заслонки.
ОУ: механизм, агрегат, процесс.

К техническим средствам автоматизации (ТСА) относят:
датчики;
исполнительные механизмы;
регулирующие органы (РО);
линии связи;
вторичные приборы (показывающие и регистрирующие);
устройства аналогового и цифрового регулирования;
программно-задающие блоки;
устройства логико-командного управления;
модули сбора и первичной обработки данных и контроля состояния
технологического объекта управления (ТОУ);
модули гальванической развязки и нормализации сигналов;
преобразователи сигналов из одной формы в другую;
модули представления данных, индикации, регистрации и выработки сигналов
управления;
буферные запоминающие устройства;
программируемые таймеры;
специализированные вычислительные устройства, устройства допроцессорной
подготовки.

К программно-техническим средствам автоматизации относят:
аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи;
управляющие средства;
блоки многоконтурного, аналогового и аналого-цифрового регулирования;
устройства многосвязного программного логического управления;
программируемые микроконтроллеры;
локально-вычислительные сети.
К общесистемным средствам автоматизации относят:
устройства сопряжения и адаптеры связи;
блоки общей памяти;
магистрали (шины);
устройства общесистемной диагностики;
процессоры прямого доступа для накопления информации;
пульты оператора.

В системах автоматического управления в качестве
сигналов обычно используются электрические и
механические величины (например, постоянный ток,
напряжение, давление сжатого газа или жидкости,
усилие и т.п.), так как они позволяют легко
осуществлять преобразование, сравнение, передачу на
расстояние и хранение информации. В одних случаях
сигналы возникают непосредственно вследствие
протекающих при управлении процессов (изменения
тока, напряжения, температуры, давления, наличия
механических перемещений и т.д.), в других случаях
они вырабатываются чувствительными элементами
или датчиками.

Элементом автоматики называется простейшая конструктивно законченная в
функциональном отношении ячейка (устройство, схема), выполняющая определенную
самостоятельную функцию преобразования сигнала (информации) в системах
автоматического управления:
преобразование контролируемой величины в сигнал, функционально связанный с
информацией об этой величине (чувствительные элементы, датчики);
преобразование сигнала одного рода энергии в сигнал другого рода энергии: электрической
в неэлектрическую, неэлектрической в электрическую, неэлектрической в неэлектрическую
(электромеханические, термоэлектрические, электропневматические, фотоэлектрические и
другие преобразователи);
преобразование сигнала по значению энергии (усилители);
преобразование сигнала по виду, т.е. непрерывного в дискретный или обратно
(аналогоцифровые, цифроаналоговые и другие преобразователи);
преобразование сигнала по форме, т.е. сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока
и наоборот (модуляторы, демодуляторы);
функциональное преобразование сигналов (счетно-решающие элементы, функциональные
элементы);
сравнение сигналов и создание командного управляющего сигнала (элементы сравнения,
нуль-органы);
выполнение логических операций с сигналами (логические элементы);
распределение сигналов по различным цепям (распределители, коммутаторы);
хранение сигналов (элементы памяти, накопители);
использование сигналов для воздействия на управляемый процесс (исполнительные
элементы).

Комплексы различных технических устройств и элементов, входящих в состав системы
управления и соединенных электрическими, механическими и другими связями, на
чертежах изображают в виде различных схем:
электрических, гидравлических, пневматических и кинематических.
Схема служит для получения концентрированного и достаточно полного представления о
составе и связях любого устройства или системы.
Согласно Единой системе конструкторской документации (ЕСКД) и ГОСТ 2.701 электрические
схемы подразделяют на структурные, функциональные, принципиальные (полные), схемы
соединений (монтажные), подключения, общие, расположения и объединенные.
Структурная схема служит для определения функциональных частей, их назначения и
взаимосвязей.
Функциональная схема предназначена для определения характера процессов, протекающих
в отдельных функциональных цепях или установке в целом.
Принципиальная схема, показывающая полный состав элементов установки в целом и все
связи между ними, дает основное представление о принципах работы соответствующей
установки.
Монтажная схема иллюстрирует соединение составных частей установки с помощью
проводов, кабелей, трубопроводов.
Схема подключения показывает внешние подключения установки или изделия.
Общая схема служит для определения составных частей комплекса и способов их соединения
на месте эксплуатации.
Объединенная схема включает в себя несколько схем разных видов в целях более ясного
раскрытия содержания и связей элементов установки.

Обозначим через y(t) функцию, описывающую изменение во времени регулируемой
величины, т. е. у(t) - регулируемая величина.
Через g(t) обозначим функцию, характеризующую требуемый закон ее изменения.
Величину g(t) будем называть задающим воздействием.
Тогда основная задача автоматического регулирования сводится к обеспечению равенства
y(t)=g(t). Регулируемая величина y(t) измеряется с помощью датчика Д и поступает на
элемент сравнения (ЭС).
На этот же элемент сравнения от датчика задания (ДЗ) поступает задающее воздействие g(t).
В ЭС величины g(t) и y(t) сравниваются, т. е. из g(t) вычитается у (t). На выходе ЭС
формируется сигнал, равный отклонению регулируемой величины от заданной, т. е. ошибка
∆ = g(t) – y(t). Этот сигнал поступает на усилитель (У) и затем подается на исполнительный
элемент (ИЭ), который и оказывает регулирующее воздействие на объект регулирования
(ОР). Это воздействие будет изменяться до тех пор, пока регулируемая величина у (t) не
станет равна заданной g(t).
На объект регулирования постоянно влияют различные возмущающие воздействия:
нагрузка объекта, внешние факторы и др.
Эти возмущающие воздействия стремятся изменить величину y(t).
Но САР постоянно определяет отклонение y(t) от g(t) и формирует управляющий сигнал,
стремящийся свести это отклонение к нулю.

По выполняемым функциям основные элементы
автоматики делятся на датчики, усилители, стабилизаторы,
реле, распределители, двигатели и другие узлы (генераторы
импульсов, логические элементы, выпрямители и т.д.).
По роду физических процессов, используемых в основе
устройств, элементы автоматики делятся на электрические,
ферромагнитные, электротепловые, электромашинные,
радиоактивные, электронные, ионные и др.

Датчик (измерительный преобразователь, чувствительный элемент) -
устройство, предназначенное для того, чтобы информацию, поступающую
на его вход в виде некоторой физической величины, функционально
преобразовать в другую физическую величину на выходе, более удобную
для воздействия на последующие элементы (блоки).

Усилитель - элемент автоматики, осуществляющий
количественное преобразование (чаще всего усиление)
поступающей на его вход физической величины (тока,
мощности, напряжения, давления и т.п.).

Стабилизатор - элемент автоматики, обеспечивающий постоянство
выходной величины у при колебаниях входной величины х в определенных
пределах.
Реле - элемент автоматики, в котором при достижении входной величины
х определенного значения выходная величина у изменяется скачком.

Распределитель (шаговый искатель) - элемент
автоматики, осуществляющий поочередное подключение
одной величины к ряду цепей.
Исполнительные устройства - электромагниты с втяжным
и поворотным якорями, электромагнитные муфты, а также
электродвигатели, относящиеся к электромеханическим
исполнительным элементам автоматических устройств.
Электродвигатель - это устройство, обеспечивающее
преобразование электрической энергии в механическую и
преодолевающее при этом значительное механическое
сопротивление со стороны перемещаемых устройств.

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ
Основные понятия и определения
Каждый из элементов характеризуется какими-либо свойствами, которые
определяются соответствующими характеристиками. Некоторые из этих
характеристик являются общими для большинства элементов.
Главной общей характеристикой элементов является коэффициент
преобразования (или коэффициент передачи, представляющий собой
отношение выходной величины элемента у к входной величине х, или
отношение приращения выходной величины ∆у или dy к приращению
входной величины ∆х или dx.
В первом случае К=у/х называется статическим коэффициентом
преобразования, а во втором случае К" = ∆у/∆х≈ dy/dx при ∆х →0 -
динамическим коэффициентом преобразования.
Связь между значениями х и у определяется функциональной
зависимостью; значения коэффициентов К и К" зависят от формы
характеристики элемента или вида функции у =f(х), а также от того, при
каких значениях величин подсчитываются К и К". В большинстве случаев
выходная величина изменяется пропорционально входной и
коэффициенты преобразования равны между собой, т.е. К= К" = const.

Величина, представляющая собой отношение относительного приращения
выходной величины ∆у/у к относительному приращению входной величины
∆х/х, называется относительным коэффициентом преобразования η∆ .
Например, если изменение входной величины на 2 % вызывает изменение
выходной величины на
3 %, то относительный коэффициент преобразования η∆ = 1,5.
Применительно к различным элементам автоматики коэффициенты
преобразования К", К, η∆ и η имеют определенный физический смысл и свое
название. Например, применительно к датчику коэффициент
преобразования называется чувствительностью (статической, динамической,
относительной); желательно, чтобы она была как можно больше. Для
усилителей коэффициент преобразования принято называть коэффициентом
усиления; желательно, чтобы он был также как можно больше. Для
большинства усилителей (в том числе и электрических) величины х и у
являются однородными, и поэтому коэффициент усиления представляет
собой безразмерную величину.

При работе элементов выходная величина у может отклоняться от требуемого
значения за счет изменения их внутренних свойств (износа, старения материалов и
т.п.) или за счет изменения внешних факторов (колебания напряжения питания,
окружающей температуры и др.), при этом происходит изменение характеристики
элемента (кривая у" на рис. 2.1). Это отклонение называется погрешностью, которая
может быть абсолютной и относительной.
Абсолютной погрешностью (ошибкой) называется разность между полученным
значением выходной величины у" и расчетным (желаемым) ее значением ∆у = у"- у.
Относительной погрешностью называется отношение абсолютной погрешности ∆у к
номинальному (расчетному) значению выходной величины у. В процентах
относительная погрешность определяется как γ = ∆ у 100/у.
В зависимости от причин, вызывающих отклонение, различают температурную,
частотную, токовую и другие погрешности.
Иногда пользуются приведенной погрешностью, под которой понимается
отношение абсолютной погрешности к наибольшему значению выходной величины.
В процентах приведенная погрешность
γприв = ∆y 100/уmax
Если абсолютная погрешность постоянна, то приведенная погрешность также
постоянна.
Погрешность, вызванная изменением характеристик элемента со временем,
называется нестабильностью элемента.

Порогом чувствительности называется минимальная
величина на входе элемента, которая вызывает изменение
выходной величины (т.е. уверенно обнаруживается с помощью
данного датчика). Появление порога чувствительности
вызывают как внешние, так и внутренние факторы (трение,
люфты, гистерезис, внутренние шумы, помехи и др.).
При наличии релейных свойств характеристика элемента
может приобретать реверсивный характер. В этом случае она
также обладает порогом чувствительности и зоной
нечувствительности.

Динамический режим работы элементов.
Динамическим режимом называется процесс перехода элементов и систем из одного
установившегося состояния в другое, т.е. такое условие их работы, когда входная величина х, а
следовательно, и выходная величина у изменяются во времени. Процесс изменения величин х и у
начинается с некоторого порогового времени t = tп и может протекать в инерционном и
безинерционном режимах.
При наличии инерционности наблюдается запаздывание изменения у по отношению к изменению
х. Тогда при скачкообразном изменении входной величины от 0 до х0 выходная величина у достигает
установившегося Yуст не сразу, а по истечении промежутка времени, в течение которого происходит
переходный процесс. При этом переходный процесс может быть апериодическим (неколебательным) затухающим или колебательным затухающим.Время tуст(время установления), в течение
которого выходная величина у достигает установившегося значения, зависит от инерционности
элемента, характеризуемой постоянной времени Т.
В простейшем случае установление величины у происходит по показательному закону:
где Т - постоянная времени элемента, зависящая от параметров, связанных с его инерционностью.
Установление выходной величины у тем продолжительнее, чем больше значение Т. Время установления tycт выбирается в зависимости от необходимой точности измерения датчика и составляет
обычно (3... 5) Т, что дает ошибку в динамическом режиме не более 5... 1 %. Степень приближения ∆у
обычно оговаривается и в большинстве случаев составляет от 1 до 10 % от установившегося значения.
Разность между значениями выходной величины в динамическом и статическом режимах называется динамической погрешностью. Желательно, чтобы она была как можно меньше. В электромеханических и электромашинных элементах инерционность в основном определяется механической
инерцией движущихся и вращающихся частей. В электрических элементах инерционность
определяется электромагнитной инерцией или другими подобными факторами. Инерционность
может быть причиной нарушения устойчивой работы элемента или системы в целом.