3 вида управления



Электронная библиотека

Существуют различные критерии для классификации СУ технологическими процессами, объектами и производствами:

1) по уровню автоматизации выполняемых функций;

2) по методу управления;

3) по иерархическому принципу;

4) по функциональному признаку;

5) по информационным признакам.

1) По уровню автоматизации

Одной из основных задач, решаемых при проектировании СУ, является задача оптимального распределения функций между человеком и техникой. Системы, в которых управление объектом или ходом технологического процесса осуществляются без участия человека, называются автоматическими. Однако когда не известны точные законы управления, человек вынужден брать управление (определение управляющих сигналов) на себя. Такие системы называются автоматизированными. Т.е. часть функций по управлению выполняет человек, а часть — соответствующие механизмы и устройства. Если управление полностью выполняется человеком, такое управление называется ручным.

По уровню автоматизации СУ подразделяются на следующие виды.

а) Системы неавтоматического (ручного) управления — такие СУ, в которых все функции контроля и управления выполняют люди (без ЭВМ и средств диспетчеризации). В процессе подготовки к управлению технологическим оборудованием технолог разрабатывает последовательность выполнения операций, определяет их параметры и характеристики, продолжительность операций и записывает в технологической карте. По существу технология является алгоритмом управления. Оператор вручную управляет технологическим оборудованием в соответствии с разработанной технологией. Т.е. он посредством сигналов образует цепь управления технологическим оборудованием. Фактическое выполнение команд управления фиксирует оператор, образуя тем самым цепь обратной связи.

На рис 1.1. представлена схема неавтоматического управления объектом (технологическим оборудованием), осуществляемого оператором.

Рис. 1.1. Неавтоматическое (ручное) управление

При ручном управлении для выполнения каждой вновь возникающей операции требуется привлекать новых рабочих, затрачивать значительное время на освоение новой продукции.

б) Автоматические системы управления — СУ, в которых применяются средства автоматизации и вычислительной техники (ВТ), подготавливающие поступившую информацию к виду, удобному для принятия оператором необходимого решения. В системах с автоматическим управлением оператор не участвует в технологическом процессе. Состояние технологического оборудования характеризуется рядом выходных величин. Под влиянием управляющей программы и внешних возмущающих воздействий изменяется состояние объекта управления, возникает рассогласование. Для ликвидации рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, поступающее от системы управления.

Системы автоматического управления могут быть построены как по разомкнутому, так и по замкнутому контурам. В первом случае управляющее устройство связано с технологическим оборудованием одним каналом связи. Команды управляющей программы через устройство ввода (УВ) поступают в блок управления приводом (БУП), который воздействует на технологическое оборудование. При этом поток информации движется только в одном направлении. Примером могут служить системы управления технологическим оборудованием с шаговым приводом подач.

Наибольшее распространение получили системы автоматического управления, построенные по замкнутому контуру, т.е. имеющие канал передачи сигналов управления и канал обратной связи (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Автоматическое управление

Канал обратной связи несет информацию о состоянии контролируемой величины в данный момент времени в блок сравнения (БС). В том случае, если состояние контролируемой величины не соответствует требуемому значению (возникает рассогласование), формируется управляющее воздействие в блок управления приводом. Производится необходимая корректировка. Объектом контроля может быть состояние технологического оборудования, положения режущего инструмента, размеры обрабатываемой детали и т.п.

2) По методу управления

По методу управления СУ подразделяются на два больших класса:

а) Обыкновенные (несамонастраивающиеся) СУ. Эти системы относятся к разряду простых, не изменяющих свою структуру в процессе управления. Они наиболее разработаны и широко применяются в литейных и термических цехах. Обыкновенные СУ подразделяются на три подкласса: разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы управления.

б) Самонастраивающиеся (адаптивные) СУ. В этих системах при изменении внешних условий или характеристик объекта регулирования происходит автоматическое (заранее не заданное) изменение параметров управляющего устройства за счет изменения структуры СУ или даже введения новых элементов.

В самонастраивающихся системах, при изменении внешних условий или характеристик объекта управления, происходит автоматическое (по заранее не заданной программе) изменение параметров управляющего устройства или структуры ее элементов. Таким образом, обеспечиваются устойчивая работа системы и поддержание регулируемой величины на заданном оптимальном уровне.

Адаптивные системы должны не только приспосабливаться ко всем изменениям внешних условий и характеристик объекта, но и функционировать нормально даже при наличии неполадок или отказов отдельных элементов, создавая новые цепи взамен нарушенных. Системы с самонастройкой структуры можно заставить самосовершенствоваться, «приобретать опыт» путем быстрого опробования нескольких вариантов, отбора и «запоминания» лучшего из них.

3) По иерархическому принципу

В зависимости от числа иерархических уровней и разделения функций управления по этим уровням, СУ принято подразделять на одноуровневые и многоуровневые.

Системы управления, имеющие только один уровень управления, получили название одноуровневых. Примером таких систем может служить копировальная система управления. Профиль копира определяет движение исполнительного органа.

Многоуровневые системы имеют несколько уровней управления, каждый из которых выполняет конкретные функции.

4) По функциональному признаку все системы управления подразделяются на четыре класса:

а) системы для координации работы механизмов;

б) системы регулирования параметров технологических процессов;

в) системы автоматического контроля;

г) системы автоматической защиты и блокировки.

Системы, предназначенные для координации отдельных механизмов и узлов оборудования или оборудования в целом, являются системами автоматического управления (САУ). САУ обеспечивают автоматическое управление объектом (группой объектов).

Замкнутые САУ, работающие по принципу отклонения, называются системами автоматического регулирования (САР). Их отличительной чертой является наличие замкнутого контура прохождения сигналов, т.е. наличие канала обратной связи, по которому передается информация о состоянии регулируемой величины на вход элемента сравнения.

САР предназначены для решения следующих задач:

— стабилизации регулируемой величины (стабилизирующая САР);

— изменения регулируемой величины по известной программе (программная САР);

— изменения регулируемой величины по неизвестной программе (следящая САР).

Системы автоматического контроля (САК) содержат методы и средства для получения информации о текущих значениях параметров технологических процессов (температуре в зоне резания, значениях крутящих моментов, уровне вибрации технологической системы и т.п.) без непосредственного участия человека.

Системы автоматической защиты (САЗ) и блокировки (САБ) предотвращают возникновение аварийных ситуаций в работе оборудования при установившемся режиме. Кроме того, применение этих систем позволяет исключить возможность непреднамеренного (или намеренного) изменение параметров технологического процесса.

5) По информационным признакам

Удобнее всего классифицировать СУ по информационным признакам, включающим источники и носители информации, вид и методы переработки ее.

Количество информации, их структура в определенной степени определяют качество работы СУ. Чем больше используется каналов информации, тем качество работы СУ выше, шире ее функциональные возможности.

В зависимости от количества каналов информации системы управления подразделяются на следующие виды.

а) Разомкнутые СУ, в которых используется только один канал информации, несущий в себе задающую (исходную) информацию. В таких системах управления отсутствуют контроль о выполнении заданной программы и обратная связь. Чаще всего по разомкнутому циклу работают СУ с нерегулируемыми приводами, (исключение составляют шаговые СУ). В разомкнутой системе используется один поток информации. Задающая информация перерабатывается в удобную форму для управления приводом, выполняющим тот или иной элементарный цикл технологического процесса. На технологический процесс действуют также возмущения, информация о которых не используется в разомкнутой системе управления. Такую структуру имеют СУ с шаговыми исполнительными механизмами и СУ, работающие от кулачков и упоров. Использование только одного канала информации значительно упрощает конструкции СУ. Однако нормальное функционирование такой СУ требует высокого качества изготовления отдельных ее элементов.

На рис. 1.3 представлена блок-схема разомкнутой СУ – для таких систем характерно отсутствие контроля о ходе технологического процесса, а, следовательно, возможности влиять на качество выходных параметров. Такие системы управления получили название – жесткие (непереналаживаемые).

Рис. 1.3. Блок-схема разомкнутой системы управления

б) Обширный класс составляют замкнутые СУ, в которых для снижения технологических требований к отдельным элементам и повышения качества работы СУ применяют обратную связь. В этом случае используется не один канал, а два: канал задающей информации и канал обратной связи. Для контроля правильности исполнения команд, задаваемых задающим устройством, применяются специальные датчики (датчики обратной связи). Информация обратной связи может содержать сведения о фактической скорости перемещения рабочего органа, его положении, об окончании цикла или отдельных его элементов и другие сведения о протекании технологического процесса. Системы управления, работающие на основе совместного использования задающей информации и информации обратной связи, называются замкнутыми СУ. Сопоставление задающей информации с информацией обратной связи осуществляется в сравнивающем устройстве, на выходе которого вырабатывается команда, необходимая для управления приводом. Качество работы замкнутой СУ, в частности точность отработки заданной программы, выше, чем в разомкнутой при некотором усложнении ее конструкции. В замкнутых СУ обычно используются управляемые приводы. Структуру с замкнутой схемой управления имеют большинство систем программного управления и копировальные СУ.

На рис. 1.4 представлена блок схема СУ, имеющей замкнутый контур.

Рис. 1.4. Блок-схема замкнутой системы управления

Для таких систем характерен контроль за ходом технологического процесса, состоянием объекта управления, всех его блоков и узлов. В том случае, если значение действительного параметра отклоняется от его заданного значения, происходит поднастройка системы.

Чем больше каналов информации используется в системе управления, тем выше качество ее работы, тем эффективнее процесс управления. Для получения оптимального управления течением технологического процесса необходимо использовать два и более каналов дополнительной информации. Дополнительной информацией может быть информация о величине силы резания, об изме­нении припуска, о твердости материала заготовки, об износе инструмента и др. Системы управления, использующие два и более каналов дополнительной информации и имеющие устройство для коррекции управляющего сигнала, можно отнести к классу приспосабливающихся СУ — самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся системы.

Самонастраивающиеся системы имеют постоянную структуру, а в процессе работы изменяются лишь управляющиеся воздействия или параметры (коэффициенты передаточных функций).

В самоорганизующихся системах во время работы изменяются не только управляющие воздействия и параметры, но и структура СУ.

Самообучающиеся системы характеризуются изменением в процессе работы алгоритма, по которому они построены.

Приспосабливающиеся СУ еще не реализованы для управления технологическим оборудованием (за небольшим исключением самонастраивающихся СУ), применяемым в системах с программным управлением, поэтому они рассматриваться не будут. Вся информация, как задающая, так и от обратной связи, может быть выражена либо в виде аналога (уровня напряжения, величины силы тока и др.), либо последовательностью импульсов. В зависимости от вида информации, которая используется системами, последние делят на непрерывные, импульсные и смешанные СУ.

В непрерывных СУ информация представлена в виде непрерывной величины. Так, регулируемая величина (например, скорость перемещения или величина перемещения рабочего органа) выражается амплитудой или сдвигом фазы напряжения. Всякое изменение регулируемой величины в замкнутой схеме вызывает также непрерывное изменение других, связанных с ней параметров.

В импульсных СУ информация выражена последовательностью импульсов. Различают три вида импульсной информации с модулированием: по амплитуде (амплитудно-импульсная модуляция АИМ), по длительности (ширине) импульсов (широтно-импульсная модуляция ШИМ) и по частоте (частотно-импульсная модуляция ЧИМ).

3. Характерные особенности и структура государственного управления как вида государственной деятельности (в сфере реализации исполнительной власти).

Все виды государственной деятельности по их месту в системе реализации государственной власти, содержанию и формам выражения можно разделить на три группы.Родовые консолидированные государственной деятельности, осуществляемые государственными органами законодательной, исполнительной и судебной власти, принято именовать ветвями государственной власти.

По своему внутреннему содержанию деятельность органов каждой из этих трех ветвей власти является сложной и консолидированной, так как включает в себя несколько форм, но лишь одна из которых есть главная и определяющая. Так, для представительных (законодательных) органов власти главным и определяющим видом их деятельности является законодательная, хотя Федеральное Собрание осуществляет свою деятельность и в иных видах, на пример, импичмент, объявление амнистии, участие в решении кадровых вопросов о назначении на должность и освобождении от должности некоторых высших должностных лиц государства и т.д. Точно так же для органов исполнительной власти основной и определяющий вид деятельности — управленческая исполнительно-распорядительная деятельность.

Видовые специализированные формы государственной деятельности являются производными от трех родовых ветвей государственной власти. К ним относятся, например, реализация прокурорской власти, деятельность Счетной палаты, Уполномоченного по правам человека и его аппарата, органов Центризбиркома и некоторых других звеньев системы государственного аппарата. Осуществляемые этими органами специализированные виды государственной деятельности также предусмотрены в действующей Конституции РФ и в деталях регулируются специальными федеральными законами.

4. Предмет адм.Права (области адм-правового регулирования).

Предмет АП- это круг общественных отношений, регулируемых нормами данной отрасли права. Сфера адм-правового регулирования представляет собой совокупность правовых норм, регулирующих определенный сегмент общественных отношений на правовом поле жизнедеятельности гражданского общества.Адм-правовые отношения как очень большая часть общего правового поля являются объектом и весьма объемной, сложной и неоднородной область адм-правового регулирования общественных отношений, которые делятся на специализированные группы — адм-правовые институты.

Предметно-родовой характеристикой адм-правового регулирования является то обстоятельство, что оно имеет своим предметом вполне определенный род общественных отношений — организационные отношения, которые, однако, имеют несколько предметных разновидностей как в сфере собственно гос.управления — исполнительно-распорядительной деятельности, так и за его пределами, в др.видах гос.деятельности.Существуют четыре области общественных отношений, где действуют единые по своей предметно-родовой сущности, но различные по своей видовой характеристике разновидности организационных отношений, являющихся предметом адм-правового регулирования: 1) организационные управленческие отношения в сфере реализации исполнит.власти (гос.управления); 2) внутриорганизационные отношения во всех звеньях системы публичного управления и сферах гос.деятельности;3) общегосударственные контрольно-организационные отношения; 4) административно-юстиционные организационно-охранительные отношения.

Электрический переключатель с 3 положениями

Частью любой электрической цепи обязательно являются устройства, размыкающие и замыкающие ее. До недавнего времени роль таких устройств в сетях постоянного и переменного тока выполняли переключатели электрические на 3 положения. Постепенно их заменили автоматические выключатели. Однако прежние устройства до сих пор находят применение.

Главные преимущества

Основными преимуществами механизма такого типа является компактный размер и универсальность конструкции. Эти свойства позволяют успешно использовать переключатели:

  • в схемах управления и автоматики;
  • для управления электродвигателями;
  • для включения и выключения электрической сети;
  • для переключения и обесточивания измерительных электроцепей.

Спрос на такие приборы заставляет производителей не отказываться от их изготовления, наоборот, выпускать новые усовершенствованные модели, отличающиеся более широкой функциональностью, механической и коммутационной износостойкостью. Путём усовершенствования конструкции производителям удалось уменьшить размеры, одновременно увеличив число соединительных цепей, фиксированных положений, и продлить срок службы прибора до 10 лет.

По своему виду проходной переключатель на 3 положения напоминает обычный выключатель с одной или двумя кнопками управления. Но механизм его действия имеет принципиальные отличия. В отличие от выключателя этот прибор не размыкает электрическую цепь, а коммутирует линии. Посмотрев на кинематическую схему, можно заметить, что эти два устройства имеют разное количество линий.

Принцип действия

Переключателем с тремя положениями, который также называют перекрёстным, можно управлять одним источником света из трёх мест. Перекрёстное устройство имеет два входных и два выходных контакта. Монтируется такой переключающий механизм вместе с другим похожим прибором — проходным выключателем, имеющим также два выходных контакта, но только один входной.

Для замыкания и размыкания электрической цепи два прибора должны быть расположены таким образом, чтобы через них проходило два проводника. В этом случае при срабатывании одного переключателя происходит размыкание электроцепи и замыкание на другом устройстве. Если в цепь между ними будет встроено одно или несколько перекрёстных переключающих устройств, это позволит регулировать работу электроцепи из 3 разных мест путём замыкания одной линии либо размыкания обеих. Число перекрёстных механизмов обязательно должно быть нечётным, в противном случае система всегда будет возвращаться в начальное положение.

В зависимости от положения контакты устройства могут соединяться по-разному. Когда прибор не включён, первый входной остаётся соединённым с первым выходным, второй входной — со вторым выходным. При нажатии на кнопку происходит перекрещивание, первый входной контакт замыкается на втором выходном, второй входной — на первом выходном. Именно поэтому переключатель получил название перекрёстного.

Особенностью таких переключающих механизмов является отсутствие фиксированного положения клавиш, обозначающего включение или выключение устройства. Находясь в разных положениях, они могут как размыкать, так и замыкать сеть. Состояние одного прибора напрямую зависит от состояния других переключающих устройств, входящих в единую цепь.

Разновидности устройств

Конструкция электрического переключателя может включать несколько клавиш управления. В зависимости от их количества устройство бывает:

  • одноклавишным;
  • двухклавишным;
  • трёхклавишным.

Приборы с большим количеством кнопок не выпускаются. Это обуславливается сложностью прокладывания множества токоведущих жил. Устройства с несколькими клавишами контролируют подачу электроэнергии нескольким потребителям одновременно только при условии их параллельного подключения.

В высоковольтных электросетях также могут применяться специальные силовые переключатели. Чаще всего они используются для управления асинхронными двигателями большой мощности. Основной функцией таких устройств является переключение обмотки из положения «звезда» в положение «треугольник». «Треугольник» соответствует штатному режиму электродвигателя, «звезда» запускает его работу.

Отдельной разновидностью считаются галетные переключатели. Металлическое кольцо в них связано с осью прибора. Контакты в количестве 12 штук располагаются через 30 градусов. Таким образом, при вращении оси на 330 градусов общий выход коммутируется с одиннадцатью разными электроцепями, подключёнными к контактам. Некоторые модели галетных устройств имеют разрезное кольцо, позволяющее синхронно соединяться с пятью цепями.

Монтаж большинства поворотных механизмов осуществляется посредством спаивания. Исключение составляют тумблерные устройства, для крепления которых используются винты. При любом способе установки должно быть сохранено правильное положение внешнего корпуса и внутренней части прибора. Добиться такого положения можно, используя только те крепёжные элементы, которые отвечают техническим нормам того или иного переключателя.

Конструктивные особенности разных моделей влияют на способ их монтажа. При установке приборов следует обращать внимание на следующие моменты:

  • Тип проводки (открытая, скрытая).
  • Схема подключения (однополюсная, однополюсная сдвоенная или двухполюсная на две позиции).
  • Разновидность управляющих кнопок (обычные, залипающие, сдвоенные).

Независимо от разновидности монтаж переключающего устройства должен проводиться с соблюдением техники безопасности. Перед установкой обязательно требуется обесточить электрическую сеть, далее действовать в строгом соответствии с инструкцией.

Бытовое использование

Электрические переключатели с тремя положениями для бытовых нужд используются достаточно редко. В домашних условиях они могут быть применены в качестве включателей и выключателей люстр, светильников и других осветительных приборов.

Если установить два таких устройства в начале и в конце длинного коридора, напоминающего галерею, это значительно упростит процесс управления освещением в нём. В комнатах стандартного размера особой необходимости в установке такого рода переключателей нет.

3 вида управления

а) Жесткие организационные структуры

Структура организации, в которой нет подразделений, а число работников не превышает нормы управляемости руководителя. В структуре существуют только линейные вертикальные связи, горизонтальные связи отсутствуют. Полная ответственность за работу по всем функциям управления возлагается на руководителя.

Руководителю организации могут подчиняться несколько руководителей среднего звена. Но при этом специализация управления происходит на по функциональному признаку, а по объему работы (например, начальнику магазина подчиняются начальники двух отделов магазина, имеющие одинаковый набор функций)

Достоинства и недостатки линейной структуры:

? Четкие уровни управления и подчинения и связи

? Оперативность и точность управленческих реакций

? Исключение получения одним исполнителем противоречивых заданий

? Чрезмерные информационные перегрузки руководителя

? Увеличение сроков выполнения заданий, требующих совместной работы нескольких отделов

Специализация управления происходит в рамках функционального подхода, т.е. по основным направлениям деятельности: производство, маркетинг, финансы, НИР. Руководитель организации имеет в подчинении специалистов, которые управляют сразу всеми исполнителями.

Достоинства и недостатки функциональной структуры

? Эффективная организация горизонтальных связей

? Широкие возможности для согласования одного решения по различным функциональным подразделениям

? Нарушается принцип единоначалия и снижается эффективность работы исполнителей

? Координация деятельности не находится в руках одного человека, а поровну лежит на всех специалистах

? От руководителя организации требуется наличие глубоких и разносторонних знаний

Первый «гибрид» линейной и функциональной структур. При линейных руководителях создается группа специалистов – «штаб» или «аппарат». На уровне организации работники аппарата занимаются общими проблемами ее развития, а в подразделениях решают специфические задачи. Штаб обладает полномочиями:

• рекомендательными (для руководителя, которому подчиняется)

• согласовательными (при принятии решений, требующих заключения штабных специалистов)

• параллельные (при разработке альтернативных решений наравне с линейным руководителем)

Штаб имеет линейную структуру.

– консультативный (определенный набор специалистов на постоянной основе)

– обслуживающий (по одной из обслуживающих функций управления: маркетинг, финансирование, планирование, ведение дел, юридическое обслуживание и т.д.)

– личный (разновидность обслуживающего аппарата; разновидность секретаря-референта)

Достоинства и недостатки штабной структуры:

? Штаб позволяет соединить выгоды линейной и функциональной структур

? Штаб освобождает руководителя от большей части аналитической работы и сосредоточиться на своей основной деятельности

? Результаты работы штаба могут не подойти к конкретной ситуации, т.к. штаб не связан с основной деятельностью организации

? Линейный руководитель может не прислушиваться к рекомендациям штаба, даже если он не прав

? Сложно оценить эффективность работы штабов организации по результатам их деятельности, т.к. очень сложно определить, какого эффекта достигла организация благодаря данным штабом рекомендациям

Наиболее распространенный вид структуры, в основе которого лежит «шахтный» принцип построения и специализации управленческого процесса по функциональным подсистемам организации (маркетинг, производство, финансы и т.д.). По каждой из них формируется иерархия служб («шахта»), пронизывающая всю организацию сверху вниз. Результаты работы контролируются по степени достижения поставленных целей. За конечный результат в целом отвечает линейный руководитель, основная задача которого состоит в том, чтобы все службы вносили свой вклад и их работа была скоординированной.

Реализация линейно-функциональной структуры управления может быть также реализована на основании штабной структуры. В такой структуре параллельно существуют линейные (обязательные) и функциональные (рекомендательные) связи.

Достоинства и недостатки линейно-функциональной структуры:

? Эффективны там, где выполняются рутинные и редко меняющиеся функции

? Хорошо подходят для управления небольшими организациями

? Хорошо подходят для предприятий с массовым и крупносерийным производством

? Подходят для компаний работающих на международных рынках, если на всех рынках требования к продукту и технологии одинаковы

? Неэффективный обмен информацией, отсутствие горизонтальных коммуникаций

? Высокая централизация оперативного управления

? Если организация большая, присутствует слишком высокая норма управляемости на верхнем уровне управления (большое количество функциональных заместителей у руководителя)

? Не позволяют быстро реагировать на изменение науки и техники и других факторов внешней среды (из-за неэффективной связи между подсистемами, высокого уровня формализации)

? Не подходят при разнородности требований к продукту и технологии предприятия на различных рынках (сегментах)

В основе дивизиональной структуры лежит принцип выделения производственных отделений организации (дочерних предприятий и филиалов), как самостоятельных объектов управления. Соответственно, ключевыми фигурами организации становятся не руководители функциональных направлений, а менеджеры производственных отделений. Такие подразделения становятся не только центрами затрат, но и центрами прибыли, повышающими эффективность своей деятельности за счет самостоятельного принятия решений. Структуризация организации может происходить:

– по выпускаемой продукции или услугам (продуктовая специализация)

– по ориентации на потребителя (потребительская специализация)

– по обслуживаемым территориям (региональная специализация)

Использование дивизиональной структуры также возможно при интеграции организации с образованием холдинга, финансовой группы и т.д.

В дивизиональной структуре оперативное управление децентрализовано. Высшее руководство занимается общим целеполагаением и выполняет функции:

а) производственных связей (обмен продукцией или продуктами незавершенного производства внутри организации)

б) административных связей (координация и контроль)

в) финансовых связей (контроль расходов и получения прибыли, либо контроль распределения денежных средств из централизованного фонда)

Достоинства и недостатки дивизиональной структуры:

? Тесная связь с рынком, потребителем

? Возможность быстрого реагирования производств и управления на изменения внешней среды

? Повышение иерархичности структуры, необходимость в промежуточных уровнях координирующего менеджмента, что приводит к снижению эффективности коммуникаций и рост затрат на управление

б) Гибкие организационные структуры

В системе управления проект – это временное подразделение, ликвидируемое после завершения работ (проведение различных экспериментов, освоение новых видов продукции или технологий, методов управления и др.).

Построена на принципе двойного подчинения исполнителей: линейному руководителю (руководитель проекта) и функциональному руководителю (руководитель функционального подразделения). Организация работы сводится к созданию в организации временных рабочих групп для решения необходимых задач (проектов). Выделенные на это ресурсы в дальнейшем могут перераспределяться, т.е. один и тот же работник или оборудование выполняют различные задания, не вводя новых должностей и подразделений, используются в научно – исследовательских организациях. В матричной структуре присутствуют вертикальные связи (по функциональным подразделениям), которые определяют методы и принципы работы и горизонтальные связи (по выполняемым проектам), которые определяют объем работ.

Складываются в многопрофильных организациях, относящихся к инновационной сфере, используется принцип создания подразделений по крупным стратегическим целям.

4. Адхократическая (специальная)

Состоят из относительно слабо связанных между собой групп специалистов и незначительного числа вспомогательного персонала. Используется в научных учреждениях, внедренческих фирмах, больницах, учебных заведениях.

Одним из видов таких структур являются структуры в виде перевернутой пирамиды. В таких структурах на верхний уровень управления ставятся специалисты-профессионалы, тогда как руководители находятся на нижнем уровне и выполняет функции администратора и координатора. Такие структуры могут использоваться там, где профессионалы имеют опыт и знания, дающие им возможность действовать независимо и квалифицированно удовлетворять потребности клиентов.

Совокупность самостоятельных целевых групп (команд, комитетов), занятых теоретическим решением важных для жизни организации проблем. Такие группы состоят из узких специалистов.

Основу структуры составляет групповая форма организации труда и производства. Основные принципы, на которых строится бригадная структура:

– самостоятельное принятие решений и координация по горизонтали

– смена жестких связей гибкими

– привлечение для разработки и решения задач сотрудников других функциональных подразделений

Переход к бригадной структуре требует значительной подготовки:

• распределение персонала по бригадам (10-15 чел.)

• назначение руководителя исходя из характера работы

• организация работы по принципам взаимопомощи, взаимозаменяемости, личной ответственности, адаптивности

• приведение персонала к состоянию универсальности

• организация сочетания коллективной и общей ответственности

• стимулирование экономически выгодного сотрудничества

• организация зависимости оплаты труда каждого работника с общими результатами

Электронная библиотека

Существуют различные критерии для классификации СУ технологическими процессами, объектами и производствами:

1) по уровню автоматизации выполняемых функций;

2) по методу управления;

3) по иерархическому принципу;

4) по функциональному признаку;

5) по информационным признакам.

1) По уровню автоматизации

Одной из основных задач, решаемых при проектировании СУ, является задача оптимального распределения функций между человеком и техникой. Системы, в которых управление объектом или ходом технологического процесса осуществляются без участия человека, называются автоматическими. Однако когда не известны точные законы управления, человек вынужден брать управление (определение управляющих сигналов) на себя. Такие системы называются автоматизированными. Т.е. часть функций по управлению выполняет человек, а часть — соответствующие механизмы и устройства. Если управление полностью выполняется человеком, такое управление называется ручным.

По уровню автоматизации СУ подразделяются на следующие виды.

а) Системы неавтоматического (ручного) управления — такие СУ, в которых все функции контроля и управления выполняют люди (без ЭВМ и средств диспетчеризации). В процессе подготовки к управлению технологическим оборудованием технолог разрабатывает последовательность выполнения операций, определяет их параметры и характеристики, продолжительность операций и записывает в технологической карте. По существу технология является алгоритмом управления. Оператор вручную управляет технологическим оборудованием в соответствии с разработанной технологией. Т.е. он посредством сигналов образует цепь управления технологическим оборудованием. Фактическое выполнение команд управления фиксирует оператор, образуя тем самым цепь обратной связи.

На рис 1.1. представлена схема неавтоматического управления объектом (технологическим оборудованием), осуществляемого оператором.

Рис. 1.1. Неавтоматическое (ручное) управление

При ручном управлении для выполнения каждой вновь возникающей операции требуется привлекать новых рабочих, затрачивать значительное время на освоение новой продукции.

б) Автоматические системы управления — СУ, в которых применяются средства автоматизации и вычислительной техники (ВТ), подготавливающие поступившую информацию к виду, удобному для принятия оператором необходимого решения. В системах с автоматическим управлением оператор не участвует в технологическом процессе. Состояние технологического оборудования характеризуется рядом выходных величин. Под влиянием управляющей программы и внешних возмущающих воздействий изменяется состояние объекта управления, возникает рассогласование. Для ликвидации рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, поступающее от системы управления.

Системы автоматического управления могут быть построены как по разомкнутому, так и по замкнутому контурам. В первом случае управляющее устройство связано с технологическим оборудованием одним каналом связи. Команды управляющей программы через устройство ввода (УВ) поступают в блок управления приводом (БУП), который воздействует на технологическое оборудование. При этом поток информации движется только в одном направлении. Примером могут служить системы управления технологическим оборудованием с шаговым приводом подач.

Наибольшее распространение получили системы автоматического управления, построенные по замкнутому контуру, т.е. имеющие канал передачи сигналов управления и канал обратной связи (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Автоматическое управление

Канал обратной связи несет информацию о состоянии контролируемой величины в данный момент времени в блок сравнения (БС). В том случае, если состояние контролируемой величины не соответствует требуемому значению (возникает рассогласование), формируется управляющее воздействие в блок управления приводом. Производится необходимая корректировка. Объектом контроля может быть состояние технологического оборудования, положения режущего инструмента, размеры обрабатываемой детали и т.п.

2) По методу управления

По методу управления СУ подразделяются на два больших класса:

а) Обыкновенные (несамонастраивающиеся) СУ. Эти системы относятся к разряду простых, не изменяющих свою структуру в процессе управления. Они наиболее разработаны и широко применяются в литейных и термических цехах. Обыкновенные СУ подразделяются на три подкласса: разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы управления.

б) Самонастраивающиеся (адаптивные) СУ. В этих системах при изменении внешних условий или характеристик объекта регулирования происходит автоматическое (заранее не заданное) изменение параметров управляющего устройства за счет изменения структуры СУ или даже введения новых элементов.

В самонастраивающихся системах, при изменении внешних условий или характеристик объекта управления, происходит автоматическое (по заранее не заданной программе) изменение параметров управляющего устройства или структуры ее элементов. Таким образом, обеспечиваются устойчивая работа системы и поддержание регулируемой величины на заданном оптимальном уровне.

Адаптивные системы должны не только приспосабливаться ко всем изменениям внешних условий и характеристик объекта, но и функционировать нормально даже при наличии неполадок или отказов отдельных элементов, создавая новые цепи взамен нарушенных. Системы с самонастройкой структуры можно заставить самосовершенствоваться, «приобретать опыт» путем быстрого опробования нескольких вариантов, отбора и «запоминания» лучшего из них.

3) По иерархическому принципу

В зависимости от числа иерархических уровней и разделения функций управления по этим уровням, СУ принято подразделять на одноуровневые и многоуровневые.

Системы управления, имеющие только один уровень управления, получили название одноуровневых. Примером таких систем может служить копировальная система управления. Профиль копира определяет движение исполнительного органа.

Многоуровневые системы имеют несколько уровней управления, каждый из которых выполняет конкретные функции.

4) По функциональному признаку все системы управления подразделяются на четыре класса:

а) системы для координации работы механизмов;

б) системы регулирования параметров технологических процессов;

в) системы автоматического контроля;

г) системы автоматической защиты и блокировки.

Системы, предназначенные для координации отдельных механизмов и узлов оборудования или оборудования в целом, являются системами автоматического управления (САУ). САУ обеспечивают автоматическое управление объектом (группой объектов).

Замкнутые САУ, работающие по принципу отклонения, называются системами автоматического регулирования (САР). Их отличительной чертой является наличие замкнутого контура прохождения сигналов, т.е. наличие канала обратной связи, по которому передается информация о состоянии регулируемой величины на вход элемента сравнения.

САР предназначены для решения следующих задач:

— стабилизации регулируемой величины (стабилизирующая САР);

— изменения регулируемой величины по известной программе (программная САР);

— изменения регулируемой величины по неизвестной программе (следящая САР).

Системы автоматического контроля (САК) содержат методы и средства для получения информации о текущих значениях параметров технологических процессов (температуре в зоне резания, значениях крутящих моментов, уровне вибрации технологической системы и т.п.) без непосредственного участия человека.

Системы автоматической защиты (САЗ) и блокировки (САБ) предотвращают возникновение аварийных ситуаций в работе оборудования при установившемся режиме. Кроме того, применение этих систем позволяет исключить возможность непреднамеренного (или намеренного) изменение параметров технологического процесса.

5) По информационным признакам

Удобнее всего классифицировать СУ по информационным признакам, включающим источники и носители информации, вид и методы переработки ее.

Количество информации, их структура в определенной степени определяют качество работы СУ. Чем больше используется каналов информации, тем качество работы СУ выше, шире ее функциональные возможности.

В зависимости от количества каналов информации системы управления подразделяются на следующие виды.

а) Разомкнутые СУ, в которых используется только один канал информации, несущий в себе задающую (исходную) информацию. В таких системах управления отсутствуют контроль о выполнении заданной программы и обратная связь. Чаще всего по разомкнутому циклу работают СУ с нерегулируемыми приводами, (исключение составляют шаговые СУ). В разомкнутой системе используется один поток информации. Задающая информация перерабатывается в удобную форму для управления приводом, выполняющим тот или иной элементарный цикл технологического процесса. На технологический процесс действуют также возмущения, информация о которых не используется в разомкнутой системе управления. Такую структуру имеют СУ с шаговыми исполнительными механизмами и СУ, работающие от кулачков и упоров. Использование только одного канала информации значительно упрощает конструкции СУ. Однако нормальное функционирование такой СУ требует высокого качества изготовления отдельных ее элементов.

На рис. 1.3 представлена блок-схема разомкнутой СУ – для таких систем характерно отсутствие контроля о ходе технологического процесса, а, следовательно, возможности влиять на качество выходных параметров. Такие системы управления получили название – жесткие (непереналаживаемые).

Рис. 1.3. Блок-схема разомкнутой системы управления

б) Обширный класс составляют замкнутые СУ, в которых для снижения технологических требований к отдельным элементам и повышения качества работы СУ применяют обратную связь. В этом случае используется не один канал, а два: канал задающей информации и канал обратной связи. Для контроля правильности исполнения команд, задаваемых задающим устройством, применяются специальные датчики (датчики обратной связи). Информация обратной связи может содержать сведения о фактической скорости перемещения рабочего органа, его положении, об окончании цикла или отдельных его элементов и другие сведения о протекании технологического процесса. Системы управления, работающие на основе совместного использования задающей информации и информации обратной связи, называются замкнутыми СУ. Сопоставление задающей информации с информацией обратной связи осуществляется в сравнивающем устройстве, на выходе которого вырабатывается команда, необходимая для управления приводом. Качество работы замкнутой СУ, в частности точность отработки заданной программы, выше, чем в разомкнутой при некотором усложнении ее конструкции. В замкнутых СУ обычно используются управляемые приводы. Структуру с замкнутой схемой управления имеют большинство систем программного управления и копировальные СУ.

На рис. 1.4 представлена блок схема СУ, имеющей замкнутый контур.

Рис. 1.4. Блок-схема замкнутой системы управления

Для таких систем характерен контроль за ходом технологического процесса, состоянием объекта управления, всех его блоков и узлов. В том случае, если значение действительного параметра отклоняется от его заданного значения, происходит поднастройка системы.

Чем больше каналов информации используется в системе управления, тем выше качество ее работы, тем эффективнее процесс управления. Для получения оптимального управления течением технологического процесса необходимо использовать два и более каналов дополнительной информации. Дополнительной информацией может быть информация о величине силы резания, об изме­нении припуска, о твердости материала заготовки, об износе инструмента и др. Системы управления, использующие два и более каналов дополнительной информации и имеющие устройство для коррекции управляющего сигнала, можно отнести к классу приспосабливающихся СУ — самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся системы.

Самонастраивающиеся системы имеют постоянную структуру, а в процессе работы изменяются лишь управляющиеся воздействия или параметры (коэффициенты передаточных функций).

В самоорганизующихся системах во время работы изменяются не только управляющие воздействия и параметры, но и структура СУ.

Самообучающиеся системы характеризуются изменением в процессе работы алгоритма, по которому они построены.

Приспосабливающиеся СУ еще не реализованы для управления технологическим оборудованием (за небольшим исключением самонастраивающихся СУ), применяемым в системах с программным управлением, поэтому они рассматриваться не будут. Вся информация, как задающая, так и от обратной связи, может быть выражена либо в виде аналога (уровня напряжения, величины силы тока и др.), либо последовательностью импульсов. В зависимости от вида информации, которая используется системами, последние делят на непрерывные, импульсные и смешанные СУ.

В непрерывных СУ информация представлена в виде непрерывной величины. Так, регулируемая величина (например, скорость перемещения или величина перемещения рабочего органа) выражается амплитудой или сдвигом фазы напряжения. Всякое изменение регулируемой величины в замкнутой схеме вызывает также непрерывное изменение других, связанных с ней параметров.

В импульсных СУ информация выражена последовательностью импульсов. Различают три вида импульсной информации с модулированием: по амплитуде (амплитудно-импульсная модуляция АИМ), по длительности (ширине) импульсов (широтно-импульсная модуляция ШИМ) и по частоте (частотно-импульсная модуляция ЧИМ).

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о