Как развивались автоматические устройства на протяжении веков. Какие ключевые изобретения появились в древности. Почему первые регуляторы не получили широкого распространения. Каковы были особенности ранних этапов развития автоматизации.
История возникновения первых автоматических устройств
Стремление создавать самодействующие устройства появилось у человека еще на заре цивилизации. Древнегреческое слово «автоматика» как раз и означает «самодействие». Первые примитивные автоматы использовались еще в древности:
- Ловушки и капканы для охоты
- Устройства для продажи воды и вина
- Механизмы для открывания дверей храмов
- Приспособления для зажигания священного огня
Одно из первых описаний автоматических устройств оставил смотритель Александрийского маяка Герон Александрийский в I веке н.э. в своей книге «Пневматика». Какие автоматы были известны в Древнем Египте уже во II веке до н.э.?
Древнеегипетские автоматы: технологии античности
Среди автоматических устройств, описанных Героном Александрийским, были:
- Автомат для продажи святой воды (рис. 1). Монета, опущенная покупателем, открывала клапан и отмеряла порцию воды.
- Механизм для автоматического открывания дверей храма (рис. 2). Двери раздвигались с помощью системы противовесов при зажигании священного огня.
Эти устройства демонстрируют довольно высокий уровень инженерной мысли для своего времени. Какие еще технологии использовались в античных автоматах?
Водяные часы Ктезибия: первое применение обратной связи
Важной вехой в развитии автоматики стало изобретение водяных часов александрийским ученым Ктезибием во II веке до н.э. Эти часы примечательны тем, что в них впервые был применен принцип обратной связи:
- Поплавковый регулятор уровня воды поддерживал постоянный напор
- Водяной интегратор отмерял время по уровню воды в накопителе
Часы Ктезибия оставались единственной альтернативой солнечным и песочным часам вплоть до XIV века. В чем заключались особенности их конструкции?
Механические автоматы эпохи Возрождения
Новый этап в развитии автоматики наступил в эпоху Возрождения. После изобретения Христианом Гюйгенсом в 1673 году часового механизма с маятником появились сложные механические игрушки-автоматы:
- «Механическая утка» Жака де Вокансона (1739 г.), имитировавшая процесс приема пищи
- «Железный рыцарь» Леонардо да Винчи, способный двигать головой и руками
Эти автоматы работали по жестко заданной программе. Какие новые принципы были реализованы в механических игрушках Ренессанса?
Регуляторы с обратной связью XVII-XVIII веков
С развитием промышленности в XVII-XVIII веках появляются более совершенные регуляторы с обратной связью:
- Термостат Дреббеля для инкубатора (начало XVII в.)
- Предохранительный клапан Папена для парового котла (1707 г.)
- Механизм автоматического разворота ветряной мельницы Эдмунда Ли (1745 г.)
Эти устройства стали прообразом современных систем автоматического управления. Каковы были их основные особенности и принципы работы?
Термостат Дреббеля: разделение чувствительного элемента и исполнительного механизма
Термостат голландского ученого Корнелиуса Дреббеля, изобретенный в начале XVII века, стал важным шагом в развитии автоматики. Его конструкция включала:
- Чувствительный элемент — сосуд со спиртом
- Исполнительный механизм — U-образная трубка с ртутью и поршнем
- Клапан вентиляционного отверстия
Впервые чувствительный элемент и исполнительный механизм были разделены. Как работал термостат Дреббеля и почему это изобретение было революционным?
Ветряк Эдмунда Ли: первый сервомотор
Механизм автоматического разворота ветряной мельницы, запатентованный английским кузнецом Эдмундом Ли в 1745 году, можно считать одним из первых сервомоторов. Его особенности:
- Дополнительное ветровое колесо для разворота крыши мельницы
- Скорость вращения зависела от угла рассогласования с направлением ветра
- Колесо выполняло функции чувствительного элемента и источника энергии
Этот механизм стал прообразом современных следящих систем. В чем заключались его преимущества перед ручным разворотом мельницы?
Особенности раннего этапа развития автоматизации
Анализируя историю автоматических устройств до начала промышленной революции, можно выделить следующие особенности:
- Первые автоматы работали по жесткому алгоритму и использовались в основном для развлечений
- Часовой механизм дал толчок созданию сложных механических игрушек-андроидов
- Поплавковый регулятор уровня стал первым устройством с обратной связью
- Развитие промышленности привело к появлению более совершенных регуляторов
- Проблема устойчивости замкнутых систем еще не возникала из-за их низкой точности
Почему первые регуляторы не получили широкого распространения в промышленности? Какие факторы сдерживали развитие автоматизации на раннем этапе?
Автоматические устройства от древнего мира до начала промышленной революции
АЛЕКСАНДР МИКЕРОВ, д. т. н., проф. каф. систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
На самой заре своего развития человек пытался использовать различные приспособления, действующие без его участия, то есть самостоятельно. Древнегреческое слово «автоматика» и обозначает «самодействие». Такие самодействующие машины в виде ловушек и капканов широко использовались, к примеру, на охоте. Описание многих интересных автоматов оставил нам смотритель библиотеки знаменитого Александрийского маяка Герон Александрийский (Ἥρωνὁ Ἀλεξανδρεύς) в книге «Пневматика», написанной в I в. н. э. В ней показаны известные автоматы Древнего Египта, начиная со II в. до н. э., в том числе для продажи воды или вина, открывания дверей храма, зажигания священного огня и т. д. [1].
Рис. 1. Автомат для продажи святой воды
На рис. 1 показано устройство автомата для продажи святой воды.
Вода из резервуара 1 отпускается при открытии клапана 2 рычагом 3, на который опускается монета 4. Более сложный механизм приводил в движение двери храма (рис. 2).
Двери 1 раздвигаются двумя воротами 2, поворот которых осуществляется грузом 3 и бадьей с водой 4.
Наполнение бадьи начинается при разжигании священного огня 5, металлическая чаша которого через стержень нагревает воду в баке 6. При этом образуется пар, вытесняющий воду из бака 6 в бадью 4. После того как огонь гаснет, вода из бадьи всасывается обратно в бак и двери закрываются.
С изобретением Христианом Гюйгенсом (Christiaan Huygens) в 1673 г. часового механизма с маятником большой популярностью стали пользоваться диковинные механические игрушки, имитирующие внешний облик и поведение животных и человека («автоматоны» или «андроиды»). Примером может послужить утка, принимающая пищу (рис. 3), созданная механиком Жаком де Вокансоном (Jacques de Vaucanson) в 1739 г. [2]. Сохранился также железный рыцарь Леонардо да Винчи (Leonardo di ser Piero da Vinci), двигающий головой и руками.
Особенность всех этих механических автоматов в том, что они работают по жесткому алгоритму или программе. Первым примером применения обратной связи в автоматических устройствах является поплавковый регулятор уровня, известный уже во II в. до н. э., который до сих пор исправно действует, например в нашем бытовом оборудовании [3].
Рис. 2. Автомат для открывания дверей храма
Поплавковый регулятор был применен в водяных часах александрийского ученого Ктезибия (Κτησίβιος), построенных в II веке до н. э. [4, 5]. Рис. 4а иллюстрирует их принцип действия, а рис. 4б — внешний вид. Вода из верхнего резервуара через сопло 1, прикрываемое поплавком 2, поступает в резервуар 3, откуда и вытекает через мерное отверстие 4 в накопитель (нижний бак) 5. По мере наполнения накопителя поплавок 6 поднимает указатель, отмечающий время, по циферблату 7.
В данном случае использовано два автоматических устройства:
- поплавковый регулятор уровня воды в баке;
- водяной интегратор, отмеряющий уровень воды в накопителе, пропорциональный времени.
Поплавковый регулятор уровня обеспечивает постоянный напор воды в баке 3, а следовательно, и стабильную скорость подъема воды в накопителе, реализуя важнейший принцип регулирования — обратную связь. В данном случае поплавок соединяет функции чувствительного (измерительного) элемента и исполнительного механизма.
Рис. 3. Автомат Вокансона
Фактически часы Ктезибия имели более сложное устройство. Дело в том, что в Древнем Риме сутки имели 12 дневных и 12 ночных часов, продолжительность которых была разная, так как определялась длиной светового дня, зависящей от времени года. Поэтому в этих часах циферблат был нанесен на вращающийся барабан 8 (рис. 4б), поворачивающийся на один оборот в год с помощью не показанного на рисунке дополнительного водяного механизма в основании. Часы Ктезибия были единственной альтернативой солнечным или песочным часам вплоть до XIV в., когда им на смену пришли механические часы без маятника, а затем, с XVII в., и с маятником.
После падения Западной Римской империи развитие науки и техники в Европе приостановилось, и только на Арабском Востоке известно применение поплавковых регуляторов и водяных часов в VIII—XII вв. [3, 6].
Начиная с XVII в., в связи с развитием техники, в Европе появляются новые регуляторы с обратной связью:
- регулятор температуры Дреббеля;
- регулятор давления Папена;
- регуляторы ветряных и водяных мельниц.
Рис. 4. Водяные часы Ктезибия: а) принцип действия; б) внешний вид
Знаменитый голландский ученый Корнелиус Дреббель (Cornelius Jacobszoon Drebbel) изобрел в начале XVII в. инкубатор для цыплят, который оснастил ртутным термостатом. Его чертежи не сохранились, однако по описаниям можно составить следующее представление об устройстве (рис. 5) [3, 4, 6].
Внутри камеры инкубатора 1, нагреваемой, например, спиртовкой 2, размещен чувствительный элемент — сосуд со спиртом 3, соединенный с U-образной трубкой 4, заполненной ртутью и закрытой поршнем 5, воздействующим на рычаг клапана 6 вентиляционного отверстия.
Таким образом, перегрев камеры приводит к расширению спирта и открытию вентиляции. Регулятор был снабжен винтовым устройством выставки температуры. В данном случае чувствительный элемент и исполнительный механизм с U-образной трубкой и поршнем разделены, однако усилие на поршне создается, в конечном счете, чувствительным элементом.
Дреббель известен также как создатель одной из первых подводных лодок и изобретатель мощного микроскопа. Совершенствование термостатов инкубаторов продолжил французский ученый Рене-Антуан Реомюр (Ren? Antoine de R?aumur), предложивший также температурную «шкалу Реомюра» [7].
Рис. 5. Термостат Дреббеля
В 1707 г. французский физик и математик Дени Папен (Denis Papin), ассистент Гюйгенса, построил одну из первых паровых машин, паровой котел 1 которой, показанный на рис. 6, был оснащен предохранительным клапаном 2 с грузом 3 [3].
Регулируя положения груза, можно было задавать предельное давление сброса пара из котла. До сих пор все паровые котлы оснащаются подобными клапанами.
Более совершенным автоматическим устройством был механизм разворота ветряной мельницы. В Средние века такие мельницы широко распространились по всей Европе. Башня ветряной мельницы сначала была неподвижной, затем ее стали разворачивать по ветру и, наконец, были созданы башни с ветровым колесом на поворотной крыше. Сейчас ветровые колеса ветрогенераторов поворачиваются вертикальными рулями на хвосте, но в Средние века несовершенство опор требовало настолько больших усилий, что плоскости на хвосте не могли с этим справиться, поэтому разворот крыши выполнялся обычно вручную.
Рис. 6. Паровой котел с клапаном Папена
В ветряке английского кузнеца Эдмунда Ли (Edmund Li), первый патент на который был получен в 1745 г., для разворота крыши использовано дополнительное ветровое колесо [3, 6, 8]. Принцип действия механизма показан на рис. 7а, где: 1— основное рабочее ветряное колесо мельницы; 2 — дополнительное ветряное колесо, ось вращения которого перпендикулярна оси рабочего колеса; 3 — неподвижная азимутальная шестерня, установленная на башне; 4 — червячный редуктор привода.
Оба ветряных колеса установлены на вращающейся крыше. Когда направление ветра не совпадает с осью вращения рабочего колеса 1, дополнительное ветряное колесо 2 через редуктор 4 поворачивает всю крышу до такого положения, когда плоскость дополнительного колеса будет совпадать с направлением ветра, и поворот крыши прекратится.
На рис. 7б показан современный вид голландской мельницы с таким механизмом разворота [8]. Нетрудно заметить, что дополнительное ветряное колесо является одним из первых примеров сервомотора, скорость вращения которого увеличивается с увеличением угла рассогласования между направлением ветра и осью рабочего ветряного колеса. Дополнительное ветряное колесо играет также роль чувствительного элемента и источника энергии регулятора.
Рис. 7. Ветряк Эдмунда Ли
* * *
Таким образом, ранний этап развития автоматизации вплоть до широкого внедрения паровых машин отличается следующими особенностями:
- Первые самодействующие устройства (автоматы), появившиеся задолго до новой эры, как правило, работали по жесткому алгоритму и использовались не для утилитарных или производственных целей, а для богослужения или развлечений.
- Изобретение в конце XVII в. часового механизма привело к созданию весьма совершенных программируемых механических автоматов-игрушек (андроидов), имитирующих внешние черты и поведение животных или человека.
- Первым автоматическим устройством с обратной связью был поплавковый регулятор уровня, примененный в водяных часах Ктезибия (II в. до н. э.), в котором чувствительный элемент был совмещен с исполнительным механизмом в форме поплавка.
- Развитие промышленности привело к созданию более совершенных регуляторов с обратной связью: температуры (Дреббеля), давления (Папена), ветряной мельницы (Эдмунда Ли). Во всех случаях энергия, необходимая для работы регулятора, вырабатывалась самим чувствительным элементом, который в регуляторе Дреббеля был отделен от исполнительного механизма.
- Во всех регуляторах этого периода проблема устойчивости замкнутой системы, по существу, не возникала вследствие их низкой точности и малого быстродействия. Как следствие, не было ни специальной науки, ни отдельной отрасли производства автоматических устройств. Тем не менее для изготовления и подбора параметров таких регуляторов требовались весьма умелые механики.
Тем не менее для изготовления и подбора параметров таких регуляторов требовались весьма умелые механики.Первые регуляторы не нашли широкого распространения, поскольку с задачами, которые они решали, легко справлялся и человек, труд которого был дешев, что делало применение сложных автоматических механизмов нерентабельным. Дальнейшее развитие регуляторы получили в XVIII в. в связи с началом широкого применения паровых машин, стабильная работа которых без регуляторов практически невозможна.
Вконтакте
Google+
Элементы автоматики
Подразделы: ••
•
•
•
•
•
•
• Элементы автоматики чаще всего рассматривают вместе с контрольно-измерительными приборами. Причина здесь достаточно проста – нередко они составляют единое целое или очень тесно взаимосвязаны. В целом автоматическими называют устройства, способные исполнять свои основные функции без участия или постоянного контроля со стороны человека.
Системы автоматики подразделяют на:
— автоматические системы управления;
Автоматическая система контроля самостоятельно контролирует один или несколько заданных параметров. В качестве элементов автоматики в данном случае выступают: датчик, сравнительное устройство, а также задающее и воспроизводящее устройство. Естественно, все это должно контактировать с контролируемым объектом. То есть, элемент автоматики – это отдельная часть единой системы автоматики, которая выполняет определенную функцию. В качестве примера можно привести стабилизатор или усилитель.
Какими бывают элементы автоматики?
1. Датчики. Данные элементы улавливают входной показатель (например, температуру) и преобразовывают его в тот или иной сигнал, который будет удобно обрабатывать (например, электрический ток).
2. Усилители. Сигнал, который поступил с датчика, в некоторых случаях может быть очень слабым. Это требует наличия дополнительного звена, повышающего уровень сигнала до удобного.
3. Стабилизаторы. Данное устройство гарантирует постоянство той или иной физической величины. Наиболее известны стабилизаторы напряжения. Впрочем, широко используются также стабилизаторы тока или даже давления.
4. Переключающие устройства. Данный элемент автоматики создан исключительно для коммутации тех или иных элементов электрической цепи.
5. Исполнительные устройства. Этот элемент – замыкающее звено цепи контроля. Именно он приводит в действие регулирующие объекты, действие которых призвано вернуть систему к норме. В качестве регулирующего объекта может выступать, к примеру, электродвигатель.
Чаще всего мы сталкиваемся с более или менее ограниченным кругом устройств. Это противоаварийная защита, разного рода системы блокировки, датчики, температурные реле, средства контроля вибрации, а также различная продукция, предназначенная для систем автоматизации.
Кстати, датчики бывают множества видов – каждый из них рассчитан на один из определенных параметров окружающей среды. Это могут быть датчики движения и давления, влажности или температуры – как промышленные, так и бытовые приборы нередко требуют высокой степени контроля. Производители современного оборудования внимательно следят за тем, чтобы оно было безопасным. Поэтому широко распространены автоматические элементы, которые сразу же выключают устройство, если те или иные параметры, свидетельствующие об оптимальном функционировании, были нарушены.
Наши телефоны:+7 (495) 134-43-99Автоматические устройства от древнего мира до начала промышленной революции
АЛЕКСАНДР МИКЕРОВ, д. т. н., проф. каф. систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
На самой заре своего развития человек пытался использовать различные приспособления, действующие без его участия, то есть самостоятельно. Древнегреческое слово «автоматика» и обозначает «самодействие». Такие самодействующие машины в виде ловушек и капканов широко использовались, к примеру, на охоте.
Описание многих интересных автоматов оставил нам смотритель библиотеки знаменитого Александрийского маяка Герон Александрийский (Ἥρωνὁ Ἀλεξανδρεύς) в книге «Пневматика», написанной в I в. н. э. В ней показаны известные автоматы Древнего Египта, начиная со II в. до н. э., в том числе для продажи воды или вина, открывания дверей храма, зажигания священного огня и т. д. [1].
Рис. 1. Автомат для продажи святой воды
На рис. 1 показано устройство автомата для продажи святой воды. Вода из резервуара 1 отпускается при открытии клапана 2 рычагом 3, на который опускается монета 4. Более сложный механизм приводил в движение двери храма (рис. 2).
Двери 1 раздвигаются двумя воротами 2, поворот которых осуществляется грузом 3 и бадьей с водой 4.
Наполнение бадьи начинается при разжигании священного огня 5, металлическая чаша которого через стержень нагревает воду в баке 6. При этом образуется пар, вытесняющий воду из бака 6 в бадью 4. После того как огонь гаснет, вода из бадьи всасывается обратно в бак и двери закрываются.
С изобретением Христианом Гюйгенсом (Christiaan Huygens) в 1673 г. часового механизма с маятником большой популярностью стали пользоваться диковинные механические игрушки, имитирующие внешний облик и поведение животных и человека («автоматоны» или «андроиды»). Примером может послужить утка, принимающая пищу (рис. 3), созданная механиком Жаком де Вокансоном (Jacques de Vaucanson) в 1739 г. [2]. Сохранился также железный рыцарь Леонардо да Винчи (Leonardo di ser Piero da Vinci), двигающий головой и руками.
Особенность всех этих механических автоматов в том, что они работают по жесткому алгоритму или программе. Первым примером применения обратной связи в автоматических устройствах является поплавковый регулятор уровня, известный уже во II в. до н. э., который до сих пор исправно действует, например в нашем бытовом оборудовании [3].
Рис. 2. Автомат для открывания дверей храма
Поплавковый регулятор был применен в водяных часах александрийского ученого Ктезибия (Κτησίβιος), построенных в II веке до н.
э. [4, 5]. Рис. 4а иллюстрирует их принцип действия, а рис. 4б — внешний вид. Вода из верхнего резервуара через сопло 1, прикрываемое поплавком 2, поступает в резервуар 3, откуда и вытекает через мерное отверстие 4 в накопитель (нижний бак) 5. По мере наполнения накопителя поплавок 6 поднимает указатель, отмечающий время, по циферблату 7.
В данном случае использовано два автоматических устройства:
- поплавковый регулятор уровня воды в баке;
- водяной интегратор, отмеряющий уровень воды в накопителе, пропорциональный времени.
Поплавковый регулятор уровня обеспечивает постоянный напор воды в баке 3, а следовательно, и стабильную скорость подъема воды в накопителе, реализуя важнейший принцип регулирования — обратную связь. В данном случае поплавок соединяет функции чувствительного (измерительного) элемента и исполнительного механизма.
Рис. 3. Автомат Вокансона
Фактически часы Ктезибия имели более сложное устройство.
Дело в том, что в Древнем Риме сутки имели 12 дневных и 12 ночных часов, продолжительность которых была разная, так как определялась длиной светового дня, зависящей от времени года. Поэтому в этих часах циферблат был нанесен на вращающийся барабан 8 (рис. 4б), поворачивающийся на один оборот в год с помощью не показанного на рисунке дополнительного водяного механизма в основании. Часы Ктезибия были единственной альтернативой солнечным или песочным часам вплоть до XIV в., когда им на смену пришли механические часы без маятника, а затем, с XVII в., и с маятником.
После падения Западной Римской империи развитие науки и техники в Европе приостановилось, и только на Арабском Востоке известно применение поплавковых регуляторов и водяных часов в VIII—XII вв. [3, 6].
Начиная с XVII в., в связи с развитием техники, в Европе появляются новые регуляторы с обратной связью:
- регулятор температуры Дреббеля;
- регулятор давления Папена;
- регуляторы ветряных и водяных мельниц.
Рис. 4. Водяные часы Ктезибия: а) принцип действия; б) внешний вид
Знаменитый голландский ученый Корнелиус Дреббель (Cornelius Jacobszoon Drebbel) изобрел в начале XVII в. инкубатор для цыплят, который оснастил ртутным термостатом. Его чертежи не сохранились, однако по описаниям можно составить следующее представление об устройстве (рис. 5) [3, 4, 6].
Внутри камеры инкубатора 1, нагреваемой, например, спиртовкой 2, размещен чувствительный элемент — сосуд со спиртом 3, соединенный с U-образной трубкой 4, заполненной ртутью и закрытой поршнем 5, воздействующим на рычаг клапана 6 вентиляционного отверстия. Таким образом, перегрев камеры приводит к расширению спирта и открытию вентиляции. Регулятор был снабжен винтовым устройством выставки температуры. В данном случае чувствительный элемент и исполнительный механизм с U-образной трубкой и поршнем разделены, однако усилие на поршне создается, в конечном счете, чувствительным элементом.
Дреббель известен также как создатель одной из первых подводных лодок и изобретатель мощного микроскопа.
Совершенствование термостатов инкубаторов продолжил французский ученый Рене-Антуан Реомюр (Ren? Antoine de R?aumur), предложивший также температурную «шкалу Реомюра» [7].
Рис. 5. Термостат Дреббеля
В 1707 г. французский физик и математик Дени Папен (Denis Papin), ассистент Гюйгенса, построил одну из первых паровых машин, паровой котел 1 которой, показанный на рис. 6, был оснащен предохранительным клапаном 2 с грузом 3 [3].
Регулируя положения груза, можно было задавать предельное давление сброса пара из котла. До сих пор все паровые котлы оснащаются подобными клапанами. Более совершенным автоматическим устройством был механизм разворота ветряной мельницы. В Средние века такие мельницы широко распространились по всей Европе. Башня ветряной мельницы сначала была неподвижной, затем ее стали разворачивать по ветру и, наконец, были созданы башни с ветровым колесом на поворотной крыше. Сейчас ветровые колеса ветрогенераторов поворачиваются вертикальными рулями на хвосте, но в Средние века несовершенство опор требовало настолько больших усилий, что плоскости на хвосте не могли с этим справиться, поэтому разворот крыши выполнялся обычно вручную.
Рис. 6. Паровой котел с клапаном Папена
В ветряке английского кузнеца Эдмунда Ли (Edmund Li), первый патент на который был получен в 1745 г., для разворота крыши использовано дополнительное ветровое колесо [3, 6, 8]. Принцип действия механизма показан на рис. 7а, где: 1— основное рабочее ветряное колесо мельницы; 2 — дополнительное ветряное колесо, ось вращения которого перпендикулярна оси рабочего колеса; 3 — неподвижная азимутальная шестерня, установленная на башне; 4 — червячный редуктор привода. Оба ветряных колеса установлены на вращающейся крыше. Когда направление ветра не совпадает с осью вращения рабочего колеса 1, дополнительное ветряное колесо 2 через редуктор 4 поворачивает всю крышу до такого положения, когда плоскость дополнительного колеса будет совпадать с направлением ветра, и поворот крыши прекратится.
На рис. 7б показан современный вид голландской мельницы с таким механизмом разворота [8]. Нетрудно заметить, что дополнительное ветряное колесо является одним из первых примеров сервомотора, скорость вращения которого увеличивается с увеличением угла рассогласования между направлением ветра и осью рабочего ветряного колеса.
Дополнительное ветряное колесо играет также роль чувствительного элемента и источника энергии регулятора.
Рис. 7. Ветряк Эдмунда Ли
* * *
Таким образом, ранний этап развития автоматизации вплоть до широкого внедрения паровых машин отличается следующими особенностями:
- Первые самодействующие устройства (автоматы), появившиеся задолго до новой эры, как правило, работали по жесткому алгоритму и использовались не для утилитарных или производственных целей, а для богослужения или развлечений.
- Изобретение в конце XVII в. часового механизма привело к созданию весьма совершенных программируемых механических автоматов-игрушек (андроидов), имитирующих внешние черты и поведение животных или человека.
- Первым автоматическим устройством с обратной связью был поплавковый регулятор уровня, примененный в водяных часах Ктезибия (II в. до н. э.), в котором чувствительный элемент был совмещен с исполнительным механизмом в форме поплавка.
- Развитие промышленности привело к созданию более совершенных регуляторов с обратной связью: температуры (Дреббеля), давления (Папена), ветряной мельницы (Эдмунда Ли). Во всех случаях энергия, необходимая для работы регулятора, вырабатывалась самим чувствительным элементом, который в регуляторе Дреббеля был отделен от исполнительного механизма.
- Во всех регуляторах этого периода проблема устойчивости замкнутой системы, по существу, не возникала вследствие их низкой точности и малого быстродействия. Как следствие, не было ни специальной науки, ни отдельной отрасли производства автоматических устройств. Тем не менее для изготовления и подбора параметров таких регуляторов требовались весьма умелые механики.
Во всех случаях энергия, необходимая для работы регулятора, вырабатывалась самим чувствительным элементом, который в регуляторе Дреббеля был отделен от исполнительного механизма.Первые регуляторы не нашли широкого распространения, поскольку с задачами, которые они решали, легко справлялся и человек, труд которого был дешев, что делало применение сложных автоматических механизмов нерентабельным. Дальнейшее развитие регуляторы получили в XVIII в. в связи с началом широкого применения паровых машин, стабильная работа которых без регуляторов практически невозможна.
Вконтакте
Google+
Специальные элементы и устройства в системах автоматического управления
Электронные коммутаторы
Электронные коммутаторы можно условно разделить на коммутаторы силовые и коммутаторы сигналов управления систем автоматического управления.
Электронные коммутаторы сигналов САУ.
Коммутатором называется устройство, предназначенное для выбора и подключения одного из многих входов (выходов) только к одному выходу (входу). Любой из ключей рис. 26 может быть замкнут по команде со схемы управления, подсоединяя тем самым выбранную входную цепь к выходу схемы. Схемой управления может быть регистр, распределитель, дешифратор или иное устройство, поочередно выдающее сигналы для подключения входов, число которых не ограничено.
К1, К2,÷Кi – электронные ключи (число их не ограничено).
Рис. 26. Схема коммутатора.
В системах САУ применяют коммутаторы с последовательные или с поочередным опросом, т. е. после первого входа подключается второй, затем третий и т. д. Однако входы могут, подключатся и не поочередно. Электронные коммутаторы применяют в САУ в качестве коммутаторов выходных сигналов датчиков для передачи их на расстояние и уплотнение канала связи, преобразование параллельного кода в последовательный код и наоборот.
В телемеханике коммутаторы используют для различных целей, например в многоканальных кодоимпульсных систем телеизмерений для поочередного подключения измеряемых величин к АЦП.
В настоящее время промышленностью выпускаются коммутаторы в интегральном исполнении. Серия микросхем типа К155 (К155КП10 – коммутатор на восемь каналов). Иногда в справочной литературе микросхемы К155КП называют мультиплексоры. В качестве коммутаторов в электронных устройствах САУ применяют еще и дешифраторы на микросхемах различных серий, например К155ИД1, К564ИД5 и другие.
Силовые электронные коммутаторы, в основном применяют для управления силовыми исполнительными органами, например электропривод главного движения металлорежущих станков, для включения электромагнитных муфт и т. д.
Силовые коммутаторы могут быть собраны на тиристорах или на транзисторах, управляемые специальной схемой и используются для управления электродвигателями на переменном или постоянном токе.
Сейчас промышленностью выпускают разнообразные силовые коммутаторы в интегральном исполнении.
Все чаще в САУ применяют микросхемы зарубежного производства рассчитанные на коммутацию различной мощности как активной, так и реактивной.
Например, серия силовых приборов фирмы «Mitsubishi». Микросхема CM50TF-12H-T применяется в управляемом выпрямителе для привода на постоянном токе или для преобразования постоянного тока в трехфазный для привода на трехфазном переменном токе мощностью до 3,7 кВт. На рис. 27 представлена электронная схема микросхемы CM50TF-12H-T. Микросхема собрана на силовых полевых транзисторах, которые вытесняют тиристоры и биполярные транзисторы. С использованием новых технологий удалось создать высоковольтные (1200÷4000В) полевые транзисторы на токи превышающие 1400÷2000А. Они обладают очень малым проходным сопротивлением в открытом состоянии.
Р – вход(выход) плюс; N – вход (выход) минус; U, V, W – вход (выход) трехфазного напряжения.
Рис. 27. Электронная схема микросхемы CM50TF-12H-T.
Фирмой «Mitsubishi» разработаны и выпускаются серийно специализированные интеллектуальные силовые модули серии DIP. Одна из микросхем, например PS12308-PM1,2,3,4 представляет собой высоконадежный и экономичный регулятор для привода трехфазных электродвигателей переменного тока (380В). Они применяются в устройствах промышленной автоматики, преобразователи электроэнергии и т. д.
Задающие устройства
Назначение задающего устройства является ввод в систему автоматического управления задающего воздействия, которое в том или ином виде содержит информацию о желаемом течении управляемого процесса.
В замкнутых системах, где осуществляется регулирование по отклонению, задающее устройство вводит заданное значение регулируемой координаты. В разомкнутых системах, где осуществляется регулирование по возмущению, задающее устройство как отдельный элемент отсутствует, и заданное значение регулируемой координаты вводится начальной настройкой системы.
Во всех системах автоматического управления с логическими программами рабочую программу вводит задающее устройство.
Характер задающего воздействия и объем содержащейся в нем информации определяют конструкцию задающего устройства. Простейшими задающими устройствами являются потенциометры, в которых входной величиной является
перемещение, а выходной электрический сигнал (ток, напряжение).
Если же движок потенциометра связан с механизмом, осуществляющим его перемещение в течение рабочего процесса, это будет задающее устройство с переменным задающим воздействием.
Автоматические системы с программным управлением, используемые в промышленности, весьма разнообразны и имеют задающие устройства различной степени сложности.
В простых САУ с постоянной программой без обратной связи в качестве задающих устройств используют командоаппараты, которые могут быть механическими, электрическими, гидравлическими, а также комбинированными.
Рис. 28. Схемы командоаппаратов непрерывного а) и дискретного б)действия.
По виду выходной величины различают командоаппараты непрерывного рис. 28, а) и дискретного рис. 28, б) действия.
Принцип действия командоаппаратов всех типов одинаков, распределительный вал вращается с постоянной скоростью от синхронного двигателя или привода самого автоматизированного устройства, совершая один оборот за заданное время цикла. На валу насажены кулачки, воздействующие на электрические контакты и рычаги, открывающие и закрывающие пневмоклапаны или другие управляющие органы.
Если используется дискретное управление и имеющие цепь обратной связи, то в качестве задающих устройств используют шаговые командоконтролеры или релейные и электронные логические схемы.
На рис. 29 показана схема автоматическое включение вращения шпинделя. После того как будет зажата деталь срабатывает реле давления гидросистемы (РД) и запускает привод шпинделя.
Рис. 29. Релейная схема, выполняющая функции задающего устройства.
Задающие устройства для систем САУ с ЧПУ рассматриваются ниже.
В системах ЧПУ в роли задающих устройств применяют считывающие
устройства для ввода программы в память устройства управления станком. Эти устройства могут переносить информацию в память УЧПУ станка с перфолент, перфокарт, а в настоящее время и с дискет, жестких дисков или с клавиатуры УЧПУ.
Индикаторные устройства
Важным вопросом при построении САУ является обеспечение высокой эффективности взаимодействия человека с автоматическими устройствами (элементами САУ). Вследствие этого значительно возрастает роль средств отображения информации (СОИ).
Основной функцией СОИ является воспроизведение всей необходимой для работы оператора информации о характере, местоположении и состоянии управляемых объектов, состоянии среды и самой системы.
Иными словами, основной функцией СОИ является преобразование поступающей от источников в виде электрических сигналов информации в наглядную информационную модель.
Для современных СОИ характерны широкая микроминиатюризация, резкое уменьшение габаритов и мощности источников питания и возрастание функциональных сервисных и информационных возможностей и гибкости связи между ЭВМ и человеком.
На рис.30 показана структурная схема управляющей системы (САУ) с подсистемой сбора измерительной информации, работающей в режиме реального времени, где x1-xn – контролируемые измеряемые параметры, y1-yk – управляющие воздействия.
ПП –первичный преобразователь; К – коммутатор; РУ — распределительное устройство; КС – канал связи; ПУ – передающее устройство; Д – датчик; ЦПУ – цифровое печатающее устройство; ТКП – табло коллективного пользования; СОИ – система отображения информации.
Рис.30. Структурная схема системы управления с из мерительной подсистемой:
К технике отображения информации предъявляют серьезные требования. Это обусловлено создание комплексов средств отображения информации (КСОИ),
включающих в себе как технические средства визуализации информации со средствами ввода, так и процессы обработки информации с соответствующим математическим обеспечением. Упрощенная классификация СОИ рис. 31, учитывает число операторов, работающих со средствами, назначение средств при решении задач управления, способ визуализации информации, а также физический принцип работы.
Рис. 31. Упрощенная классификация СОИ.
Основными характеристиками СОИ являются следующие.
Быстродействие – характеризует максимально возможный темп приема, отображения и смены информации – время воспроизведения знака, измеряемое от момента поступления кодовой посылки до момента полного образования знака в заданном месте.
Точность воспроизведения информации СОИ должна быть не ниже точности обработки ее техническими средствами, обеспечивающими ввод входных данных. Особенно высокие требования предъявляют к точности СОИ индивидуального пользования, используемых для количественной оценки информации, точных расчетов и графических построений.
Информационная емкость. Под информационной емкостью СОИ понимают максимальное количество информации, которое может быть на нем отображено.
Разрешающая способность. Это один из важных показателей эффективности СОИ, характеризующий способность устройства воспроизводить мелкие детали.
Надежность СОИ. Эффективность использования сложной системы существенно зависит от надежности самой системы. В качестве количественных характеристик надежности СОИ используют вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, частота отказов и т. д.
Индикаторные элементы. Различают два основных класса индикаторных элементов: светоизлучающие и модулирующие свет, т.
е. изменяющие параметры среды, через которую проходит свет. На рис.32 приведена классификация основных типов элементов, отличающихся по используемым физическим принципам.
Рис. 32. Классификация индикаторных элементов.
Наиболее широко используются полупроводниковые индикаторы (ППИ). Они классифицируются по следующим признакам.
По виду отображаемой информации:
— единичные,
— шкальные,
— цифровые,
— буквенно-цифровые,
— мнемонические.
По виду информационного поля:
— сегментные, одноразрядные и многоразрядные,
— матричные, одноразрядные и многоразрядные,
— экраны и модули экранов.
По способу управления:
— со встроенным управлением,
— без встроенного управления.
Наиболее распространенным видом ППИ следует считать цифровые индикаторы (ЦИ), поскольку подавляющее количество информации воспроизводится в цифровом виде.
В настоящее время выпускается свыше 250 типов ЦИ. Все ЦИ по своей конструкции можно разделить на следующие группы: бескорпусные монолитные, монолитные в полимерной герметизации, гибридные с различными светопроводами, монолитные в стеклокерамическом корпусе.
Наиболее распространенными применениями полупроводниковых единичных индикаторов (ЕИ) является: индикация состояния интегральных схем (панелей) и аппаратуры в целом, подсвет надписей и кнопок, создание шкал и табло, излучатели в оптронах.
Представим простейшие схемы подключения единичных индикаторов для индикации состояния приборов рис.33.
а) – состояние микросхемы ТТЛ, б) – в позиционном дисплее с дешифратором.
Рис. 33. Схема управления единичными индикаторами:
Цифровая информация, вырабатываемая вычислительными устройствами аппаратных комплексов, может быть отображена с помощью индикаторов различных форматов, у которых имеется не только разное количество составляющих знак сегментов, но и разная их конфигурация и взаимное расположение.
Существует два метода управления цифровыми индикаторами: управление в статическом режиме (или режим постоянного тока) и в мультиплексном режиме (или режим последовательного стробирования цифр).
Статический режим рекомендуется использовать для управления полупроводниковыми цифровыми индикаторами (ППЦИ) в устройствах отображения информации с малой информативной емкостью.
Мультиплексный режим рекомендуется применять для управления ППЦИ в устройствах отображения информации повышенной и большой информативной емкостью.
Для управления цифровыми ПИ в статическом режиме в настоящее время выпускаются различные микросхемы, например К155ИД1, К514ИД1, с памятью К514ПР1. Схема подключения к микросхеме К514ИД1 семисегментного индикатора на светодиодах типа 3ЛС324А1 представлена на рис. 34.
Рис. 34. Схема подключения ППИ к дешифратору двоично-десятичного кода в семисегментный позиционный код.
На рис. 35 представлена схема управления цифровыми индикаторам в мультиплексном режиме.
Для управления пятиразрядными семисегментными индикаторами ИПЦ06А-5/40К с общим катодом разработана микросхема 564ИК2.
DC – дешифратор ДДК для управления 5-разряжного семисегментного индикатора с ОК; R1÷R7 – токоограничивающие резисторы; 1 – входы ДДК по приему данных на одну цифру; 2 – входы DC по приему информации о номере разряда ЦИ, на котором должна индицироваться полученная по входу 1 информация.
Рис.35. Принципиальная схема управления пятиразрядным семисегментным индикатором микросхемой 564ИК2.
Схема работает следующим образом. На вход ИМС поступает две группы информации: двоично-десятичного кода (ДДК) для индуцируемой цифры индикатора и код номера разряда цифрового индикатора, на котором должна быть воспроизведена полученная информация. Микросхема дешифрует код разряда Y0÷ Y2 и подключает низкий логический уровень через один из ключей микросхемы к соответствующему выходу объединенных катодов одного из разрядов индикатора.
Одновременно дешифратор по информационному входу 1 дешифрует ДДК и через формирователи токов микросхемы подключает на входы одноименных сегментов индикатора позиционный код цифры. Засветится только та цифра, объединенные катоды которой подключены к низкому логическому уровню. Этот метод управления ППЦИ еще называют динамический, так как индикация всех цифр повторяется поочередно с частотой регенерации не менее 100Гц. К динамической индикации можно также отнести и метод досчета.
Матричные индикаторы или экраны.
Существующие буквенно-цифровые индикаторы позволяют индуцировать большое количество разнообразных символов. Недостатком этих индикаторов является наличие нерабочего поля на их лицевой панели, обращенной к оператору. Наличие нерабочего поля не позволяет индуцировать графическую информацию, то есть создавать экранные индикаторы.
Для создания экранных индикаторов индивидуального пользования и индикаторов типа «бегущей строки» разработаны графические индикаторы, состоящие из 64 (8×8) светящихся элементов.
Светодиоды в индикаторе соединены по вертикале и по горизонтали в столбцы и строки одноименными выводами. Такие индикаторы позволяют создавать экранные дисплеи без потери шага размещения светящихся элементов. Выпускаются индикаторы 3ЛС347А, ИПГ02А-8×8Л, ИПГ03А-8×8К. Для управления ими могут быть использованы микросхемы 514Р2А, 514Р2Б и К514ИР2А, К514ИР2Б.
Структурная схема подключения ИМС типа 514ИР2 к графическим полу
проводниковым индикаторам типа 3ЛС347А приведена на рис. 36.
Рис. 36. Структурная схема подключения ИМС 514ИР2А к полупроводниковым индикаторам типа 3ЛС347А (n – число полупроводниковых матриц 8×8 элементов).
Как видно из представленной схемы, для управления группой из n индикаторов необходимо: n+1 микросхем типа 514ИР2А и ключи для подключения соответствующих строк индикаторов к источнику питания. Соединение индикаторов в строку позволяет создавать индикаторное устройство типа «бегущей строки».
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Описание стратегии и миссии Общества
Характеристика и содержание инфраструктуры ОАО «РЖД»
Безопасность труда
Понятие о комплексе устройств автоматики, телемеханики и сигнализации.
К устройствам автоматики и телемеханики, при помощи которых осуществляется регулярное движение поездов и обеспечивается безопасность их следования по перегонам и станциям относятся: — автоматическая блокировка;- автоматическая локомотивная сигнализация;- устройства диспетчерского контроля за движением поездов;- автоматическая переездная сигнализация и автошлагбаумы;- релейная полуавтоматическая блокировка;- электрическая централизация стрелок и сигналов;- диспетчерская централизация;- средства механизации и автоматизации сортировочных горок. Поскольку движение поездов и маневровая работа на стациях осуществляется в условиях непрерывно изменяющейся обстановки, то для быстрой передачи на расстояние разл. приказов и извещений локомотивными бригадами и другими работниками, применяют железнодорожную сигнализацию. Сигнализация на железной дороги служит для обеспечения безопасности движения, а также для четкой организации движения поездов и маневровой работы.
Сигналы на ж. д. транспорте.
Сигналом называют условный видимый или звуковой знак, с помощью которого подается определенный приказ. Работники железной дороги транспорта должны исполнять все возможные средства для выполнения требования сигнала. На железнодорожном транспорте под словом сигнал обычно понимают и сигнальный прибор и его сигнальные показание. Применяемые на транспорте сигналы по способу их восприятия классифицируются на видимые и звуковые. Видимые сигналы выражаются:- цветом огней, щитов, флагов, дисков;- числом и взаимным положением сигнальных показаний;- режимом горения сигнальных огней и формой переносных сигнальных щитов. Звуковые сигналы выражаются:- Числом и сочетанием звуков разл. продолжительностью. Для их подачи служит свистки локомотивов, моторных поездов и дрезин, ручные свистки, духовные рамки, сирены, гудки и петарды. По времени видимые сигналы подразделяются на:- дневные , подаваемое в светлое время суток- ночные, подаваемое в тёмное время суток- круглосуточные подаваемое одинаково и в светлое время суток и в тёмное.
В тоннелях только ночные и круглосуточные сигналы.
Связь на ж. д. транспорте.
Для руководства движения поездов и работой линейных подразделений ж/д имеют различные виды связи: телефонную, телеграфну, радиосвязь.По назначению связь подразделяется на:- местная- постанционная- дорожная-магистральная-поездная диспетчерская.Поездная межстанционная-перегонная- линейно-путевая-энергодиспетчерская-стрелочная-Станционная распорядительная-связь электромехаников-вагонная диспетчерская -дорожная распорядительная-Билетно-диспетчерская-информационная-связь передачи данных-связь совещаний
График движения поездов.
Основной организацией движения поездов является график движения, объединяющий работу всех подразделений железных дорог, что дает возможность осуществлять необходимое взаимодействие между ними. Выполнение графиков движения поездов является обязательным для всех служб и подразделений.
Классификация графиков движения:
В зависимости от скорости движения поездов раздельных категорий по перегону: параллельные и непараллельные (нормальные)
Параллельные. Поезда одного и того же направления имеют одинаковую скорость.
Непараллельные. Поезда одного и того же направления имеют разную ходовую скорость в зависимости от их категории.
В зависимости от числа главных путей на перегоне: однопутные, двухпутные, смешанные.
В зависимости от числа поездов в четных и нечетных направлениях: парные и непарные.
Количество поездов один – парные.
В зависимости от порядка следования поездов одного направления: пачечные, пакетные, частично пакетные.
Пачечные применяются при автоблокировке на перегоне может находится только один поезд.
Для составления графика необходимо опр – ть основные его элементы. «Чисто» время хода поездов различных категорий по каждому перегону. Необходимое время на разгон и замедление, станционные интервалы, продолжительность стоянки поездов на станциях для выполнения технических, пассажирских и грузовых операций.
Время движения поезда по перегону состоит из чистого времени хода и времени на разгон и замедление. На графике горизонтальные линии означают раздельные пункты. Вертикальные линии – время.
Читайте также:
Что такое автоматизация? | IBM
Улучшения, вероятно, произойдут в:
Машинное обучение и рабочий процесс
Искусственный интеллект (ИИ) занимает свое стратегическое место как в операционном, так и в стратегическом управлении бизнес-процессами. Новые усовершенствования программного обеспечения для роботизированной автоматизации процессов (RPA) позволят технологии лучше наблюдать и извлекать уроки из человеческих привычек, оптимизируя работу фронт- и бэк-офиса. Машинное обучение готово произвести революцию в рабочих процессах, помогая компаниям запускать новые процессы, перенаправлять запущенные процессы и давать рекомендации по действиям на основе прогнозов.
Гиперавтоматика
Компания Gartner Research ввела термин «гиперавтоматизация» для описания слияния машинного обучения, пакетного программного обеспечения и инструментов автоматизации для быстрого увеличения числа процессов автоматизации в бизнесе и значительного повышения производительности. Гиперавтоматизация требует объединения ряда когнитивных технологий и технологий автоматизации, которые доставляют как интеллект, так и возможности, позволяющие использовать интеллект в действии.
Интеллектуальные возможности
Системы на основе ИИсмогут запоминать (автоматизировать будущие конфигурации роботов) и рассуждать (прогнозная и вероятностная обработка), чтобы автоматизированные системы получали возможность учиться и взаимодействовать.
Интеллектуальные промышленные роботы
Роботы будут выполнять несколько задач, принимать решения и работать автономно, включая возможности самодиагностики и профилактического обслуживания.
Программное обеспечение рабочего процесса с низким кодом или без кода
Программное обеспечениеWorkflow, требующее минимального программирования или не требующее его вообще, будет оставаться стратегическим приоритетом, чтобы сделать автоматизацию процессов более доступной для всей организации, особенно для бизнеса.
Рабочий процесс на основе текстовых сообщений
В своем блоге Майкл Лим, программный директор IBM Digital Business Automation высказывает предположение, что де-факто методом коммуникации для новой рабочей силы, вероятно, будет обмен текстовыми сообщениями из-за высокой скорости чтения и ответа. Скорее всего, включение текстовых сообщений и рабочего процесса на основе текстовых сообщений станет большим стимулом для следующего поколения повышения производительности на предприятии.
Топ-8 обязательных устройств домашней автоматизации
Обновлено на 2018 год
Один из лучших подходов к созданию недорогой и хорошо интегрированной среды домашней автоматизации — сосредоточиться на системе, которая сосредоточена вокруг одного контроллера умного дома и несколько менее интеллектуальных, а значит и менее дорогих устройств.
Это обзор того, что я считаю лучшими устройствами домашней автоматизации, Z-Wave и Zigbee на сегодняшний день. В этой статье мы рассмотрим некоторые важные преимущества домашней автоматизации для многих пользователей и порекомендуем лучший продукт или периферийное устройство, ориентированное на один контроллер, в каждой категории на основе характеристик, надежности и цены. Вы можете получить все 5 лучших рекомендуемых устройств вместе менее чем за 300 долларов, включая необходимый управляющий концентратор.
1. Контроллер домашней автоматизации
Критерии для лучшего контроллера домашней автоматизации во время этой эпической битвы стандартов включают: 1) поддержку нескольких сетей, включая Z-Wave и Zigbee, 2) возможность работы с базовой автоматизацией в автономном режиме без подключения к Интернету. 3) IFTT (если это, то то) поддерживает 4) отсутствие ежемесячной платы и 5) доступный и хорошо документированный API для разработчиков.Описание упомянутых здесь протоколов и терминов см.
В Глоссарии терминов по функциям контроллера домашней автоматизации.
Лучший выбор: Samsung — SmartThings Hub
Веб-приложение SmartThings SmartTiles
(теперь actiontiles.com)
Разумная цена SmartThings Hub, поддержка нескольких протоколов, интеграция IFTTT, поддержка Amazon Echo и растущий уровень местного контроля Возможности делают его главным соперником на рынке контроллеров домашней автоматизации. Поддержка протокола Z-Wave, Zigbee и Bluetooth LE (в будущем) снижает вероятность того, что этот контроллер устареет на следующий день после его покупки.
Резервный аккумулятор и поддержка Apple Watch — приятный бонус. Узнайте, почему вы все еще можете рассматривать ИБП как часть вашей системы, даже если ваш контроллер включает резервную батарею.
Многие триггеры автоматизации концентраторов все еще могут работать, если ваше интернет-соединение потеряно, однако вы не сможете напрямую управлять своими устройствами с вашего мобильного устройства без подключения к интернету, даже если вы подключены напрямую к своему дому сеть.
Samsung SmartThings Hub
Некоторые из наиболее полезных возможностей SmartThings Hub исходят от контента, разработанного пользователями и сторонними производителями, благодаря надежному интерфейсу SmartThings.Например, веб-клиент ActionTiles прост в установке и обеспечивает чистый интерфейс домашней панели управления. Для члена сообщества SmartThings не редкость иметь обработчик устройства менее чем через неделю после выхода на рынок нового устройства Z-Wave или Zigbee, что гарантирует появление большого количества новых совместимых со SmartThings устройств на долгие годы.
Для простого взаимодействия с устройствами и расписания базовых возможностей SmartThings SmartApp будет достаточно для многих пользователей. Для более продвинутого взаимодействия разработанный пользователем WebCoRE (собственный механизм правил сообщества) предоставляет то, что я считаю лучшим, наиболее инновационным и сложным универсальным механизмом правил, доступным для любого из концентраторов домашней автоматизации на рынке.
К сожалению, поскольку Samsung в настоящее время не позволяет этому разработанному пользователем правилу выполняться на самом хабе, это связано с ценой задержки выполнения в облаке, которая иногда может приближаться к нескольким секундам.
Основными недостатками этого устройства являются ограниченные возможности локального управления и случайные сбои при работе в облаке. Дополнительные сведения см. В обзоре DarwinsDen.com Samsung SmartThings Hub V2.
Также примите во внимание:
Посетите DarwinsDen.com:
The Best of The Home Automation Hubs
Если ваша домашняя автоматизация или безопасность критически важны или вы относитесь к тому типу людей, которых ужасно раздражают случайные сбои, SmartThings Hub может не для вас.
Wink Hub 2, VeraPlus, Universal Devices ISY994i Z и HomeSeer HomeTroller Zee S2 предлагают немного большую надежность и больше возможностей локального исполнения за счет возможной гибкости и возможностей интеграции.
Более подробный обзор и сравнительную таблицу популярных контроллеров домашней автоматизации см.
В обзоре Darwins.com Best of the Home Automation Hubs.
2. Интеллектуальный детектор дыма и угарного газа
Когда дело доходит до защиты вашей семьи, домашних животных и имущества, надежность и авторитетное имя являются важнейшими характеристиками.В этой категории есть несколько продуктов для умного дома, которые выглядят впечатляюще и могут даже разговаривать с вами дружелюбным голосом, но для такой важной возможности я предпочел устройства, которые были безотказными и достаточно недорогими, чтобы позволить купить несколько для вашего дома.
Лучший выбор: Комбинированная сигнализация дыма и угарного газа Z-Wave First Alert
Эта комбинированная Z-волна ZCombo для первого оповещения является доступной по цене и производится под надежным именем в сфере домашней безопасности.Расслабьтесь и будьте спокойны: вы будете предупреждены, если обнаружите дым или угарный газ во время вашего отсутствия. Абсолютная необходимость, если у вас есть домашние животные. ZCombo показывает состояние оставшегося уровня заряда батареи; Теперь вы можете сказать, когда следует заменить резервные батареи, вместо того, чтобы просыпаться посреди ночи из-за этих раздражающих звуковых сигналов с напоминанием о низком заряде батареи.
Самым большим недостатком ZCombo является то, что он не обеспечивает возможность подключения к сети и не интегрируется с другими установленными датчиками First Alert / BRK.На практике я был приятно удивлен временем автономной работы нашего ZCombo, которое составляет 83% после почти трех лет эксплуатации. Однако, как обсуждалось в отзывах читателей, прогноз срока службы батареи на этих устройствах может быть немного неточным, особенно при использовании литиевых и никель-металлгидридных батарей. Независимо от типа батареи, для устройств, критически важных для безопасности, лучше заблаговременно заменять батареи в регулярном запланированном цикле. Вы все еще можете продлить срок службы этих батарей в менее важных домашних устройствах.
Обзор дополнительных интеллектуальных детекторов дыма см. В обзоре Darwin’s Den Smart Smoke Alarm
Также рассмотрите:
Если у вас в настоящее время нет концентратора домашней автоматизации и вы не планируете его добавлять, оба модуля Nest Protect 2nd Gen Alarm and the First Alert Сигнализация Onelink HomeKit Enabled поддерживает удаленный мониторинг угарного газа и дыма через вашу домашнюю сеть WiFi.
Оба сигнала тревоги предоставляют голосовые оповещения и могут поддерживать проводные установки питания.
В качестве альтернативы интеллектуальному детектору дыма Leeo Smart Alert подключается к розетке и уведомляет ваш смартфон через Wi-Fi-соединение, если он слышит сигнал дыма или CO, исходящий от обычных не умных детекторов.Это работает лучше, чем вы думаете, и я даже получил звонок от моего Лео, который предупредил меня о срабатывании дымовой пожарной сигнализации в моем доме во время просмотра фильма, в котором сработал слабый детектор дыма. Я был так впечатлен своим Leeo, что заказал еще один для аренды.
3. Датчик утечки / затопления
Посетите DarwinsDen.com Лучшие датчики утечки / затопления Z-Wave стр.
Хотя и не так разрушительно, как пожар, прорыв водонагревателя или кухонной трубы может привести к серьезным последствиям. повреждения вашего пола, стен и мебели.Для тех, кто проживает в кондоминиумах и таунхаусах, также могут возникнуть проблемы с ответственностью.
Как минимум, установите датчики воды на водонагревателе и под кухонной раковиной, чтобы получить максимальную защиту. Обратитесь в свою страховую компанию, чтобы узнать, предлагают ли они скидки или кредиты на установку устройств обнаружения утечек. Критерии выбора в этой категории включают штыри проводного датчика и встроенный звуковой сигнал обнаружения.
Полный обзор датчиков воды / затопления Z-Wave см. В обзоре датчиков утечки / затопления Z-Wave «Лучшее из Z-Wave» Дарвина.
Лучший выбор: Датчик воды / затопления Everspring Z-Wave
Датчик затопления Everspring Z-Wave был моим лучшим выбором в этой категории почти 3 года подряд благодаря своей надежности, прочной конструкции, возможности звукового оповещения, длинному проводу датчик, разумная цена и пригодность как для внутреннего, так и для наружного использования. За несколько долларов дешевле Lowes предлагает эквивалентную версию датчика Everspring под брендом Utilitech.
К счастью, у нас еще не было утечки, чтобы полностью протестировать наше устройство, но каждый раз, когда я вызываю ее, намочив контакты, она выполняет свою работу.
Наши батареи пока служат более двух лет.
Встроенный звуковой сигнал 60 дБ Everspring не слишком громкий, и его может быть трудно услышать из гаража или другого удаленного места, но приятно знать, что есть дополнительные средства для получения уведомлений об утечках, кроме вашего концентратора умного дома .
Также рассмотрите:
Датчик воды Aeotec Z-Wave 6
от Aeon Labs
Цена: [amazon_link asins = ‘B0799KLKVC’ template = ‘PriceLink’ store = ‘darwcom-20’ marketplace = ‘US’ link_id = ‘ 151d8639-2622-11e8-a7b9-6d8b589b13ad ‘]
Помимо D-Link, для всех вышеперечисленных альтернативных вариантов требуется концентратор домашней автоматизации.Но опять же, если вы планируете автоматизировать свой дом для обеспечения безопасности или удобства, я настоятельно рекомендую использовать концентратор и более дешевые периферийные устройства.
4. Переключатели управления освещением и диммеры
Посетите DarwinsDen.com Лучшее из настенных переключателей Z-Wave страница
Полезность дистанционно управляемых переключателей столь же безгранична, как и разнообразие доступных переключателей.
Запрограммируйте внешний свет на включение и выключение, пока вас нет, чтобы создать впечатление, что вы дома.Включите свет на крыльце, прежде чем отправиться домой после наступления темноты. Добавьте дистанционный диммер к внутреннему освещению в холле и запрограммируйте его на включение в качестве ночника вечером для дополнительной безопасности.
Хотя они и не являются требованиями для многих пользователей, мои критерии для лучшего настенного интеллектуального коммутатора включают 1) мгновенный статус и 2) возможности множественного касания.
Обзор и сравнение популярных настенных выключателей Z-Wave можно найти в обзоре выключателей Z-Wave In-Wall от DarwinsDen.com.
Лучший выбор: диммер HomeSeer Z-Wave WD200 + и настенный выключатель WS200 +
Существует множество возможностей для инновационных интеллектуальных переключателей, учитывая их удобное расположение в каждом доме и легкий доступ к источнику питания.Я не уверен, почему другие компании не уделили этим сравнительно простым устройствам должного внимания, но HomeSeer определенно получает это.
С выпуском своих новых переключателей и диммеров серии 200+, HomeSeer в очередной раз выбил из парка то, что я считаю одним из самых полезных устройств Z-Wave на рынке сегодня.
В то время как предыдущие переключатели серии 100+ были очень популярны по моим наблюдениям (и статистике кликов по ссылкам кода обработчика устройств), две наиболее распространенные жалобы заключались в том, что белые светодиоды не соответствовали стандартному синему цвету многих других популярных переключателей Z-Wave. например, GE, а также что не было опции «ночник» для диммера, чтобы установить нижний светодиод, когда диммер был выключен.
Эти новые коммутаторы имеют такой же внешний вид, а также возможность мгновенного определения статуса, что и их предшественники серии 100+, при этом решая проблемы, упомянутые выше. Кроме того, эти новые предложения расширяют возможности множественного касания и предоставляют интригующую опцию режима состояния светодиода, позволяющую индивидуально управлять цветом светодиода и состоянием мигания.
Как и в случае с предшественниками серии 100+ для этих устройств, возможности мгновенного включения и множественного касания работали для меня хорошо, а диммер не производил заметного шума или мерцания.Я не заметил ухудшения по сравнению с предыдущими возможностями, и у меня не было проблем с управлением цветами светодиодов как в статусном, так и в нормальном режимах.
Эти коммутаторы совместимы практически со всеми контроллерами Z-Wave, но для расширенных возможностей управления состоянием с помощью нескольких касаний и светодиодов вам понадобится концентратор, поддерживающий расширенные возможности настройки, такие как HomeSeer, SmartThings или Vera. Простым вариантом использования этих расширенных функций может быть включение света на крыльце одним нажатием, включение освещения дорожек двойным касанием, а также включение освещения заливающим светом тройным нажатием.
Характеристики серии HomeSeer 200+ |
|
Судя по моей оценке, это не только мои любимые переключатели Z-Wave, но и одно из лучших периферийных устройств для домашней автоматизации на рынке сегодня.
Полный обзор и информацию об устройстве SmartThings Device Handler см. В оценочной публикации DarwinsDen.com HomeSeer 200+.
5. Переключатель мониторинга энергии
«Мы считаем, что электричество существует, потому что электрическая компания постоянно присылает нам счета за него…» — Дэйв Барри
Помимо того, что вы можете контролировать питание ваших приборов и устройств с помощью таймеров и правил , а также удаленное ручное управление, имея в доме хотя бы один портативный переключатель для мониторинга энергии, вы можете получить представление о том, сколько энергии потребляют ваши устройства.Ваш холодильник энергоэффективен по сравнению с последними моделями? Ваш старый кабельный модем — вампир энергии?
Мы были потрясены энергопотреблением наших двух очистителей воздуха, и как только мы закончили измерять энергопотребление наших приборов, мы переместили наши переключатели обратно на очистители и запланировали их работу только вечером в течение длительного времени сниженные нормы времени использования.
Благодаря экономии средств только на очистителях воздуха эти недорогие переключатели окупятся всего за год.
Лучший выбор: Zooz Zen06 Z-Wave Plus Smart Plug и Zooz Zen15 Z-Wave Plus Power Switch
Я разочарован тем, что лаборатории Aeon, похоже, прекратили производство моего предыдущего лучшего выбора в этой категории, DSC06106-ZWUS — Умный переключатель энергии Z-Wave. Я оставлю ссылку здесь в надежде, что коммутатор вернется в производство, но пока что мои рекомендации для лучшего устройства в этой категории — это умная розетка Zooz Zen06 Z-Wave Plus и выключатель питания Zooz Zen15 Z-Wave Plus.К сожалению, я не могу рекомендовать последний переключатель Aeotec Z-Wave plus в качестве альтернативы из-за проблем с надежностью.
Благодаря двум USB-портам для зарядки и светодиодному индикатору, отображающему мощность сигнала Z-Wave и энергопотребление, Zooz Zen06 заслуживает моего выбора в качестве лучшего устройства домашней автоматизации в категории измерения и мониторинга выключателя питания.
Умная розетка ZooZ Zen06 Z-Wave Plus
Выключатель питания Zooz Zen15 позволяет безопасно управлять и контролировать сверхмощные электроприборы на 110 В из вашей системы умного дома Z-Wave, а также имеет проводную конструкцию, которая удобна для труднодоступных мест. дотянуться до розеток, следя за тем, чтобы другие розетки не были заблокированы.
Вилка и выключатель Zooz Z-Wave plus работают как стандартные переключатели включения / выключения с большинством контроллеров Z-Wave. Для расширенных функций мониторинга энергии вам необходимо применить расширенные параметры конфигурации для контроллеров, которые ее поддерживают. Например, для SmartThings Hub вы можете загрузить и установить Zooz Power Switch / Zooz Smart Plug Device Handler, разработанный Кевином ЛаФрамбуазом.
6. Термостат для умного дома
Программируемые термостаты существуют уже несколько десятилетий, и даже самые простые из этих устройств удовлетворяют потребности большинства пользователей.
Теперь, благодаря встроенным возможностям некоторых термостатов или использованию возможностей рецептов IFTTT для других, можно поднять производительность и энергоэффективность вашей домашней системы HVAC на новый уровень. Отрегулируйте температуру в доме с учетом влияния влажности или температуры наружного воздуха. Установите правило для регулировки температуры или отправьте уведомление с напоминанием об открытии дверей и окон, если температура наружного воздуха более комфортна, чем температура внутри. Если вы хотите установить или отремонтировать систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, возможно, стоит проверить, что нового в Allen Kelly & Co.чтобы увидеть, что они могут для вас сделать.
Лучший выбор: обучающий термостат Nest
У меня были отношения любви-ненависти с нашим термостатом Nest. Nest — это эстетически приятное устройство с элегантным и надежным веб- и мобильным интерфейсом, а также физическим интерфейсом, который ощущается как украшение.
Когда доходит до его предполагаемой цели для меня, иногда мне кажется, что его возможности обучения за счет базового ручного управления могут на самом деле привести к увеличению потребления энергии в доме, если вы также не используете свой контроллер домашней автоматизации для дальнейшей автоматизации своей системы.
Хотя веб-интерфейс и мобильный пользовательский интерфейс Nest понятны и прост в использовании, использование его для некоторых основных операций может быть неприятным. С минимальным интервалом 60 минут в ручной программе нецелесообразно предварительно охлаждать или предварительно нагревать ваш дом всего за несколько минут до того, как начнутся нормы времени использования. Тем не менее, Nest совместим с большое количество контроллеров домашней автоматизации, и я рекомендую его, если вы готовы заплатить относительно высокую цену за этот в остальном очень отполированный и впечатляющий продукт.
У Nest раньше был уникальный дискриминатор с оригинальным обходным решением C-Wire, но теперь возможность добавления Venstar Add-A-Wire может лишить многих это преимущества.
Также примите во внимание:
7. Умный дверной звонок
«Вы можете позвонить в мой звонок» — Анита Уорд
Меня удивляет, что разработчики умных устройств домашней автоматизации так пренебрегли этой единственной кнопкой, которая может вызвать вход в ваш дом . Как минимум, я хотел бы получать уведомление, текстовое сообщение или электронное письмо, если кто-то нажимает на мой дверной звонок, чтобы я мог быстро просмотреть камеру безопасности на входной двери или включить свет на крыльце.Получил ли я посылку UPS? Кто-то со злым умыслом пытается подтвердить, что я отсутствую? Расширенные автоматические ответы могут включать включение внутреннего света, чтобы создать впечатление, что я дома, или создание снимков с камеры наблюдения. К сожалению, поскольку замечательный датчик дверного звонка Sage больше не доступен, фактическая реализация одного из самых важных устройств домашней автоматизации является гораздо более сложной проблемой, чем должна быть.
Мне очень хотелось полюбить Aeon Labs Aeotec ZW056 Z-Wave Plus Doorbell Gen5, но после его оценки я обнаружил, что сама кнопка кажется немного дешевой и, честно говоря, просто не то, что мне удобно размещать у нашей входной двери.
эстетическая перспектива.Несмотря на стеклянную поверхность дверного звонка, белый пластиковый корпус в нашем подъезде выглядит неуместно. Металлический корпус — в идеале со стандартной матовой никелевой или бронзовой металлической отделкой — был бы гораздо более подходящим. Я бы также хотел, чтобы мой обычный проводной дверной звонок звонил. Я не хочу, чтобы меня заставляли каждый раз полагаться на то, что кнопка с питанием от батареи работает идеально.
Тем не менее, я все же рекомендую этот дверной звонок по одной ключевой особенности: динамик дверного звонка предоставляет уникальную возможность воспроизводить индивидуализированные аудиоклипы в ответ на события и триггеры в вашей системе домашней автоматизации.В настоящее время я использую этот динамик, подключенный к SmartThings Hub, для воспроизведения аудиоклипов, таких как «обнаружена утечка водонагревателя», «открыто переднее окно». Полный обзор интеллектуального дверного звонка Aeotec, а также подробные сведения и ссылки по настройке динамика см.
В обзоре DarwinsDen.com Aeon Labs Aeotec ZW056 Z-Wave Doorbell Review.
Вариант 1: Nexia DB100Z Датчик дверного звонка Z-Wave
Хотя кольцо и дверной звонок Aeotec могут работать приемлемо для многих, ни один из них не идеален для моей ситуации. Датчик дверного звонка Nexia DB100Z удовлетворяет моим требованиям как лучший выбор в этой категории, но с одним прискорбным, но важным предостережением.
DB100Z работает с Nexia, HomeSeer, OpenHab и SmartThings Hub. Для получения дополнительной информации об этом устройстве и деталях обработчика устройства SmartThings, включая информацию о возможности необходимости обновления трансформатора дверного звонка для использования этого устройства, см. Обзор DarwinsDen.com Nexia DB100Z.
Вариант 2: «Сделай сам»
Датчик дверного звонка DB100Z
Для бесстрашных и бесстрашных энтузиастов домашней автоматизации вариант «свернуть свой собственный» дверной звонок может оказаться подходящим вариантом.Вот несколько примеров использования контактных датчиков Z-Wave, реле и язычковых датчиков:
Таблицу датчиков дверей и окон, поддерживающих сухие контакты, см.
В DarwinsDen: лучшие датчики дверей и окон Z-Wave.
Также примите во внимание:
8. Система видеонаблюдения с помощью камеры видеонаблюдения
«Каждый ваш вдох, каждое движение, каждое ваше движение, каждая ваша связь, каждый ваш шаг, я буду наблюдать за вами». — Sting
В связи с их высокой стоимостью, потенциалом использования высокой пропускной способности и сложностью установки выбор того, какое устройство камеры лучше всего подходит для вас, является очень субъективным.Два главных критерия для систем видеонаблюдения для меня: 1) Минимальная ежемесячная плата или ее отсутствие 2) Работа на открытом воздухе. Будь то услуги домашней автоматизации или потоковое видео, ежемесячная плата за облачные сервисы может быстро в несколько раз увеличить сумму, которую вы тратите на сами устройства.
Лучшая система камер на основе NVR Выбор: LaView NVR POE Camera Security System
Хотя я бы не рекомендовал этот вариант для тех, кто слабонервен, система видеонаблюдения на основе сетевого видеорегистратора (NVR) является моим предпочтительным подходом для видеонаблюдения.
благодаря простоте обслуживания и надежности после установки.Сетевой видеорегистратор с поддержкой Power over Ethernet (POE) может значительно упростить процесс установки. В зависимости от ваших потребностей 8-канальной системы часто бывает достаточно для обычного дома, и даже может быть оставлено место для расширения.
NVR обычно сложнее установить, но, как правило, проще в обслуживании. Они могут быть лучшим выбором для пользователей, разбирающихся в технике и сети, желающих потратить время и усилия, необходимые для иногда сложной установки.
Я лично использую HikVision NVR у себя дома, и, хотя это устройство показалось мне надежным, я могу рекомендовать его только тем, кто знаком с базовыми возможностями конфигурации сети.Hikvision — крупнейший в мире производитель решений для видеонаблюдения, но системы HikVision, приобретенные самостоятельно, не поддерживаются, если они не продаются и не обслуживаются авторизованными установщиками / дилерами. Особенно в случае этих систем NVR убедитесь, что устройство, которое вы собираетесь приобрести, поддерживается поставщиком для вашего географического региона — в противном случае будьте готовы взять на себя риски поддержки.
LaView предлагает отличный компромисс, предлагая самодельные системы Hikvision NVR с ребрендингом, которые включают гарантию и техническую поддержку на срок до двух лет.Вы также можете проверить системы EzViz NVR. EzViz — это дочерняя компания Hikvision, ориентированная на потребителей и жилую недвижимость. Если бы я сейчас находился на рынке полностью поддерживаемого коммерческого продукта, я бы выбрал систему LaView или EzViz вместо Hikvision NVR, чтобы обеспечить мне полную техническую поддержку.
Перед заказом системы NVR убедитесь, что вас устраивает поддерживаемое количество каналов, качество видео / скорость передачи, размер жесткого диска (если есть) и камеры (если есть).
Если вы в конечном итоге выберете путь к сетевому видеорегистратору, шум вентилятора блока сетевого видеорегистратора может вас раздражать. В итоге я заменил вентилятор в моем Hikvision на впечатляюще тихий вентилятор Noctua, и проблема с шумом больше не является проблемой.
Для более бесстрашных вы можете рассмотреть возможность размещения программного обеспечения для видеонаблюдения Blue Iris на собственном выделенном оборудовании.
Лучший выбор камеры Wi-Fi: Arlo Pro 2
Камеры WiFi, как правило, проще в установке, но могут быть утомительны в обслуживании, особенно если речь идет об устройствах с батарейным питанием.Как правило, они являются лучшим выбором для быстрой установки за счет возможного увеличения потребностей в техническом обслуживании в будущем.
Если для вас важна простота установки, я настоятельно рекомендую камеры Arlo. Я очень доволен работой шахты, а установить их так же просто, как и камеру.
Если частая замена батареи кажется вам особенно неприятной, Netgear предлагает дополнительное решение для зарядки от солнечных батарей Arlo.
Итак, что лучше, система камер NVR или Wifi?
Из этих двух подходов я лично предпочитаю камеру POE и систему NVR, а не автономные устройства с Wi-Fi и батарейным питанием.Вблизи того места, где вы хотели бы установить камеру видеонаблюдения, не всегда есть розетка, а видеокамеры WiFi действительно могут сжечь батареи.
Я бы предпочел потратить пару дней на установку системы NVR, не требующей особого обслуживания, и никогда больше не беспокоиться о замене батареи камеры.
Современные сетевые видеорегистраторы по-прежнему предлагают возможности удаленного мониторинга и захвата видео и изображений, и мне очень приятно знать, что каналы с моей камеры записываются на видеорегистратор круглосуточно, а не полагаться на возможности камеры по обнаружению движения.
Камеры POE NVR |
Плюсы:
Минусы:
|
| 9161 Системы камер Fi |
Плюсы:
Минусы:
|
Не поддерживает запись видео 24/7Также учтите:
Все это у меня уже есть. Что дальше?
Приведенные выше варианты, на мой взгляд, в целом имеют высокую ценность для средней домашней среды с точки зрения безопасности, защиты, ответственности и экономии затрат, не будучи чрезмерно сложными и, что, возможно, что более важно, без добавления значительных дополнительных рисков безопасности или общих неприятностей к среднему значению. владелец дома.Так что, если вы интегрировали все необходимые устройства домашней автоматизации или просто не согласны с моими необходимыми настройками и ищете следующее устройство, которое дополнит вашу систему?
После обязательного выбора следующие устройства станут отличным дополнением для многих, но не все эти устройства будут полезны для всех пользователей и могут иметь свои сложности, неудобства и, возможно, дополнительные проблемы домашней безопасности.
9. Устройство открывания гаражных ворот для домашней автоматизации
Большинство устройств открывания гаражных ворот можно с самого начала считать простыми устройствами домашней автоматизации, так зачем вам добавлять дополнительные интеллектуальные элементы управления открывателями гаражных ворот?
Устройство открывания гаражных ворот Linear GD00Z Z-Wave
Если вы похожи на меня и бесчисленное количество раз выезжали из вашего района, задаваясь вопросом, не оставили ли вы дверь гаража открытой.С помощью этого устройства и соответствующего контроллера с поддержкой Z-Wave вы можете проверять состояние гаражных ворот, пока вас нет, и закрывать их, если они открыты.
- В качестве дополнительного средства входа в дом, если у вас нет ключа или стандартного устройства для открывания гаражных ворот, но есть телефон, или в качестве дополнительного или экстренного средства, чтобы предоставить друзьям или доверенным соседям доступ в ваш дом или гараж на время ты далеко.
- Если вы хотите получать уведомления, когда ваши гаражные ворота открываются или закрываются, или вы хотите получать уведомление, если ваши гаражные ворота в настоящее время открыты в определенное время дня или ночи.Например, вы можете захотеть получать оповещение или текстовое SMS-сообщение в качестве напоминания, если сейчас уже после полуночи, а ворота вашего гаража все еще открыты.
- Чтобы вы могли добавить в свою систему дополнительные умения, такие как голосовое управление, или определить правила, когда следует автоматически открывать или закрывать дверь.
Лучший выбор: Linear GD00Z Z-Wave открыватель гаражных ворот
GD00Z сертифицирован UL, работает с подавляющим большинством секционных открывателей гаражных ворот и совместим со многими популярными контроллерами Z-Wave, включая: SmartThings, Nexia, Lowes Iris, HomeSeer, Universal Devices, Staples Connect, Wink, Vera Edge и Almond +.
Хотя существуют и другие варианты, такие как Chamberlain MyQ и Garageio, которые не требуют отдельного концентратора домашней автоматизации, GD00Z обеспечивает в целом более дешевый и надежный вариант, который легко интегрируется в существующие системы домашней автоматизации. Дополнительным преимуществом GD00Z является то, что вы можете использовать мощность существующей системы домашней автоматизации для связывания определенных пользователем правил, предупреждений, голосовых команд, сцен и, возможно, даже для интеграции рецептов IFTTT. И последнее, но не менее важное: с GD00Z вы можете использовать существующее программное обеспечение контроллера домашней автоматизации и вам не нужно устанавливать еще одно приложение на свои мобильные устройства.Для получения полного обзора см. Дарвиновское логово: Обзор открывателя гаражных ворот Linear GD00Z Z-Wave.
10. Датчик двери / окна
«Она вошла через окно ванной». — Пол Маккартни
Дверные и оконные датчики занимают одно место с камерами видеонаблюдения, когда большинство людей думают о компонентах домашних систем безопасности. Эти датчики сообщают вашему контроллеру, когда дверь или окно открыты или закрыты, чтобы инициировать соответствующие предупреждения, сообщения или действия.
Помимо очевидных преимуществ безопасности для обнаружения вторжений, дверные и оконные датчики также могут позволить вам быстро проверить, все ли ваши двери и окна закрыты, и дать вам напоминание, если дверь или окно остаются открытыми через определенное время в ночь.Кроме того, эти датчики могут быть важными компонентами в системах автоматизации умного дома, позволяя вам устанавливать правила относительно того, когда выполняется автоматизация освещения и вентилятора, или простые возможности мониторинга детей, такие как включение короткого звукового сигнала на вашем динамике Z-Wave всякий раз, когда открывается дверь снаружи был открыт.
Посетите DarwinsDen.com Лучшее из Z-Wave дверных и оконных датчиков.
Эти датчики относительно недорогие, и на рынке есть из чего выбрать.Хотя у них определенно есть свое место в более общей сфере домашней автоматизации, не все хотят беспокоиться о предупреждениях при открытии окон и дверей (или настройке конфигурации дома / в гостях в своих системах) или замене батарей в этих устройствах.
Полную линейку и сравнительную таблицу этих и других дверных и оконных датчиков Z-Wave см. На странице Darwin’s Den «Лучшее из Z-Wave дверных и оконных датчиков».
Лучший выбор: Fibaro Modern Miniature Z-Wave Door / Window Sensor
В то время как Fibaro Modern Miniature Z-Wave Door / Window Sensor может быть одним из наиболее дорогих доступных вариантов, дверные и оконные датчики обычно являются одними из самых заметных часть домашней автоматизации и системы безопасности — и их эстетика является важным фактором для многих.Fibaro — один из самых компактных и незаметных продуктов в своем классе, он доступен в семи цветах, которые наилучшим образом сочетаются с дверной или оконной рамой.
Слева направо: Ecolink, Fibaro, датчик полос
Я обычно рекомендую устройства Z-Wave, если вы не уверены, что ваш контроллер был протестирован с конкретным вариантом устройства Zigbee, но последний контактный датчик радужной оболочки Zigbee Gen2 хорошо работал мое тестирование, и по размеру сопоставимо с Fibaro — менее чем за половину цены.Если вас устраивает белый датчик, у вас есть Iris или SmartThings Hub или вы знаете, что ваш контроллер поддерживает его, я настоятельно рекомендую это устройство Iris.
Если вы не против небольшого сверления и эстетика является для вас главным приоритетом, Aeon Labs предлагает еще более незаметный и менее дорогой встраиваемый дверной датчик ZW089-A Z-Wave, который скрыт в дверной коробке. Если эстетика для вас меньше, чем цена, настоятельно рекомендуются недорогие альтернативы немного большему датчику двери / окна Schlage RS100 Z-Wave и аналогичному Ecolink DWZWAVE2-ECO.
В дополнение к обычным датчикам открытия / закрытия окон вы также можете установить датчик ударов, вибрации и разбития стекла Z-Wave или звуковой датчик разбития стекла на окнах или комнатах, которые вас особенно беспокоят. Samsung также предлагает свой многоцелевой датчик Zigbee SmartThings Zigbee, который включает в себя вибрацию, температуру, а также стандартные возможности открытия / закрытия. Датчик Samsung можно разместить на оконной раме, чтобы обнаруживать не только условия открытия и закрытия, но и вибрации, которые могут быть результатом попытки разбить стекло.На практике эти возможности сотрясения, вибрации и звука были неоднозначными, и сообщалось о различных проблемах, от ложных предупреждений до низкой чувствительности.
Нетрадиционная альтернатива
Мне очень понравился ультратонкий датчик двери и окна Sensative Strips Z-Wave + Strips. При цене 55 долларов это немного дороже, чем большинство других контактных датчиков, но сейчас я лично предпочитаю использовать датчики Strips вместо других датчиков дверей и окон для установок, где эти датчики могут быть надлежащим образом установлены и где эстетика имеет первостепенное значение — или где требуется атмосферостойкость.Для полного обзора датчика Strips см. DarwinsDen.com Strips Z-Wave Door and Window Sensor Review.
11. Умный дверной замок
Умные дверные замки — очевидное устройство, которое следует учитывать для вашего умного дома, и за последний год или около того было выпущено несколько новых устройств для дверных замков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Наряду с обещанием дополнительного удобства и безопасности, эти устройства также могут открыть дверь (каламбур — опять же, извините) к дополнительным проблемам безопасности.К выбору умного домашнего замка нельзя относиться легкомысленно. Достаточно плохо, что ваша цифровая информационная безопасность может быть взломана, но идея о том, что ваша система физической безопасности также может быть взломана, пугает. Подобно нашим мыслям о детекторах дыма и угарного газа, надежность и авторитетное имя являются важнейшими характеристиками этих важных устройств.
Лучшие выборы: Z-Wave Deadbolt: Schlage Connect Century & Kwikset 910 SmartCode
И Schlage Connect Z-Wave Deadbolt, и Kwikset 910 Z-Wave SmartCode Deadbolt доступны по цене и производятся проверенными именами в области физической безопасности дома, которые были около 170 лет вместе взятых.Оба устройства позволяют не только дистанционно управлять блокировкой / разблокировкой без ключа с вашего смартфона, но и имеют возможность ввода с клавиатуры. Если вам не нужна клавиатура и вы хотите немного сэкономить, Kwikset также предлагает модель 910 Z-Wave без клавиатуры. Обновление только засова на вашей двери обеспечивает дополнительное спокойствие во время сна, поскольку другая ручка или рычажный замок на двери будет выполнять свою работу независимо от состояния вашей цифровой домашней системы безопасности.
Есть большая вероятность, что другие ваши домашние замки уже произведены Schlage или Kwikset, и в этом случае вы, вероятно, захотите продолжить с той же марки, чтобы все ваши цилиндры были привязаны к тому же физическому ключу, что и другие ваши домашние замки. .
Возможно, стоит взглянуть на August Smart Lock, если вы не хотите заменять весь механизм засова, но в настоящее время он не поддерживается большинством популярных контроллеров домашней автоматизации, и я думаю, что многие сочтут его неподдерживаемым. интегрированный вид, который будет казаться немного неуместным на элегантной входной двери.
12. Голосовой контроллер
Я обнаружил, что желание иметь голосовое управление устройствами умного дома может быть очень личным. Некоторые поставили бы его на первое место в своем коротком списке лучших устройств домашней автоматизации, в то время как другие считают его немного бесполезным, ужасно раздражающим, когда команда неправильно интерпретируется, и в основном полезным только как средство произвести впечатление на друзей.Для меня, хотя я не считаю это обязательным для всех, я нахожу использование голосового управления удобным в тех случаях, когда я не могу найти пульт, у меня заняты руки или, откровенно говоря, я не хочу получать с дивана … или с постели.
Лучшие выборы: Amazon Echo, Tap и Dot
Amazon Echo, Echo Dot и Tap являются популярными и легкими фаворитами для этой категории не только из-за их совместимости с таким большим количеством домашних контроллеров и с IFTTT, но и с этими Amazon Устройства также обладают широким набором функций за пределами области домашней автоматизации, включая потоковую передачу музыки, новости по запросу и прогнозы погоды — все с использованием удивительно высококачественной акустической системы и в целом впечатляющей технологии распознавания голоса в дальней зоне.Хотя Echo и Tap имеют только интерфейсы Wi-Fi и Bluetooth, их соединение с большинством систем домашней автоматизации (список популярных контроллеров, совместимых с Echo, см. В Таблице сравнения контроллеров домашней автоматизации), как правило, является очень простым процессом, позволяющим голосовое управление всеми вашими Z -Wave, Zigbee и / или Insteon.
После использования Echo в моем доме почти два года, я не хотел бы отказываться от него. Я был впечатлен тем, насколько хорошо голосовой помощник Echo, Алекса обрабатывает распознавание голоса в загроможденной шумом и подверженной эхе обстановке кафельного пола, но иногда все еще раздражает, когда она пропускает или неправильно интерпретирует случайные голосовые команды, которые казались мне ясными .
автоматизация | Технология, типы, рост, история и примеры
Автоматизация , применение машин к задачам, которые когда-то выполнялись людьми, или, все чаще, к задачам, которые иначе были бы невозможны. Хотя термин «механизация» часто используется для обозначения простой замены человеческого труда машинами, автоматизация обычно подразумевает интеграцию машин в самоуправляемую систему. Автоматизация произвела революцию в тех областях, в которых она была внедрена, и едва ли есть какой-то аспект современной жизни, на который она не повлияла.
Британская викторина
Гаджеты и технологии: факт или вымысел?
Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.
Термин «автоматизация» был придуман в автомобильной промышленности примерно в 1946 году для описания более широкого использования автоматических устройств и средств управления на механизированных производственных линиях.Происхождение этого слова приписывается Д.С. Хардеру, в то время руководителю инженерного отдела Ford Motor Company. Этот термин широко используется в производственном контексте, но он также применяется за пределами производства в связи с множеством систем, в которых происходит значительная замена человеческих усилий и интеллекта механическими, электрическими или компьютеризированными действиями.
В общем случае автоматизация может быть определена как технология, связанная с выполнением процесса с помощью запрограммированных команд в сочетании с автоматическим управлением с обратной связью для обеспечения надлежащего выполнения инструкций.Полученная система способна работать без вмешательства человека. Развитие этой технологии становится все более зависимым от использования компьютеров и компьютерных технологий. Следовательно, автоматизированные системы становятся все более изощренными и сложными. Продвинутые системы представляют собой уровень возможностей и производительности, который во многих отношениях превосходит способности людей выполнять те же действия.
Технология автоматизации достигла такой степени, что на ее основе развился ряд других технологий, получивших признание и собственный статус.Робототехника — одна из таких технологий; это специализированная отрасль автоматизации, в которой автоматизированная машина обладает определенными антропоморфными или человекоподобными характеристиками. Наиболее типичная человеческая характеристика современного промышленного робота — это его механическая рука с приводом. Рука робота может быть запрограммирована на выполнение последовательности движений для выполнения полезных задач, таких как загрузка и разгрузка деталей на производственной машине или выполнение последовательности точечной сварки на деталях из листового металла кузова автомобиля во время сборки.Как видно из этих примеров, промышленные роботы обычно используются для замены рабочих на фабриках.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасВ этой статье рассматриваются основы автоматизации, в том числе ее историческое развитие, принципы и теория работы, приложения на производстве и в некоторых сферах услуг и отраслей, важных в повседневной жизни, а также влияние на человека и общество в целом.В статье также рассматривается развитие и технология робототехники как важная тема автоматизации. По связанным темам см. Информатика и обработка информации.
Историческое развитие автоматизации
Технология автоматизации выросла из смежной области механизации, которая зародилась в период промышленной революции. Механизация означает замену силы человека (или животных) механической силой той или иной формы. Движущей силой механизации была склонность человечества создавать инструменты и механические устройства.Здесь описаны некоторые важные исторические достижения в области механизации и автоматизации, ведущие к современным автоматизированным системам.
Ранние разработки
Первые орудия из камня отражали попытки доисторического человека направить свою физическую силу под контроль человеческого разума. Несомненно, тысячи лет потребовались для разработки простых механических устройств и механизмов, таких как колесо, рычаг и шкив, с помощью которых можно было увеличить силу человеческих мышц.Следующим шагом стала разработка механических машин, для работы которых не требовалась человеческая сила. Примеры этих машин включают водяные колеса, ветряные мельницы и простые паровые устройства. Более 2000 лет назад китайцы разработали трип-молоты, приводимые в движение проточной водой и водяными колесами. Ранние греки экспериментировали с простыми реактивными двигателями, работающими от пара. Механические часы, представляющие собой довольно сложную сборку с собственным встроенным источником питания (гирькой), были разработаны около 1335 года в Европе.Ветряные мельницы с механизмами автоматического поворота парусов были разработаны в средние века в Европе и на Ближнем Востоке. Паровая машина стала крупным достижением в развитии механических машин и положила начало промышленной революции. За два столетия, прошедшие с момента появления парового двигателя Ватта, были разработаны двигатели и механизмы, которые получают энергию из пара, электричества, химических, механических и ядерных источников.
Каждая новая разработка в истории механизированных машин привела к повышенным требованиям к устройствам управления, чтобы использовать мощность машины.Самые ранние паровые машины требовали, чтобы человек открывал и закрывал клапаны, сначала для впуска пара в поршневую камеру, а затем для его выпуска. Позже был разработан золотниковый механизм для автоматического выполнения этих функций. Тогда единственной потребностью человека-оператора было регулирование количества пара, регулирующего скорость и мощность двигателя. Это требование к человеческому вниманию при работе парового двигателя было устранено регулятором с летающим шаром. Это устройство, изобретенное Джеймсом Ваттом в Англии, состояло из утяжеленного шара на шарнирном рычаге, механически соединенного с выходным валом двигателя.Когда скорость вращения вала увеличивалась, центробежная сила заставляла утяжеленный шар перемещаться наружу. Это движение управляло клапаном, который уменьшал количество пара, подаваемого в двигатель, тем самым замедляя двигатель. Регулятор с летающим мячом остается элегантным ранним примером системы управления с отрицательной обратной связью, в которой увеличивающийся выход системы используется для уменьшения активности системы.
Отрицательная обратная связь широко используется как средство автоматического управления для достижения постоянного рабочего уровня системы.Типичным примером системы управления с обратной связью является термостат, используемый в современных зданиях для регулирования температуры в помещении. В этом устройстве снижение температуры в помещении вызывает замыкание электрического переключателя, таким образом, включается нагревательный элемент. При повышении температуры в помещении переключатель размыкается и подача тепла отключается. Термостат можно настроить на включение нагревательного элемента при любой конкретной уставке.
Еще одним важным достижением в истории автоматизации стал жаккардовый ткацкий станок (см. Фотографию), который продемонстрировал концепцию программируемого станка.Около 1801 года французский изобретатель Жозеф-Мари Жаккар изобрел автоматический ткацкий станок, способный создавать сложные узоры на текстиле, управляя движениями множества челноков из нитей разного цвета. Выбор различных рисунков определялся программой, содержащейся в стальных картах, в которых были пробиты отверстия. Эти карты были предками бумажных карт и лент, которые управляют современными автоматами. Концепция программирования машины получила дальнейшее развитие в конце XIX века, когда Чарльз Бэббидж, английский математик, предложил сложную механическую «аналитическую машину», которая могла бы выполнять арифметические операции и обработку данных.Хотя Бэббидж так и не смог его завершить, это устройство было предшественником современного цифрового компьютера. См. Компьютеры.
Жаккардовый ткацкий станокЖаккардовый ткацкий станок, гравюра, 1874 г. В верхней части машины находится стопка перфокарт, которые будут подаваться в ткацкий станок для управления ткацким рисунком. Этот метод автоматической выдачи машинных инструкций использовался компьютерами еще в 20 веке.
Архив Bettmann10 лучших устройств голосового управления для умного дома | Домашние дела
Идеи и советы по домашней автоматизации и технологиям
Хотите знать, на что установлен термостат, но вы действительно не хотите вставать с кровати? Хотите, чтобы телевизор был включен в фоновом режиме, пока вы готовите, но вы уже по локоть в миске? Не бойтесь — устройства домашней автоматизации с голосовым управлением уже здесь.Выбор увеличивается с каждым месяцем; Тем не менее, вот наш последний список из 10 лучших «умных» домашних устройств с голосовым управлением.
Забудьте о хлопках; огни с голосовым управлением — вот где это. И получить их легче, чем вы думаете. Vocca — это гаджет с функцией plug-and-play, который работает прямо из коробки. На самом деле, это так же просто, как заменить лампочку. Лучшая часть? Он может распознавать ваши голосовые команды на расстоянии до 15 футов.
Источник изображения
Если говорить на расстоянии 15 футов, микрофон Ivee Sleek также может улавливать команды с такого расстояния.И мы говорим не только о настройке термостата. Хотите создать новый плейлист? Запланировать поездку с Uber? Ivee Sleek справится с этим.
Источник изображения
Jibo выходит за рамки подключения к вашим интеллектуальным устройствам. Его встроенные камеры с высоким разрешением (которые распознают и отслеживают лица, могли бы мы добавить) также могут делать снимки и делать видеозвонки.
Источник изображения
Живете в многоязычной семье? Вы также можете воспользоваться домашним голосовым управлением! Уникальная способность Athom Homey понимать команды на нескольких языках делает его лучшим среди конкурентов.
Источник изображения
Нет, мы не будем судить вас за разговор с пылесосом. Особенно, если он может выполнять разные схемы очистки, например точечную очистку очень грязных участков, с помощью простой команды.
Источник изображения
Майкрофт не просто запирает двери или включает свет. Он действительно может синхронизироваться с вашими потоковыми сервисами, такими как Netflix, и передавать контент прямо на ваш Roku или Chromecast.
Источник изображения
Устали искать пульт? Лень вставать и нажимать кнопки на задней панели телевизора? Нет проблем.Smart TV от Samsung позволяет управлять им, включая такие приложения, как Netflix, не отрывая пальца.
Источник изображения
Это устройство выходит за рамки обычного обучаемого термостата — оно действительно может расширять свой «словарь команд» на основе взаимодействия с вами.
Источник изображения
Алекса станет вашим новым лучшим другом. Мы просто это знаем. Она умеет играть музыку? Конечно. Ответить на вопросы и рассказать новости и погоду? Конечно. Управляйте освещением, термостатом и т. Д.? Легко.
Источник изображения
Конечно, мы не могли говорить о домашнем голосовом управлении без упоминания Siri. В конце концов, она была пионером нашей голосовой одержимости, верно? С Homekit вы можете управлять всеми своими интеллектуальными устройствами одновременно, обеспечивая единую домашнюю среду. Более того, вам даже не нужно быть дома, чтобы все контролировать. Просто попросите Siri все сделать.
Источник изображения
Хотите увидеть больше наших технических фаворитов? Ознакомьтесь с нашими 10 лучшими приложениями для обеспечения безопасности, а также с нашими 10 лучшими приложениями для ремонта дома.
устройств автоматизации — определение — английский
Примеры предложений с «устройствами автоматизации», память переводов
WikiMatrix Более 250 производителей устройств из различных секторов промышленности предлагают интеллектуальные устройства автоматизации с программным интерфейсом CODESYS.patents-wipoMethod и автоматизированное устройство для выполнения иммунологических тестовpatents-wipoMethod для вызова программы автоматизации в устройстве автоматизации и устройстве автоматизации. mClassАвтоматические устройства для оплаты и депонирования moneypatents-wipo.Патенты-wipoМетод для энергоэффективной работы устройств автоматизации системы промышленной автоматизации и системы моделирования tmClassHome автоматические устройства для управления освещением, климатом, охранным оборудованием и оборудованием наблюдения tmClass Сборка, ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт устройств промышленной автоматизации, включая их компоненты Патенты-wipoМетод для управления устройством автоматизации, устройством автоматизации и системой автоматизации, содержащим указанное устройство автоматизацииopensubtitles2Это автоматизированное устройство В частности, для устройства промышленной автоматизации. Устройства автоматизации mClassBuilding, входящие в класс 9patents-wipo. Также предоставляется автоматизированное устройство для итеративного окрашивания биологического образца.EurLex-2подробные сведения об используемых поведенческих / функциональных, патологических, нейрохимических или электрофизиологических процедурах, включая информацию и подробности об автоматизированных устройствах; Обычное сканирование SPEED7-CPU 315NET от VIPA дополняет портфель высокоскоростных устройств автоматизации дальше … EurLex-2 ( 428) Затем выбор устройства автоматизации диктует выбор трансформатора или источника питания. Патенты-wipoСистема, метод и программное обеспечение для настройки домашней автоматизации в точке продажи устройства автоматизациипатенты-wipoМетод для передачи данных с помощью полевой шины системы автоматизации. deviceLASER-wikipedia2Engineers теперь могут иметь числовой контроль над автоматизированными устройствами.tmClassHome, Office and Building Automation devices and instrumentspatents-wipoAutomation device and update methodtmClassHome Automation devices for home controlПоказаны страницы 1. Найдено 1298 предложения, соответствующие фразе «Automation devices.Найдено за 19 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.
