Методическая разработка "Automatisierung und Automatisierungsgeräte"

Automatisierung

Was heißt eigentlich „Automatisierung"? Zunächst könnte man auf diese Frage einfach antworten: „Automatisierung heißt, Automaten, technische automatische Geräte aufzustel­len, sie zu verwenden". Was ist aber ein „Automat"? Richten wir unsere Aufmerksamkeit zunächst auf die Geräte, die wir gewöhnlich als Automaten bezeichnen: Autoraalen für gasiertes Wasser, Zeitungsautomaten, Flaschenfüllautomaten, automatische Werkzeugmaschinen, Rechenautomaten usw. Alle derartigen technischen Geräte weisen einige Besonderhei­ten auf, die sie von anderen technischen Geräten unterschei­den: Immer dient ein Automat dem Ersatz bestimmter mensch­licher Tätigkeit. Er ist eine Einrichtung, die zwar vom Menschen konstruiert und von ihm gebaut wird, die aber nicht seinen ständigen und unmittelbaren Eingriff verlangt. Min­destens über längere Zeit arbeitet der Automat selbständig und reagiert auf „äußere Einwirkungen" entsprechend dem

Zweck, für den er gebaut ist. Der Zeitungsautomat wirft die Zeitung aus, wenn wir die entsprechende Münze eingewor­fen haben; beim Flaschenfüllautomaten wird stets die gleiche Menge Flüssigkeit ausgestoßen, sobald die Flasche auf den vor­gesehenen Platz gerückt ist; ein Rechenautomat liefert nach Eingabe entsprechender Zahlen und eines sogenannten „Pro­gramms" die Resultate einer mehr oder weniger komplizierten Rechnung usw. Hierbei sei noch folgendes zu bemerken. Schon lange vor¹ der Entdeckung der Kybernetik war es üblich und möglich, körperliche Tätigkeiten des Menschen durch Ma­schinen zu ersetzen. Heute wird aber in zunehmendem Maße auch die geistige Tätigkeit, iii-ibt^onik';^' gleichförmige, me­chanische geistige Arbeit ersetzt. Möglich wird dies vor allem durch die kybernetische Technik.

Eine weitere Besonderheit von automatischen Einrichtun­gen besteht darin, daß sie auf sehr verschiedenen Ebenen² der menschlichen Tätigkeit verwendet werden können, in der Produktion ebenso wie im Handel, für Aufgaben der Dienst­leistung oder im Rahmen der Verwaltungstätigkeit. Wenn wir „Automatisierung" hören, doukeri wir zwar zumeist an die Automatisierung der materiellen Produktion, dürfen dabei aber nicht vergessen, daß die prinzipielle Alöglichkeit und auch die Notwendigkeit einer Automatisierung ebenso für zahlreiche Gebiete menschlicher Tätigkeit außerhalb der ma­teriellen Produktion besteht.

Schließlich sei noch erwähnt, daß es verschiedene Stufen der Automatisierung gibt. Man unterscheidet zum Beispiel nach dem Ausmaß, in dem menschliche Tätigkeit ersetzt wird. Es können etwa einzelne Phasen eines Produktionsprozesses automatisiert sein, während die übrigen Phasen nach wie vor³ den unmittelbaren Eingriff der Menschen verlangen. Dementsprechend unterscheidet man teil- oder halbautomati­sierten und vollautomatisierten Anlagen. Andere mögliche Unterscheidungsmerkmale sind der Grad der Zuverlässigkeit des automatischen Systems und die mehr oder weniger große Universalität in der Ersetzbarkeit für verschiedene Tätig­keiten. Derartige Stufen der Automatisierung sind durch den allgemeinen Stand der Entwicklung der Produktivkräfte und insbesondere der Technik bedingt.

Unsere bisherigen Überlegungen zum Begriff des Automa­ten und dem der Automatisierung zusammenfassend, können wir sagen: Ein Automat ist ein künstliches dynamisches Sy­stem, das ohne unmittelbaren Eingriff des Alenschen arbeitet. Solche Anlagen können den Menschen teilweise oder völlig von der körperlichen Arbeit befreien und einige Arten seiner geistigen Arbeit übernehmen. Unter Automatisierung ver­steht man den historischen gesellschaftlichen Prozeß, in dem derartige künstliche Systeme in die verschiedensten Bereiche des gesellschaftlichen Lebens, vor allem aber auf den verschie­denen Gebieten der Volkswirtschaft eingeführt werden. Dieser Prozeß, der bereits seit mehreren Jahrzehnten anhält¹, ist durch die Entstehung der Kybernetik in ein neues, höheres Stadium eingetreten.

Tcxterläuterungen

1. schon lange vor — eme sa^ojiro ,10

2. auf verschiedenen Ebenen — ad.: b pas-dHiHfiix oöjiacxax

3. nach wie vor — no-npeniHeMy

4. anhalten — &d.: npoÄOJiHtarLcH

In der ersten automatischen Fabrik

Die erste vollautomatische Fabrik wurde 1950 in der Sowjetunion in Betrieb genommen. In dieser Fabrik werden Kolben für Automotore produziert. Wenn man die nicht sehr große Werkhalle dieser Fabrik betritt, so scheint sich auf den ersten Blick in dem hellen und geräumigen Maschinensaal nichts von dem zu unterscheiden, was man in anderen Fabriken dieses Produktionszweiges findet. Aber dann fällt dem Besucher auf, daß nicht nur der Saal heller wirkt und daß von dem ganzen Geschehen¹ etwas Rhythmisches ausgeht, sondern daß die Maschinen von allein² zu arbeiten scheinen.

Aber ganz ohne Menschen geht es natürlich nicht; je Schicht und Fertigungsstraße sind zehn Arbeiter im Betrieb anzutreffen. Aber der Mensch greift in den Prozeß nur dann ein, wenn etwas nicht so funktioniert, wie es sollte. Wie eine lange Straße zieht sich der Weg dahin, den die Produkte der automatischen Fabrik zurücklegen müssen, bis sie fertig und verpackt sind.

Die Fertigungsstraßen sind so eingerichtet, daß wahlweise elf verschiedene Sorten von Kolben produziert werden kön­nen. Am Anfang des langen Weges stehen Schmelzofen und Gießmaschinen. Der Ofen wird in regelmäßigen Abständen mit Alurniniumbarren beschickt; automatisch wird die elek­trisch erzeugte Schmelztemperatur konstant gehalten; das Metall wird auf seinen Reinheitsgrad untersucht und dann

und entgegengesetzt den von ungleicher Dichte herführenden Drehmomenten sind, so daß das resultierende Drehmoment infolge von Temperaturunterschieden in der TragFlüssigkeit verschwindet. Es lassen sich noch weitere mechanische Aus­führungsformen der Erfindung angeben. Die Abmessungen der einzelnen Teile können entweder durch mathematische Analyse oder empirisch gefunden werden.

Automatisierung und Automatisierungsgeräte

Die Automatisierungstechnik beschäftigt sich mit den Fra­gen der automatischen Kontrolle, der Leitung und der Re­gelung in Produktionsprozessen. Die Geräte der Fernmeß­technik dienen zur Kontrolle und Leitung von automatisier­ten Stationen, die in einer gewissen Entfernung aufgebaut sind.

Grundelemente der Systeme der Automatik und Fernmeß­technik:

• Geber, die die durch verschiedene Prozesse charakteri­sierte Größen (Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Konzentration von Lösungen und andere) in elektrische Signale umformen;

• Verbindungskanäle, über die die umgeformten Größen gegeben werden;

• Signalempfänger.

Temperaturgeber. Die verbreiteten Temperaturgeber sind Thermoelemente. Außerdem werden oft Widerstandsthermometer verwendet. Diese stellen einen Draht- oder Halbleiterwiderstand mit einem großen Temperaturkoeffizienten dar. Halbleiterthermometerwiderstände sind Thermistoren. Drahtthermometerwiderstande werden aus dünnem Metalldraht hergestellt, der um den Wickelkörper aus Glimmer, Quarz oder Porzellan gewickelt wird. Dieser befindet sich in einer Metallschutzhülle. Für die Arbeit in einem Tempe­raturbereich von —200º bis +500ºC werden die Widerstandsthermometer aus Platindraht gefertigt, für den Temperaturbereich von -50° bis +100ºC aus Kupferdraht.

Widerstandsthermometer ordnet man in einer Brücke an, die sich im Gleichgewicht befindet. Bei Temperaturveränderungen, die auf den Geber einwirken, verändert sich sein Widerstand, das Brückengleichgewicht wird gestört, und eine Spezialapparatur beginnt zu arbeiten, die die Temperaturvränderung anzeigt bzw. signalisiert.

Geber für Bewegungen. Eine Kontrolle über die verschiedenen Veränderungsarten der Teile von Mechanismen im Raum. wird durch Geber für Bewegungen gewährleistet. Als Bewegungsgeber können induktive, Transformations-, kapazitive, piezoelektrische und magnetostriktive Wandler eingesetzt werden.

Induktive Verschiebungsgeber bestehen aus einer Spule mit 2 Wicklungen, deren Induktivitäten L1 und L₂ sind. Der in der Spule befindliche Kern ist fest mit dem Objekt verbunden, dessen Verschiebung gemessen werden soll. In der Ausgangslage ist der Kern in der Mitte der Spule: Die Induktivitäten L1 und L₂ sind gleich, die Spannung am Ausgang Uaus ist gleich 0. Bei der Verschiebung des Kernes nach oben oder nach unten wird die Induktivität der einen Spule vergrößert, die der anderen vermindert, die Schaltung kommt aus dem Gleichgewicht: Am Ausgang tritt eine Spannung auf, die der Verschiebung des Kernes proportional ist. Am häufigsten werden induktive und Transformationsgeber vom Netz mit einer Frequenz von 50 Hz gespeist, die Speisung durch HF-Quellen wendet man seltener an.

Kraft-Druck-Geber. Drahtgeber oder Dehnungsmeßstreifen werden aus dünnem Draht mit einem Durchmesser von 0,015 bis 0,06 mm (gewöhnlich aus Konstanten) zur Verringerung der Temperatureinwirkung hergestellt. Sie haben die Form einer Schlinge und befinden sich zwischen 2 dünnen Papierschichten mit einer Stärke von 0,02 bis 0,05 mm. An den Drahtenden sind 2 Kupfer-Messing-Zuleitungen angelötet. Der Geber wird auf die Oberfläche eines Maschinenteils geklebt und mit ihm deformiert, so daß dadurch eine Veränderung des Widerstands auftritt. Die maximale Veränderung des Widerstands von Dehnungsmeßstreifen beträgt ungefähr 1%, deshalb fertigt man sie sehr hochohmig (einige 100) an. In besonderen Fällen kann man sie auch in Reihe schalten.

Wortschatz zum Thema:

1. sich beschäftigen (mit D)-заниматься ч/л

2. die Leitung - передача

3. die Regelung - регулирование

4. dienen - служить

5. der Grundelement – основной элемент

6. die Verbindung - соединение

7. empfängen - получать

8. geben – давать, передавать

9. verbreiten - распространять

10. verändern – изменять, преобразовывать

11. der Wandler - преобразователь

12. die Steuerung - управление

13. der Widerstand – сопротивление

14. einwirken – оказывать влияние

15. der Durchmesser – диаметр

1. Образуйте от следующих существительных сложные слова по образцу:

z.B. die Automatisierung + die Technik = die Automatisierungstechnik

das Grund + die Elemente, halb + der Leiter + der Widerstand, der Widerstand + der Thermometer, spezial + die Apparatur, die Veränderung +die Art, die Bewegung + der Geber, die Verschiebung + der Geber, der Ausgang + die Lage, das Papier + das Teil, die Transformation + der Geber, der Metall + das Draht.

2. Составьте со следующих слов предложения, используя глаголы в Präsens Passiv:

1. Widerstandsthermometer, verwenden, oft.

2. aus dünnem Draht, herstellen, Drahtthermometerwiderstände.

3. induktive und Transformationsgeber, mit einer Friquenz, von 50 Hz, speisen

4. auf die Oberfläche, der Geber, eines Maschinenteils, kleben .

3. Найдите в тексте все сложные слова, переведите на русский язык.

4. Найдите в тексте данные предложения исправьте перевод, если это необходимо:

1. Автоматизирующая техника отвечает на вопросы автоматического контроля, преобразования, регулировки производственного процесса.

2. Для работы в температурной области от -200˚ до +500˚C термометры напряжения готовятся из платиновой проволоки, а для температурной области от -50˚ до +100˚C из цинковой проволоки.