मुख्य प्रकार के मानक स्वचालन उपकरण के उपकरण का वर्गीकरण। उत्पादन स्वचालन के तकनीकी साधन। प्रोग्रामयोग्य स्वचालन प्रणाली

प्रश्न 1 A&C की मूल अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

स्वचालन- वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के क्षेत्रों में से एक जो लोगों को ऊर्जा, सामग्री या जानकारी प्राप्त करने, परिवर्तित करने, स्थानांतरित करने और उपयोग करने की प्रक्रियाओं में भागीदारी से मुक्त करने या डिग्री को महत्वपूर्ण रूप से कम करने के उद्देश्य से स्व-विनियमन तकनीकी साधनों और गणितीय तरीकों का उपयोग करता है। इस भागीदारी की या निष्पादित कार्यों की जटिलता की। स्वचालन से श्रम उत्पादकता बढ़ाना, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करना, प्रबंधन प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना और स्वास्थ्य के लिए खतरनाक उत्पादन प्रक्रियाओं से लोगों को हटाना संभव हो जाता है। सरलतम मामलों को छोड़कर, स्वचालन के लिए किसी समस्या को हल करने के लिए एक एकीकृत, व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। ऑटोमेशन सिस्टम में सेंसर (सेंसर), इनपुट डिवाइस, कंट्रोल डिवाइस (कंट्रोलर), एक्चुएटर, आउटपुट डिवाइस और कंप्यूटर शामिल हैं। उपयोग की जाने वाली कम्प्यूटेशनल विधियाँ कभी-कभी मनुष्यों के तंत्रिका और मानसिक कार्यों की नकल करती हैं। उपकरणों के इस पूरे परिसर को आमतौर पर स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली कहा जाता है.

सभी स्वचालन और नियंत्रण प्रणालियाँ एक नियंत्रण वस्तु, एक नियंत्रण वस्तु के साथ एक संचार उपकरण, तकनीकी मापदंडों का नियंत्रण और विनियमन, संकेतों का माप और रूपांतरण जैसी अवधारणाओं पर आधारित हैं।

नियंत्रण वस्तु को एक तकनीकी उपकरण या उनके एक सेट के रूप में समझा जाता है जिसमें सरल संचालन के साथ मिश्रण, पृथक्करण या उनके पारस्परिक संयोजन के मानक तकनीकी संचालन किए जाते हैं (या जिनकी सहायता से किया जाता है)। ऐसा तकनीकी उपकरण, साथ में उसमें होने वाली तकनीकी प्रक्रिया और जिसके लिए सिस्टम विकसित किया जा रहा है स्वत: नियंत्रणऔर इसे नियंत्रण वस्तु या स्वचालन वस्तु कहा जाता है। किसी नियंत्रित वस्तु के इनपुट और आउटपुट मात्राओं के सेट से, नियंत्रित मात्राओं, नियंत्रण और परेशान करने वाले प्रभावों और हस्तक्षेप को अलग किया जा सकता है। नियंत्रित मात्राकिसी नियंत्रित वस्तु का आउटपुट भौतिक मात्रा या पैरामीटर है, जिसे वस्तु के संचालन के दौरान एक निश्चित निर्दिष्ट स्तर पर बनाए रखा जाना चाहिए या किसी दिए गए कानून के अनुसार बदला जाना चाहिए। नियंत्रण क्रियाएक सामग्री या ऊर्जा इनपुट प्रवाह है, जिसे बदलकर नियंत्रित मूल्य को किसी दिए गए स्तर पर बनाए रखना या किसी दिए गए कानून के अनुसार इसे बदलना संभव है। एक स्वचालित उपकरण या नियामक एक तकनीकी उपकरण है जो मानवीय हस्तक्षेप के बिना, किसी तकनीकी पैरामीटर के मूल्य को बनाए रखने या किसी दिए गए कानून के अनुसार इसे बदलने की अनुमति देता है। एक स्वचालित नियंत्रण उपकरण में तकनीकी साधनों का एक सेट शामिल होता है जो सिस्टम में कुछ कार्य करता है। स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में शामिल हैं: सेंसिंग तत्व या सेंसर, जो नियंत्रित वस्तु के आउटपुट मान को आनुपातिक विद्युत या वायवीय सिग्नल में परिवर्तित करने का कार्य करता है, तुलना तत्व- आउटपुट मात्रा के वर्तमान और निर्दिष्ट मूल्यों के बीच विसंगति की भयावहता निर्धारित करने के लिए। सेटिंग तत्वप्रक्रिया पैरामीटर का मान निर्धारित करने का कार्य करता है, जिसे एक स्थिर स्तर पर बनाए रखा जाना चाहिए। प्रवर्धन-रूपांतरणतत्व बाहरी ऊर्जा स्रोत के कारण बेमेल के परिमाण और संकेत के आधार पर एक नियामक प्रभाव उत्पन्न करने का कार्य करता है। एक्चुएटर तत्वनियामक प्रभाव को लागू करने का कार्य करता है। यूपीई द्वारा निर्मित। नियामक तत्व- किसी दिए गए स्तर पर आउटपुट मूल्य बनाए रखने के लिए सामग्री या ऊर्जा प्रवाह को बदलना। स्वचालन अभ्यास मेंउत्पादन प्रक्रियाओं के दौरान, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ मानक सामान्य औद्योगिक उपकरणों से सुसज्जित होती हैं जो उपरोक्त तत्वों के कार्य करती हैं। ऐसी प्रणालियों का मुख्य तत्व एक कंप्यूटर है जो तकनीकी मापदंडों के एनालॉग और असतत सेंसर से जानकारी प्राप्त करता है। वही जानकारी एनालॉग या डिजिटल सूचना प्रस्तुति उपकरणों (द्वितीयक उपकरणों) पर भेजी जा सकती है। प्रक्रिया ऑपरेटर प्राप्त न की गई जानकारी दर्ज करने के लिए रिमोट कंट्रोल का उपयोग करके इस मशीन तक पहुंचता है स्वचालित सेंसर, प्रक्रिया के प्रबंधन पर आवश्यक जानकारी और सलाह का अनुरोध करना। स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का कार्य सूचना की प्राप्ति और प्रसंस्करण पर आधारित है।

स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली के मुख्य प्रकार:

· स्वचालित योजना प्रणाली (एपीएस),

· वैज्ञानिक अनुसंधान की स्वचालित प्रणाली (ASNI),

· प्रणाली कंप्यूटर एडेड डिजाइन(सीएडी),

· स्वचालित प्रायोगिक परिसर (एईसी),

· लचीला स्वचालित उत्पादन (जीएपी) और स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली (एपीसीएस),

· स्वचालित संचालन नियंत्रण प्रणाली (एसीएस)

· स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (एसीएस)।

प्रश्न 2 स्वचालन के तकनीकी साधनों की संरचना और स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों का नियंत्रण।

तकनीकी साधनस्वचालन और नियंत्रण ऐसे उपकरण और उपकरण हैं जो या तो स्वयं स्वचालन उपकरण हो सकते हैं या हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर कॉम्प्लेक्स का हिस्सा हो सकते हैं।

विशिष्ट स्वचालन और नियंत्रण उपकरण तकनीकी, हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और सिस्टम-व्यापी हो सकते हैं।

स्वचालन और नियंत्रण के तकनीकी साधनों में शामिल हैं:

− सेंसर;

− एक्चुएटर्स;

− नियामक प्राधिकरण (आरओ);

− संचार लाइनें;

− माध्यमिक उपकरण (प्रदर्शन और रिकॉर्डिंग);

- एनालॉग और डिजिटल नियंत्रण उपकरण;

− प्रोग्रामिंग ब्लॉक;

− लॉजिक-कमांड नियंत्रण उपकरण;

- डेटा एकत्र करने और प्राथमिक प्रसंस्करण और तकनीकी नियंत्रण वस्तु (टीओयू) की स्थिति की निगरानी के लिए मॉड्यूल;

- गैल्वेनिक अलगाव और सिग्नल सामान्यीकरण के लिए मॉड्यूल;

- एक रूप से दूसरे रूप में सिग्नल कन्वर्टर्स;

-डेटा प्रस्तुति, संकेत, रिकॉर्डिंग और नियंत्रण संकेतों की पीढ़ी के लिए मॉड्यूल;

− बफ़र भंडारण उपकरण;

− प्रोग्रामयोग्य टाइमर;

− विशेष कंप्यूटिंग डिवाइस, प्री-प्रोसेसर तैयारी डिवाइस।

स्वचालन और नियंत्रण के तकनीकी साधनों को निम्नानुसार व्यवस्थित किया जा सकता है:

सीएस - नियंत्रण प्रणाली.
मेमोरी - मास्टर डिवाइस (बटन, स्क्रीन, टॉगल स्विच)।

यूआईओ - सूचना प्रदर्शन उपकरण।
यूआईओ - सूचना प्रसंस्करण उपकरण।

यूएसपीयू - कनवर्टर/एम्प्लीफायर डिवाइस।
सीएस - संचार चैनल।
ओयू - नियंत्रण वस्तु।
आईएम - एक्चुएटर्स।

आरओ - कार्य निकाय (मैनिपुलेटर्स)।

डी - सेंसर।
वीपी - माध्यमिक कन्वर्टर्स।

उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार, उन्हें निम्नलिखित 5 समूहों में विभाजित किया गया है:

आगत यंत्र। इनमें शामिल हैं - जेडयू, वीपी, डी;

आउटपुट डिवाइस। इनमें शामिल हैं - आईएम, यूएसपीआई, आरओ;

केंद्रीय भाग के उपकरण. इनमें शामिल हैं - यूपीआई;

सुविधाएँ औद्योगिक नेटवर्क. इनमें शामिल हैं - केएस;

सूचना प्रदर्शन उपकरण - यूआईओ।

TSAiU निम्नलिखित कार्य करता है: 1. प्रक्रिया की स्थिति के बारे में जानकारी का संग्रह और परिवर्तन; 2. संचार चैनलों के माध्यम से सूचना का प्रसारण; 3. सूचना का परिवर्तन, भंडारण और प्रसंस्करण; 4. चयनित लक्ष्यों (सिस्टम के कामकाज के लिए मानदंड) के अनुसार प्रबंधन टीमों का गठन; 5. प्रक्रिया को प्रभावित करने और एक्चुएटर्स का उपयोग करके ऑपरेटर के साथ संवाद करने के लिए कमांड जानकारी का उपयोग और प्रस्तुति। इसलिए, तकनीकी प्रक्रियाओं के स्वचालन के सभी औद्योगिक साधन, सिस्टम के साथ उनके संबंध के आधार पर, मानक के अनुसार निम्नलिखित कार्यात्मक समूहों में संयुक्त होते हैं: 1. सिस्टम इनपुट (सेंसर) पर साधन; 2. सिस्टम के आउटपुट पर साधन (आउटपुट कन्वर्टर्स, सूचना प्रदर्शित करने के साधन और प्रक्रिया नियंत्रण आदेश, भाषण तक); 3. इंट्रा-सिस्टम कंट्रोल सिस्टम (विभिन्न सिग्नल और विभिन्न मशीन भाषाओं वाले उपकरणों के बीच इंटरकनेक्शन प्रदान करना), उदाहरण के लिए, रिले या ओपन-कलेक्टर आउटपुट होते हैं; 4. सूचना के प्रसारण, भंडारण और प्रसंस्करण के साधन।
नियंत्रण प्रणालियों के समूहों, प्रकारों और विन्यासों की इतनी विविधता कई वैकल्पिक डिज़ाइन समस्याओं को जन्म देती है तकनीकी समर्थनप्रत्येक में ए.पी.सी.एस विशिष्ट मामला. सबसे ज्यादा महत्वपूर्ण मानदंड TSAiU का चयन उनकी लागत पर आधारित हो सकता है।

इस प्रकार, स्वचालन और नियंत्रण के तकनीकी साधनों में स्वचालित उत्पादन में सूचना की रिकॉर्डिंग, प्रसंस्करण और संचारण के लिए उपकरण शामिल हैं। उनकी सहायता से स्वचालित उत्पादन लाइनों की निगरानी, ​​विनियमन और नियंत्रण किया जाता है।

प्रक्रिया स्वचालन के बारे में सामान्य जानकारी

प्रक्रियाओं खाद्य उत्पाद

स्वचालन की बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

मशीन(ग्रीक ऑटोमेटोस - स्व-अभिनय) एक उपकरण (उपकरणों का एक सेट) है जो मानव हस्तक्षेप के बिना कार्य करता है।

स्वचालनमशीन उत्पादन के विकास में एक प्रक्रिया है जिसमें पहले मनुष्यों द्वारा किए गए प्रबंधन और नियंत्रण कार्यों को उपकरणों और स्वचालित उपकरणों में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

स्वचालन का लक्ष्य- श्रम उत्पादकता में वृद्धि, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार, योजना और प्रबंधन का अनुकूलन, लोगों को स्वास्थ्य के लिए खतरनाक परिस्थितियों में काम करने से रोकना।

स्वचालन वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की मुख्य दिशाओं में से एक है।

स्वचालनकैसे शैक्षिक अनुशासनस्वचालित रूप से संचालित होने वाले उपकरणों और प्रणालियों के बारे में सैद्धांतिक और व्यावहारिक ज्ञान का एक क्षेत्र है।

प्रौद्योगिकी की एक शाखा के रूप में स्वचालन का इतिहास स्वचालित मशीनों के विकास से निकटता से जुड़ा हुआ है, स्वचालित उपकरणऔर स्वचालित कॉम्प्लेक्स। अपनी प्रारंभिक अवस्था में, स्वचालन सैद्धांतिक यांत्रिकी और विद्युत सर्किट और प्रणालियों के सिद्धांत पर निर्भर था और भाप बॉयलर, भाप पिस्टन स्ट्रोक और रोटेशन गति में दबाव को विनियमित करने से संबंधित समस्याओं को हल करता था। विद्युत मशीनें, स्वचालित मशीनों, स्वचालित टेलीफोन एक्सचेंजों, रिले सुरक्षा उपकरणों के संचालन को नियंत्रित करें। तदनुसार, इस अवधि के दौरान स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के संबंध में स्वचालन के तकनीकी साधनों का विकास और उपयोग किया गया। 20वीं सदी के पूर्वार्ध के अंत में विज्ञान और प्रौद्योगिकी की सभी शाखाओं के गहन विकास के कारण स्वचालित नियंत्रण प्रौद्योगिकी का भी तेजी से विकास हुआ, जिसका उपयोग सार्वभौमिक होता जा रहा है।

20वीं सदी के उत्तरार्ध को स्वचालन के तकनीकी साधनों में और सुधार और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों के लिए व्यापक, हालांकि असमान, अधिक जटिल स्वचालित प्रणालियों में संक्रमण के साथ स्वचालित नियंत्रण उपकरणों का वितरण, विशेष रूप से उद्योग में, द्वारा चिह्नित किया गया था। - व्यक्तिगत इकाइयों के स्वचालन से लेकर कार्यशालाओं और कारखानों के जटिल स्वचालन तक। एक विशेष विशेषता उन सुविधाओं पर स्वचालन का उपयोग है जो भौगोलिक रूप से एक दूसरे से दूर हैं, उदाहरण के लिए, बड़े औद्योगिक और ऊर्जा परिसर, कृषि उत्पादों के उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए कृषि सुविधाएं आदि। ऐसी प्रणालियों में व्यक्तिगत उपकरणों के बीच संचार के लिए टेलीमैकेनिक्स का उपयोग किया जाता है, जो नियंत्रण उपकरणों और नियंत्रित वस्तुओं के साथ मिलकर टेलीऑटोमैटिक सिस्टम बनाते हैं। इस मामले में, जानकारी एकत्र करने और स्वचालित रूप से संसाधित करने के तकनीकी (टेलीमैकेनिकल सहित) साधन बहुत महत्वपूर्ण हो जाते हैं, क्योंकि जटिल स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में कई समस्याओं को केवल कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की मदद से ही हल किया जा सकता है। अंत में, स्वचालित नियंत्रण का सिद्धांत स्वचालित नियंत्रण के एक सामान्यीकृत सिद्धांत को रास्ता देता है, जो स्वचालन के सभी सैद्धांतिक पहलुओं को एकजुट करता है और नियंत्रण के सामान्य सिद्धांत का आधार बनाता है।

उत्पादन में स्वचालन की शुरूआत से श्रम उत्पादकता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है और उत्पादन के विभिन्न क्षेत्रों में कार्यरत श्रमिकों की हिस्सेदारी कम हो गई है। स्वचालन की शुरुआत से पहले, शारीरिक श्रम का प्रतिस्थापन उत्पादन प्रक्रिया के मुख्य और सहायक कार्यों के मशीनीकरण के माध्यम से होता था। बौद्धिक कार्य कब कामशीनहीन रह गया. वर्तमान में, बौद्धिक श्रम संचालन मशीनीकरण और स्वचालन का उद्देश्य बनता जा रहा है।

स्वचालन विभिन्न प्रकार के होते हैं.

1. स्वत: नियंत्रणइसमें स्वचालित अलार्म, माप, जानकारी का संग्रह और छँटाई शामिल है।

2. स्वचालित अलार्म किसी की सीमा या आपातकालीन मूल्यों के बारे में सूचित करने का इरादा है भौतिक पैरामीटर, तकनीकी उल्लंघनों के स्थान और प्रकृति के बारे में।

3. स्वचालित मापनियंत्रित भौतिक मात्राओं के मूल्यों की माप और विशेष रिकॉर्डिंग उपकरणों तक संचरण प्रदान करता है।

4. स्वचालित छँटाईआकार, चिपचिपाहट और अन्य संकेतकों के आधार पर उत्पादों और कच्चे माल का नियंत्रण और पृथक्करण करता है।

5. स्वचालित सुरक्षा यह तकनीकी साधनों का एक सेट है जो असामान्य या आपातकालीन स्थिति होने पर नियंत्रित तकनीकी प्रक्रिया की समाप्ति सुनिश्चित करता है।

6. स्वत: नियंत्रणइसमें तकनीकी प्रक्रियाओं की इष्टतम प्रगति के प्रबंधन के लिए तकनीकी साधनों और विधियों का एक सेट शामिल है।

7. स्वचालित विनियमनभौतिक राशियों के मूल्यों को एक निश्चित स्तर पर बनाए रखता है या प्रत्यक्ष मानवीय भागीदारी के बिना आवश्यक कानून के अनुसार उन्हें बदलता है।

ये और स्वचालन और नियंत्रण से संबंधित अन्य अवधारणाएँ एकजुट हैं साइबरनेटिक्स- जटिल विकासशील प्रणालियों और प्रक्रियाओं के प्रबंधन का विज्ञान, वस्तु नियंत्रण के सामान्य गणितीय कानूनों का अध्ययन भिन्न प्रकृति का(किबरनेटास (ग्रीक) - प्रबंधक, कर्णधार, कर्णधार)।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली(एसीएस) नियंत्रण वस्तु का एक सेट है ( कहां) और नियंत्रण उपकरण ( तुम तुम), मानवीय भागीदारी के बिना एक दूसरे के साथ बातचीत करना, जिसकी कार्रवाई का उद्देश्य एक विशिष्ट लक्ष्य प्राप्त करना है।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली(एसएआर) - समग्रता कहांऔर एक स्वचालित नियंत्रक, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हुए, यह सुनिश्चित करता है कि टीपी पैरामीटर किसी दिए गए स्तर पर बनाए रखा जाता है या आवश्यक कानून के अनुसार बदला जाता है, और मानव हस्तक्षेप के बिना भी संचालित होता है। एटीएस एक प्रकार की स्व-चालित बंदूक है।

तकनीकी स्वचालन उपकरणों का वर्गीकरण बहुत जटिल और बोझिल नहीं है। हालाँकि, सामान्य तौर पर तकनीकी साधनस्वचालन में काफी व्यापक वर्गीकरण संरचना होती है। आइए इसे जानने का प्रयास करें।

आधुनिक स्वचालन उपकरण दो समूहों में विभाजित हैं: स्विच्ड और गैर-कम्यूटेटेड (प्रोग्राम किए गए) तकनीकी स्वचालन उपकरण:

1) स्विच्ड ऑटोमेशन उपकरण

नियामक

रिले सर्किट

2) क्रमादेशित स्वचालन उपकरण

एडीएसपी प्रोसेसर

एडीएसपी प्रोसेसर एक स्वचालन उपकरण है जिसका उपयोग सिस्टम में प्रक्रियाओं के जटिल गणितीय विश्लेषण के लिए किया जाता है। इन प्रोसेसर में उच्च गति वाले इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल होते हैं जो उच्च आवृत्तियों पर डेटा को केंद्रीय प्रोसेसर तक संचारित कर सकते हैं, जो सिस्टम के संचालन का विश्लेषण करने के लिए जटिल गणित का उपयोग करता है। एक उदाहरण कंपन निदान प्रणाली है जो विश्लेषण के लिए फूरियर श्रृंखला का उपयोग करती है, वर्णक्रमीय विश्लेषणऔर एक पल्स काउंटर. एक नियम के रूप में, ऐसे प्रोसेसर को एक अलग पीसीआई कार्ड के रूप में लागू किया जाता है, जो कंप्यूटर के उपयुक्त स्लॉट में लगाया जाता है और गणितीय प्रसंस्करण के लिए सीपीयू का उपयोग करता है।

पीएलसी (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर)

पीएलसी सबसे आम स्वचालन उपकरण हैं। उनके पास अपनी स्वयं की बिजली आपूर्ति, केंद्रीय प्रोसेसर, रैम, नेटवर्क कार्ड और इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल हैं। लाभ प्रणाली की उच्च विश्वसनीयता, औद्योगिक परिस्थितियों के अनुकूल अनुकूलन है। इसके अलावा, ऐसे प्रोग्रामों का उपयोग किया जाता है जो चक्रीय रूप से चलते हैं और उनमें एक तथाकथित वॉच डॉग होता है, जिसका उपयोग प्रोग्राम को फ़्रीज़ होने से रोकने के लिए किया जाता है। साथ ही, प्रोग्राम क्रमिक रूप से चलता है और इसमें समानांतर कनेक्शन और प्रसंस्करण चरण नहीं होते हैं जिससे नकारात्मक परिणाम हो सकते हैं।

पीकेके (प्रोग्रामेबल कंप्यूटर कंट्रोलर)

PKK एक कंप्यूटर है जिसमें इनपुट/आउटपुट कार्ड, नेटवर्क कार्ड होते हैं जिनका उपयोग सूचना के इनपुट/आउटपुट के लिए किया जाता है।

सामान बाँधना

पाक ( क्रमादेशित स्वचालित नियंत्रक) - पीएलसी+पीकेके। उनके पास डेटा प्रोसेसिंग (कई पीएलसी और पीसी) के लिए एक वितरित नेटवर्क संरचना है।

· विशिष्ट नियंत्रक

विशिष्ट नियंत्रक स्वतंत्र रूप से प्रोग्राम करने योग्य स्वचालन उपकरण नहीं हैं, बल्कि मानक कार्यक्रमों का उपयोग करते हैं जिनमें केवल कुछ गुणांक बदले जा सकते हैं (पीआईडी ​​नियंत्रक पैरामीटर, एक्चुएटर चलने का समय, देरी, आदि)। ऐसे नियंत्रक पहले से ही उन्मुख होते हैं ज्ञात प्रणालीविनियमन (वेंटिलेशन, हीटिंग, गर्म पानी की आपूर्ति)। नई सहस्राब्दी की शुरुआत में, स्वचालन के ये तकनीकी साधन व्यापक हो गए।

एडीएसपी और पीकेके की एक विशेषता मानक प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग है: सी, सी ++, असेंबलर, पास्कल, क्योंकि वे एक पीसी पर बनाए गए हैं। स्वचालन उपकरण की यह सुविधा लाभ और हानि दोनों है।

लाभ यह है कि मानक प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग करके आप अधिक जटिल और लिख सकते हैं लचीला एल्गोरिदम. नुकसान यह है कि उनके साथ काम करने के लिए आपको ड्राइवर बनाने और प्रोग्रामिंग भाषा का उपयोग करने की आवश्यकता है, जो अधिक जटिल है। पीएलसी और पीएसी का लाभ इंजीनियरिंग प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग है जो आईईसी 61131-3 द्वारा मानकीकृत हैं। ये भाषाएँ किसी प्रोग्रामर के लिए नहीं, बल्कि एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

सूचना परिवर्तन का सिद्धांत

प्रबंधन सिद्धांत सूचना परिवर्तन के सिद्धांत पर आधारित हैं।

कन्वर्टर्स ऐसे उपकरण हैं जिनका उपयोग एक भौतिक प्रकृति की मात्राओं को दूसरे में और इसके विपरीत परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

सेंसर ऐसे उपकरण हैं जो कोड के आधार पर एक अलग सिग्नल उत्पन्न करते हैं तकनीकी प्रक्रियाया सूचना के संपर्क में आना।

इसे परिवर्तित करने की जानकारी एवं विधियाँ

जानकारी में निम्नलिखित होना चाहिए गुण:

1. जानकारी अपनाई गई कोडिंग प्रणाली या उसकी प्रस्तुति के अनुसार समझने योग्य होनी चाहिए।

2. सूचना प्रसारण चैनल शोर-रोधी होने चाहिए और गलत सूचना के प्रवेश को रोकना चाहिए।

3. सूचना प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक होनी चाहिए।

4. सूचना भंडारण के लिए सुविधाजनक होनी चाहिए।

सूचना प्रसारित करने के लिए संचार चैनलों का उपयोग किया जाता है, जो कृत्रिम, प्राकृतिक या मिश्रित हो सकते हैं।

चावल। 3. संचार चैनल

हम थोड़ी देर बाद संचार चैनलों के बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे।

सूचना उत्पन्न करने और प्राथमिक प्रसंस्करण के साधनों में यांत्रिक (छिद्रण) या चुंबकीय तरीकों से कार्ड, टेप या अन्य सूचना वाहक पर डेटा लागू करने के लिए कीबोर्ड डिवाइस शामिल हैं; संचित जानकारी को बाद के प्रसंस्करण या पुनरुत्पादन के लिए स्थानांतरित किया जाता है। कीबोर्ड डिवाइस, पंचिंग या चुंबकीय ब्लॉक और ट्रांसमीटर का उपयोग स्थानीय और सिस्टम उद्देश्यों के लिए उत्पादन रिकॉर्डर बनाने के लिए किया जाता है, जो कार्यशालाओं, गोदामों और उत्पादन के अन्य स्थानों में प्राथमिक जानकारी उत्पन्न करते हैं।

सेंसर (प्राथमिक ट्रांसड्यूसर) का उपयोग स्वचालित रूप से जानकारी निकालने के लिए किया जाता है। ऑपरेटिंग सिद्धांतों के संदर्भ में वे बहुत विविध उपकरण हैं जो तकनीकी प्रक्रियाओं के नियंत्रित मापदंडों में परिवर्तन को समझते हैं। आधुनिक माप तकनीक सीधे 300 से अधिक विभिन्न भौतिक, रासायनिक और अन्य मात्राओं का मूल्यांकन कर सकती है, लेकिन इसके लिए कई नए क्षेत्रों में स्वचालन की आवश्यकता होती है मानवीय गतिविधिकभी-कभी यह पर्याप्त नहीं होता. संवेदनशील तत्वों को एकीकृत करके जीपीएस में सेंसर की सीमा का आर्थिक रूप से व्यवहार्य विस्तार हासिल किया जाता है। संवेदनशील तत्व जो दबाव, बल, वजन, गति, त्वरण, ध्वनि, प्रकाश, थर्मल और रेडियोधर्मी विकिरण पर प्रतिक्रिया करते हैं, उपकरण की लोडिंग और उसके ऑपरेटिंग मोड, प्रसंस्करण की गुणवत्ता, उत्पादों की रिहाई के लिए लेखांकन को नियंत्रित करने के लिए सेंसर में उपयोग किए जाते हैं। कन्वेयर, स्टॉक और सामग्री, वर्कपीस, उपकरण आदि की खपत पर उनके आंदोलनों की निगरानी करना। इन सभी सेंसर के आउटपुट सिग्नल मानक विद्युत या वायवीय सिग्नल में परिवर्तित हो जाते हैं, जो अन्य उपकरणों द्वारा प्रसारित होते हैं।

सूचना प्रसारित करने वाले उपकरणों में प्रसारण के लिए सुविधाजनक ऊर्जा के रूपों में सिग्नल कन्वर्टर्स, लंबी दूरी पर संचार चैनलों के माध्यम से सिग्नल प्रसारित करने के लिए टेलीमैकेनिक्स उपकरण, उन स्थानों पर सिग्नल वितरित करने के लिए स्विच शामिल हैं जहां सूचना संसाधित या प्रस्तुत की जाती है। ये उपकरण सूचना के सभी परिधीय स्रोतों (कीबोर्ड डिवाइस, सेंसर) को नियंत्रण प्रणाली के केंद्रीय भाग से जोड़ते हैं। उनका उद्देश्य है कुशल उपयोगसंचार चैनल, वायर्ड और वायरलेस लाइनों पर ट्रांसमिशन के दौरान सिग्नल विरूपण और संभावित हस्तक्षेप के प्रभाव को समाप्त करते हैं।

तार्किक और गणितीय सूचना प्रसंस्करण के लिए उपकरणों में कार्यात्मक कनवर्टर्स शामिल होते हैं जो सूचना संकेतों की प्रकृति, आकार या संयोजन को बदलते हैं, साथ ही कानूनों और नियंत्रण (विनियमन) मोड को लागू करने के लिए दिए गए एल्गोरिदम (कंप्यूटर सहित) के अनुसार जानकारी संसाधित करने के लिए उपकरण भी शामिल होते हैं।

नियंत्रण प्रणाली के अन्य भागों के साथ संचार के लिए कंप्यूटर सूचना इनपुट और आउटपुट उपकरणों के साथ-साथ स्रोत डेटा, मध्यवर्ती और के अस्थायी भंडारण के लिए भंडारण उपकरणों से लैस हैं। अंतिम परिणामगणना, आदि (डेटा इनपुट देखें। डेटा आउटपुट, स्टोरेज डिवाइस)।

जानकारी प्रस्तुत करने वाले उपकरण मानव ऑपरेटर को उत्पादन प्रक्रियाओं की स्थिति दिखाते हैं और उसे रिकॉर्ड करते हैं सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर. ऐसे उपकरण हैं सिग्नल बोर्ड, बोर्ड या नियंत्रण पैनल पर दृश्य प्रतीकों के साथ स्मरणीय आरेख, द्वितीयक सूचक और डिजिटल संकेत और रिकॉर्डिंग उपकरण, कैथोड रे ट्यूब, अल्फाबेटिक और डिजिटल टाइपराइटर।

नियंत्रण क्रियाएं उत्पन्न करने के लिए उपकरण कमजोर सूचना संकेतों को आवश्यक आकार के अधिक शक्तिशाली ऊर्जा दालों में परिवर्तित करते हैं, जो सुरक्षा, विनियमन या नियंत्रण एक्चुएटर्स को सक्रिय करने के लिए आवश्यक हैं।

सुरक्षा उच्च गुणवत्ताउत्पाद उत्पादन के सभी मुख्य चरणों में नियंत्रण के स्वचालन से जुड़ा है। व्यक्तिपरक मानवीय आकलन को केंद्रीय बिंदुओं से जुड़े स्वचालित माप स्टेशनों से वस्तुनिष्ठ संकेतकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जहां दोषों का स्रोत निर्धारित किया जाता है और जहां से सहनशीलता के बाहर विचलन को रोकने के लिए आदेश भेजे जाते हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन और नियंत्रित मापदंडों की एक महत्वपूर्ण संख्या के कारण रेडियो-तकनीकी और रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के उत्पादन में कंप्यूटर का उपयोग करके स्वचालित नियंत्रण का विशेष महत्व है। विश्वसनीयता के लिए तैयार उत्पादों के अंतिम परीक्षण भी कम महत्वपूर्ण नहीं हैं (विश्वसनीयता देखें)। तकनीकी उपकरण). कार्यात्मक, शक्ति, जलवायु, ऊर्जा और विशेष परीक्षणों के लिए स्वचालित स्टैंड आपको तकनीकी और त्वरित रूप से और समान रूप से जांच करने की अनुमति देते हैं आर्थिक विशेषताएँउत्पाद (उत्पाद)।

सक्रिय करने वाले उपकरणों में शुरुआती उपकरण, सक्रिय करने वाले हाइड्रोलिक, वायवीय या विद्युत तंत्र (सर्वोमोटर्स) और नियामक निकाय शामिल होते हैं जो सीधे स्वचालित प्रक्रिया पर कार्य करते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि उनके संचालन से अनावश्यक ऊर्जा हानि न हो और प्रक्रिया की दक्षता कम न हो। इसलिए, उदाहरण के लिए, थ्रॉटलिंग, जिसका उपयोग आमतौर पर पाइपलाइनों में हाइड्रोलिक प्रतिरोध को बढ़ाने के आधार पर भाप और तरल पदार्थ के प्रवाह को विनियमित करने के लिए किया जाता है, को प्रवाह-निर्माण मशीनों या प्रवाह की गति को बदलने के अन्य अधिक उन्नत तरीकों पर कार्य करके प्रतिस्थापित किया जाता है। बिना दबाव खोए. इलेक्ट्रिक ड्राइव का किफायती और विश्वसनीय नियंत्रण बहुत महत्वपूर्ण है प्रत्यावर्ती धारा, इलेक्ट्रिक मोटरों को नियंत्रित करने के लिए गियरलेस इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स, संपर्क रहित गिट्टी का उपयोग।

जीएसपी में कार्यान्वित कुछ कार्य करने वाले स्वतंत्र ब्लॉकों से युक्त इकाइयों के रूप में निगरानी, ​​विनियमन और नियंत्रण के लिए उपकरणों के निर्माण के विचार ने इसे संभव बनाया विभिन्न संयोजनएक ही साधन का उपयोग करके विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त करने के लिए इन ब्लॉकों का उपयोग करना। इनपुट और आउटपुट सिग्नल का एकीकरण विभिन्न कार्यों वाले ब्लॉकों के संयोजन और उनकी विनिमेयता को सुनिश्चित करता है।

जीएसपी में वायवीय, हाइड्रोलिक और शामिल हैं बिजली का सामानऔर उपकरण. सबसे बड़ी बहुमुखी प्रतिभा है बिजली का सामान, सूचना प्राप्त करने, प्रसारित करने और पुन: प्रस्तुत करने के लिए अभिप्रेत है।

औद्योगिक वायवीय स्वचालन तत्वों (यूएसईपीपीए) की एक सार्वभौमिक प्रणाली के उपयोग ने वायवीय उपकरणों के विकास को मुख्य रूप से मानक इकाइयों और भागों से कम संख्या में कनेक्शन के साथ इकट्ठा करना संभव बना दिया। कई आग और विस्फोट खतरनाक उद्योगों में नियंत्रण और विनियमन के लिए वायवीय उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जीएसपी हाइड्रोलिक उपकरणों को भी ब्लॉकों से इकट्ठा किया जाता है। हाइड्रोलिक उपकरणऔर उपकरण नियंत्रण उपकरण जिन्हें महत्वपूर्ण प्रयास और उच्च परिशुद्धता के साथ नियंत्रण तत्वों को स्थानांतरित करने के लिए उच्च गति की आवश्यकता होती है, जो मशीन टूल्स और स्वचालित लाइनों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

जीएसपी सुविधाओं को सबसे तर्कसंगत रूप से व्यवस्थित करने और उनके उत्पादन की दक्षता बढ़ाने के साथ-साथ स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के डिजाइन और कॉन्फ़िगरेशन को सरल बनाने के लिए, विकास के दौरान जीएसपी उपकरणों को समग्र परिसरों में जोड़ा जाता है। समग्र कॉम्प्लेक्स, इनपुट-आउटपुट मापदंडों के मानकीकरण और उपकरणों के ब्लॉक डिजाइन के लिए धन्यवाद, सबसे सुविधाजनक, विश्वसनीय और आर्थिक रूप से स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में विभिन्न तकनीकी साधनों को जोड़ते हैं और सामान्य प्रयोजन स्वचालन इकाइयों से विभिन्न प्रकार के विशेष प्रतिष्ठानों की असेंबली की अनुमति देते हैं।

विश्लेषणात्मक उपकरणों का लक्षित एकत्रीकरण, परीक्षण मशीनें, एकीकृत माप, कंप्यूटिंग और कार्यालय उपकरण के साथ बड़े पैमाने पर खुराक तंत्र इस उपकरण के बुनियादी डिजाइन और उनके उत्पादन के लिए कारखानों की विशेषज्ञता के निर्माण की सुविधा और तेजी लाता है।

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

राज्य शिक्षण संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

"ओम्स्क राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय"

वी.एन. गुडिनोव, ए.पी. कोर्नीचुक

तकनीकी स्वचालन उपकरण
लेक्चर नोट्स

ओम्स्क 2006
यूडीसी 681.5.08(075)

बीबीके 973.26-04ya73

जी
समीक्षक:
एन.एस. गैल्डिन, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, पीटीटीएम और जी विभाग के प्रोफेसर, सिबाडी,

वी.वी. ज़खारोव, ZAO NOMBUS के स्वचालन विभाग के प्रमुख।
गुडिनोव वी.एन., कोर्नीचुक ए.पी.

जी स्वचालन के तकनीकी साधन: व्याख्यान नोट्स। - ओम्स्क: ओम्स्क स्टेट टेक्निकल यूनिवर्सिटी पब्लिशिंग हाउस, 2006। - 52 पी।
व्याख्यान नोट्स आधुनिक तकनीकी और सॉफ्टवेयर-हार्डवेयर स्वचालन उपकरण (टीएसए) और सॉफ्टवेयर-हार्डवेयर कॉम्प्लेक्स (एसटीसी), उनके निर्माण के सिद्धांतों, वर्गीकरण, संरचना, उद्देश्य, विशेषताओं और विभिन्न स्वचालित नियंत्रण और विनियमन में आवेदन की विशेषताओं के बारे में बुनियादी जानकारी प्रदान करते हैं। तकनीकी प्रक्रियाओं की प्रणाली (एपीसीएस)।

व्याख्यान नोट्स विशेष 220301 में पूर्णकालिक, शाम, पत्राचार और दूरस्थ शिक्षा के छात्रों के लिए हैं - "तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन का स्वचालन।"
ओम्स्क राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय के संपादकीय और प्रकाशन परिषद के निर्णय द्वारा प्रकाशित।
यूडीसी 681.5.08(075)

बीबीके 973.26-04ya73

© वी.एन. गुडिनोव, ए.पी. कोर्नीचुक 2006

© ओम्स्क राज्य

तकनीकी विश्वविद्यालय, 2006

1. तकनीकी स्वचालन उपकरणों के बारे में सामान्य जानकारी

बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ
पाठ्यक्रम "तकनीकी स्वचालन उपकरण" (टीएसए) का उद्देश्य स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के मौलिक आधार का अध्ययन करना है। सबसे पहले, हम बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ प्रस्तुत करते हैं।

तत्व(डिवाइस) - एक संरचनात्मक रूप से पूर्ण तकनीकी उत्पाद जिसे स्वचालन प्रणालियों (माप, सिग्नल ट्रांसमिशन, सूचना भंडारण, प्रसंस्करण, नियंत्रण आदेशों की पीढ़ी, आदि) में कुछ कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (एसीएस)- तकनीकी उपकरणों और सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर का एक सेट जो एक निश्चित नियंत्रण कानून (एल्गोरिदम) को लागू करने के लिए एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।

स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली (एपीसीएस)- एक तकनीकी नियंत्रण वस्तु पर नियंत्रण क्रियाओं को विकसित करने और कार्यान्वित करने के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली और एक मानव-मशीन प्रणाली है जो स्वीकृत मानदंडों (तकनीकी, तकनीकी, आर्थिक) के अनुसार इस तकनीकी वस्तु को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक जानकारी का स्वचालित संग्रह और प्रसंस्करण प्रदान करती है।

तकनीकी नियंत्रण वस्तु (टीओयू) -प्रासंगिक निर्देशों और विनियमों के अनुसार तकनीकी उपकरणों का एक सेट और उस पर कार्यान्वित तकनीकी प्रक्रिया।

आधुनिक स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली बनाते समय, वैश्विक एकीकरण और एकीकरण देखा जाता है तकनीकी समाधान. आधुनिक स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की मुख्य आवश्यकता सिस्टम का खुलापन है, जब उपयोग किए गए डेटा प्रारूप और प्रक्रियात्मक इंटरफ़ेस को इसके लिए परिभाषित और वर्णित किया जाता है, जो "बाहरी" स्वतंत्र रूप से विकसित उपकरणों और उपकरणों को इससे जोड़ने की अनुमति देता है। पीछे पिछले साल काटीसीए बाजार में काफी बदलाव आया है, कई घरेलू उद्यम बनाए गए हैं जो स्वचालन उपकरण और सिस्टम का उत्पादन करते हैं, और सिस्टम इंटीग्रेटर्स दिखाई दिए हैं। 90 के दशक की शुरुआत से, टीसीए के प्रमुख विदेशी निर्माताओं ने बिक्री कार्यालयों, शाखाओं, संयुक्त उद्यमों और डीलर फर्मों के माध्यम से सीआईएस देशों में अपने उत्पादों को व्यापक रूप से पेश करना शुरू कर दिया।

आधुनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी के लिए बाजार के गहन विकास और तीव्र गतिशीलता के लिए टीसीए की वर्तमान स्थिति को दर्शाने वाले साहित्य के उद्भव की आवश्यकता है। वर्तमान में, घरेलू और विदेशी कंपनियों के स्वचालन उपकरणों के बारे में नवीनतम जानकारी बिखरी हुई है और मुख्य रूप से समय-समय पर या वैश्विक इंटरनेट पर विनिर्माण कंपनियों की वेबसाइटों या विशेष पर प्रस्तुत की जाती है। सूचना पोर्टल, जैसे www.asutp.ru, www.mka.ru, www.industrialauto.ru। इस व्याख्यान नोट्स का उद्देश्य टीएसए के तत्वों और औद्योगिक परिसरों के बारे में सामग्री की एक व्यवस्थित प्रस्तुति है। सार "तकनीकी स्वचालन उपकरण" अनुशासन का अध्ययन करने वाले विशेष "तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन के स्वचालन" के छात्रों के लिए है।

1.1. एसीएस में कार्यात्मक उद्देश्य के आधार पर टीएसए का वर्गीकरण

GOST 12997-84 के अनुसार, संपूर्ण TSA कॉम्प्लेक्स, ACS में उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार, निम्नलिखित सात समूहों में विभाजित है (चित्र 1)।

चावल। 1. एसीएस में कार्यात्मक उद्देश्य द्वारा टीएसए का वर्गीकरण:

सीएस - नियंत्रण प्रणाली; ओयू - नियंत्रण वस्तु; सीएस - संचार चैनल;

मेमोरी - मास्टर डिवाइस; यूपीआई - सूचना प्रसंस्करण उपकरण;

यूएसपीयू - उपकरणों को प्रवर्धित और परिवर्तित करना; यूआईओ - सूचना प्रदर्शन उपकरण; आईएम - एक्चुएटर्स; आरओ - कार्य निकाय; केयू - नियंत्रण उपकरण; डी - सेंसर; वीपी - सेकेंडरी कन्वर्टर्स

1.2. टीसीए विकास के रुझान
1. टीसीए कार्यक्षमता में वृद्धि:

- नियंत्रण फ़ंक्शन में (सरलतम स्टार्ट/स्टॉप और स्वचालित रिवर्स से चक्रीय और संख्यात्मक कार्यक्रम और अनुकूली नियंत्रण तक);

- अलार्म फ़ंक्शन में (सरल प्रकाश बल्ब से लेकर टेक्स्ट और ग्राफिक डिस्प्ले तक);

- डायग्नोस्टिक फ़ंक्शन में (ओपन सर्किट इंडिकेशन से लेकर संपूर्ण ऑटोमेशन सिस्टम के सॉफ़्टवेयर परीक्षण तक);

- अन्य प्रणालियों के साथ संचार के कार्य में (वायर्ड संचार से नेटवर्क औद्योगिक सुविधाओं तक)।

2. तत्व आधार की जटिलता का अर्थ है रिले संपर्क सर्किट से संक्रमण संपर्क रहित सर्किटअर्धचालक पर व्यक्तिगत तत्व, और उनसे एकीकरण की बढ़ती डिग्री के एकीकृत सर्किट (छवि 2)।

चावल। 2. इलेक्ट्रिक वाहनों के विकास के चरण
3. कठोर (हार्डवेयर, सर्किट) संरचनाओं से लचीली (पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य, पुन: प्रोग्राम करने योग्य) संरचनाओं में संक्रमण।

4. मैनुअल (सहज) टीसीए डिज़ाइन विधियों से मशीन, वैज्ञानिक रूप से आधारित कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) सिस्टम में संक्रमण।

1.3. टीसीए इमेजिंग तरीके
इस पाठ्यक्रम के अध्ययन की प्रक्रिया में, टीसीए और उनके घटकों को चित्रित करने और प्रस्तुत करने के विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जा सकता है। सबसे अधिक इस्तेमाल निम्नलिखित हैं:

1. रचनात्मक विधि(चित्र 7-13) में तकनीकी चित्र, लेआउट के रूप में मैकेनिकल इंजीनियरिंग ड्राइंग विधियों का उपयोग करके उपकरणों और उपकरणों को चित्रित करना शामिल है। सामान्य प्रकार, प्रक्षेपण (एक्सोनोमेट्रिक वाले सहित), अनुभाग, कट, आदि। .

2. सर्किट विधि(चित्र 14.16-21.23) GOST ESKD के अनुसार, आरेखों द्वारा TCA का प्रतिनिधित्व मानता है विभिन्न प्रकार के(विद्युत, वायवीय, हाइड्रोलिक, गतिक) और प्रकार (संरचनात्मक, कार्यात्मक, मौलिक, स्थापना, आदि)।

3. गणित का मॉडलसॉफ्टवेयर-कार्यान्वित टीएसए के लिए अधिक बार उपयोग किया जाता है और इसे इसके द्वारा दर्शाया जा सकता है:

- विशिष्ट गतिशील लिंक के स्थानांतरण कार्य;

- चल रही प्रक्रियाओं के विभेदक समीकरण;

- आउटपुट और संक्रमण को नियंत्रित करने के लिए तार्किक कार्य;

- राज्य ग्राफ़, साइक्लोग्राम, समय आरेख (चित्र 14, 28);

- कार्यशील एल्गोरिदम के ब्लॉक आरेख (चित्र 40), आदि।
1.4. टीसीए निर्माण के बुनियादी सिद्धांत
आधुनिक स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के निर्माण के लिए विभिन्न प्रकार के उपकरणों और तत्वों की आवश्यकता होती है। स्वचालन उपकरणों के लिए ऐसी विभिन्न गुणवत्ता और जटिलता की नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकताओं को उनके व्यक्तिगत विकास और उत्पादन से संतुष्ट करने से स्वचालन की समस्या बहुत बड़ी हो जाएगी, और उपकरणों और स्वचालन उपकरणों की सीमा लगभग असीमित हो जाएगी।

50 के दशक के अंत में, यूएसएसआर ने एक एकीकृत बनाने की समस्या तैयार की राज्य व्यवस्थाऔद्योगिक उपकरण और स्वचालन सुविधाएं (जीएसपी)- उपकरणों और उपकरणों के एक तर्कसंगत रूप से संगठित सेट का प्रतिनिधित्व करना जो टाइपिंग, एकीकरण, एकत्रीकरण के सिद्धांतों को पूरा करता है, और विभिन्न उद्योगों में तकनीकी प्रक्रियाओं को मापने, निगरानी, ​​​​विनियमित करने और प्रबंधित करने के लिए स्वचालित सिस्टम के निर्माण के लिए अभिप्रेत है। और 70 के दशक से, जीएसपी ने मानव गतिविधि के गैर-औद्योगिक क्षेत्रों को भी कवर किया है, जैसे वैज्ञानिक अनुसंधान, परीक्षण, चिकित्सा, आदि।

टाइपिंग- यह किसी भी दृष्टिकोण से सर्वोत्तम नमूनों की एक छोटी संख्या के लिए चयनित प्रकारों, मशीनों, उपकरणों, उपकरणों के डिजाइन की एक उचित कमी है, जिनमें महत्वपूर्ण गुणात्मक विशेषताएं हैं। टाइपिंग प्रक्रिया के दौरान, मानक डिज़ाइन विकसित और स्थापित किए जाते हैं, जिनमें आशाजनक उत्पादों सहित कई उत्पादों के लिए सामान्य बुनियादी तत्व और पैरामीटर शामिल होते हैं। टंकण प्रक्रिया, वास्तविक प्रतिबंधों को ध्यान में रखते हुए, कुछ प्रारंभिक, दिए गए तत्वों के सेट को सीमित संख्या में प्रकारों में वर्गीकृत करने के समान है।

एकीकरण- यह विभिन्न प्रकार के उत्पादों और उनके उत्पादन के साधनों को मानक आकार, ब्रांड, आकार, गुणों के तर्कसंगत न्यूनतम तक कम करना है। यह मुख्य मापदंडों में एकरूपता लाता है मानक समाधानटीसीए एक ही उद्देश्य के साधनों की अनुचित विविधता और उनके भागों की विविधता को भी समाप्त करता है। उपकरण, उनके ब्लॉक और मॉड्यूल, उनके कार्यात्मक उद्देश्य में समान या भिन्न, लेकिन एक मूल डिजाइन से प्राप्त, एक एकीकृत श्रृंखला बनाते हैं।

एकत्रीकरणकई जटिल समस्या-उन्मुख प्रणालियों और परिसरों के निर्माण के लिए मानक एकीकृत मॉड्यूल, ब्लॉक, उपकरणों और एकीकृत मानक संरचनाओं (यूटीसी) की एक सीमित श्रृंखला का विकास और उपयोग है। एकत्रीकरण आपको एक ही उद्देश्य के लिए टीएसए का उत्पादन करने के लिए, एक ही आधार पर उत्पादों के विभिन्न संशोधन बनाने की अनुमति देता है, लेकिन विभिन्न तकनीकी विशेषताओं के साथ।

एकत्रीकरण के सिद्धांत का व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी की कई शाखाओं में उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, मैकेनिकल इंजीनियरिंग में मॉड्यूलर मशीनें और मॉड्यूलर औद्योगिक रोबोट, नियंत्रण प्रणालियों में आईबीएम-संगत कंप्यूटर और सूचना प्रसंस्करण के स्वचालन, आदि)।

2. राज्य औद्योगिक उपकरण प्रणाली

और स्वचालन का अर्थ है

जीएसपी एक जटिल विकासशील प्रणाली है जिसमें कई उपप्रणालियाँ शामिल हैं जिन्हें विभिन्न पदों से देखा और वर्गीकृत किया जा सकता है। आइए जीएसपी के तकनीकी साधनों की कार्यात्मक-पदानुक्रमित और रचनात्मक-तकनीकी संरचना पर विचार करें।
2.1. एसएचजी की कार्यात्मक-पदानुक्रमित संरचना

चावल। 3. एसएचजी का पदानुक्रम
औद्योगिक उद्यमों के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के निर्माण के लिए आधुनिक संरचनाओं की विशिष्ट विशेषताएं हैं: कंप्यूटिंग उपकरणों की पैठ और प्रबंधन के सभी स्तरों पर नेटवर्क प्रौद्योगिकियों की शुरूआत।

विश्व अभ्यास में, एकीकृत उत्पादन स्वचालन के विशेषज्ञ भी प्रबंधन के पांच स्तरों में अंतर करते हैं आधुनिक उद्यम(चित्र 4), जो एसएचजी की उपरोक्त पदानुक्रमित संरचना से पूरी तरह मेल खाता है।

स्तर पर इआर.पी.- एंटरप्राइज रिसोर्स प्लानिंग (उद्यम संसाधन योजना) वित्तीय और आर्थिक संकेतकों की गणना और विश्लेषण करती है, और रणनीतिक प्रशासनिक और रसद समस्याओं का समाधान करती है।

स्तर पर एमईएस- विनिर्माण निष्पादन प्रणाली (उत्पादन निष्पादन प्रणाली) - उत्पाद गुणवत्ता प्रबंधन, तकनीकी प्रक्रिया के संचालन के अनुक्रम की योजना और नियंत्रण, तकनीकी प्रक्रिया के ढांचे के भीतर उत्पादन और मानव संसाधनों का प्रबंधन, उत्पादन उपकरणों के रखरखाव के कार्य।

ये दो स्तर स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (स्वचालित उद्यम प्रबंधन प्रणाली) के कार्यों और उन तकनीकी साधनों से संबंधित हैं जिनके द्वारा इन कार्यों को कार्यान्वित किया जाता है - ये कार्यालय व्यक्तिगत कंप्यूटर (पीसी) और मुख्य विशेषज्ञों की सेवाओं में उन पर आधारित वर्कस्टेशन हैं। उद्यम.


चावल। 4. आधुनिक उत्पादन प्रबंधन का पिरामिड।
अगले तीन स्तरों पर, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली (स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली) के वर्ग से संबंधित समस्याओं का समाधान किया जाता है।

स्काडा- पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (डेटा संग्रह और पर्यवेक्षी (प्रेषक) नियंत्रण प्रणाली) सामरिक परिचालन प्रबंधन का एक स्तर है जिस पर अनुकूलन, निदान, अनुकूलन आदि की समस्याओं का समाधान किया जाता है।

नियंत्रण- स्तर- प्रत्यक्ष (स्थानीय) नियंत्रण का स्तर, जिसे ऐसे टीसीए पर लागू किया जाता है: सॉफ्टवेयर - ऑपरेटर पैनल (रिमोट), पीएलसी - प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक, यूएसओ - ऑब्जेक्ट के साथ संचार उपकरण।

एचएमआई- मानव-मशीन इंटरफ़ेस (मानव-मशीन संचार) - तकनीकी प्रक्रिया की प्रगति की कल्पना करता है (जानकारी प्रदर्शित करता है)।

इनपुट/ उत्पादन- नियंत्रण ऑब्जेक्ट के इनपुट/आउटपुट हैं

विशिष्ट के सेंसर और एक्चुएटर (एस/एएम)। तकनीकी स्थापनाएँऔर काम करने वाली मशीनें।

2.2. जीएसपी की संरचनात्मक और तकनीकी संरचना


चावल। 5. एसएचजी संरचना
यूकेटीएस(तकनीकी साधनों का एकीकृत सेट) – यह एक संग्रह है अलग - अलग प्रकार तकनीकी उत्पाद, प्रदर्शन करने के लिए डिज़ाइन किया गया विभिन्न कार्य, लेकिन समान संचालन सिद्धांत और समान संरचनात्मक तत्वों के आधार पर बनाया गया है।

अधिनियमों(तकनीकी साधनों का समग्र परिसर) – यह एक संग्रह है विभिन्न प्रकार केतकनीकी उत्पाद और उपकरण उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार परस्पर जुड़े हुए हैं, डिज़ाइन, बिजली आपूर्ति का प्रकार, इनपुट/आउटपुट सिग्नल का स्तर, ब्लॉक-मॉड्यूलर सिद्धांत के अनुसार एकीकृत डिजाइन, सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर के आधार पर बनाया गया। प्रसिद्ध घरेलू यूकेटीएस और एसीटीएस के उदाहरण तालिका में दिए गए हैं। 1.

पीटीके (सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर कॉम्प्लेक्स ) – यह माइक्रोप्रोसेसर ऑटोमेशन टूल्स (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर, स्थानीय रेगुलेटर, ऑब्जेक्ट के साथ संचार उपकरण), ऑपरेटरों और सर्वर के डिस्प्ले पैनल, सूचीबद्ध घटकों को आपस में जोड़ने वाले औद्योगिक नेटवर्क, साथ ही औद्योगिक नेटवर्क का एक सेट है। सॉफ़्टवेयरये सभी घटक, विभिन्न उद्योगों में वितरित स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आधुनिक घरेलू और विदेशी हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर सिस्टम के उदाहरण तालिका में दिए गए हैं। 2.

तकनीकी साधनों के विशिष्ट परिसरों में उपकरणों और उपकरणों के सैकड़ों और हजारों विभिन्न प्रकार, आकार, संशोधन और डिजाइन शामिल हैं।

उत्पाद का प्रकार- यह तकनीकी उत्पादों का एक सेट है जो कार्यक्षमता में समान हैं, एक ही ऑपरेटिंग सिद्धांत है, और मुख्य पैरामीटर का समान नामकरण है।

मानक आकार- एक ही प्रकार के उत्पाद, लेकिन मुख्य पैरामीटर के अपने विशिष्ट मान होते हैं।

परिवर्तनएक ही प्रकार के उत्पादों का एक संग्रह है जिसमें कुछ डिज़ाइन विशेषताएं होती हैं।

कार्यान्वयन- डिज़ाइन सुविधाएँ जो प्रदर्शन विशेषताओं को प्रभावित करती हैं।

टीसीए कॉम्प्लेक्स तालिका 1