उपकरणों और स्वचालन उपकरणों पर व्याख्यान। तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन का स्वचालन। उत्पादन स्वचालन प्रौद्योगिकियाँ। और स्वचालन उपकरण

"स्वचालन वस्तु" की परिभाषाओं में विभिन्न प्रकार शामिल हैं तकनीकी वस्तुएं(धातुकर्म भट्टियां, परिवहन, विभिन्न मशीनें और अन्य तकनीकी उपकरण), साथ ही उत्पादन प्रक्रियाएं जो नियंत्रण प्रणाली के साथ उनकी बातचीत में तकनीकी इकाइयों, प्रतिष्ठानों या मशीनों के एक या पूरे परिसर द्वारा की जा सकती हैं। मानव विकास के इस चरण में, स्वचालन को सभी क्षेत्रों में सक्रिय रूप से पेश किया जा रहा है मानव जीवन, .

स्वचालन प्रणालियों का निरंतर सुधार और कार्यान्वयन बिल्कुल परस्पर जुड़ी हुई प्रक्रियाएँ हैं। एक ओर, विभिन्न उद्योगों को आधुनिक बनाने के लिए मशीनीकरण और स्वचालन प्रणालियों को पहले से संचालित तंत्रों में विकसित और कार्यान्वित करना आवश्यक है, और दूसरी ओर, एक पूरी तरह से नई तकनीक बनाते समय, इसके प्रभावी स्वचालन के तरीके प्रदान करना आवश्यक है।

उनके पदानुक्रम के अनुसार, स्वचालन तकनीकी साधनों को दो वर्गों में वर्गीकृत किया गया है:

• एसीएस के स्वचालित (स्वचालित) विनियमन और एसीएस के नियंत्रण के लिए सिस्टम;
• स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों और स्व-चालित बंदूकों के उपकरण, तत्व और उपप्रणालियाँ;

दोनों प्रणालियों का सामान्य कार्यात्मक भाग विनियमन (नियंत्रण) का उद्देश्य है। नियंत्रण वस्तु - सिस्टम का एक नियंत्रित भाग (एक मशीन या मशीनों का एक सेट), जिसके स्थापित ऑपरेटिंग मोड को पहले से चयनित नियंत्रण कार्य के अनुसार सिस्टम के नियंत्रण भाग द्वारा समर्थित किया जाना चाहिए।

एक नियंत्रण प्रणाली (सीएस) एक गतिशील बंद परिसर है जिसमें नियंत्रित वस्तुएं और तीन उपप्रणालियां शामिल हैं: तार्किक-कम्प्यूटेशनल, सूचना और कार्यकारी। एक सामान्य चित्र नीचे दिखाया गया है:

सूचना उपप्रणाली सूचना प्राप्त करने, प्रस्तुत करने और संचारित करने के लिए तकनीकी साधनों का एक समूह है। जिन साधनों का उद्देश्य नियंत्रण में वस्तुओं के संचालन के आंतरिक और बाह्य कारकों के बारे में प्राथमिक जानकारी प्राप्त करना और बदलना है, उनमें मापने वाले और संवेदनशील तत्व, विश्लेषक, प्राथमिक सूचना सेंसर और अन्य उपकरण शामिल हैं। इस श्रेणी में नियंत्रण प्रणाली के लिए सुविधाजनक रूप में जानकारी प्रस्तुत करने और प्रसारित करने के साधन भी शामिल हैं - रिसीवर, एन्कोडिंग/डिकोडिंग डिवाइस, ट्रांसमीटर, संचार चैनल, इत्यादि।

तर्क-कंप्यूटिंग प्रणाली – तकनीकी साधन जिनका कार्य सूचना को संसाधित करना है।

सूचना प्रसंस्करण उपकरणों का मुख्य कार्य स्व-चालित बंदूकों के निर्माण के लिए तकनीकी विशिष्टताओं में तैयार किए गए नियंत्रण कार्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक समाधान विकसित करना है। ये समाधान आमतौर पर मास्टर या नियंत्रण सिग्नल के रूप में कार्यान्वित किए जाते हैं। सूचना प्रसंस्करण के तकनीकी साधनों में माइक्रोकंट्रोलर सहित विभिन्न प्रकार के एनालॉग और डिजिटल कंप्यूटिंग उपकरण शामिल हैं।

तकनीकी साधन जिनका उपयोग नियंत्रण संकेत उत्पन्न करने और वस्तु को सीधे नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, कहलाते हैं कार्यकारी उपप्रणाली . कार्यकारी उपप्रणालियों के तकनीकी साधनों में मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक ड्राइव, साथ ही प्रकाश और तापमान नियंत्रक, इलेक्ट्रोमैग्नेट शामिल हैं हाइड्रोलिक तंत्रऔर इसी तरह।

नियंत्रण प्रणालियाँ, जिनके संचालन के दौरान, निर्णय लेने के चरणों और नियंत्रण क्रियाओं के विकास सहित, ऑपरेटर की भागीदारी से पूरी तरह अनुपस्थित होते हैं (ऑपरेटर केवल उत्पादन प्रक्रिया का निरीक्षण करता है) कहलाते हैं प्रणाली स्वत: नियंत्रणखुद चलने वाली बंदूक .

नियंत्रण प्रणालियाँ जिनमें ऑपरेटर के निर्णय लेते समय कंप्यूटर (डिजिटल, एनालॉग या हाइब्रिड) शामिल होते हैं, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ कहलाती हैं।

तकनीकी स्वचालन उपकरण

उत्पादन स्वचालन के लिए अभिप्रेत उपकरण, उपकरण और तकनीकी प्रणालियाँ (उत्पादन स्वचालन देखें)। टी.एस. एक। नियंत्रण और प्रबंधन उद्देश्यों के लिए सूचना की स्वचालित प्राप्ति, प्रसारण, परिवर्तन, तुलना और उपयोग प्रदान करें उत्पादन प्रक्रियाएं. यूएसएसआर में, तकनीकी प्रणालियों के निर्माण और उपयोग के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण। एक। (कार्यात्मक, सूचनात्मक और डिज़ाइन-तकनीकी विशेषताओं के अनुसार उनका समूहन और एकीकरण) ने सभी तकनीकी प्रणालियों को एकजुट करना संभव बना दिया। एक। औद्योगिक उपकरणों और स्वचालन उपकरणों की राज्य प्रणाली - जीएसपी के ढांचे के भीतर।

महान सोवियत विश्वकोश। - एम.: सोवियत विश्वकोश. 1969-1978 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "तकनीकी स्वचालन उपकरण" क्या है:

तकनीकी उपकरण (स्वचालन)- 13. तकनीकी उपकरण (स्वचालन) स्वचालन उपकरण जो सॉफ्टवेयर का उपयोग नहीं करता है। स्रोत: आरबी 004 98: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण नियंत्रण प्रणालियों के प्रमाणीकरण के लिए आवश्यकताएँ...

स्वचालन के तकनीकी साधन- स्वचालित उत्पादन के लिए उपकरण, उपकरण और तकनीकी प्रणालियाँ, उत्पादन की निगरानी और प्रबंधन के उद्देश्य से स्वचालित रसीद, ट्रांसमिशन, परिवर्तन, तुलना और जानकारी प्रदान करना... ... विश्वकोश शब्दकोशधातुकर्म में

I&C स्वचालन उपकरण, I&C तकनीकी सहायता- I&C प्रणाली के स्वचालन के 7 तकनीकी साधन, I&C प्रणाली का तकनीकी समर्थन, लोगों को छोड़कर I&C प्रणाली के सभी घटकों का सेट (GOST 34.003 90)। I&C सिस्टम के संचालन में उपयोग किए जाने वाले सभी तकनीकी साधनों की समग्रता (GOST 34.003 90) स्रोत ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

स्वचालन सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर उपकरण- 7. सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर ऑटोमेशन टूल्स सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर ऑटोमेशन टूल्स का एक सेट है जो नियंत्रण सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर सिस्टम बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्रोत: आरबी 004 98: प्रबंधकों के प्रमाणीकरण के लिए आवश्यकताएँ... ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

तकनीकी साधन- 3.2 स्वचालन प्रणालियों के तकनीकी साधन, तकनीकी साधनों का एक सेट (सीटीएस) उपकरणों (उत्पादों) का एक सेट जो प्राप्त करना, इनपुट, तैयारी, रूपांतरण, प्रसंस्करण, भंडारण, पंजीकरण, आउटपुट, प्रदर्शन, उपयोग और… .. प्रदान करता है। . मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

तकनीकी स्वचालन प्रणाली के साधन- 4.8 स्रोत: आरएम 4 239 91: स्वचालन प्रणाली। शर्तों पर शब्दकोश संदर्भ पुस्तक। एसएनआईपी 3.05.07 85 के लिए मैनुअल ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के तकनीकी साधन- स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली, जिसमें औद्योगिक उपकरणों और स्वचालन उपकरण (जीएसपी), समग्र माप उपकरण (एएस आईएमएस), कंप्यूटर उपकरण (एसवीटी) स्रोत: आरडी 34.35.414 91: संगठन के नियम ... की राज्य प्रणाली के उत्पाद शामिल हैं। ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

स्वचालन प्रणाली तकनीकी उपकरण- 4.8. ऑटोमेशन सिस्टम के तकनीकी उपकरण हार्डवेयर हार्डवेयर उपकरणों का एक सेट जो विभिन्न प्रकार और स्तरों के स्वचालित सिस्टम के कामकाज को सुनिश्चित करता है: डिवाइस, कार्यात्मक ब्लॉक, नियामक, एक्चुएटर, एग्रीगेट कॉम्प्लेक्स, ... ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

गोस्ट 13033-84: जीएसपी। विद्युत एनालॉग उपकरण और स्वचालन उपकरण। सामान्य तकनीकी स्थितियाँ- शब्दावली गोस्ट 13033 84: जीएसपी। विद्युत एनालॉग उपकरण और स्वचालन उपकरण। सामान्य तकनीकी स्थितियाँ मूल दस्तावेज़: 2.10. बिजली आवश्यकताएँ 2.10.1. उत्पादों को निम्नलिखित स्रोतों में से किसी एक से संचालित किया जाना चाहिए: ... ... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

तकनीकी- 19. निर्माण की उत्पादन तकनीक पर तकनीकी निर्देश और अधिष्ठापन कामरेलवे के विद्युतीकरण (बिजली आपूर्ति उपकरण) के दौरान। एम.: ऑर्गट्रांसस्ट्रॉय, 1966। स्रोत: वीएसएन 13 77: औद्योगिक संपर्क नेटवर्क स्थापित करने के निर्देश... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

पुस्तकें

• स्वचालन और नियंत्रण के तकनीकी साधन पाठ्यपुस्तक, कोलोसोव ओ., यस्युटकिन ए., प्रोकोफ़िएव एन. (संस्करण)। पाठ्यपुस्तक, अलग-अलग डिग्री तक ("विशाल" को कवर करने का दिखावा किए बिना), पेशेवर चक्र के विषयों के जटिल कार्य कार्यक्रमों के अनुसार प्रस्तुत सामग्रियों को पुष्ट और पूरक करती है...
• स्वचालन के तकनीकी साधन. अकादमिक स्नातक डिग्री के लिए पाठ्यपुस्तक, राचकोव एम.यू.. पाठ्यपुस्तक तकनीकी स्वचालन उपकरण के वर्गीकरण, उत्पादन के प्रकार के आधार पर तकनीकी उपकरण चुनने के तरीकों, साथ ही उपकरण नियंत्रण प्रणालियों पर चर्चा करती है। एक विवरण दिया गया है...

तकनीकी स्वचालन उपकरण (टीएए) को ऐसे सिस्टम बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो निर्दिष्ट तकनीकी संचालन करते हैं, जिसमें मनुष्यों को मुख्य रूप से नियंत्रण और प्रबंधन कार्य सौंपे जाते हैं।

उपयोग की गई ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, तकनीकी स्वचालन उपकरण को इसमें वर्गीकृत किया गया है: इलेक्ट्रिक, वायवीय, हाइड्रोलिकऔर संयुक्त. इलेक्ट्रॉनिक स्वचालन उपकरणों को एक अलग समूह के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि वे विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके विशेष कंप्यूटिंग और मापने के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार, तकनीकी स्वचालन उपकरण को स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के मानक आरेख के अनुसार विभाजित किया जा सकता है एक्चुएटर, एम्पलीफायरों, उपकरणों को सही करना और मापना, कन्वर्टर्स, कंप्यूटिंग और इंटरफ़ेस डिवाइस.

कार्यकारी तत्व -यह एक स्वचालित विनियमन या नियंत्रण प्रणाली में एक उपकरण है जो सिस्टम के नियामक तत्व या वस्तु पर सीधे या एक मिलान डिवाइस के माध्यम से कार्य करता है।

नियामक तत्वप्रबंधित ऑब्जेक्ट के ऑपरेटिंग मोड में परिवर्तन करता है।

यांत्रिक आउटपुट के साथ विद्युत एक्चुएटर - विद्युत मोटर- यांत्रिक शक्ति के टर्मिनल एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किया जाता है। किसी वस्तु या यांत्रिक भार द्वारा एक्चुएटर पर डाला गया प्रभाव आंतरिक, या प्राकृतिक की क्रिया के बराबर होता है, प्रतिक्रिया. इस दृष्टिकोण का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां लोड की कार्रवाई को ध्यान में रखते हुए सक्रिय तत्वों के गुणों और गतिशील विशेषताओं का विस्तृत संरचनात्मक विश्लेषण आवश्यक होता है। मैकेनिकल आउटपुट वाला एक विद्युत एक्चुएटर स्वचालित ड्राइव का एक अभिन्न अंग है।

बिजली से चलने वाली गाड़ी -यह एक विद्युत एक्चुएटर है जो नियंत्रण सिग्नल को यांत्रिक क्रिया में परिवर्तित करता है और साथ ही बाहरी ऊर्जा स्रोत के कारण इसे शक्ति में बढ़ाता है। ड्राइव में कोई विशेष मुख्य फीडबैक लिंक नहीं है और यह एक पावर एम्पलीफायर, एक इलेक्ट्रिकल एक्चुएटर, एक मैकेनिकल ट्रांसमिशन, एक पावर स्रोत और का एक संयोजन है। सहायक तत्व, कुछ कार्यात्मक कनेक्शनों द्वारा एकजुट। इलेक्ट्रिक ड्राइव की आउटपुट मात्राएँ रैखिक या कोणीय गति, कर्षण बल या टॉर्क हैं, यांत्रिक शक्तिआदि। इलेक्ट्रिक ड्राइव में नियंत्रित वस्तु को मजबूर मोड में प्रभावित करने के लिए आवश्यक उचित पावर रिजर्व होना चाहिए।

विद्युत सर्वोमैकेनिज्मएक सर्वो ड्राइव है जो अपनी शक्ति के प्रवर्धन के साथ इनपुट नियंत्रण सिग्नल को संसाधित करता है। विद्युत सर्वोमैकेनिज्म के तत्व विशेष फीडबैक तत्वों द्वारा कवर किए जाते हैं और लोड के कारण आंतरिक फीडबैक हो सकते हैं।

यांत्रिक संचरणइलेक्ट्रिक ड्राइव या सर्वोमैकेनिज्म एक्चुएटर के आंतरिक यांत्रिक प्रतिरोध को यांत्रिक भार - नियामक निकाय या नियंत्रण वस्तु के साथ समन्वयित करता है। मैकेनिकल ट्रांसमिशन में विभिन्न गियरबॉक्स, क्रैंक, लीवर तंत्र और अन्य गतिक तत्व शामिल हैं, जिनमें हाइड्रोलिक, वायवीय और चुंबकीय समर्थन वाले ट्रांसमिशन शामिल हैं।

विद्युतीय बिजली की आपूर्तिएक्चुएटर्स, डिवाइस और सर्वोमैकेनिज्म को व्यावहारिक रूप से अनंत शक्ति वाले स्रोतों में विभाजित किया गया है, उनके आंतरिक प्रतिरोध का मूल्य शून्य के करीब है, और सीमित शक्ति वाले स्रोतों में आंतरिक प्रतिरोध का मूल्य शून्य से भिन्न है।

वायवीय और हाइड्रोलिक एक्चुएटर ऐसे उपकरण हैं जो ऊर्जा वाहक के रूप में एक निश्चित दबाव के तहत क्रमशः गैस और तरल का उपयोग करते हैं। ये प्रणालियाँ अपने फायदों के कारण अन्य स्वचालन उपकरणों के बीच एक मजबूत स्थान रखती हैं, जिनमें सबसे पहले, विश्वसनीयता, यांत्रिक और विद्युत चुम्बकीय प्रभावों का प्रतिरोध, विकसित ड्राइव शक्ति का अपने वजन और आग और विस्फोट सुरक्षा का उच्च अनुपात शामिल है।

एक्चुएटर का मुख्य कार्य अपने इनपुट पर आने वाले सिग्नल को बताए गए नियंत्रण लक्ष्य के अनुसार वस्तु पर आवश्यक प्रभाव डालने के लिए पर्याप्त शक्ति स्तर तक बढ़ाना है।

एक्चुएटर चुनते समय एक महत्वपूर्ण कारक उपलब्ध ऊर्जा संसाधनों और अनुमेय अधिभार के साथ निर्दिष्ट सिस्टम गुणवत्ता संकेतक सुनिश्चित करना है।

एक्चुएटर की विशेषताओं को स्वचालित प्रक्रिया के विश्लेषण से निर्धारित किया जाना चाहिए। एक्चुएटर्स और सर्वोमैकेनिज्म की ऐसी विशेषताएं ऊर्जा, स्थैतिक, गतिशील विशेषताओं के साथ-साथ तकनीकी, आर्थिक और परिचालन विशेषताएं हैं।

एक्चुएटर ड्राइव के लिए एक अनिवार्य आवश्यकता आवश्यक गति और टॉर्क सुनिश्चित करते हुए इंजन की शक्ति को कम करना है। इससे ऊर्जा लागत कम हो जाती है। एक्चुएटर या सर्वो तंत्र चुनते समय वजन, समग्र आयाम और विश्वसनीयता पर प्रतिबंध बहुत महत्वपूर्ण कारक हैं।

स्वचालन प्रणाली के महत्वपूर्ण घटक प्रवर्धन और सुधार उपकरण हैं। स्वचालन प्रणालियों के सुधार और प्रवर्धन उपकरणों द्वारा हल किए जाने वाले सामान्य कार्य आवश्यक स्थैतिक और आवृत्ति विशेषताओं का निर्माण, प्रतिक्रिया का संश्लेषण, भार के साथ समन्वय, उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करना और उपकरणों का एकीकरण है।

प्रवर्धक उपकरणसिग्नल की शक्ति को एक्चुएटर को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक स्तर तक बढ़ाया जाता है।

परिवर्तनीय मापदंडों वाले सिस्टम के सुधारात्मक तत्वों के लिए विशेष आवश्यकताएं सुधारात्मक तत्वों की संरचना, कार्यक्रम और मापदंडों के पुनर्गठन की संभावना और आसानी हैं। एम्प्लीफायर उपकरणों को निश्चित रूप से संतुष्ट होना चाहिए तकनीकी निर्देशविशिष्ट और अधिकतम आउटपुट पावर द्वारा।

एक प्रवर्धन उपकरण की संरचना, एक नियम के रूप में, जटिल फीडबैक कनेक्शन के साथ एक मल्टीस्टेज एम्पलीफायर है, जो इसकी स्थिर, गतिशील और परिचालन विशेषताओं को बेहतर बनाने के लिए पेश की जाती है।

स्वचालन प्रणालियों में प्रयुक्त प्रवर्धन उपकरणों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1) विद्युत ऊर्जा स्रोतों के साथ विद्युत एम्पलीफायर;

2) हाइड्रोलिक और वायवीय एम्पलीफायर, मुख्य ऊर्जा वाहक के रूप में क्रमशः तरल या गैस का उपयोग करते हैं।

शक्ति स्रोत या ऊर्जा वाहक स्वचालन प्रवर्धन उपकरणों की सबसे आवश्यक विशेषताओं को निर्धारित करता है: स्थिर और गतिशील विशेषताएं, विशिष्ट और अधिकतम शक्ति, विश्वसनीयता, परिचालन और तकनीकी और आर्थिक संकेतक।

विद्युत एम्पलीफायरों में इलेक्ट्रॉनिक वैक्यूम, आयनिक, अर्धचालक, ढांकता हुआ, चुंबकीय, चुंबकीय-अर्धचालक, इलेक्ट्रिक मशीन और इलेक्ट्रोमैकेनिकल एम्पलीफायर शामिल हैं।

क्वांटम एम्पलीफायर और जनरेटर कमजोर रेडियो और अन्य संकेतों के एम्पलीफायर और कनवर्टर के रूप में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के एक विशेष उपसमूह का गठन करते हैं।

सुधारात्मक उपकरणसिस्टम की स्थिर और गतिशील विशेषताओं के लिए सुधार संकेत उत्पन्न करें।

सिस्टम में शामिल किए जाने के प्रकार के आधार पर, रैखिक सुधारात्मक उपकरणों को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: क्रमिक, समानांतर सुधारात्मक तत्व और सुधारात्मक प्रतिक्रिया। एक या दूसरे प्रकार के सुधार उपकरणों का उपयोग तकनीकी कार्यान्वयन की सुविधा और परिचालन आवश्यकताओं से निर्धारित होता है।

यदि सिग्नल, जिसका मान कार्यात्मक रूप से त्रुटि सिग्नल से संबंधित है, एक अनमॉड्यूलेटेड विद्युत सिग्नल है, तो अनुक्रमिक प्रकार के सुधारात्मक तत्वों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। नियंत्रण प्रणाली को डिजाइन करने की प्रक्रिया में अनुक्रमिक सुधार उपकरण का संश्लेषण सबसे सरल है।

त्रुटि संकेत के अभिन्न और व्युत्पन्न की शुरूआत के साथ एक जटिल नियंत्रण कानून बनाते समय समानांतर प्रकार के सुधार तत्वों का उपयोग करना सुविधाजनक होता है।

एम्पलीफायरों या एक्चुएटर्स को कवर करने वाली सुधारात्मक प्रतिक्रिया, इसके तकनीकी कार्यान्वयन की सादगी के कारण सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। इस मामले में, फीडबैक तत्व का इनपुट अपेक्षाकृत उच्च स्तरीय सिग्नल प्राप्त करता है, उदाहरण के लिए, एम्पलीफायर या मोटर के आउटपुट चरण से। सुधारात्मक फीडबैक के उपयोग से उन सिस्टम उपकरणों की गैर-रैखिकता के प्रभाव को कम करना संभव हो जाता है जो उनके द्वारा कवर किए जाते हैं; इसलिए, कुछ मामलों में नियंत्रण प्रक्रिया की गुणवत्ता में सुधार करना संभव है। सुधारात्मक फीडबैक हस्तक्षेप की उपस्थिति में कवर किए गए उपकरणों के स्थैतिक गुणांक को स्थिर करता है।

स्वचालित विनियमन और नियंत्रण प्रणालियाँ विद्युत, इलेक्ट्रोमैकेनिकल, हाइड्रोलिक और वायवीय सुधारात्मक तत्वों और उपकरणों का उपयोग करती हैं। विद्युत सुधार उपकरणों को सबसे सरलता से निष्क्रिय क्वाड्रिपोल का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, जिसमें प्रतिरोधक, कैपेसिटर और इंडक्टेंस शामिल होते हैं। जटिल विद्युत सुधार उपकरणों में इलेक्ट्रॉनिक तत्वों को अलग करना और मिलान करना भी शामिल है।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल सुधार उपकरणों में, निष्क्रिय क्वाड्रिपोल के अलावा, टैकोजेनरेटर, इम्पेलर, विभेदक और एकीकृत जाइरोस्कोप शामिल हैं। कुछ मामलों में, एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल सुधार उपकरण को ब्रिज सर्किट के रूप में कार्यान्वित किया जा सकता है, जिसकी एक भुजा में एक्चुएटर की एक इलेक्ट्रिक मोटर जुड़ी होती है।

हाइड्रोलिक और वायवीय सुधार उपकरणों में सिस्टम के मुख्य तत्वों के फीडबैक लूप में शामिल विशेष हाइड्रोलिक और वायवीय फिल्टर शामिल हो सकते हैं, या दबाव (दबाव अंतर), काम करने वाले तरल पदार्थ की प्रवाह दर, या हवा के लिए लचीले फीडबैक लूप के रूप में शामिल हो सकते हैं।

ट्यून करने योग्य मापदंडों के साथ सुधारात्मक तत्व सिस्टम अनुकूलनशीलता सुनिश्चित करते हैं। ऐसे तत्वों का कार्यान्वयन रिले और असतत उपकरणों, साथ ही कंप्यूटर का उपयोग करके किया जाता है। ऐसे तत्वों को आमतौर पर तार्किक सुधारात्मक तत्व कहा जाता है।

एक बंद नियंत्रण लूप में वास्तविक समय में काम करने वाले कंप्यूटर में व्यावहारिक रूप से असीमित कंप्यूटिंग और तार्किक क्षमताएं होती हैं। नियंत्रण कंप्यूटर का मुख्य कार्य इष्टतम नियंत्रण और कानूनों की गणना करना है जो सिस्टम के सामान्य संचालन के दौरान एक या किसी अन्य गुणवत्ता मानदंड के अनुसार व्यवहार को अनुकूलित करते हैं। नियंत्रण कंप्यूटर की उच्च गति, मुख्य कार्य के साथ, कई सहायक कार्यों को करने की अनुमति देती है, उदाहरण के लिए, एक जटिल रैखिक या गैर-रेखीय डिजिटल सुधार फ़िल्टर के कार्यान्वयन के साथ।

सिस्टम में कंप्यूटर की अनुपस्थिति में, नॉनलाइनियर सुधार उपकरणों का उपयोग करना सबसे उचित है क्योंकि उनके पास सबसे बड़ी कार्यात्मक और तार्किक क्षमताएं हैं।

विनियमन उपकरणवे एक्चुएटर्स, प्रवर्धक और सुधार करने वाले उपकरणों, कन्वर्टर्स, साथ ही कंप्यूटिंग और इंटरफ़ेस इकाइयों का एक संयोजन हैं।

नियंत्रण वस्तु के मापदंडों और इसे प्रभावित करने वाले संभावित बाहरी प्रभावों के बारे में जानकारी नियंत्रण उपकरण द्वारा प्राप्त की जाती है मापने का उपकरण. उपकरणों को मापनेसामान्य स्थिति में, उनमें संवेदनशील तत्व शामिल होते हैं जो उन मापदंडों में परिवर्तन का अनुभव करते हैं जिनके द्वारा प्रक्रिया को विनियमित या नियंत्रित किया जाता है, साथ ही अतिरिक्त कनवर्टर भी होते हैं जो अक्सर सिग्नल प्रवर्धन कार्य करते हैं। संवेदनशील तत्वों के साथ, इन कन्वर्टर्स को स्वचालित विनियमन या नियंत्रण प्रणाली में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकार के अनुरूप एक भौतिक प्रकृति के संकेतों को दूसरे में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

स्वचालन में परिवर्तित करने वाले उपकरणया कन्वर्टर्सये ऐसे तत्व हैं जो सीधे तौर पर विनियमित मापदंडों को मापने, संकेतों को बढ़ाने या पूरे सिस्टम के गुणों को सही करने का कार्य नहीं करते हैं और नियामक निकाय या नियंत्रित वस्तु पर सीधा प्रभाव नहीं डालते हैं। इस अर्थ में परिवर्तित करने वाले उपकरण मध्यवर्ती होते हैं और नियामक प्रभाव के गठन के लिए या ऊर्जा के प्रकार में भिन्न उपकरणों के समन्वय के उद्देश्य से एक भौतिक प्रकृति की मात्रा के समतुल्य परिवर्तन से जुड़े सहायक कार्य करते हैं। एक का आउटपुट और दूसरे डिवाइस का इनपुट।

स्वचालन उपकरण के लिए कंप्यूटर उपकरण, एक नियम के रूप में, माइक्रोप्रोसेसर-आधारित उपकरणों के आधार पर बनाए जाते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर- एक सॉफ्टवेयर-नियंत्रित उपकरण जो एक या अधिक एकीकृत सर्किट पर निर्मित डिजिटल जानकारी के प्रसंस्करण और प्रबंधन की प्रक्रिया को अंजाम देता है।

माइक्रोप्रोसेसरों के मुख्य तकनीकी पैरामीटर हैं बिट गहराई, एड्रेसेबल मेमोरी क्षमता, बहुमुखी प्रतिभा, आंतरिक रजिस्टरों की संख्या, माइक्रोप्रोग्राम नियंत्रण की उपस्थिति, इंटरप्ट स्तरों की संख्या, स्टैक मेमोरी का प्रकार और मुख्य रजिस्टरों की संख्या, साथ ही सॉफ़्टवेयर की संरचना. उनकी शब्द चौड़ाई के आधार पर, माइक्रोप्रोसेसरों को एक निश्चित शब्द चौड़ाई वाले माइक्रोप्रोसेसर और परिवर्तनीय शब्द चौड़ाई वाले मॉड्यूलर माइक्रोप्रोसेसर में विभाजित किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर से मतलब हैकंप्यूटर और नियंत्रण उपकरण के संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से पूर्ण उत्पाद हैं, जो माइक्रोप्रोसेसर एकीकृत सर्किट के रूप में या उसके आधार पर निर्मित होते हैं, जो परीक्षण, स्वीकृति और वितरण के लिए आवश्यकताओं के दृष्टिकोण से, एक पूरे के रूप में माने जाते हैं और उपयोग किए जाते हैं। अधिक जटिल माइक्रोप्रोसेसर उपकरण या माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम के निर्माण में।

संरचनात्मक रूप से, माइक्रोप्रोसेसर साधन एक माइक्रोसर्किट, एकल-बोर्ड उत्पाद, मोनोब्लॉक या मानक कॉम्प्लेक्स के रूप में बनाए जाते हैं, और संरचनात्मक पदानुक्रम के निचले स्तर के उत्पादों का उपयोग उच्चतम स्तर के उत्पादों में किया जा सकता है।

माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम -ये माइक्रोप्रोसेसर-आधारित उपकरणों के आधार पर निर्मित कंप्यूटिंग या नियंत्रण प्रणालियाँ हैं जिनका उपयोग स्वायत्त रूप से किया जा सकता है या नियंत्रित वस्तु में एकीकृत किया जा सकता है। संरचनात्मक रूप से, माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम एक माइक्रोक्रिकिट, एक एकल-बोर्ड उत्पाद, एक मोनोब्लॉक कॉम्प्लेक्स या संकेतित प्रकार के कई उत्पादों के रूप में बनाए जाते हैं, जो नियंत्रित वस्तु के उपकरण में निर्मित होते हैं या स्वायत्त रूप से बनाए जाते हैं।

अनुप्रयोग के दायरे के अनुसार, स्वचालन के तकनीकी साधनों को कार्य के स्वचालन के तकनीकी साधनों में विभाजित किया जा सकता है औद्योगिक उत्पादनऔर अन्य कार्यों के स्वचालन के तकनीकी साधन, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण घटक चरम स्थितियों में काम करना है जहां मानव उपस्थिति जीवन के लिए खतरा या असंभव है। बाद के मामले में, स्वचालन विशेष स्थिर और मोबाइल रोबोट के आधार पर किया जाता है।

रासायनिक उत्पादन के स्वचालन के तकनीकी साधन: संदर्भ। एड./वी.एस.बालाकिरेव, एल.ए.बार्स्की, ए.वी.बुग्रोव, आदि - एम.: रसायन विज्ञान, 1991. -272 पी।

विषय 2

1. सेंसर

सेंसर एक उपकरण है जो किसी के इनपुट प्रभाव को परिवर्तित करता है भौतिक मात्राआगे उपयोग के लिए सुविधाजनक सिग्नल में।

उपयोग किए गए सेंसर काफी विविध हैं और इन्हें इसके अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है विभिन्न संकेत(तालिका 1 देखें)।

इनपुट के प्रकार (मापी गई) मात्रा के आधार पर, ये हैं: यांत्रिक विस्थापन सेंसर (रैखिक और कोणीय), वायवीय, विद्युत, प्रवाह मीटर, गति, त्वरण, बल, तापमान, दबाव सेंसर, आदि।

आउटपुट मान के प्रकार के आधार पर जिसमें इनपुट मान परिवर्तित किया जाता है, गैर-इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रिकल को प्रतिष्ठित किया जाता है: प्रत्यक्ष वर्तमान सेंसर (ईएमएफ या वोल्टेज), आयाम सेंसर प्रत्यावर्ती धारा(ईएमएफ या वोल्टेज), प्रत्यावर्ती धारा आवृत्ति सेंसर (ईएमएफ या वोल्टेज), प्रतिरोध सेंसर (सक्रिय, आगमनात्मक या कैपेसिटिव), आदि।

अधिकांश सेंसर विद्युत हैं। यह निम्नलिखित फायदों के कारण है विद्युत माप:

विद्युत मात्राओं को दूर तक संचारित करना सुविधाजनक है, और संचरण इसके साथ किया जाता है उच्च गति;

विद्युत मात्राएँ इस अर्थ में सार्वभौमिक हैं कि किसी भी अन्य मात्रा को विद्युत मात्रा में परिवर्तित किया जा सकता है और इसके विपरीत;

वे सटीक रूप से डिजिटल कोड में परिवर्तित हो जाते हैं और आपको माप उपकरणों की उच्च सटीकता, संवेदनशीलता और गति प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।

उनके संचालन सिद्धांत के आधार पर, सेंसर को दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: जनरेटर और पैरामीट्रिक। एक अलग समूह में रेडियोधर्मी सेंसर होते हैं। रेडियोधर्मी सेंसर ऐसे सेंसर होते हैं जो जी और बी किरणों के प्रभाव में मापदंडों में परिवर्तन जैसी घटनाओं का उपयोग करते हैं; रेडियोधर्मी विकिरण के प्रभाव में कुछ पदार्थों का आयनीकरण और चमक। जेनरेटर सेंसर सीधे इनपुट वैल्यू को परिवर्तित करते हैं विद्युत संकेत. पैरामीट्रिक सेंसर इनपुट मान को सेंसर के किसी भी विद्युत पैरामीटर (आर, एल या सी) में बदलाव में परिवर्तित करते हैं।

ऑपरेशन के सिद्धांत के आधार पर, सेंसर को ओमिक, रिओस्टैटिक, फोटोइलेक्ट्रिक (ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक), इंडक्टिव, कैपेसिटिव आदि में भी विभाजित किया जा सकता है।

सेंसर के तीन वर्ग हैं:

एनालॉग सेंसर, यानी सेंसर जो इनपुट मूल्य में परिवर्तन के अनुपात में एक एनालॉग सिग्नल उत्पन्न करते हैं;

डिजिटल सेंसर जो पल्स ट्रेन या बाइनरी शब्द उत्पन्न करते हैं;

बाइनरी (बाइनरी) सेंसर जो केवल दो स्तरों का सिग्नल उत्पन्न करते हैं: "चालू/बंद" (0 या 1)।

चित्र 1 - खनन मशीन स्वचालन प्रणालियों के लिए सेंसर का वर्गीकरण

सेंसर के लिए आवश्यकताएँ:

इनपुट मूल्य पर आउटपुट मूल्य की स्पष्ट निर्भरता;

समय के साथ विशेषताओं की स्थिरता;

उच्च संवेदनशील;

छोटा आकार और वजन;

पर कोई प्रतिक्रिया नहीं नियंत्रित प्रक्रियाऔर नियंत्रित पैरामीटर पर;

विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत काम करना;

विभिन्न विकल्पइंस्टालेशन

पैरामीट्रिक सेंसर

पैरामीट्रिक सेंसर ऐसे सेंसर होते हैं जो इनपुट सिग्नल को कुछ पैरामीटर में बदलाव में परिवर्तित करते हैं। विद्युत सर्किट(आर, एल या सी)। इसके अनुसार, सक्रिय प्रतिरोध, आगमनात्मक और कैपेसिटिव सेंसर को प्रतिष्ठित किया जाता है।

अभिलक्षणिक विशेषताइन सेंसरों की खासियत यह है कि इनका उपयोग केवल बाहरी शक्ति स्रोत के साथ किया जाता है।

आधुनिक स्वचालन उपकरण में, विभिन्न पैरामीट्रिक सक्रिय प्रतिरोध सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - संपर्क, रिओस्टैटिक, पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर।

सेंसर से संपर्क करें. के साथ सबसे विश्वसनीय संपर्क सेंसरचुंबकीय रूप से नियंत्रित सीलबंद संपर्कों (रीड स्विच) पर विचार किया जाता है।

चित्र 1 - रीड स्विच सेंसर का योजनाबद्ध आरेख

सेंसर का सेंसिंग तत्व, रीड स्विच, एक एम्पौल 1 है, जिसके अंदर फेरोमैग्नेटिक सामग्री से बने संपर्क स्प्रिंग्स (इलेक्ट्रोड) 2 को सील कर दिया जाता है। कांच की शीशी एक सुरक्षात्मक गैस (आर्गन, नाइट्रोजन, आदि) से भरी होती है। शीशी की जकड़न समाप्त हो जाती है बुरा प्रभावसंपर्कों पर पर्यावरण का (प्रभाव), उनके संचालन की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। अंतरिक्ष में नियंत्रित बिंदु पर स्थित रीड स्विच के संपर्क क्रिया के तहत बंद हो जाते हैं चुंबकीय क्षेत्र, जो किसी गतिशील वस्तु पर स्थापित स्थायी चुंबक (इलेक्ट्रोमैग्नेट) द्वारा निर्मित होता है। जब रीड स्विच संपर्क खुले होते हैं, तो इसका सक्रिय प्रतिरोध अनंत के बराबर होता है, और बंद होने पर यह लगभग शून्य होता है।

सेंसर आउटपुट सिग्नल (लोड आर1 पर यू आउट) वोल्टेज के बराबरनियंत्रण बिंदु पर चुंबक (वस्तु) की उपस्थिति में शक्ति स्रोत का यू पी और उसकी अनुपस्थिति में शून्य।

रीड स्विच मेक और ब्रेक दोनों संपर्कों के साथ-साथ स्विचिंग और ध्रुवीकृत संपर्कों के साथ उपलब्ध हैं। कुछ प्रकार के रीड स्विच - केईएम, एमकेएस, एमकेए।

रीड स्विच सेंसर के फायदे उच्च विश्वसनीयता और विफलताओं के बीच औसत समय (लगभग 10 7 ऑपरेशन) हैं। रीड सेंसर का नुकसान वस्तु की गति के लंबवत दिशा में चुंबक के मामूली विस्थापन के साथ संवेदनशीलता में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन है।

रीड सेंसर का उपयोग, एक नियम के रूप में, उठाने, जल निकासी, वेंटिलेशन और कन्वेयर प्रतिष्ठानों के स्वचालन में किया जाता है।

पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर. पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर एक वैरिएबल रेसिस्टर (पोटेंशियोमीटर) होता है जिसमें एक फ्लैट (पट्टी), बेलनाकार या रिंग फ्रेम होता है जिस पर कॉन्स्टेंटन या नाइक्रोम का एक पतला तार उच्च होता है प्रतिरोधकता. एक स्लाइडर फ़्रेम के साथ चलता है - ऑब्जेक्ट से यांत्रिक रूप से जुड़ा एक स्लाइडिंग संपर्क (चित्र 2 देखें)।

उपयुक्त ड्राइव का उपयोग करके स्लाइडर को घुमाकर, आप अवरोधक के प्रतिरोध को शून्य से अधिकतम तक बदल सकते हैं। इसके अलावा, सेंसर का प्रतिरोध एक रैखिक कानून और अन्य, अक्सर लघुगणकीय, कानूनों के अनुसार बदल सकता है। ऐसे सेंसर का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां लोड सर्किट में वोल्टेज या करंट को बदलना आवश्यक होता है।

चित्र 2 - पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर

एक रैखिक पोटेंशियोमीटर के लिए (चित्र 2 देखें) लंबाई एलआउटपुट वोल्टेज अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है:

,

जहां x ब्रश की गति है; के=यू पी / एल- स्थानांतरण गुणांक; यू पी - आपूर्ति वोल्टेज।

पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर का उपयोग विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों - दबाव, स्तर, आदि को मापने के लिए किया जाता है, जो पहले गति में एक संवेदन तत्व द्वारा परिवर्तित किए गए थे।

पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर के फायदे डिज़ाइन की सादगी हैं, छोटे आकार, साथ ही प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा दोनों के साथ बिजली आपूर्ति की संभावना।

पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर का नुकसान एक स्लाइडिंग विद्युत संपर्क की उपस्थिति है, जो ऑपरेशन की विश्वसनीयता को कम करता है।

आगमनात्मक सेंसर. आगमनात्मक सेंसर के संचालन का सिद्धांत चलते समय फेरोमैग्नेटिक कोर 2 पर रखे गए कॉइल 1 के इंडक्शन एल में बदलाव पर आधारित है। एक्सएंकर 3 (चित्र 3 देखें)।

चित्र 3 - आगमनात्मक सेंसर

सेंसर सर्किट एक एसी स्रोत से संचालित होता है।

सेंसर का नियंत्रण तत्व एक परिवर्तनीय प्रतिक्रिया है - एक चर वायु अंतराल के साथ एक चोक।

सेंसर निम्नानुसार काम करता है। किसी वस्तु के प्रभाव में, आर्मेचर, कोर के पास पहुंचकर, फ्लक्स लिंकेज में वृद्धि का कारण बनता है और परिणामस्वरूप, कॉइल का प्रेरण होता है। घटते अंतर के साथ डीन्यूनतम मान तक, कुंडल का आगमनात्मक प्रतिक्रिया x L = wL = 2pfL अधिकतम तक बढ़ जाता है, जिससे लोड वर्तमान आरएल कम हो जाता है, जो आमतौर पर एक विद्युत चुम्बकीय रिले होता है। उत्तरार्द्ध, उनके संपर्कों, स्विच नियंत्रण, सुरक्षा, निगरानी सर्किट आदि के साथ।

आगमनात्मक सेंसर के फायदे डिवाइस की सादगी और कोर और आर्मेचर के बीच यांत्रिक कनेक्शन की अनुपस्थिति के कारण संचालन की विश्वसनीयता हैं, जो आमतौर पर एक चलती वस्तु से जुड़ा होता है, जिसकी स्थिति नियंत्रित होती है। एक एंकर के कार्यों को एक वस्तु द्वारा ही किया जा सकता है जिसमें लौहचुंबकीय भाग होते हैं, उदाहरण के लिए शाफ्ट में अपनी स्थिति को नियंत्रित करते समय एक स्किप।

आगमनात्मक सेंसर के नुकसान विशेषताओं की गैर-रैखिकता और कोर के लिए आर्मेचर के आकर्षण के महत्वपूर्ण विद्युत चुम्बकीय बल हैं। बलों को कम करने और विस्थापन को लगातार मापने के लिए, सोलनॉइड-प्रकार के सेंसर का उपयोग किया जाता है, या उन्हें अंतर कहा जाता है।

कैपेसिटिव सेंसर. कैपेसिटिव सेंसर विभिन्न डिज़ाइन और आकार के संरचनात्मक रूप से परिवर्तनीय कैपेसिटर होते हैं, लेकिन हमेशा दो प्लेटों के साथ, जिनके बीच एक ढांकता हुआ माध्यम होता है। ऐसे सेंसर का उपयोग यांत्रिक रैखिक या कोणीय आंदोलनों के साथ-साथ दबाव, आर्द्रता या पर्यावरण स्तर को क्षमता में परिवर्तन में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, छोटे रैखिक आंदोलनों को नियंत्रित करने के लिए कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है जिसमें प्लेटों के बीच हवा का अंतर बदल जाता है। कोणीय गति को नियंत्रित करने के लिए, निरंतर अंतराल और प्लेटों के परिवर्तनशील कार्य क्षेत्र वाले कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है। प्लेटों के निरंतर अंतराल और कार्य क्षेत्रों पर थोक सामग्री या तरल पदार्थ के साथ टैंकों के भरने के स्तर को नियंत्रित करने के लिए, माध्यम के ढांकता हुआ स्थिरांक वाले कैपेसिटर को नियंत्रित किया जाता है। ऐसे संधारित्र की विद्युत क्षमता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

कहा पे: एस - प्लेटों का कुल चौराहा क्षेत्र; δ - प्लेटों के बीच की दूरी; ε प्लेटों के बीच माध्यम का ढांकता हुआ स्थिरांक है; ε 0 ढांकता हुआ स्थिरांक है।

प्लेटों के आकार के आधार पर, फ्लैट, बेलनाकार और अन्य प्रकार के चर कैपेसिटर को प्रतिष्ठित किया जाता है।

कैपेसिटिव सेंसर केवल 1000Hz से ऊपर की आवृत्तियों पर काम करते हैं। उच्च धारिता (Xc = =) के कारण औद्योगिक आवृत्ति पर उपयोग व्यावहारिक रूप से असंभव है।

जेनरेटर सेंसर

जेनरेटर सेंसर ऐसे सेंसर होते हैं जो विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। उन्हें बाहरी बिजली स्रोतों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि वे स्वयं ईएमएफ का उत्पादन करते हैं। जेनरेटर सेंसर प्रसिद्ध का उपयोग करते हैं भौतिक घटनाएं: गर्म होने पर थर्मोकपल में ईएमएफ की घटना, रोशन होने पर बाधा परत वाले फोटोकल्स में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना।

प्रेरण सेंसर. में प्रेरण सेंसरएक इनपुट गैर-विद्युत मात्रा का प्रेरित ईएमएफ में रूपांतरण। गति की गति, रैखिक या कोणीय गति को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। ई.एम.एफ. ऐसे सेंसरों में इसे तांबे से बने कॉइल या वाइंडिंग में प्रेरित किया जाता है अछूता तारऔर विद्युत इस्पात से बने चुंबकीय कोर पर रखा गया।

छोटे आकार के माइक्रोजेनरेटर जो किसी वस्तु के कोणीय वेग को ईएमएफ में परिवर्तित करते हैं, जिसका मान परीक्षण वस्तु के आउटपुट शाफ्ट की घूर्णन गति के सीधे आनुपातिक होता है, प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धाराओं के टैकोजेनरेटर कहलाते हैं। स्वतंत्र उत्तेजना वाइंडिंग के साथ और उसके बिना टैकोजेनरेटर के सर्किट चित्र 4 में दिखाए गए हैं।

चित्र 4 - स्वतंत्र उत्तेजना वाइंडिंग के साथ और उसके बिना टैकोजेनरेटर की योजनाएं

डीसी टैकोजेनरेटर एक आर्मेचर और एक उत्तेजना वाइंडिंग या स्थायी चुंबक के साथ एक कम्यूटेटर इलेक्ट्रिक मशीन है। बाद वाले को अतिरिक्त बिजली स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है। ऐसे टैकोजेनरेटर के संचालन का सिद्धांत यह है कि आर्मेचर में एक ईएमएफ प्रेरित होता है, जो स्थायी चुंबक या फ़ील्ड वाइंडिंग के चुंबकीय प्रवाह (एफ) में घूमता है। (ई), जिसका मान वस्तु की घूर्णन आवृत्ति (ω) के समानुपाती होता है:

ई = सीФएन = सीФω

बचाने के लिए रैखिक निर्भरताई.एम.एफ. आर्मेचर के घूमने की गति के आधार पर, यह आवश्यक है कि टैकोजेनरेटर का भार प्रतिरोध हमेशा अपरिवर्तित रहे और आर्मेचर वाइंडिंग के प्रतिरोध से कई गुना अधिक हो। डीसी टैकोजेनरेटर का नुकसान कम्यूटेटर और ब्रश की उपस्थिति है, जो इसकी विश्वसनीयता को काफी कम कर देता है। कलेक्टर वैकल्पिक ईएमएफ का रूपांतरण प्रदान करता है। में लंगर डालते हैं डी.सी..

अधिक विश्वसनीय एक प्रत्यावर्ती धारा टैकोजेनरेटर है, जिसमें आउटपुट आंतरिक रूप से सुरक्षित वाइंडिंग स्टेटर पर स्थित है, और रोटर है स्थायी चुंबकसंगत स्थिर चुंबकीय प्रवाह के साथ। ऐसे टैकोजेनरेटर के लिए किसी संग्राहक की नहीं, बल्कि उसके परिवर्तनीय ईएमएफ की आवश्यकता होती है। ब्रिज डायोड सर्किट का उपयोग करके प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित किया गया। एक तुल्यकालिक प्रत्यावर्ती धारा टैकोजेनरेटर के संचालन का सिद्धांत यह है कि जब रोटर को नियंत्रण वस्तु द्वारा घुमाया जाता है, तो इसकी वाइंडिंग में एक चर ईएमएफ प्रेरित होता है, जिसका आयाम और आवृत्ति सीधे रोटर रोटेशन गति के लिए आनुपातिक होती है। इस तथ्य के कारण कि रोटर का चुंबकीय प्रवाह रोटर के समान आवृत्ति पर घूमता है, ऐसे टैकोजेनरेटर को सिंक्रोनस कहा जाता है। हानि तुल्यकालिक जनरेटरबात यह है कि इसमें बियरिंग इकाइयाँ हैं, जो खनन स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं है। सिंक्रोनस टैकोजेनरेटर के साथ कन्वेयर बेल्ट की गति को नियंत्रित करने का आरेख चित्र 5 में दिखाया गया है। चित्र 5 इंगित करता है: 1 - टैकोजेनरेटर का चुंबकीय रोटर, 2 - ट्रेड के साथ ड्राइव रोलर, 3 - कन्वेयर बेल्ट, 4 - स्टेटर वाइंडिंग tachogenerator.

चित्र 5 - सिंक्रोनस कन्वेयर बेल्ट गति नियंत्रण के लिए योजना

tachogenerator

मापने के लिए रैखिक गतिस्क्रैपर कन्वेयर के कामकाजी भागों की गति को मापने के लिए, चुंबकीय प्रेरण सेंसर का उपयोग किया जाता है, जिनमें कोई भी चलने वाला भाग नहीं होता है। इस मामले में गतिशील भाग (आर्मेचर) कन्वेयर के स्टील स्क्रेपर्स हैं, जो आंतरिक रूप से सुरक्षित कॉइल के साथ स्थायी चुंबक सेंसर के चुंबकीय प्रवाह में चलते हैं। जब स्टील स्क्रेपर्स कॉइल में एक चुंबकीय प्रवाह को पार करते हैं, तो एक चर ईएमएफ प्रेरित होता है, जो सीधे गति की गति के लिए आनुपातिक होता है और कॉइल के स्टील कोर और स्क्रेपर के बीच के अंतर के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इस मामले में कुंडल में ईएमएफ की ओर जाने वाला चुंबकीय प्रवाह स्टील स्क्रेपर्स के प्रभाव में बदलता है, जो सेंसर के ऊपर चलते हुए, स्थायी चुंबक द्वारा गठित चुंबकीय प्रवाह को बंद करने के मार्ग के साथ चुंबकीय प्रतिरोध में उतार-चढ़ाव का कारण बनता है। . चुंबकीय प्रेरण सेंसर का उपयोग करके स्क्रैपर कन्वेयर के कामकाजी निकाय की गति की निगरानी के लिए आरेख चित्र 6 में दिखाया गया है। चित्र 6 इंगित करता है: 1 - स्क्रैपर कन्वेयर, 2 - स्टील कोर, 3 - स्टील वॉशर, 4 - प्लास्टिक वॉशर , 5 - रिंग स्थायी चुंबक, 6 - सेंसर कॉइल

चित्र 6 - कार्यशील निकाय की गति की गति को नियंत्रित करने की योजना

चुंबकीय प्रेरण सेंसर के साथ स्क्रैपर कन्वेयर

मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर।मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर के संचालन का सिद्धांत विकृत होने पर चुंबकीय पारगम्यता एम को बदलने के लिए फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों की संपत्ति पर आधारित है। इस गुण को मैग्नेटोइलास्टिकिटी कहा जाता है, जो मैग्नेटोइलास्टिक संवेदनशीलता की विशेषता है

पर्माले (लौह-निकल मिश्र धातु) का उच्चतम मूल्य S m = 200 H/m2 है। पर्माले की कुछ किस्में, जब 0.1% तक लम्बी हो जाती हैं, चुंबकीय पारगम्यता के गुणांक को 20% तक बढ़ा देती हैं। हालाँकि, ऐसे छोटे बढ़ाव प्राप्त करने के लिए, 100 - 200 एन/मिमी के क्रम के भार की आवश्यकता होती है, जो बहुत असुविधाजनक है और लौहचुंबकीय सामग्री के क्रॉस-सेक्शन को कम करने की आवश्यकता होती है और इसके लिए एक शक्ति स्रोत की आवश्यकता होती है। किलोहर्ट्ज़ के क्रम की आवृत्ति।

संरचनात्मक रूप से, मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर एक बंद चुंबकीय सर्किट 2 के साथ एक कुंडल 1 है (चित्र 7 देखें)। नियंत्रित बल पी, कोर को विकृत करते हुए, इसकी चुंबकीय पारगम्यता को बदलता है और, परिणामस्वरूप, कुंडल की प्रेरक प्रतिक्रिया को बदलता है। लोड वर्तमान आरएल, उदाहरण के लिए, एक रिले, कुंडल के प्रतिरोध से निर्धारित होता है।

मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर का उपयोग बलों की निगरानी के लिए किया जाता है (उदाहरण के लिए, स्किप लोड करते समय और मुट्ठी पर पिंजरे लगाते समय), रॉक दबाव, आदि।

मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर के फायदे सादगी और विश्वसनीयता हैं।

मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर के नुकसान - आवश्यक महंगी सामग्रीचुंबकीय कोर और उनके विशेष प्रसंस्करण के लिए।

चित्र 7 - मैग्नेटोइलास्टिक सेंसर

पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर।पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कुछ ढांकता हुआ पदार्थों (क्वार्ट्ज, टूमलाइन, रोशेल नमक, आदि) के एकल क्रिस्टल में निहित है। प्रभाव का सार यह है कि क्रिस्टल पर गतिशील यांत्रिक बलों की कार्रवाई के तहत, इसकी सतहों पर विद्युत आवेश उत्पन्न होते हैं, जिसका परिमाण क्रिस्टल के लोचदार विरूपण के समानुपाती होता है। क्रिस्टल प्लेटों के आयाम और संख्या का चयन ताकत और चार्ज की आवश्यक मात्रा के आधार पर किया जाता है। ज्यादातर मामलों में पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर का उपयोग गतिशील प्रक्रियाओं और शॉक लोड, कंपन आदि को मापने के लिए किया जाता है।

थर्मोइलेक्ट्रिक सेंसर. में तापमान मापने के लिए व्यापक सीमा के भीतर 200-2500 डिग्री सेल्सियस थर्मोइलेक्ट्रिक सेंसर का उपयोग किया जाता है - थर्मोकपल, जो थर्मल ऊर्जा को विद्युत ईएमएफ में परिवर्तित करना सुनिश्चित करते हैं। थर्मोकपल के संचालन का सिद्धांत थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना पर आधारित है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि जब थर्मोइलेक्ट्रोड के जंक्शन और सिरों को थर्मोकपल द्वारा गठित एक सर्कल में अलग-अलग तापमान टी 1 और टी 2 वाले वातावरण में रखा जाता है। और एक मिलीवोल्टमीटर, एक थर्मो ईएमएफ प्रकट होता है, जो इन तापमानों के बीच के अंतर के समानुपाती होता है

चित्र 8 - थर्मोकपल आरेख

थर्मोकपल के कंडक्टर ए और बी असमान धातुओं और उनके मिश्र धातुओं से बने होते हैं। थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना ऐसे कंडक्टर ए और बी, तांबा-स्थिरांक (300 डिग्री सेल्सियस तक), तांबा - कोपेल (600 डिग्री सेल्सियस तक), क्रोमेल - कोपेल (800 डिग्री सेल्सियस तक) के संयोजन द्वारा दी जाती है। आयरन - कोपेल (800 डिग्री सेल्सियस तक) , क्रोमेल - एल्यूमेल (1300 डिग्री सेल्सियस तक), प्लैटिनम - प्लैटिनम-रोडियम (1600 डिग्री सेल्सियस तक), आदि।

के लिए थर्मल ईएमएफ मूल्य विभिन्न प्रकार केथर्मोकपल दसवें से लेकर दसियों मिलीवोल्ट तक के होते हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर-कॉन्स्टेंटन थर्मोकपल के लिए जंक्शन तापमान + 100 से - 260 o C तक बदलने पर यह 4.3 से -6.18 mB तक बदल जाता है।

थर्मिस्टर सेंसर।थर्मिस्टर सेंसर का संचालन सिद्धांत तापमान में परिवर्तन होने पर प्रतिरोध को बदलने के लिए सेंसिंग तत्व - थर्मिस्टर - की संपत्ति पर आधारित है। थर्मिस्टर धातुओं (तांबा, निकल, एटिन, आदि) और अर्धचालक (धातु ऑक्साइड का मिश्रण - तांबा, मैंगनीज, आदि) से बने होते हैं। एक धातु थर्मिस्टर तार से बना होता है, उदाहरण के लिए तांबा, जिसका व्यास लगभग 0.1 मिमी होता है, जो अभ्रक, चीनी मिट्टी या क्वार्ट्ज फ्रेम पर एक सर्पिल के रूप में लपेटा जाता है। ऐसा थर्मिस्टर टर्मिनल क्लैंप के साथ एक सुरक्षात्मक ट्यूब में संलग्न होता है, जो वस्तु के तापमान नियंत्रण बिंदु पर स्थित होता है।

सेमीकंडक्टर थर्मिस्टर्स लीड वाली छोटी छड़ों और डिस्क के रूप में निर्मित होते हैं।

बढ़ते तापमान के साथ, धातु थर्मिस्टर्स का प्रतिरोध बढ़ता है, जबकि अधिकांश अर्धचालकों के लिए यह कम हो जाता है।

सेमीकंडक्टर थर्मिस्टर्स का लाभ उनकी उच्च तापीय संवेदनशीलता (धातु वाले की तुलना में 30 गुना अधिक) है।

सेमीकंडक्टर थर्मिस्टर्स का नुकसान प्रतिरोध का बड़ा प्रसार और कम स्थिरता है, जिससे माप के लिए उनका उपयोग करना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, खदान स्वचालन प्रणालियों में अर्धचालक थर्मिस्टर्स तकनीकी स्थापनाएँमुख्य रूप से वस्तुओं के तापमान मूल्यों और उनकी थर्मल सुरक्षा की निगरानी के लिए उपयोग किया जाता है। इस मामले में, वे आम तौर पर विद्युत स्रोत से विद्युत चुम्बकीय रिले के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

तापमान मापने के लिए, थर्मिस्टर आरके को ब्रिज सर्किट में शामिल किया जाता है, जो प्रतिरोध माप को आउटपुट यूआउट पर वोल्टेज में परिवर्तित करता है, जिसका उपयोग स्वचालित नियंत्रण प्रणाली या माप प्रणाली में किया जाता है।

पुल संतुलित या असंतुलित हो सकता है।

शून्य माप पद्धति के साथ एक संतुलित पुल का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, थर्मिस्टर आरटी के प्रतिरोध में परिवर्तन के बाद प्रतिरोध आर 3 को बदल दिया जाता है (उदाहरण के लिए, एक विशेष स्वचालित उपकरण द्वारा) ताकि बिंदु ए और बी पर क्षमता की समानता सुनिश्चित हो सके। रोकनेवाला R3 को डिग्री में स्नातक किया जाता है, फिर तापमान को उसके स्लाइडर की स्थिति से पढ़ा जा सकता है। इस पद्धति का लाभ उच्च सटीकता है, लेकिन नुकसान मापने वाले उपकरण की जटिलता है, जो एक स्वचालित ट्रैकिंग प्रणाली है।

एक असंतुलित पुल वस्तु के अधिक गरम होने के अनुपात में एक सिग्नल यूआउट उत्पन्न करता है। प्रतिरोधों R1, R2, R3 के प्रतिरोधों का चयन करके, पुल का संतुलन प्रारंभिक तापमान मान पर प्राप्त किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि शर्त पूरी हो गई है

आरटी/आर1= आर3/आर2

यदि नियंत्रित तापमान का मान और, तदनुसार, प्रतिरोध आरटी बदलता है, तो पुल का संतुलन गड़बड़ा जाएगा। यदि आप एक एमवी डिवाइस को डिग्री में स्नातक किए गए स्केल के साथ उसके आउटपुट से जोड़ते हैं, तो डिवाइस की सुई मापा तापमान दिखाएगी।

प्रेरण प्रवाह मीटर

चारा नियंत्रण के लिए पम्पिंग इकाईजल निकासी के लिए, इंडक्शन फ्लो मीटर का उपयोग करना संभव है, उदाहरण के लिए, IR-61M टाइप करें। इंडक्शन फ्लो मीटर का संचालन सिद्धांत फैराडे के नियम (विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम) पर आधारित है।

इंडक्शन फ्लोमीटर का डिज़ाइन आरेख चित्र 9 में दिखाया गया है। जब एक प्रवाहकीय तरल चुंबक के ध्रुवों के बीच एक पाइपलाइन में बहता है, तो एक ईएमएफ तरल की दिशा के लंबवत और मुख्य चुंबकीय प्रवाह की दिशा में दिखाई देता है। . इलेक्ट्रोड पर यू, द्रव वेग v के आनुपातिक:

जहां बी चुंबक ध्रुवों के बीच के अंतराल में चुंबकीय प्रेरण है; डी - पाइपलाइन का आंतरिक व्यास।

चित्र 9 - एक इंडक्शन फ्लो मीटर का डिज़ाइन आरेख

यदि हम गति v को वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर Q के संदर्भ में व्यक्त करते हैं, अर्थात।

इंडक्शन फ्लो मीटर के लाभ:

उनमें पढ़ने की थोड़ी सी जड़ता है;

कार्यशील पाइपलाइन के अंदर कोई भाग नहीं हैं (इसलिए उनमें न्यूनतम हाइड्रोलिक हानि होती है)।

प्रवाह मीटर के नुकसान:

रीडिंग मापे जा रहे तरल के गुणों (चिपचिपाहट, घनत्व) और प्रवाह की प्रकृति (लैमिनर, अशांत) पर निर्भर करती है;

अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटर

अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर का संचालन सिद्धांत यह है

गैस या तरल के गतिमान माध्यम में अल्ट्रासाउंड के प्रसार की गति माध्यम v की गति की औसत गति और इस माध्यम में ध्वनि की प्राकृतिक गति के ज्यामितीय योग के बराबर है।

अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर का डिज़ाइन आरेख चित्र 10 में दिखाया गया है।

चित्र 10 - अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर का डिज़ाइन आरेख

उत्सर्जक I 20 हर्ट्ज और उससे अधिक की आवृत्ति के साथ अल्ट्रासोनिक कंपन पैदा करता है, जो रिसीवर पी पर पड़ता है, जो इन कंपनों को पंजीकृत करता है (यह दूरी एल पर स्थित है)। प्रवाह दर F के बराबर है

जहां S द्रव प्रवाह का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है; सी - माध्यम में ध्वनि की गति (तरल के लिए 1000-1500 मीटर/सेकेंड);

t1 उत्सर्जक I1 से रिसीवर P1 तक प्रवाह की दिशा में ध्वनि तरंग प्रसार की अवधि है;

टी 2 - उत्सर्जक I2 से रिसीवर P2 तक प्रवाह के विरुद्ध ध्वनि तरंग के प्रसार की अवधि;

एल उत्सर्जक I और रिसीवर P के बीच की दूरी है;

k - प्रवाह में गति के वितरण को ध्यान में रखते हुए गुणांक।

अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर के लाभ:

क) उच्च विश्वसनीयता और गति;

बी) गैर-प्रवाहकीय तरल पदार्थ को मापने की क्षमता।

नुकसान: नियंत्रित जल प्रवाह के प्रदूषण के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताएं।

2. डेटा ट्रांसमिशन डिवाइस

संचार लाइनों (चैनलों) के माध्यम से सूचना को स्वचालन वस्तु से नियंत्रण उपकरण तक स्थानांतरित किया जाता है। उस भौतिक माध्यम के आधार पर जिसके माध्यम से सूचना प्रसारित की जाती है, संचार चैनलों को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

- केबल लाइनें - विद्युत (सममित, समाक्षीय, " व्यावर्तित जोड़ी", आदि), फ़ाइबर-ऑप्टिक और फ़ाइबर-ऑप्टिक कोर के साथ संयुक्त विद्युत केबल;

- पावर लो-वोल्टेज और हाई-वोल्टेज विद्युत नेटवर्क;

- इन्फ्रारेड चैनल;

- रेडियो चैनल.

संचार चैनलों पर सूचना प्रसारण सूचना संपीड़न के बिना प्रसारित किया जा सकता है, अर्थात। एक सूचना संकेत (एनालॉग या असतत) एक चैनल पर प्रसारित होता है, और सूचना संपीड़न के साथ, कई सूचना संकेत एक संचार चैनल पर प्रसारित होते हैं। सूचना संघनन का उपयोग काफी दूरी पर सूचना के दूरस्थ प्रसारण के लिए किया जाता है (उदाहरण के लिए, सड़क पर स्थित स्वचालन उपकरण से शियरर तक या खदान के एक खंड से सतह से डिस्पैचर तक) और विभिन्न प्रकार के सिग्नल का उपयोग करके किया जा सकता है कोडिंग.

तकनीकी प्रणालियाँ, जो संचार चैनलों के माध्यम से दूरी पर वस्तु की स्थिति और नियंत्रण आदेशों के बारे में जानकारी का प्रसारण सुनिश्चित करता है रिमोट कंट्रोल और माप प्रणालीया टेलीमैकेनिकल सिस्टम. रिमोट कंट्रोल और माप प्रणालियों में, प्रत्येक सिग्नल अपनी स्वयं की लाइन - एक संचार चैनल का उपयोग करता है। जितने सिग्नल होंगे, उतने ही संचार माध्यमों की आवश्यकता होगी। इसलिए, रिमोट कंट्रोल और माप के साथ, नियंत्रित वस्तुओं की संख्या, विशेष रूप से लंबी दूरी पर, आमतौर पर सीमित होती है। टेलीमैकेनिकल प्रणालियों में, कई संदेशों को बड़ी संख्या में वस्तुओं तक प्रसारित करने के लिए केवल एक लाइन या एक संचार चैनल का उपयोग किया जाता है। सूचना एन्कोडेड रूप में प्रसारित की जाती है, और प्रत्येक वस्तु अपने कोड को "जानती" है, इसलिए नियंत्रित या प्रबंधित वस्तुओं की संख्या व्यावहारिक रूप से असीमित है, केवल कोड अधिक जटिल होगा। टेलीमैकेनिक्स सिस्टम को असतत और एनालॉग में विभाजित किया गया है। असतत टेलीकंट्रोल सिस्टम कहलाते हैं टेलीअलार्म सिस्टम(टीएस), वे ऑब्जेक्ट अवस्थाओं की एक सीमित संख्या का प्रसारण प्रदान करते हैं (उदाहरण के लिए, "चालू", "बंद")। एनालॉग टेलीविज़न मॉनिटरिंग सिस्टम को कहा जाता है टेलीमीटरिंग सिस्टम(TI), वे वस्तु की स्थिति को दर्शाने वाले किसी भी पैरामीटर में निरंतर परिवर्तन का प्रसारण प्रदान करते हैं (उदाहरण के लिए, वोल्टेज, करंट, गति, आदि में परिवर्तन)।

असतत सिग्नल बनाने वाले तत्वों में विभिन्न गुणात्मक विशेषताएं होती हैं: पल्स आयाम, पल्स ध्रुवता और अवधि, प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति या चरण, दालों की एक श्रृंखला भेजने में कोड। टेलीमैकेनिकल सिस्टम पर अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।

नियंत्रण कंप्यूटर सहित विभिन्न स्वचालन प्रणाली उपकरणों के माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रकों के बीच सूचनाओं के आदान-प्रदान के लिए इनका उपयोग किया जाता है विशेष साधन, बातचीत के तरीके और नियम – इंटरफेस. डेटा ट्रांसफर की विधि के आधार पर, समानांतर और सीरियल इंटरफेस के बीच अंतर किया जाता है। में समानांतर इंटरफ़ेस qडेटा के बिट्स प्रसारित किए जाते हैं क्यूसंचार लाइनें. में आनुक्रमिक अंतरापृष्ठडेटा ट्रांसमिशन आम तौर पर दो लाइनों पर किया जाता है: एक लगातार टाइमर से घड़ी (सिंक्रनाइज़िंग) दालों को प्रसारित करता है, और दूसरा जानकारी प्रदान करता है।

खनन मशीन स्वचालन प्रणालियों में, आरएस232 और आरएस485 मानकों के सीरियल इंटरफेस का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

RS232 इंटरफ़ेस दो कंप्यूटरों, एक नियंत्रण कंप्यूटर और एक माइक्रोकंट्रोलर के बीच संचार प्रदान करता है, या 15 मीटर तक की दूरी पर 19600 बीपीएस तक की गति पर दो माइक्रोकंट्रोलर के बीच संचार प्रदान करता है।

आरएस-485 इंटरफ़ेस हाफ-डुप्लेक्स मोड में एक दो-तार संचार लाइन पर कई उपकरणों के बीच डेटा विनिमय प्रदान करता है। RS-485 इंटरफ़ेस 10 Mbit/s तक की गति से डेटा ट्रांसफर प्रदान करता है। अधिकतम ट्रांसमिशन रेंज गति पर निर्भर करती है: 10 Mbit/s की गति पर ज्यादा से ज्यादा लंबाईलाइन - 120 मीटर, 100 kbit/s की गति पर - 1200 मीटर। एक इंटरफ़ेस लाइन से जुड़े उपकरणों की संख्या डिवाइस में उपयोग किए गए ट्रांसीवर के प्रकार पर निर्भर करती है। एक ट्रांसमीटर को 32 मानक रिसीवरों को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रिसीवर मानक के 1/2, 1/4, 1/8 के इनपुट प्रतिबाधा के साथ उपलब्ध हैं। ऐसे रिसीवरों का उपयोग करते समय, उपकरणों की कुल संख्या तदनुसार बढ़ाई जा सकती है: 64, 128 या 256। नियंत्रकों के बीच डेटा स्थानांतरण प्रोटोकॉल नामक नियमों के अनुसार किया जाता है। अधिकांश प्रणालियों में एक्सचेंज प्रोटोकॉल मास्टर-स्लेव सिद्धांत पर काम करते हैं। राजमार्ग पर एक उपकरण मास्टर है और स्लेव उपकरणों को अनुरोध भेजकर विनिमय शुरू करता है, जो तार्किक पते में भिन्न होते हैं। लोकप्रिय प्रोटोकॉल में से एक मोडबस प्रोटोकॉल है।

2. एक्चुएटर्स

निर्णय का निष्पादन, अर्थात्। उत्पन्न नियंत्रण संकेत के अनुरूप नियंत्रण कार्रवाई का कार्यान्वयन किया जाता है एक्चुएटर्स (ईडी)।सामान्य तौर पर, एक एक्चुएटर एक एक्चुएटर (एएम) और एक नियामक निकाय (आरओ) का संयोजन होता है। स्थानीय एसीएस के ब्लॉक आरेख में एक्चुएटर्स का स्थान चित्र 11 में दिखाया गया है।

चित्र 11 - स्थानीय स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के ब्लॉक आरेख में एक्चुएटर्स का स्थान

एक्चुएटर (एएम) एक उपकरण है जिसे नियंत्रण इकाई (पीएलसी) द्वारा उत्पन्न नियंत्रण संकेतों को एसीएस - नियामक निकाय (आरओ) के अंतिम लिंक को प्रभावित करने के लिए सुविधाजनक संकेतों में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एक्चुएटर में निम्नलिखित मूल तत्व होते हैं:

कार्यकारी मोटर (इलेक्ट्रिक मोटर, पिस्टन, झिल्ली);

क्लच तत्व (युग्मन, काज);

ट्रांसमिशन-कनवर्टिंग तत्व (आउटपुट लीवर या रॉड के साथ गियरबॉक्स);

पावर एम्पलीफायर (इलेक्ट्रिक, वायवीय, हाइड्रोलिक, संयुक्त)

एक विशिष्ट एमआई मॉडल में, कई तत्व (एक्चुएटर मोटर को छोड़कर) गायब हो सकते हैं।

आईएम के लिए मुख्य आवश्यकता: उत्पन्न पीएलसी के नियंत्रण कानूनों के कम से कम संभव विरूपण के साथ आरओ की गति, यानी। एमआई में पर्याप्त गति और सटीकता होनी चाहिए।

मुख्य लक्षण:

ए) नाममात्र और अधिकतम टोक़ मूल्य

आउटपुट शाफ्ट (रोटरी) पर या आउटपुट रॉड पर बल;

बी) आईएम के आउटपुट शाफ्ट का रोटेशन समय या इसकी रॉड का स्ट्रोक;

ग) आउटपुट शाफ्ट रोटेशन कोण या स्ट्रोक का अधिकतम मूल्य

घ) मृत क्षेत्र।

एक्चुएटर्स को इसके अनुसार वर्गीकृत किया गया है निम्नलिखित संकेत:

1) नियामक निकाय की गति (रोटरी और रैखिक);

2) डिज़ाइन (इलेक्ट्रिक, हाइड्रोलिक, वायवीय);

इलेक्ट्रिक - इलेक्ट्रिक मोटर और इलेक्ट्रोमैग्नेट ड्राइव के साथ;

हाइड्रोलिक - ड्राइव के साथ: हाइड्रोलिक मोटर से पिस्टन, प्लंजर;

वायवीय - ड्राइव के साथ: पिस्टन, प्लंजर, झिल्ली, डायाफ्राम, एक वायु मोटर से।

व्यवहार में, विद्युत एमआई का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। विद्युत एमआई को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है:

विद्युत चुम्बकीय;

विद्युत मोटर

विद्युत चुम्बकीय एमआई में विभाजित हैं:

से ड्राइव के साथ IM विद्युत चुम्बकीय युग्मनघूर्णी गति (घर्षण और स्लाइडिंग क्लच) संचारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया;

सोलनॉइड ड्राइव वाले आईएम 2-पोजीशन डिवाइस हैं (यानी, 2-पोजीशन नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किए गए) जो अलग सिद्धांत के अनुसार ड्राइव तत्वों के ट्रांसलेशनल मूवमेंट को पूरा करते हैं: "ऑन-ऑफ।"

इलेक्ट्रिक मोटर एमआई में विभाजित हैं:

सिंगल-टर्न - आउटपुट शाफ्ट के रोटेशन का कोण 360 0 से अधिक नहीं है। उदाहरण: एमईओ (इलेक्ट्रिक सिंगल-टर्न मैकेनिज्म)। वे एकल-चरण और तीन-चरण (MEOK, MEOB) अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग करते हैं।

मल्टी-टर्न - रिमोट और स्थानीय नियंत्रण के लिए पाइपलाइन फिटिंग(वाल्व)।

खनन मशीनों की स्वचालन प्रणालियों में, इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक वितरक, उदाहरण के लिए जीएसडी और 1आरपी2 प्रकार, का व्यापक रूप से एक्चुएटर के रूप में उपयोग किया जाता है। 1RP2 इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक वितरक को URAN.1M स्वचालित लोड नियंत्रकों और SAUK02.2M स्वचालन प्रणाली के हिस्से के रूप में कंबाइन की फ़ीड गति और काटने वाले तत्वों को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 1RP2 इलेक्ट्रोहाइड्रोलिक वितरक एक हाइड्रोलिक स्पूल वाल्व है जिसमें पुल-टाइप इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ड्राइव होता है।

नियामक निकाय (आरओ) एसीएस का अंतिम तत्व है जो ओएस पर प्रत्यक्ष नियंत्रण प्रभाव डालता है। आरओ सामग्री, ऊर्जा के प्रवाह को बदलता है, आपसी व्यवस्थातकनीकी प्रक्रिया के सामान्य प्रवाह की दिशा में उपकरण, मशीनों या तंत्र के हिस्से।

आरओ की मुख्य विशेषता इसकी स्थिर विशेषता है, अर्थात। आउटपुट पैरामीटर Y (प्रवाह, दबाव, वोल्टेज) और नियामक के स्ट्रोक मान के बीच संबंध प्रतिशत में।

आरओ प्रदान करता है:

ए) दो-स्थिति विनियमन - आरओ गेट तेजी से एक चरम स्थिति से दूसरे तक जाता है।

बी) निरंतर - इस मामले में यह आवश्यक है कि आरओ की थ्रूपुट विशेषता को सख्ती से परिभाषित किया जाए (गेट, टैप, बटरफ्लाई वाल्व)।

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, सिबाडीआई,

वी.वी. ज़खारोव, ZAO NOMBUS के स्वचालन विभाग के प्रमुख।
गुडिनोव वी.एन., कोर्निचुक 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 ऑटोमेशन टूल्स (टीएसए) और सॉफ्टवेयर-हार्डवेयर कॉम्प्लेक्स (एसटीसी), उनके निर्माण के सिद्धांतों, वर्गीकरण, संरचना, उद्देश्य, विशेषताओं और विभिन्न में अनुप्रयोग की विशेषताओं के बारे में बुनियादी जानकारी प्रदान करते हैं। स्वचालित प्रणालीएएच तकनीकी प्रक्रियाओं का प्रबंधन और विनियमन (एपीसीएस)।

व्याख्यान नोट्स विशेष 220301 में पूर्णकालिक, शाम, पत्राचार और दूरस्थ शिक्षा के छात्रों के लिए हैं - "स्वचालन" तकनीकी प्रक्रियाएंऔर उत्पादन।"
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)- तय करना तकनीकी उपकरणऔर सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर 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) -समग्रता तकनीकी उपकरणऔर तकनीकी प्रक्रिया के प्रासंगिक निर्देशों और विनियमों के अनुसार उस पर कार्यान्वित किया जाता है।

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 www.asutp.ru, www.mka.ru जैसे विशेष सूचना पोर्टलों पर प्रस्तुत की जाती है। , 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. आवर्धन कार्यक्षमताटीसीए:

- 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 व्यक्तिगत तत्वों पर, और उनसे एकीकरण की बढ़ती डिग्री के एकीकृत सर्किट तक (चित्र 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 चित्रण और प्रस्तुतीकरण के विभिन्न तरीके अवयव. सबसे अधिक इस्तेमाल निम्नलिखित हैं:

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

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

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 औद्योगिक उपकरणों और स्वचालन उपकरण की राज्य प्रणाली (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
विशिष्ट सुविधाएं आधुनिक संरचनाएँस्वचालित नियंत्रण प्रणाली का निर्माण औद्योगिक उद्यमहैं: कंप्यूटिंग उपकरणों का प्रवेश 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 से संबंधित हैं और जिन तकनीकी साधनों की सहायता से इन कार्यों को कार्यान्वित किया जाता है वे कार्यालय हैं व्यक्तिगत कम्प्यूटर्स(पीसी) और उद्यम के मुख्य विशेषज्ञों की सेवाओं में उन पर आधारित कार्यस्थान।


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 तकनीकी प्रतिष्ठानों और कार्यशील मशीनों के सेंसर और एक्चुएटर (एस/एएम)।

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 विभिन्न प्रकार के तकनीकी उत्पादों और उपकरणों का एक सेट है, जो ब्लॉक-मॉड्यूलर सिद्धांत के अनुसार एकल डिजाइन, सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर के आधार पर निर्मित कार्यक्षमता, डिजाइन, बिजली आपूर्ति के प्रकार, इनपुट/आउटपुट सिग्नल के स्तर से जुड़ा हुआ है। 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 जोड़ने वाले औद्योगिक नेटवर्क, साथ ही इन सभी घटकों के औद्योगिक सॉफ्टवेयर का एक सेट है, जिसे बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विभिन्न उद्योगों में वितरित स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियाँ। 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 उनके अपने विशिष्ट मूल्यमुख्य पैरामीटर.

परिवर्तन- एक ही प्रकार के उत्पादों का एक संग्रह है जो निश्चित है प्रारुप सुविधाये.

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

टीसीए कॉम्प्लेक्स तालिका 1