Otomasyonun teknik araçları hakkında genel bilgiler. Üretim otomasyon sistemleri ve araçları. Teknik otomasyon araçları Otomatik kontrol sistemleri

Otomasyon, inşaat teorisi ve ilkelerini kapsayan bir bilim ve teknoloji dalıdır.
Doğrudan insan katılımı olmadan çalışan teknik nesneler ve süreçler için kontrol sistemleri.
Teknik nesne (makine, motor, uçak, üretim hattı, otomatik bölüm, atölye vb.) otomatik veya otomatik gerektiren
kontrol, kontrol nesnesi (CO) veya teknik kontrol nesnesi olarak adlandırılır
(Kullanma Koşulları).
Bir op-amp ile otomatik kontrol cihazının birleşimine sistem denir
otomatik kontrol(ACS) veya otomatik kontrol sistemi (ACS).
Aşağıda en sık kullanılan terimler ve tanımları verilmiştir:
eleman - cihazların, aletlerin ve diğer araçların en basit bileşeni;
herhangi bir miktarın bir dönüşümü gerçekleştirilir; (daha sonra daha fazlasını vereceğiz
kesin tanım)
düğüm - cihazın birkaç tane daha içeren bir parçası basit elemanlar(detaylar);
dönüştürücü - bir sinyal türünü biçim veya tür olarak diğerine dönüştüren bir cihaz
enerji;
cihaz - birbirine bağlı belirli sayıda elemanın koleksiyonu
uygun şekilde bilgilerin işlenmesine hizmet etmek;
cihaz - ölçüm amaçlı geniş bir cihaz sınıfının genel adı,
üretim kontrolü, hesaplamalar, muhasebe, satış vb.;
blok - işlevsel olarak birleştirilmiş bir koleksiyon olan cihazın bir parçası
elementler.

Teknik otomasyon ekipmanı (TAA), insanlara esas olarak kontrol ve yönetim fonksiyonlarının atandığı, belirli teknolojik işlemleri gerçekleştiren sistemler oluşturmak için tasarlanmıştır.

Kullanılan enerji türüne bağlı olarak teknik otomasyon ekipmanları şu şekilde sınıflandırılır: elektrik, pnömatik, hidrolik Ve kombine. Elektronik otomasyon araçları, elektrik enerjisi kullanarak özel hesaplama ve ölçüm işlevlerini gerçekleştirmek üzere tasarlandıkları için ayrı bir grup olarak sınıflandırılır.

İşlevsel amaçlara göre teknik otomasyon ekipmanları aşağıdakilere göre bölünebilir: standart devre için otomatik kontrol sistemleri aktüatörler, amplifikatörler, düzeltme ve ölçüm cihazları, dönüştürücüler, bilgi işlem ve arayüz cihazları.

Yönetici unsur - Bu, otomatik düzenleme veya kontrol sistemindeki, sistemin düzenleyici bir elemanı veya nesnesi üzerinde doğrudan veya eşleşen bir cihaz aracılığıyla etki eden bir cihazdır.

Düzenleme elemanı yönetilen nesnenin çalışma modunda bir değişiklik gerçekleştirir.

Mekanik çıkışlı elektrikli aktüatör - elektrik motoru- mekanik gücün terminal amplifikatörü olarak kullanılır. Bir nesnenin veya mekanik yükün aktüatör üzerinde uyguladığı etki, dahili veya doğal etkinin etkisine eşdeğerdir. geri bildirim. Bu yaklaşım, yükün hareketi dikkate alınarak, tahrik elemanlarının özelliklerinin ve dinamik özelliklerinin ayrıntılı bir yapısal analizinin gerekli olduğu durumlarda kullanılır. Mekanik çıkışlı bir elektrikli aktüatör, otomatik sürücünün ayrılmaz bir parçasıdır.

Elektrikli tahrik - Bu, kontrol sinyalini mekanik bir harekete dönüştürürken aynı zamanda harici bir enerji kaynağı nedeniyle gücünü artıran elektrikli bir aktüatördür. Sürücünün özel bir ana geri besleme bağlantısı yoktur ve bir güç amplifikatörü, bir elektrikli aktüatör, bir mekanik şanzıman, bir güç kaynağı ve bir güç kaynağından oluşan bir kombinasyondur. yardımcı elemanlar belirli işlevsel bağlantılarla birleşmiştir. Elektrikli sürücünün çıkış miktarları doğrusal veya açısal hız, çekiş kuvveti veya torktur, Mekanik Güç vb. Elektrikli tahrik, kontrol edilen nesneyi zorlamalı modda etkilemek için gerekli uygun güç rezervine sahip olmalıdır.

Elektrikli servo mekanizma giriş kontrol sinyalini gücünün yükseltilmesiyle işleyen bir servo sürücüdür. Elektrikli servomekanizma elemanları özel geri besleme elemanları ile kaplanmıştır ve yüke bağlı olarak dahili geri beslemeye sahip olabilmektedir.

Mekanik şanzıman Elektrikli tahrik veya servomekanizma, aktüatörün iç mekanik direncini mekanik yükle (düzenleyici kurum veya kontrol nesnesi) koordine eder. Mekanik şanzımanlar, çeşitli dişli kutularını, krank, kaldıraç mekanizmalarını ve hidrolik, pnömatik ve manyetik destekli şanzımanlar da dahil olmak üzere diğer kinematik elemanları içerir.

Elektriksel güç kaynakları aktüatörler, cihazlar ve servomekanizmalar, iç direnç değeri sıfıra yakın olan, pratik olarak sonsuz güce sahip kaynaklara ve sıfırdan farklı bir iç direnç değerine sahip sınırlı güce sahip kaynaklara ayrılır.

Pnömatik ve hidrolik aktüatörler, enerji taşıyıcı olarak belirli bir basınç altında sırasıyla gaz ve sıvıyı kullanan cihazlardır. Bu sistemler, her şeyden önce güvenilirlik, mekanik ve elektromanyetik etkilere karşı dayanıklılık, geliştirilen tahrik gücünün kendi ağırlığına yüksek oranı ve yangın ve patlama güvenliği gibi avantajlarından dolayı diğer otomasyon ekipmanları arasında güçlü bir yere sahiptir.

Aktüatörün ana görevi, girişine gelen sinyali, belirtilen kontrol amacına uygun olarak nesne üzerinde gerekli etkiyi yaratmaya yetecek bir güç seviyesine yükseltmektir.

Bir aktüatör seçerken önemli bir faktör, mevcut enerji kaynakları ve izin verilen aşırı yüklerle birlikte belirtilen sistem kalite göstergelerinin sağlanmasıdır.

Aktüatörün özellikleri, otomatik prosesin analizinden belirlenmelidir. Aktüatörlerin ve servomekanizmaların bu özellikleri enerji, statik, dinamik özelliklerin yanı sıra teknik, ekonomik ve operasyonel özelliklerdir.

Aktüatör tahrikinin zorunlu bir gereksinimi, gerekli hız ve torkları sağlarken motor gücünü en aza indirmektir. Bu, enerji maliyetlerinin en aza indirilmesine yol açar. Çok önemli faktörler Bir aktüatör veya servo mekanizma seçerken ağırlık, genel boyutlar ve güvenilirlik konusunda kısıtlamalar vardır.

Otomasyon sistemlerinin önemli bileşenleri amplifikasyon ve düzeltme cihazlarıdır. Otomasyon sistemlerinin düzeltme ve güçlendirme cihazlarıyla çözülen ortak görevler, gerekli statik ve frekans özelliklerinin oluşturulması, geri bildirimin sentezi, yük ile koordinasyon, yüksek güvenilirliğin sağlanması ve cihazların birleştirilmesidir.

Amplifikatör cihazları sinyalin gücü aktüatörü kontrol etmek için gerekli seviyeye yükseltilir.

Değişken parametreli sistemlerin düzeltici elemanları için özel gereksinimler, düzeltici elemanların yapısının, programının ve parametrelerinin yeniden yapılandırılması olasılığı ve kolaylığıdır. Amplifikatör cihazları belirli şartları yerine getirmelidir teknik özellikler spesifik ve maksimum çıkış gücüne göre.

Amplifikasyon cihazının yapısı, kural olarak, statik, dinamik ve operasyonel özelliklerini geliştirmek için sunulan karmaşık geri besleme bağlantılarına sahip çok aşamalı bir amplifikatördür.

Otomasyon sistemlerinde kullanılan amplifikasyon cihazları iki gruba ayrılabilir:

1) elektrik güç kaynaklarına sahip elektrik amplifikatörleri;

2) ana enerji taşıyıcısı olarak sırasıyla sıvı veya gaz kullanan hidrolik ve pnömatik amplifikatörler.

Güç kaynağı veya enerji taşıyıcısı, otomasyon amplifikasyon cihazlarının en temel özelliklerini belirler: statik ve dinamik özellikler, spesifik ve maksimum güç, güvenilirlik, operasyonel ve teknik ve ekonomik göstergeler.

Elektrik amplifikatörleri arasında elektronik vakum, iyonik, yarı iletken, dielektrik, manyetik, manyetik yarı iletken, elektrik makinesi ve elektromekanik amplifikatörler bulunur.

Kuantum amplifikatörleri ve jeneratörleri, zayıf radyo ve diğer sinyallerin amplifikatörleri ve dönüştürücüleri olarak kullanılan cihazların özel bir alt grubunu oluşturur.

Düzeltici cihazlar Sistemin statik ve dinamik özellikleri için düzeltme sinyalleri üretir.

Sisteme dahil edilme türüne bağlı olarak doğrusal düzeltici cihazlar üç türe ayrılır: seri, paralel düzeltici elemanlar ve düzeltici geri bildirim. Bir veya başka tipte düzeltme cihazlarının kullanımı, teknik uygulamanın kolaylığı ve operasyonel gerekliliklere göre belirlenir.

Değeri işlevsel olarak hata sinyaliyle ilişkili olan sinyal modüle edilmemiş bir elektrik sinyali ise, sıralı tipte düzeltici elemanların kullanılması tavsiye edilir. Bir kontrol sisteminin tasarlanması sürecinde sıralı bir düzeltme cihazının sentezi en basit olanıdır.

Paralel tip düzeltme elemanlarının, hata sinyalinin bir integrali ve türevlerinin eklenmesiyle karmaşık bir kontrol yasası oluştururken kullanılması uygundur.

Amplifikatörleri veya aktüatörleri kapsayan düzeltici geri bildirim, teknik uygulamasının basitliğinden dolayı en yaygın şekilde kullanılır. Bu durumda geri besleme elemanının girişi, örneğin bir amplifikatörün veya motorun çıkış katından nispeten yüksek seviyeli bir sinyal alır. Düzeltici geri bildirimin kullanılması, bunların kapsadığı sistem cihazlarının doğrusal olmama durumunun etkisini azaltmayı mümkün kılar; bu nedenle bazı durumlarda kontrol sürecinin kalitesini artırmak mümkündür. Düzeltici geri bildirim, müdahale durumunda kapsanan cihazların statik katsayılarını dengeler.

Otomatik düzenleme ve kontrol sistemleri elektrikli, elektromekanik, hidrolik ve pnömatik düzeltici elemanları ve cihazları kullanır. Elektriksel düzeltme cihazları en basit şekilde dirençler, kapasitörler ve endüktanslardan oluşan pasif dört kutuplular kullanılarak uygulanır. Karmaşık elektriksel düzeltme cihazları aynı zamanda ayırıcı ve eşleşen elektronik elemanları da içerir.

Elektromekanik düzeltme cihazları, pasif dört kutuplulara ek olarak takojeneratörleri, pervaneleri, farklılaştırıcı ve entegre jiroskopları içerir. Bazı durumlarda, aktüatörün elektrik motorunun bağlı olduğu kollardan birine bir köprü devresi şeklinde bir elektromekanik düzeltme cihazı uygulanabilir.

Hidrolik ve pnömatik düzeltme cihazları, sistemin ana elemanlarının geri besleme döngülerinde yer alan özel hidrolik ve pnömatik filtrelerden oluşabileceği gibi, basınç (basınç farkı), çalışma sıvısının akış hızı veya hava için esnek geri besleme döngüleri şeklinde de olabilir.

Ayarlanabilir parametrelere sahip düzeltici öğeler sistemin uyarlanabilirliğini sağlar. Bu tür elemanların uygulanması, röle ve ayrık cihazların yanı sıra bilgisayarlar kullanılarak gerçekleştirilir. Bu tür öğelere genellikle mantıksal düzeltici öğeler adı verilir.

Kapalı bir kontrol döngüsünde gerçek zamanlı olarak çalışan bir bilgisayar, pratik olarak sınırsız hesaplama ve mantıksal yeteneklere sahiptir. Kontrol bilgisayarının ana işlevi, proses sırasında bir veya başka bir kalite kriterine göre sistemin davranışını optimize eden optimal kontrolleri ve yasaları hesaplamaktır. normal kullanım. Kontrol bilgisayarının yüksek hızı, ana işlevin yanı sıra, örneğin karmaşık bir doğrusal veya doğrusal olmayan dijital düzeltme filtresinin uygulanmasıyla bir takım yardımcı görevlerin gerçekleştirilmesine olanak tanır.

Sistemlerde bilgisayarların bulunmadığı durumlarda, en büyük fonksiyonel ve mantıksal yeteneklere sahip oldukları için doğrusal olmayan düzeltme cihazlarının kullanılması en çok tavsiye edilir.

Düzenleme cihazları Bunlar, aktüatörlerin, yükseltici ve düzeltici cihazların, dönüştürücülerin yanı sıra bilgi işlem ve arayüz birimlerinin bir kombinasyonudur.

Kontrol nesnesinin parametreleri ve onu etkileyen olası dış etkiler hakkında bilgi, ölçüm cihazından kontrol cihazına gelir. Ölçüm cihazları genel durumda, sürecin düzenlendiği veya kontrol edildiği parametrelerdeki değişiklikleri algılayan hassas elemanların yanı sıra sıklıkla sinyal yükseltme işlevlerini yerine getiren ek dönüştürücülerden oluşurlar. Bu dönüştürücüler, hassas elemanlarla birlikte, otomatik düzenleme veya kontrol sisteminde kullanılan enerji türüne karşılık gelen bir fiziksel nitelikteki sinyalleri diğerine dönüştürmek üzere tasarlanmıştır.

Otomasyonda dönüştürme cihazları veya dönüştürücüler Bunlar, düzenlenmiş parametrelerin ölçülmesi, sinyallerin yükseltilmesi veya sistemin özelliklerinin bir bütün olarak düzeltilmesi işlevlerini doğrudan yerine getirmeyen ve düzenleyici kurum veya kontrol edilen nesne üzerinde doğrudan etkisi olmayan unsurlardır. Bu anlamda dönüştürme cihazları aradır ve bir fiziksel nitelikteki bir miktarın, düzenleyici bir etkinin oluşması için veya enerji türü bakımından farklı olan cihazları koordine etmek amacıyla daha uygun bir forma eşdeğer dönüştürülmesiyle ilişkili yardımcı işlevleri yerine getirir. Bir cihazın çıkışı ve diğer cihazın girişi.

Otomasyon ekipmanı için bilgisayar cihazları, kural olarak, mikroişlemci tabanlı araçlar temelinde inşa edilmiştir.

Mikroişlemci- bir veya daha fazla entegre devre üzerine kurulu, dijital bilgilerin işlenmesi ve yönetilmesi sürecini yürüten, yazılım kontrollü bir araçtır.

Mikroişlemcilerin ana teknik parametreleri, bit derinliği, adreslenebilir hafıza kapasitesi, çok yönlülük, dahili kayıt sayısı, mikroprogram kontrolünün varlığı, kesme seviyesi sayısı, yığın hafıza tipi ve ana kayıt sayısıdır. yazılımın bileşimi. Mikroişlemciler kelime genişliklerine göre sabit kelime genişliğine sahip mikroişlemciler ve değişken kelime genişliğine sahip modüler mikroişlemciler olarak ikiye ayrılır.

Mikroişlemci yoluyla Test, kabul ve teslimat gereklilikleri açısından tek bir bütün olarak kabul edilen ve kullanılan, mikroişlemci entegre devreleri şeklinde veya temelinde inşa edilmiş, yapısal ve işlevsel olarak eksiksiz bilgisayar ve kontrol ekipmanı ürünleridir. daha karmaşık mikroişlemci araçlarının veya mikroişlemci sistemlerinin yapımında.

Yapısal olarak mikroişlemci araçları, bir mikro devre, tek kartlı ürün, monoblok veya standart kompleks şeklinde yapılır ve yapısal hiyerarşinin alt seviyesindeki ürünler, en yüksek seviyedeki ürünlerde kullanılabilir.

Mikroişlemcili sistemler - Bunlar, bağımsız olarak kullanılabilen veya kontrollü bir nesneye entegre edilebilen, mikroişlemci tabanlı araçlar temelinde oluşturulmuş bilgi işlem veya kontrol sistemleridir. Yapısal olarak, mikroişlemci sistemleri, kontrol edilen nesnenin ekipmanına yerleştirilmiş veya özerk olarak yapılmış bir mikro devre, tek kartlı bir ürün, bir monoblok kompleks veya belirtilen tiplerde birkaç ürün şeklinde yapılır.

Uygulama kapsamına göre, teknik otomasyon araçları, iş otomasyonunun teknik araçlarına ayrılabilir. endüstriyel üretim ve en önemli bileşeni insan varlığının yaşamı tehdit eden veya imkansız olduğu aşırı koşullarda çalışmak olan diğer işlerin otomasyonunun teknik araçları. İkinci durumda otomasyon, özel sabit ve mobil robotlar temelinde gerçekleştirilir.

Kimyasal üretim otomasyonunun teknik araçları: Referans. ed./V.S.Balakirev, L.A.Barsky, A.V.Bugrov, vb. - M.: Kimya, 1991. –272 s.

“Otomasyon nesnesi” tanımları çeşitli içerir teknik nesneler(metalurji fırınları, nakliye, çeşitli makineler ve diğerleri teknik cihazlar) ve ayrıca bir veya bütün teknolojik birimler, tesisler veya makineler kompleksi tarafından kontrol sistemi ile etkileşim halinde gerçekleştirilebilen üretim süreçleri. İnsan gelişiminin bu aşamasında otomasyon aktif olarak tüm alanlara tanıtılıyor insan hayatı, .

Otomasyon sistemlerinin sürekli iyileştirilmesi ve uygulanması kesinlikle birbiriyle bağlantılı süreçlerdir. Bir yandan, çeşitli endüstrileri modernleştirmek için, mekanizasyon ve otomasyon sistemlerini halihazırda çalışan mekanizmalara geliştirmek ve uygulamak, diğer yandan ise kesinlikle yaratmak gerekir. yeni teknoloji etkili otomasyonunun yollarını sağlamak gerekir.

Hiyerarşilerine göre otomasyon teknik araçları iki sınıfa ayrılır:

• ACS'nin otomatik (otomatik) düzenlenmesi ve ACS'nin kontrolü için sistemler;
• Otomatik kontrol sistemleri ve kundağı motorlu silahların cihazları, elemanları ve alt sistemleri;

Her iki sistemin ortak işlevsel kısmı düzenlemenin (kontrol) nesnesidir. Kontrol nesnesi - önceden seçilen kontrol görevine uygun olarak, belirlenen çalışma modunun sistemin kontrol kısmı tarafından desteklenmesi gereken, sistemin kontrol edilen bir kısmı (bir makine veya bir makine seti).

Bir kontrol sistemi (CS), kontrol edilen nesnelerden ve üç alt sistemden oluşan dinamik bir kapalı komplekstir: mantıksal-hesaplamalı, bilgi ve yürütme. Aşağıda genel bir diyagram gösterilmektedir:

Bilgi alt sistemi, bilginin alınması, sunulması ve iletilmesi için kullanılan bir dizi teknik araçtır. Amacı kurum içi ve dışı bilgilerle ilgili birincil bilgileri elde etmek ve dönüştürmek olan araçlara dış faktörler Kontrolün gerçekleştirildiği nesnelerin çalışması, ölçüm ve hassas elemanları, analizörleri, birincil bilgi sensörlerini ve diğer cihazları içerir. Bu kategori aynı zamanda bilginin kontrol sistemi için uygun bir biçimde sunulması ve iletilmesi için araçları da içerir - alıcılar, kodlama/kod çözme cihazları, vericiler, iletişim kanalları vb.

Mantıksal hesaplama sistemi – görevi bilgiyi işlemek olan teknik araçlar.

Bilgi işleme araçlarının ana görevi, formüle edilen yönetim hedeflerine ulaşmak için gerekli çözümleri geliştirmektir. başvuru şartları kundağı motorlu silahların imalatında. Bu çözümler genellikle ana veya kontrol sinyalleri şeklinde uygulanır. Bilgi işlemenin teknik araçları, mikrokontrolörler de dahil olmak üzere çeşitli analog ve dijital bilgi işlem araçlarını içerir.

Teknik araçlar Kontrol sinyalleri üretmek ve nesneyi doğrudan kontrol etmek için kullanılan araçlara denir. yürütme alt sistemi . Yönetici alt sistemlerin teknik araçları esas olarak elektrikli sürücülerin yanı sıra aydınlatma ve sıcaklık kontrolörleri, elektromıknatısları içerir. hidrolik mekanizmalar ve benzeri.

Karar verme ve kontrol eylemlerinin geliştirilmesi aşamaları da dahil olmak üzere, işletimi sırasında operatörün hiçbir katılımının bulunmadığı kontrol sistemleri (operatör yalnızca gözlemler) üretim süreci) arandı ACS otomatik kontrol sistemleri .

Operatörün karar vermesi sırasında bilgisayarların (dijital, analog veya hibrit) dahil olduğu kontrol sistemlerine otomatik kontrol sistemleri denir.

Otomasyon araçları, devlet yetkililerine bilgi ve hesaplama sorunlarını çözmede yardımcı olmak için tasarlanmış teknik araçlardır. Otomasyon araçlarının kullanımı yönetimin verimliliğini arttırır, devlet yetkililerinin işgücü maliyetlerini azaltır ve alınan kararların geçerliliğini arttırır. Otomasyon araçları aşağıdaki araç gruplarını içerir (Şekil 3.4):

elektronik bilgisayarlar (bilgisayarlar);

arayüz ve değişim cihazları (USD);

bilgi toplama ve giriş cihazları;

bilgi görüntüleme cihazları;

bilgileri belgelemek ve kaydetmek için cihazlar;

otomatik iş istasyonları;

yazılım araçları;

tesisler yazılım;

bilgi destek araçları;

Dilsel destek araçları.

Elektronik bilgisayarlar sınıflandırılmış:

a) amaçlandığı gibi – genel amaçlı(evrensel), problem odaklı, uzmanlaşmış;

b) boyut olarak ve işlevsellik - süper bilgisayarlar, büyük bilgisayarlar, küçük bilgisayarlar, mikro bilgisayarlar.

Süper bilgisayarlar karmaşık askeri-teknik sorunlara çözümler sunar ve

Büyük hacimli verileri gerçek zamanlı olarak işlemeye yönelik görevler.

Büyük ve küçük bilgisayarlar karmaşık nesnelerin ve sistemlerin kontrolünü sağlar. Mikrobilgisayarlar, belirli yetkililerin çıkarları doğrultusunda bilgi ve hesaplama sorunlarını çözmek için tasarlanmıştır. Şu anda, kişisel bilgisayarlara (PC'ler) dayanan mikrobilgisayar sınıfı yaygın olarak gelişmiştir.

Buna karşılık, kişisel bilgisayarlar sabit ve taşınabilir olarak ikiye ayrılır. Sabit PC'ler şunları içerir: masaüstü, taşınabilir, not defterleri, cep. Masaüstü bilgisayarların tüm bileşenleri ayrı bloklar halinde yapılmıştır. “Lop Top” tipi taşınabilir bilgisayarlar, 5 – 10 kilogram ağırlığındaki küçük valizler şeklinde yapılır. ″Not defteri″ veya ″Alt Not defteri″ tipindeki bir PC dizüstü bilgisayarının boyutu küçük kitap ve özellikleri masaüstü bilgisayarlara karşılık gelir. “Palm Top” türündeki Cep Bilgisayarları dizüstü bilgisayar boyutundadır ve küçük miktarlardaki bilgileri kaydetmenize ve düzenlemenize olanak tanır. Taşınabilir bilgisayarlar arasında elektronik

sekreterler ve elektronik defterler.

Cihazları eşleştirme ve paylaşma dahili bilgisayar arayüzünün sinyallerinin parametrelerini iletişim kanalları aracılığıyla iletilen sinyallerin parametreleriyle eşleştirmek için tasarlanmıştır. Ayrıca bu cihazlar hem fiziksel eşleştirmeyi (şekil, genlik, sinyal süresi) hem de kod eşleştirmeyi gerçekleştirmektedir. Arayüz ve değişim cihazları şunları içerir: adaptörler (ağ adaptörleri), modemler, çoklayıcılar. Adaptörler ve modemler bilgisayarların iletişim kanalları ile koordinasyonunu sağlarken, çoklayıcılar bir bilgisayar ve birkaç iletişim kanalının koordinasyonunu ve anahtarlanmasını sağlar.

Bilgi toplama ve giriş cihazları. Daha sonra bilgisayarda işlenmesi amacıyla bilgilerin toplanması, kontrol organları yetkilileri ve silah kontrol sistemlerindeki özel bilgi sensörleri tarafından gerçekleştirilir. Bilgisayara bilgi girmek için aşağıdaki cihazlar kullanılır: klavyeler, manipülatörler, tarayıcılar, grafik tabletler ve konuşma giriş cihazları.

Klavye, tek bir bütün halinde birleştirilmiş bir tuşlar matrisidir ve elektronik ünite Bir tuş vuruşunu ikili koda dönüştürmek için.

Manipülatörler (işaret aygıtları, imleç kontrol aygıtları) klavyeyle birlikte kullanıcı deneyimini artırır. Artan kullanılabilirlik öncelikle imleci görüntü ekranı boyunca hızlı bir şekilde hareket ettirme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Şu anda, PC'lerde aşağıdaki manipülatör türleri kullanılmaktadır: bir joystick (kasaya monte edilmiş bir kol), bir ışıklı kalem (ekranda görüntüler oluşturmak için kullanılır), bir fare tipi manipülatör, bir tarayıcı - görüntüleri ekrana girmek için PC, grafik tabletler - görüntüleri oluşturmak ve bir PC'ye girmek için, konuşma girişi anlamına gelir.

Bilgi görüntüleme cihazları bilgileri uzun süreli sabitlenmeden görüntüleyin. Bunlar şunları içerir: ekranlar, grafik kartları, video monitörleri. Ekranlar ve video monitörleri, klavyeden veya diğer giriş cihazlarından girilen bilgilerin görüntülenmesinin yanı sıra kullanıcıya mesaj ve program yürütme sonuçlarını sağlamak için kullanılır. Grafik ekranlar, metin bilgilerinin sürünen bir çizgi biçiminde görsel olarak görüntülenmesini sağlar.

Dokümantasyon ve bilgi kayıt cihazları uzun süreli depolamayı sağlamak amacıyla bilgileri kağıt veya diğer ortamlar üzerinde görüntülemek üzere tasarlanmıştır. Bu aygıtların sınıfı şunları içerir: yazdırma aygıtları, harici depolama aygıtları (ESD).

Yazdırma aygıtları veya yazıcılar, alfanümerik (metin) ve grafik bilgileri kağıda veya benzer bir ortama çıkarmak için tasarlanmıştır. En yaygın kullanılanlar matris, mürekkep püskürtmeli ve lazer yazıcılardır.

Modern bir bilgisayar en az iki depolama aygıtı içerir: disket manyetik disk sürücüsü (FMD) ve sabit manyetik disk sürücüsü (HDD). Ancak büyük miktarda bilginin işlenmesi durumunda yukarıdaki sürücüler bunların kaydedilmesini ve saklanmasını sağlayamaz. Büyük miktarda bilgiyi kaydetmek ve depolamak için ek depolama aygıtları kullanılır: manyetik disk ve bant sürücüleri, optik sürücüler (ODD), DVD sürücüleri. GCD tipi sürücüler şunları sağlar: yüksek yoğunluk kayıtlar, artan güvenilirlik ve bilgi depolama dayanıklılığı.

Otomatik iş istasyonları(AWS), devlet yetkililerinin iletişim ve otomasyon ekipmanlarıyla donatılmış işyerleridir. Otomatik çalışma alanının bir parçası olarak otomasyonun ana aracı PC'dir.

Matematiksel araçlar bilgi ve hesaplama problemlerini çözmek için gerekli olan bir dizi yöntem, model ve algoritmadır.

Yazılım araçları programlardan, verilerden ve verilerden oluşan bir koleksiyondur. program belgeleri Bilgisayarın kendi çalışmasını sağlamak ve bilgi ve hesaplama problemlerini çözmek için gereklidir.

Bilgi destek araçları – Bu, bilgi ve hesaplama problemlerini çözmek için gerekli olan bir bilgi kümesidir. Bilgi desteği, gerçek bilgi dizilerini, bilgileri sınıflandırmak ve kodlamak için bir sistemi ve belgeleri birleştirmek için bir sistemi içerir.

Dilsel destek araçları – bir bilgisayarda işlenmesine izin veren bilgilerin sunulmasına yönelik bir dizi araç ve yöntem. Dil desteğinin temeli programlama dilleridir.

Yönetim, danışmanlık ve girişimcilik

Ders 2. Genel bilgi otomasyonun teknik araçları hakkında. Çalışmak gerekir Genel Konular otomasyonun teknik araçlarına ilişkin ve Devlet sistemi endüstriyel cihazlar ve otomasyon ekipmanı GSP, teknik araçların

Ders 2.

Otomasyonun teknik araçları hakkında genel bilgiler.

Teknik otomasyon ekipmanı ve endüstriyel enstrümanlar ve otomasyon ekipmanlarının (GSP) durum sistemi ile ilgili genel konuların incelenmesi ihtiyacı, teknik otomasyon ekipmanının GSP'nin ayrılmaz bir parçası olduğu gerçeğiyle belirlenir. Teknik otomasyon ekipmanı, endüstriyel ve endüstriyel olmayan üretim alanlarında bilgi ve kontrol sistemlerinin uygulanmasının temelini temsil eder. GSP'yi düzenleme ilkeleri büyük ölçüde tasarım aşamasının içeriğini belirler teknik Destek otomatik süreç kontrol sistemleri (APCS). Buna karşılık, GSP'lerin temeli, teknik araçların problem odaklı toplu kompleksleridir.

Tipik otomasyon araçları teknik, donanım, yazılım ve sistem çapında olabilir.

İLE otomasyonun teknik araçları(TSA) şunları içerir:

• sensörler;
• aktüatörler;
• düzenleyici otoriteler (RO);
• iletişim hatları;
• ikincil enstrümanlar (görüntüleme ve kayıt);
• analog ve dijital kontrol cihazları;
• programlama blokları;
• mantıksal komutlu kontrol cihazları;
• verilerin toplanması ve birincil işlenmesi ve teknolojik kontrol nesnesinin (TOU) durumunun izlenmesi için modüller;
• galvanik izolasyon ve sinyal normalleştirme modülleri;
• bir formdan diğerine sinyal dönüştürücüler;
• veri sunumu, gösterimi, kaydı ve kontrol sinyallerinin üretilmesi için modüller;
• arabellek depolama aygıtları;
• programlanabilir zamanlayıcılar;
• özel bilgi işlem cihazları, ön işlemci hazırlama cihazları.

İLE yazılım ve donanım otomasyon araçları katmak:

• analogdan dijitale ve dijitalden analoğa dönüştürücüler;
• kontrol araçları;
• çok devreli analog ve analogdan dijitale kontrol blokları;
• çoklu bağlantı programı mantık kontrol cihazları;
• programlanabilir mikrodenetleyiciler;
• yerel bölge ağları.

İLE sistem çapında otomasyon araçları katmak:

• arayüz cihazları ve iletişim adaptörleri;
• paylaşılan hafıza blokları;
• otoyollar (otobüsler);
• genel sistem teşhis cihazları;
• bilgi depolamak için doğrudan erişim işlemcileri;
• operatör konsolları.

Kontrol sistemlerinde otomasyonun teknik araçları

Herhangi bir sistem kontrol aşağıdakileri gerçekleştirmelidir işlevler:

• teknolojik kontrol nesnesinin (TOU) mevcut durumu hakkında bilgi toplanması;
• Kullanım Koşulları çalışmaları için kalite kriterlerinin belirlenmesi;
• Kullanım Koşullarının en uygun çalışma modunun ve kalite kriterlerinin en üst düzeyde olmasını sağlayan en uygun kontrol eylemlerinin bulunması;
• Kullanım Koşullarında bulunan optimum modun uygulanması.

Bu işlevler bakım personeli veya TCA'lar tarafından gerçekleştirilebilir. Dört tane varkontrol sistemleri türü(SU):

1) bilgilendirici;

2) otomatik kontrol;

3) merkezi kontrol ve düzenleme;

4) otomatik süreç kontrol sistemleri.

Bilgi ( Manuel) kontrol sistemleri(Şekil 1.1) nadiren kullanılır, yalnızca güvenilir şekilde çalışan, Kullanım Koşulları kontrolünün basit teknolojik nesneleri için kullanılır.

Pirinç. 1.1. Yapı bilgi sistemi kontroller:

D - sensör (birincil ölçüm dönüştürücüsü);

VP - ikincil gösterge cihazı;

OPU - operatör kontrol merkezi (panolar, konsollar, anımsatıcı diyagramlar, alarm cihazları);

Uzaktan kumandalı uzaktan kumanda cihazları (düğmeler, tuşlar, bypass kontrol panelleri vb.);

IM aktüatörü;

RO - düzenleyici kurum;

C - alarm cihazları;

MS anımsatıcı diyagramları.

Bazı durumlarda bilgi yönetim sistemi düzenleyicileri de içerir doğrudan eylem ve içine yerleştirilmiş teknolojik ekipman düzenleyiciler.

Otomatik kontrol sistemlerinde(Şekil 1.2) tüm işlevler uygun teknik araçlar kullanılarak otomatik olarak gerçekleştirilir.

Operatör işlevleri şunları içerir:

• ACS durumunun teknik teşhisi ve arızalı sistem elemanlarının restorasyonu;
• düzenleyici kanunların düzeltilmesi;
• görev değişikliği;
• manuel kontrole geçiş;
• ekipman bakımı.

Pirinç. 1.2. Otomatik kontrol sisteminin (ACS) yapısı:

KP - kodlama dönüştürücüsü;

LS - iletişim hatları (teller, impuls tüpleri);

VU - bilgi işlem cihazları

Merkezi kontrol ve düzenleme sistemleri(SCCR) (Şekil 1.3). ACS, çalışma modları az sayıda koordinatla karakterize edilen ve iş kalitesi kolayca hesaplanabilen bir kriterle karakterize edilen basit teknik ekipmanlar için kullanılır. Kundağı motorlu silahların özel bir durumu otomatik sistem düzenleme (ASR).

Aşırı TOC değerini otomatik olarak koruyan bir kontrol sistemi, aşırı kontrol sistemleri sınıfına aittir.

Pirinç. 1.3. Merkezi kontrol ve düzenleme sisteminin yapısı:

OPU - operatör kontrol merkezi;

D - sensör;

NP normalleştirme dönüştürücüsü;

KP - kodlama ve kod çözme dönüştürücüleri;

CR - merkezi düzenleyiciler;

MP çok kanallı kayıt aracı (yazdırma);

C - acil durum öncesi sinyalizasyon cihazı;

MPP - çok kanallı gösterge cihazları (ekranlar);

MS - anımsatıcı diyagram;

IM - aktüatör;

RO - düzenleyici kurum;

K denetleyici

Kullanım Koşullarının ayarlanabilir çıkış koordinatının belirtilen değerini destekleyen ASR'ler aşağıdakilere ayrılır:

• stabilize etme;
• yazılım;
• takipçiler;
• uyarlanabilir.

Ekstrem regülatörler son derece nadir kullanılır.

SCCR'nin teknik yapıları iki tipte olabilir:

1) bireysel TCA'larla;

2) kolektif TCA'larla.

Birinci tip sistemde her kanal bireysel kullanım için TCA'dan inşa edilir. Bunlara sensörler, normalleştirici dönüştürücüler, düzenleyiciler, ikincil cihazlar, aktüatörler ve düzenleyici kurumlar dahildir.

Bir kontrol kanalının arızalanması proses tesisinin kapatılmasına yol açmaz.

Bu tasarım sistemin maliyetini arttırır ancak güvenilirliğini arttırır.

İkinci tip sistem bireysel ve toplu kullanıma yönelik TSA'lardan oluşmaktadır. Toplu kullanıma yönelik TSA şunları içerir: anahtar, CP (kodlama ve kod çözme dönüştürücüleri), CR (merkezi düzenleyiciler), MR (çok kanallı kayıt cihazı (baskı)), MPP (çok kanallı gösterge cihazları (ekranlar)).

Kolektif bir sistemin maliyeti biraz daha düşüktür, ancak güvenilirlik büyük ölçüde kolektif TSA'ların güvenilirliğine bağlıdır.

İletişim hattı uzun olduğunda, sensörlerin ve aktüatörlerin yakınında bulunan ayrı kodlama ve kod çözme dönüştürücüleri kullanılır. Bu, sistemin maliyetini artırır ancak iletişim hattının gürültü bağışıklığını artırır.

Otomatik proses kontrol sistemleri(APCS) (Şekil 1.4), TSA'nın nesnelerin durumu hakkında bilgi aldığı, kalite kriterlerini hesapladığı ve en uygun kontrol ayarlarını bulduğu bir makine sistemidir. Operatörün işlevleri, alınan bilgilerin analiz edilmesine ve yerel otomatik kontrol sistemleri veya kontrol odasının uzaktan kontrolü kullanılarak uygulanmasına indirgenmiştir.

Aşağıdaki proses kontrol sistemi türleri ayırt edilir:

• merkezi otomatik proses kontrol sistemi (tüm bilgi işleme ve kontrol fonksiyonları, tek bir kontrol bilgisayarı UVM tarafından gerçekleştirilir) (Şekil 1.4);

Pirinç. 1.4. Merkezi otomatik proses kontrol sisteminin yapısı:

USO - bir nesneyle iletişim cihazı;

DU- uzaktan kumanda;

SOI - bilgi görüntüleme aracı

• denetleyici otomatik süreç kontrol sistemi (bireysel kullanım TSA'sı ve yerel sistemlerle bilgi iletişim hattına sahip bir merkezi bilgisayar bilgisayarı (CUVM) temelinde inşa edilmiş bir dizi yerel otomatik kontrol sistemine sahiptir) (Şekil 1.5);

Pirinç. 1.5. Denetleyici kontrol sisteminin yapısı: LR - yerel düzenleyiciler

• dağıtılmış otomatik süreç kontrol sistemi - bilgi işleme ve yönetim kontrol işlevlerinin coğrafi olarak dağıtılmış çeşitli nesneler ve bilgisayarlar arasında bölünmesiyle karakterize edilir (Şekil 1.6).

Pirinç. 1.6. SHG'nin teknik araçlarının hiyerarşik yapısı

SAYFA 7