Besleyicilerin çalışmasını otomatikleştirmek için teknik araçlar. Üretim otomasyon sistemleri ve araçları. Otomasyonun teknik araçları. yüksek mesleki eğitim

Soru 1 A&C'nin temel kavramları ve tanımları

Otomasyon- İnsanları enerji, malzeme veya bilgi edinme, dönüştürme, aktarma ve kullanma süreçlerine katılımdan kurtarmak veya bunların derecesini önemli ölçüde azaltmak amacıyla kendi kendini düzenleyen teknik araçları ve matematiksel yöntemleri kullanan bilimsel ve teknolojik ilerleme alanlarından biri bu katılımın veya gerçekleştirilen operasyonların karmaşıklığının etkisi. Otomasyon, iş gücü verimliliğini artırmayı, ürün kalitesini iyileştirmeyi, yönetim süreçlerini optimize etmeyi ve insanları sağlığa zararlı üretim süreçlerinden uzaklaştırmayı mümkün kılar. Otomasyon, en basit durumlar dışında, bir sorunu çözmek için entegre, sistematik bir yaklaşım gerektirir. Otomasyon sistemleri sensörleri (sensörler), giriş cihazlarını, kontrol cihazlarını (kontrolörleri), aktüatörleri, çıkış cihazlarını ve bilgisayarları içerir. Kullanılan hesaplamalı yöntemler bazen insanların sinirsel ve zihinsel işlevlerini kopyalar. Tüm bu araç kompleksine genellikle otomasyon ve kontrol sistemleri denir..

Tüm otomasyon ve kontrol sistemleri, bir kontrol nesnesi, bir kontrol nesnesi ile bir iletişim cihazı, teknolojik parametrelerin kontrolü ve düzenlenmesi, sinyallerin ölçülmesi ve dönüştürülmesi gibi kavramlara dayanmaktadır.

Kontrol nesnesi, standart teknolojik karıştırma, ayırma işlemlerinin veya bunların basit işlemlerle karşılıklı kombinasyonunun gerçekleştirildiği (veya bunların yardımıyla gerçekleştirilen) teknolojik bir aparat veya bunların bir seti olarak anlaşılmaktadır. Böyle bir teknolojik aparat, içinde yer alan ve sistemin geliştirildiği teknolojik süreçle birlikte otomatik kontrol ve kontrol nesnesi veya otomasyon nesnesi olarak adlandırılır. Kontrol edilen bir nesnenin giriş ve çıkış miktarları kümesinden, kontrol edilen miktarlar, kontrol ve rahatsız edici etkiler ve girişim ayırt edilebilir. Kontrollü miktar Kontrol edilen bir nesnenin, nesnenin çalışması sırasında belirli bir seviyede tutulması veya belirli bir yasaya göre değiştirilmesi gereken çıktı fiziksel miktarı veya parametresidir. Kontrol eylemi kontrollü değeri belirli bir seviyede tutmanın veya belirli bir yasaya göre değiştirmenin mümkün olduğu bir malzeme veya enerji giriş akışıdır. Otomatik cihaz veya düzenleyici denir teknik cihaz insan müdahalesi olmadan teknolojik bir parametrenin değerinin korunmasına veya belirli bir yasaya göre değiştirilmesine olanak tanıyan. Otomatik kontrol cihazı, sistemde belirli işlevleri yerine getiren bir dizi teknik araç içerir.Otomatik kontrol sistemi şunları içerir: Algılama elemanı veya sensör Kontrol edilen nesnenin çıkış değerini orantılı bir elektrik veya pnömatik sinyale dönüştürmeye yarayan, Karşılaştırma öğesi- Çıkış değerinin mevcut ve belirtilen değerleri arasındaki tutarsızlığın büyüklüğünü belirlemek. Ayar elemanı sabit bir seviyede tutulması gereken proses parametresinin değerini ayarlamaya yarar. Güçlendirme-dönüştürme eleman, harici bir enerji kaynağından kaynaklanan uyumsuzluğun büyüklüğüne ve işaretine bağlı olarak düzenleyici bir etki yaratmaya hizmet eder. Aktüatör elemanı Düzenleyici etkinin uygulanmasına hizmet eder. UPE tarafından üretilmiştir. Düzenleme elemanı– Çıkış değerini belirli bir seviyede tutmak için malzeme veya enerji akışını değiştirmek. Otomasyon uygulamasındaÜretim süreçlerinde otomatik kontrol sistemleri yukarıdaki elemanların işlevlerini yerine getiren standart genel endüstriyel cihazlarla donatılmıştır. Bu tür sistemlerin ana unsuru, teknolojik parametrelerin analog ve ayrık sensörlerinden bilgi alan bir bilgisayardır. Aynı bilgiler analog veya dijital bilgi sunum cihazlarına (ikincil cihazlar) gönderilebilir. Proses operatörü, makineden alınmayan bilgileri girmek için uzaktan kumandayı kullanarak bu makineye erişir. otomatik sensörler, sürecin yönetilmesi konusunda gerekli bilgi ve tavsiyelerin talep edilmesi. Otomatik kontrol sisteminin çalışması bilgilerin alınmasına ve işlenmesine dayanmaktadır.

Ana otomasyon ve kontrol sistemleri türleri:

· otomatik planlama sistemi (APS),

· Otomatik bilimsel araştırma sistemi (ASNI),

· sistem Bilgisayar destekli tasarım(CAD),

· otomatik deney kompleksi (AEC),

esnek otomatik üretim (GAP) ve otomatik süreç kontrol sistemi ( APCS),

· otomatik çalışma kontrol sistemi (ACS)

· otomatik kontrol sistemi (ACS).

Soru 2 Otomatik kontrol sistemlerinin otomasyonu ve kontrolünün teknik araçlarının bileşimi.

Teknik araçlar otomasyon ve kontrol, kendileri otomasyon aracı olabilen veya bir donanım ve yazılım kompleksinin parçası olabilen cihazlar ve enstrümanlardır.

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

Otomasyon ve kontrolün teknik araçları şunları içerir:

- sensörler;

- aktüatörler;

- Düzenleyici otoriteler (RO);

- iletişim hatları;

- İkincil araçlar (görüntüleme ve kaydetme);

- 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, gösterge, kayıt ve kontrol sinyallerinin üretilmesi için modüller;

- arabellek depolama aygıtları;

- programlanabilir zamanlayıcılar;

- Özel bilgi işlem cihazları, ön işlemci hazırlama cihazları.

Otomasyon ve kontrolün teknik araçları aşağıdaki şekilde sistematize edilebilir:

CS – kontrol sistemi.
Bellek – Ana cihaz (düğmeler, ekranlar, geçiş anahtarları).

UIO – Bilgi görüntüleme cihazı.
UIO – Bilgi işleme cihazı.

USPU – Dönüştürücü / Amplifikatör cihazı.
CS – İletişim kanalı.
OU – Kontrol nesnesi.
IM – Aktüatörler.

RO – Çalışma organları (Manipülatörler).

D – Sensörler.
VP – İkincil dönüştürücüler.

İle işlevsel amaç aşağıdaki 5 gruba ayrılırlar:

Giriş cihazları. Bunlar arasında - ZU, VP, D;

Çıktı cihazları. Bunlar arasında - IM, USPI, RO;

Orta kısmın cihazları. Bunlar arasında - UPI;

Tesisler endüstriyel ağlar. Bunlar arasında - KS;

Bilgi görüntüleme cihazları – UIO.

TSAiU aşağıdaki işlevleri yerine getirir: 1. Sürecin durumuna ilişkin bilgilerin toplanması ve dönüştürülmesi; 2. Bilginin iletişim kanalları aracılığıyla iletilmesi; 3. bilginin dönüştürülmesi, saklanması ve işlenmesi; 4. seçilen hedeflere (sistemlerin işleyişine ilişkin kriterler) uygun olarak yönetim ekiplerinin oluşturulması; 5. Süreci etkilemek ve aktüatörleri kullanarak operatörle iletişim kurmak için komut bilgilerinin kullanılması ve sunulması. Bu nedenle, teknolojik süreçlerin sistemle olan ilişkilerine bağlı olarak tüm endüstriyel otomasyon araçları, standarda uygun olarak aşağıdaki fonksiyonel gruplarda birleştirilir: 1. sistem girişindeki araçlar (sensörler); 2. sistemin çıkışındaki araçlar (çıkış dönüştürücüler, bilgi görüntüleme araçları ve işlem kontrol komutları, konuşmaya kadar); 3. sistem içi kontrol sistemleri (farklı sinyallere ve farklı makine dillerine sahip cihazlar arasında ara bağlantı sağlayan), örneğin röle veya açık toplayıcı çıkışlara sahiptir; 4. Bilginin iletilmesi, saklanması ve işlenmesi araçları.
Kontrol sistemlerinin bu kadar çeşitli grupları, tipleri ve konfigürasyonları birçok alternatif tasarım problemine yol açmaktadır. teknik Destek Her birinde APCS özel durum. En iyilerinden biri önemli kriterler TSAiU seçimi maliyetlerine göre yapılabilir.

Bu nedenle, teknik otomasyon ve kontrol araçları, otomatik üretimde bilgilerin kaydedilmesi, işlenmesi ve iletilmesi için kullanılan cihazları içerir. Onların yardımıyla otomatik üretim hatları izlenir, düzenlenir ve kontrol edilir.

Üretim süreçlerinin otomasyonuna olanak tanıyan teknik araçların işletmelere getirilmesi temel bir durumdur. verimli çalışma. Çeşitlilik modern yöntemler otomasyon, uygulama yelpazesini genişletirken, mekanizasyonun maliyetleri genellikle haklı çıkar sonuçÜretilen ürünlerin hacminin arttırılması ve kalitesinin iyileştirilmesi şeklinde.

Teknolojik ilerleme yolunu takip eden kuruluşlar pazarda lider konumlarda yer alır ve daha iyi kalite sunar çalışma şartları ve hammadde ihtiyacını en aza indirir. Bu nedenle, büyük işletmeleri mekanizasyon projelerini uygulamadan hayal etmek artık mümkün değil - istisnalar yalnızca manuel üretim lehine temel seçim nedeniyle üretim otomasyonunun kendisini haklı çıkaramadığı küçük zanaat endüstrileri için geçerlidir. Ancak bu gibi durumlarda bile üretimin bazı aşamalarında otomasyonun kısmen devreye alınması mümkündür.

Otomasyonun Temelleri

Geniş anlamda otomasyon, üretimde, ürünlerin üretimi ve piyasaya sürülmesi için belirli görevlerin insan müdahalesi olmadan gerçekleştirilmesine olanak sağlayacak koşulların yaratılmasını içerir. Bu durumda operatörün rolü en kritik görevleri çözmek olabilir. Belirlenen hedeflere bağlı olarak teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu tam, kısmi veya kapsamlı olabilir. Belirli bir modelin seçimi, otomatik doldurma nedeniyle işletmenin teknik modernizasyonunun karmaşıklığına göre belirlenir.

Tam otomasyonun uygulandığı tesis ve fabrikalarda genellikle mekanize ve elektronik sistemler yönetim, üretimi kontrol etmek için tüm işlevleri aktarır. Bu yaklaşım, çalışma koşullarının değişiklik gerektirmediği durumlarda en rasyonel yaklaşımdır. Kısmi biçimde, otomasyon, üretimin bireysel aşamalarında veya özerk mekanizasyon sırasında tanıtılmaktadır. teknik bileşen Tüm süreci yönetmek için karmaşık bir altyapının oluşturulmasına gerek kalmadan. Kapsamlı düzeyde bir üretim otomasyonu genellikle belirli alanlarda uygulanır - bu bir departman, atölye, hat vb. olabilir. Bu durumda operatör, doğrudan çalışma sürecini etkilemeden sistemi kendisi kontrol eder.

Otomatik kontrol sistemleri

Başlangıç ​​olarak, bu tür sistemlerin gerekli olduğunu belirtmek önemlidir. tam kontrol bir işletme, fabrika veya tesis üzerinde. İşlevleri belirli bir ekipman parçasına, konveyöre, atölyeye veya üretim alanına kadar uzanabilir. Bu durumda proses otomasyon sistemleri, hizmet verilen nesneden bilgi alır ve işler ve bu verilere dayanarak düzeltici bir etkiye sahiptir. Örneğin, bir üretim kompleksinin çalışması teknolojik standartların parametrelerini karşılamıyorsa sistem, çalışma modlarını gereksinimlere göre değiştirmek için özel kanallar kullanacaktır.

Otomasyon nesneleri ve parametreleri

Üretim mekanizasyon araçlarını uygulamaya koyarken asıl görev, sonuçta ürünün özelliklerini etkileyecek olan tesisin kalite parametrelerini korumaktır. Bugün uzmanlar işin özüne dalmamaya çalışıyor teknik parametreler farklı nesneler, çünkü teorik olarak kontrol sistemlerinin uygulanması üretimin herhangi bir bileşeninde mümkündür. Bu bağlamda teknolojik süreçlerin otomasyonunun temellerini düşünürsek, mekanizasyon nesnelerinin listesi aynı atölyeleri, konveyörleri, her türlü cihazı ve tesisatı içerecektir. Yalnızca projenin düzeyine ve ölçeğine bağlı olarak otomasyonun uygulanmasının karmaşıklık derecesi karşılaştırılabilir.

Otomatik sistemlerin çalıştığı parametrelere göre giriş ve çıkış göstergelerini ayırt edebiliriz. İlk durumda bu fiziksel özelliklerürünler ve nesnenin kendisinin özellikleri. İkincisi, bunlar bitmiş ürünün doğrudan kalite göstergeleridir.

Teknik araçların düzenlenmesi

Otomasyon sistemlerinde regülasyon sağlayan cihazlar özel alarm şeklinde kullanılmaktadır. Amaçlarına bağlı olarak çeşitli proses parametrelerini izleyebilir ve kontrol edebilirler. Özellikle teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu alarmları içerebilir sıcaklık göstergeleri, basınç, akış özellikleri vb. Teknik olarak cihazlar, çıkışta elektriksel kontak elemanları bulunan ölçeksiz cihazlar olarak uygulanabilmektedir.

Kontrol alarmlarının çalışma prensibi de farklıdır. En yaygın olanı düşünürsek sıcaklık cihazları manometrik, cıva, bimetalik ve termistör modellerini ayırt edebiliriz. Yapısal tasarım genellikle çalışma prensibine göre belirlenir, ancak çalışma koşullarının da üzerinde önemli bir etkisi vardır. İşletmenin çalışma yönüne bağlı olarak, teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonu, belirli çalışma koşulları dikkate alınarak tasarlanabilir. Bu nedenle kontrol cihazları koşullar altında kullanıma odaklanılarak geliştirilmektedir. yüksek nem, fiziksel basınç veya kimyasalların etkileri.

Programlanabilir otomasyon sistemleri

Üretim süreçlerinin yönetimi ve kontrolünün kalitesi, işletmelere bilgi işlem cihazları ve mikroişlemcilerin aktif tedarikinin arka planında gözle görülür şekilde arttı. Endüstriyel ihtiyaçlar açısından bakıldığında, programlanabilir donanımın yetenekleri yalnızca teknolojik süreçlerin etkin kontrolünü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tasarımı otomatikleştirmenin yanı sıra üretim testleri ve deneyleri yapmayı da mümkün kılar.

Modern işletmelerde kullanılan bilgisayar cihazları, teknolojik süreçlerin düzenlenmesi ve kontrol edilmesi sorunlarını gerçek zamanlı olarak çözmektedir. Bu tür üretim otomasyon araçlarına bilgi işlem sistemleri denir ve birleştirme ilkesine göre çalışır. Sistemler, oluşturulabilecekleri birleşik fonksiyonel bloklar ve modüller içerir çeşitli konfigürasyonlar ve kompleksi belirli koşullarda çalışacak şekilde uyarlayın.

Otomasyon sistemlerinde birimler ve mekanizmalar

İş operasyonlarının doğrudan yürütülmesi elektrikli, hidrolik ve pnömatik cihazlarla gerçekleştirilir. Çalışma prensibine göre sınıflandırma, fonksiyonel ve porsiyon mekanizmalarını içerir. İÇİNDE Gıda endüstrisi Bu tür teknolojiler genellikle uygulanır. Bu durumda üretimin otomasyonu, tasarımları elektrikli tahrikleri ve düzenleyici kurumları içerebilecek elektrikli ve pnömatik mekanizmaların kullanılmasını içerir.

Otomasyon sistemlerinde elektrik motorları

Aktüatörlerin temelini çoğunlukla elektrik motorları oluşturur. Kontrol türüne bağlı olarak temassız ve temaslı versiyonlarda sunulabilirler. Röle kontak cihazlarıyla kontrol edilen üniteler, operatör tarafından manipüle edildiğinde çalışan parçaların hareket yönünü değiştirebilir ancak işlemlerin hızı değişmeden kalır. Temassız cihazlar kullanılarak teknolojik süreçlerin otomasyonu ve mekanizasyonu varsayılırsa, yarı iletken amplifikatörler kullanılır - elektriksel veya manyetik.

Paneller ve kontrol panelleri

Kontrol ve izleme sağlaması gereken ekipmanları kurmak üretim süreciİşletmelerde özel konsollar ve paneller kuruludur. Otomatik kontrol ve düzenleme için cihazlar, enstrümantasyon, koruyucu mekanizmalar ve ayrıca çeşitli unsurlar iletişim altyapısı. Tasarım gereği böyle bir kalkan metal dolap veya üzerine otomasyon ekipmanının monte edildiği düz bir panel.

Konsol ise uzaktan kumandanın merkezidir; bir tür kontrol odası veya operatör alanıdır. Teknolojik süreçlerin ve üretimin otomasyonunun aynı zamanda personelin bakıma erişimini de sağlaması gerektiğini unutmamak önemlidir. Hesaplamalar yapmanıza, üretim göstergelerini değerlendirmenize ve genel olarak iş sürecini izlemenize olanak tanıyan, büyük ölçüde konsollar ve paneller tarafından belirlenen bu işlevdir.

Otomasyon sistemleri tasarımı

için kılavuz görevi gören ana belge teknolojik modernizasyon otomasyon amaçlı üretim şemasıdır. Daha sonra otomatik mekanizasyon aracı olarak görev yapacak olan cihazların yapısını, parametrelerini ve özelliklerini görüntüler. Standart versiyonda diyagram aşağıdaki verileri görüntüler:

• belirli bir kuruluştaki otomasyon düzeyi (ölçeği);
• kontrol ve düzenleme araçlarıyla sağlanması gereken tesisin işletme parametrelerinin belirlenmesi;
• kontrol özellikleri - tam, uzaktan, operatör;
• aktüatörleri ve üniteleri bloke etme olasılığı;
• konsollar ve paneller de dahil olmak üzere teknik ekipmanın konumunun yapılandırılması.

Yardımcı otomasyon araçları

Küçük bir role rağmen ek cihazlarönemli kontrol ve yönetim fonksiyonları sağlar. Onlar sayesinde aktüatörler ile kişi arasında aynı bağlantı sağlanır. Yardımcı cihazlarla donatmak açısından üretim otomasyonu, buton istasyonlarını, kontrol rölelerini, çeşitli anahtarları ve kumanda panellerini içerebilir. Bu cihazların birçok tasarımı ve çeşidi vardır, ancak hepsi sahadaki önemli birimlerin ergonomik ve güvenli kontrolüne odaklanmıştır.

Üretim otomasyonu araçları, teknik otomasyon ekipmanlarını (TAA) içerir; bunlar, kendileri otomasyon aracı olabilen veya bir donanım ve yazılım kompleksinin parçası olabilen cihazlar ve araçlardır. Güvenlik sistemleri açık modern işletme otomasyonun teknik araçlarını içerir. Çoğu zaman TCA sistemin temel unsurudur entegre güvenlik.

Teknik otomasyon ekipmanı, otomatik üretimde bilgilerin kaydedilmesi, işlenmesi ve iletilmesi için kullanılan cihazları içerir. Onların yardımıyla otomatik üretim hatları izlenir, düzenlenir ve kontrol edilir.

Güvenlik sistemleri, çeşitli sensörler kullanarak üretim sürecini izler. Bunlar arasında basınç sensörleri, fotoğraf sensörleri, endüktif sensörler, kapasitif sensörler, lazer sensörler vb. bulunur.

Sensörler, bilgiyi otomatik olarak çıkarmak ve başlangıçta dönüştürmek için kullanılır. Sensörler çalışma prensipleri ve izledikleri parametrelere duyarlılıkları bakımından farklılık gösterir. Teknik güvenlik ekipmanı en geniş sensör yelpazesini içerir. Birçok faktörü kontrol eden kapsamlı güvenlik sistemlerinin oluşturulmasını mümkün kılan sensörlerin entegre kullanımıdır.

Teknik bilgi araçları aynı zamanda sensörler ve kontrol ekipmanı arasındaki iletişimi sağlayan iletim cihazlarını da içerir. Kontrol ekipmanları, sensörlerden sinyal aldığında üretim sürecini durdurur ve kazanın sebebini ortadan kaldırır. Acil durumun ortadan kaldırılması mümkün değilse, teknik emniyet ekipmanları operatöre arızaya ilişkin sinyal verir.

Herhangi bir entegre güvenlik sisteminde bulunan en yaygın sensörler kapasitif sensörlerdir.

25 mm'ye kadar mesafedeki nesnelerin varlığının temassız algılanmasına olanak tanır. Kapasitif sensörler aşağıdaki prensibe göre çalışır. Sensörler, aralarında iletkenliğin kaydedildiği iki elektrotla donatılmıştır. Kontrol bölgesinde herhangi bir nesnenin bulunması, sensöre dahil olan jeneratörün salınım genliğinin değişmesine neden olur. Aynı zamanda istenmeyen nesnelerin ekipmana girmesini önleyen kapasitif sensörler tetiklenir.

Kapasitif sensörler, tasarımlarının basitliği ve yüksek güvenilirliği ile ayırt edilir ve bu da onların en çok kullanılmasına olanak tanır. farklı bölgelerüretme. Tek dezavantajı bu tür sensörlerin küçük kontrol alanıdır.

Ziyaretçiler şunları da okudu:

Endüstriyel güvenlik
Çoğu modern otomatikleştirilmiş işletmeler Endüstriyel güvenlik uygulanmasıyla sağlanır karmaşık sistemler güvenlik ve üretim kontrolü

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 organize etme ilkeleri, otomatik süreç kontrol sistemleri (APCS) için teknik desteğin tasarım aşamasının içeriğini büyük ölçüde belirler. 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:

• hakkında bilgi toplamak mevcut durum teknolojik kontrol nesnesi (TOU);
• Kullanım Koşulları çalışmaları için kalite kriterlerinin belirlenmesi;
• bulma optimum mod teknik kontrol sisteminin işleyişi ve kalite kriterlerinin en üst düzeyde olmasını sağlayan optimum kontrol eylemleri;
• Kullanım Koşullarında bulunan optimum modun uygulanması.

Bu işlevler gerçekleştirilebilir servis personeli veya TCA'dır. 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;
• Bakım teçhizat.

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 TCA'dan oluşturulur. kişisel kullanım. 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 sistemler süreç yönetimi(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.

Ayırt etmek aşağıdaki türler APCS:

• 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 ve merkezi bilgisayar bilgisayarı (CUVM) temelinde inşa edilmiş bir dizi yerel otomatik kontrol sistemine sahiptir; bu sistem ile iletişim bilgi hattına sahiptir. yerel sistemler) (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

Teknik otomasyon ekipmanlarının sınıflandırılması çok karmaşık ve yüklü bir şey değildir. Ancak genel olarak teknolojik otomasyon araçları oldukça dallanmış bir sınıflandırma yapısına sahiptir. Hadi anlamaya çalışalım.

Modern araçlar otomasyon iki gruba ayrılır: anahtarlamalı ve değiştirilmemiş (programlanmış) teknik otomasyon araçları:

1) Anahtarlamalı otomasyon ekipmanı

Düzenleyiciler

Röle devreleri

2) Programlanmış otomasyon araçları

ADSP işlemcileri

ADSP işlemcileri, sistemdeki süreçlerin karmaşık matematiksel analizi için kullanılan bir otomasyon aracıdır. Bu işlemciler, sistemin işleyişini analiz etmek için karmaşık matematik kullanan merkezi işlemciye yüksek frekanslarda veri iletebilen yüksek hızlı giriş/çıkış modüllerine sahiptir. Analiz için Fourier serisini kullanan titreşim teşhis sistemleri buna bir örnektir. Spektral analiz ve bir nabız sayacı. Kural olarak, bu tür işlemciler, bilgisayarın uygun yuvasına takılan ve matematiksel işlem için CPU'yu kullanan ayrı bir PCI kartı biçiminde uygulanır.

PLC (Programlanabilir Lojik Denetleyici)

PLC'ler en yaygın otomasyon araçlarıdır. Kendi güç kaynaklarına, merkezi işlemciye, Veri deposu, ağ kartı, giriş/çıkış modülleri. Avantajı, sistemin yüksek güvenilirliği ve endüstriyel koşullara uyum sağlamasıdır. Ayrıca döngüsel olarak çalışan ve programın donmasını önlemek için kullanılan Watch Dog adı verilen programlara sahip programlar kullanılır. Ayrıca program sıralı olarak çalışır ve olumsuz sonuçlara yol açabilecek paralel bağlantılara ve işlem adımlarına sahip değildir.

PKK (Programlanabilir Bilgisayar Kontrolörleri)

PKK - giriş/çıkış kartlı bilgisayar, ağ kartları Bilgi girişi/çıkışına hizmet eden.

AMBALAJ

PAK ( programlanmış otomatik kontrolörler) – PLC+PKK. Veri işleme için dağıtılmış bir ağ yapısına sahiptirler (birkaç PLC ve PC).

· Uzmanlaşmış kontrolörler

Özel kontrolörler serbestçe programlanabilen otomasyon araçları değildir, ancak yalnızca bazı katsayıların değiştirilebildiği standart programları kullanırlar (PID kontrol cihazı parametreleri, aktüatör çalışma süresi, gecikmeler vb.). Bu tür kontrolörler önceden yönlendirilir bilinen sistem düzenleme (havalandırma, ısıtma, sıcak su temini). Yeni milenyumun başında otomasyonun bu teknik araçları yaygınlaştı.

ADSP ve PKK'nın bir özelliği standart programlama dillerinin kullanılmasıdır: C, C++, Assembler, Pascal, çünkü bunlar bir PC'de oluşturulmuştur. Otomasyon araçlarının bu özelliği hem avantaj hem de dezavantajdır.

Avantajı, standart programlama dillerini kullanarak daha karmaşık ve daha karmaşık yazabilmenizdir. esnek algoritma. Dezavantajı ise onlarla çalışmak için sürücüler oluşturmanız ve daha karmaşık bir programlama dili kullanmanız gerekmesidir. PLC'lerin ve PAC'lerin avantajı IEC 61131-3 tarafından standartlaştırılan mühendislik programlama dillerinin kullanılmasıdır. Bu diller bir programcı için değil, bir elektrik mühendisi için tasarlanmıştır.

Bilgi dönüşümü ilkesi

Yönetim ilkeleri bilginin dönüşümü ilkesine dayanmaktadır.

Dönüştürücüler, bir fiziksel nitelikteki miktarları diğerine dönüştürmek için kullanılan cihazlardır ve bunun tersi de geçerlidir.

Sensörler, koda bağlı olarak ayrı bir sinyal üreten cihazlardır. teknolojik süreç veya bilgiye maruz kalma.

Dönüştürmek için bilgi ve yöntemler

Bilgiler aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır özellikler:

1. Bilgiler, benimsenen kodlama sistemine veya sunumuna uygun olarak anlaşılır olmalıdır.

2. Bilgi iletim kanalları gürültüye dayanıklı olmalı ve yanlış bilginin sızmasını önlemelidir.

3. Bilginin işlenmeye uygun olması gerekmektedir.

4. Bilgi saklanmaya uygun olmalıdır.

Bilgiyi iletmek için yapay, doğal veya karışık olabilen iletişim kanalları kullanılır.

Pirinç. 3. İletişim kanalları

İletişim kanallarına biraz sonra daha detaylı değineceğiz.