Avtomatlashtirishning texnik vositalari. O’quv qo’llanma
Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov
O’quv qo‘llanma «Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarishni avtomatlashtirish va boshqarish» yo‘nalishi bo‘yicha bakalavrlarni tayyorlashdagi «Avtomatlashtirishning texnik vositalari» fanidan adabiyot sifatida tayyorlangan. O‘quv qo‘llanmada avtomatashtirishning texnik vositalari fan doirasida ochib berilgan. Ularni yoritishda tizimlaridagi joylashish ketma-ketligiga moslashtirilgan. O‘quv qo‘llanma bakalavrlar, magistrlar va shu sohada shug‘ullanadigan muhandislar uchun mo‘ljallangan.
Avtomatlashtirishning texnik vositalari
O’quv qo’llanma
Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov
Bosh muharrir Ibratjon Xatamovich Aliyev
Muharrir Salim Madraximovich Otajonov
Muharrir Sirojiddin Fayozovich Ergashev
Illustrator Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov
Illustrator Ibratjon Xatamovich Aliyev
Muqova dizayni Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov
Muqova dizayni Ibratjon Xatamovich Aliyev
Taqrizchi, fizika-matematika fanlari doktori, Farg'ona Davlat Universiteti fizika-texnika fakulteti professori va "Fizika" kafedrasi mudiri Karimberdi Egamberdiyevich Onorqulov
Taqrizchi, texnika fanlari doktori, Farg'ona Politexnika Instituti Kompyuterlashgan loyihalash tizimlari fakulteti "Elektronika va asbobsozlik" kafedrasi professori Sirojiddin Fayozovich Ergashev
Korrektor Ibratjon Xatamovich Aliyev
Korrektor Shavkatjon Samiddinovich Sayitov
Korrektor Erkinjon Soliyevich Xolmatov
© Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov, 2024
ISBN 978-5-0060-6145-3
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
O«quv qo‘llanma 5311000 – «Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarishni avtomatlashtirish va boshqarish» (tarmoqlar bo‘yicha) ta’lim yo‘nalishi bo‘yicha bakalavrlarni tayyorlash o‘quv rejasidagi «Avtomatlashtirishning texnik vositalari» o‘quv fanidan adabiyot sifatida tayyorlangan.
O«quv qo‘llanmada avtomatashtirishning barcha texnik vositalarini fan doirasida ochib berilgan. Texnik vositalarni yoritishda qurilmalarni avtomatlashtirish tizimlaridagi joylashish ketma-ketligiga moslashga harakat qilingan. Birinchi navbatda avtomatlashtirishning umumiy masalalari berilib, navbatda sensorlar, ma’lumotlarni qabul qilish va qayta ishlash vositalari, ijro mexanizmlari keltirilgan. Nihoyada zamonaviy avtomatlashtirilgan tizimlarda tarmoqlar va elektron qurilmalarni mexanik, elektromagnit ta’sirlardan himoyalash masalasi yoritilgan.
Avtomatlashtirishning umumiy masalalari 1.2,3 – bo‘limlarda, 3—7 – bo‘limlarda avtomatlashtirishning sensor qurilmalari, 8—16 – bo‘limlarda ma’lumotlarni qabul qilish va qayta ishlash vositalari, 17- bo‘limda ijro mexanizmlari, 18- bo‘limda, elektron qurilmalarni mexanik, elektromagnit ta’sirlardan himoyalash keltirilgan.
O«quv qo‘llanma «texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish» sohasidagi bakalavrlar, magistrlar va shu sohada avtomatlashtirish tizimini loyihalash bilan shug‘ullanadigan muhandislar uchun mo‘ljallangan.
Аннотация
Учебное пособия подготовлена для бакалавров по направлению образования «5311000-Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» (по отраслям) как литература, по предмету в учебном плане «Технические средства автоматизации».
В учебном пособие все технические средства автоматизации раскрыты в рамках предмета. В освещении материалов устройств технических средств, предпринята попытка размещение по последовательностью подключения устройств в системах автоматизаци. В первую очередь представлены общие вопросы автоматизации, затем представлены датчики, средства приема и обработки данных, исполнительные механизмы. Наконец, освещен вопрос защиты сетей и электронных устройств от механических и электромагнитных воздействий в современных автоматизированных системах.
Общие вопросы автоматизации в разделе 1.2,3, сенсорные устройства автоматики в разделах 3—7, средства приема и обработки данных в разделах 8—16, исполнительные механизмы в разделе 17, 18 – разделе представлена защита электронных устройств от механических и электромагнитных воздействий.
Учебное пособия предназначена для бакалавров, магистров по направлению «Автоматизация технологических процессов» и инженеров, занимающихся проектированием систем автоматизации в этой области.
Annotation
The textbook has been prepared for bachelors in the direction of education «5311000-Automation and control of technological processes and production» (networks) as literature, on the subject in the curriculum «Technical means of automation».
In the tutorial, all technical means of automation are disclosed within the scope of the subject. In the coverage of materials of devices of technical means, an attempt was made to place the devices in the automation systems according to the sequence of connection. First of all, general issues of automation are presented, then sensors, means of receiving and processing data, and actuators are presented. Finally, the issue of protecting networks and electronic devices from mechanical and electromagnetic influences in modern automated systems is highlighted.
General issues of automation in section 1.2.3, touch devices of automation in sections 3—7, means of receiving and processing data in sections 8—16, actuators in section 17, 18 – the section presents the protection of electronic devices from mechanical and electromagnetic influences.
The textbook is intended for bachelors, masters in the direction of «Automation of technological processes» and engineers involved in the design of automation systems in this area.
Kirish
Sanoatni rivojlantirishni zamon darajasiga yetkazishga texnologik tizimini energiya tejamkor zamonaviy tizimlar bilan modernizatsiyalash bilan erishish mumkin. Zamonaviy texnologik boshqarish tizimlarni asosini avtomatika, avtomatlashtirish vositalari tashkil etadi.
Texnik vositalar avtomatlashtirish va boshqarish tizimlarining real erishishi mumkin bo‘lgan holatlarni aniqlaydi va belgilaydi. Boshqarish tizimlarining funksional imkoniyatlariga talablarning ortib borishi sensorlar, kontrollerlar, bajarish qurilmalarilarining yangi avlodlarini ishlab chiqish va ishlab chiqarishni texnologiyalarini rivojlantiradi. Texnikani rivojlantirishning zamonaviy tendensiyalari asoslari integratsiyalashgan mikroprotsessorli qurilmalarga asoslangan «aqlli» avtomatlashtirish qurilmalarining keng joriy etilishida namoyon bo‘lmoqda. Masalan, sensorlarning sifat ko‘rsatkichlarini yaxshilash asosan o‘rnatilgan mikroprotsessorlarning imkoniyatlari va ularni dasturlash darajasi bilan belgilanadi. Mikroprotsessor qurilmalarini aniq local tarmoqqa birlashtirish, tarmoq ma’lum bir ishlab chiqarish talablariga moslashish qobilyatini ta’minlaydigan, taqsimlangan boshqaruvga ega, prinspial jihatdan yangi tizimlarning paydo bo‘lishiga yordam beradi. Zaruriy tashqi qurilmalardan foydalanish nazorat-boshqarish, ma’lumotlarni yig‘ish tizimlarida yuqori funksiyalarga ega, boshqaruv esa «robotik» texnik tizimlarning paydo bo‘lishiga olib keldi.
Hozirda zaruruiy obyekt uchun individual funksiyalarini birlashtirish odatiy hol bo‘lib qolmoqda. Raqamli signal protsessorlari, dasturlashtiriladigan mantiqiy integral mikrosxemalar, ko‘p protsessorli modullar va masofaviy signal kiritish-chiqarish modullari asosida qurilgan yagona qurilmalarda axborotni oraliq qayta ishlash va transformatsiya qilishda qo‘llanilmoqda. Yangi texnologiyalarning rivojlanishi natijasida turli protsessorli platalar, bitta platali kompyuterlar keng ishlab chiqilmoqda. Ularni aksariyati texnologiyasi personal kompyuterga mos keladigan kompyuterning ochiq arxitekturasiga to‘liq muvofiqligidir.
Hozirda RS-482/485, CAN, AS va boshqa interfeysli kodlangan signallarni uzatish uchun ketma-ket protokollar asosida tarmoq ma’lumotlarini yig‘ish va qayta ishlashning yuqori tezlikdagi texnik vositalari ishlab chiqilmoqda. Boshqarish, ularning ishlashi ishonchliligi, texnik qurilmalarning ishonchliligini oshishi bilan uzviy bog‘liqdir. Boshqaruv tizimining holatini diagnostika qilish va qayd etishning majburiy funksiyalari, ma’lumotlarni uzatish kanallarining ortiqchaligi, qurilmalar o‘rtasida axborotni qayta ishlash funksiyalarini taqsimlash uchun vositalarini yaratish masalasi birinchi o‘ringa chiqmoqda.
Ushbu o‘quv qo‘llanmada boshqaruv tizimlarining asosiy, zamonaviy tipik texnik vositalarini texnologiyalari va qo‘llash xususiyatlari ko‘rib chiqilgan.
Sensorlar, bajarish qurilmalarilari va dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar, shuningdek ularni ulash usullari yetarlicha batafsil ko‘rib chiqilgan. Sanoat tarmoqlari standartlariga katta e’tibor berilgan.
Avtomatlashtirishning texnik vositalari an’anaviy masalalarini ko‘rib chiqqan holda, muallif sohada asosiy o‘rin egallagan Siemens, Honeywell va boshqalar tomonidan ishlab chiqarilgan zamonaviy texnik qurilmalarning texnik ma’lumotlarini taqdim etishga harakat qildi. Shuningdek, Uzbekiston avtomatlashtirish bozorida faol qo‘llanilayotgan qurilmalar analoglari ham taqdim etilgan.
Qo‘llanma materiallarini tayyorlashda Prosoft, Rakurs, PLC-Systems va boshqa shu kabi kompaniyalar ishlari, darsliklar, ma’lumotnomalar, monografiyalar, jurnal maqolalari, shuningdek, axborot va tijorat internet saytlari materiallaridan foydalanilgan. Tavsiya etilgan adabiyotlar va sanoatni avtomatlashtirish masalalari bo‘yicha saytlar ro‘yxati qo‘lyozma oxirida keltirilgan. Ushbu materiallar fanni o‘zlashtirish, kurs ishlari va bitiruv loyiha ishlarini bajarishda foydali bo‘lishi mumkin.
I BOB. AVTOMATLASHTIRISHGA TIZIMLI YONDASHISHDA TEXNIK VOSITALAR VA NAZORAT QURILMALAR
I BOB. AVTOMATLASHTIRISHGA TIZIMLI YONDASHISHDA TEXNIK VOSITALAR VA NAZORAT QURILMALAR
Tizimli yondashuv an’anaviy yondashuvdan yaxlitning o‘z qismlariga ega bo‘lmagan sifatlarga ega ekanligi haqidagi taxmindan farq qiladi. Elementlarni birlashtirish maqsadi butun va uning qismlari o‘rtasidagi bu bog‘liqlik tizimning ta’rifini beradi – bu o‘zaro bog‘langan qismlarning yig‘indisidir.
Avtomatlashtirish tarkibiga kiruvchi qurilma tizimga kiradigan va har bir alohida elementda mavjud bo‘lmagan zarur funksiyalarni bajarishda shunday xususiyatlar va qobiliyatlarni oladi:
– mavjud elektr motori (oddiy aylanish);
– mavjud dasturlashtiriladigan kontroller (axborotni qayta ishlash).
Sanab o‘tilganlarni birlashtirilish dasturlashtiriladigan elektr yuritma (chastotali o‘zgartirgich) yaratilishiga olib keladi.
Loyihaga tizimli yondashuv tizimning alohida qismlari o‘rtasidagi tizim aloqalarini hisobga olishni nazarda tutadi, tizim tuzilishini aniqlash, kuzatishlarni qayd etish, atributlarni aniqlash va tashqi muhit ta’sirini tahlil qilishni o‘z ichiga oladi. Tizim aloqalari tizim tarkibiy qismlarining sifat va miqdoriy xususiyatlariga ma’lum cheklovlar qo‘yadi.
Loyihalashda muhandisning vazifasi yechim usuliga qo‘yilgan ma’lum cheklovlar ostida, yechim natijasiga qo‘yilgan ma’lum cheklovlar ostida vazifaning optimal bajarilishini ta’minlaydigan tizimni ishlab chiqishdir.
Loyihalashda quyidagi cheklovlar mavjud:
– bilim bilan;
– belgilangan muddatlarda;
– uskunalar bo‘yicha;
– kompyuter texnologiyalari bo‘yicha;
– moddiy xarajatlar uchun;
– ishonchlilik nuqtayi nazaridan;
– texnologik;
– ma’muriy va boshqalar.
1.1. Avtomatlashtirish va boshqarishning texnik vositalari
Cheklovlar ro‘yxatini bilish va konkretlashtirish optimal loyihani yo‘lini belgilash, asossiz xarajatlardan qochish, loyiha vazifalarini amalga oshirish uchun zarur vositalarni tanlashni asoslash imkonini beradi. Shuning uchun loyihaning zaruriy qismi loyiha obyektining o‘ziga xos xususiyatlarini tahlil qilish bo‘limidir. Ishlab chiqarishni boshqarish tizimlari uchun texnologik boshqaruv obyekti (TBO) uchun o‘ziga xos xususiyatlarni va natijada cheklovlarni tahlil qilish kerak. Xususan, kurs va diplom loyihalarida texnik nazoratni tanlash uchun cheklovlar ro‘yxatini ko‘rsatish bilan TBO ni tegishli tahlil qilish kerak.
Muhandislik loyihalash jarayonining bosqichlari:
1) maqsadni aniqlash va vazifani belgilash;
2) cheklovlarni belgilash, yechim tanlash, rejani ishlab chiqish;
3) yechim usulini shakllantirish;
4) yechim usulini tahlil qilish;
5) qarorlarni konkretlashtirish.
