Maksimal kutilgan samaradorlik uchun boshqaruv tizimlarining texnik vositalarini loyihalashda tizimli yondashuv ahamiyati katta. Avtomatlashtirish va boshqarish tizimlarining texnik vositalarini tanlash vazifasi bilan bog‘liq holda, ushbu vositalarning mutanosibligi va yetarliligi tamoyillariga amal qilish muhimdir. Foydalanish shartlari va ruxsat etilgan Xarajatlar bo‘yicha belgilangan cheklovlarni hisobga olgan holda vazifani bajarish kerak.
Nazorat savollari
1. Avtomatlashtirilgan tizimlarni boshqarish tizimi qanday shakllantiriladi?
2. Boshqarish tizimi qanday qurilmalardan iborat?
3. Avtomatlashtirilgan tizimlarni samaradorligi nimalardan iborat?
4. Samaradorlik bilan sarf qanday bog‘langan?
II BOB. AVTOMATIK BOSHQARUV TUZILMALARI STRUKTURASI
2.1. ABT ning maqsadi, funksiyalari va vazifalari
Boshqarish bu – obyektning holati to‘g‘risidagi ma’lumotlarga asoslangan, faoliyat ko‘rsatish maqsadiga muvofiq obyektning ishlashini saqlash yoki yaxshilashga qaratilgan harakatlar majmuini tanlashdir.
ABT texnologik boshqaruv obyektida boshqaruv harakatlarini ishlab chiqish va amalga oshirish uchun mo‘ljallangan. ABT faoliyatining maqsadi texnologik jarayonni bir qator aniq mezonlar bo‘yicha optimallashtirishdir.
ABT funksiyalarining uchta asosiy sinfi mavjud.
Boshqarish funksiyalari:
– texnologik o‘zgaruvchilarni og‘ish orqali tartibga solish (teskari aloqa bilan tizimlar tomonidan amalga oshiriladi);
– uskunalar guruhini mantiqiy boshqarish;
– optimal boshqarish (boshqaruv obyekti jarayonlari parametrlari bo‘yicha belgilangan maqsad funksiyasining ekstremumiga erishish uchun amalga oshiriladi);
– adaptiv boshqaruv (texnologik jarayon parametrlari o‘zgarganda avtomatik boshqaruv tizimining parametrlari o‘zgaradi).
Axborot funksiyalari:
– axborotni to‘plash, qayta ishlash va uzatish;
– texnologik parametrlarni markazlashtirilgan nazorat qilish va o‘lchash;
– jarayon parametrlarini (holat o‘zgaruvchilari va boshqalar) bilvosita o‘lchash (hisoblash);
– operativ xodimlarga ma’lumotlarni shakllantirish va berish;
– tegishli boshqaruv tizimlariga ma’lumotlarni tayyorlash va uzatish.
Ikkilamchi funksiyalar:
– ABT apparat va dasturiy ta’minotiga texnik xizmat ko‘rsatish va nazorat qilish
Nazorat savollari
1. Avtomatlashtirishning maqsadi nimada?
2. Avtomatlashtirishning funksiyalarini sanab o‘ting.
3. Avtomatlashtirishning axborot funksiyalari nimada?
4. Axborot funksiyalarini sanab bering.
2.2. ABT sinflari
ABT quyidagi sinflarga bo‘linadi:
– Lokal boshqaruv tizimlari;
– markazlashtirilgan boshqaruv tizimlari;
– taqsimlangan boshqaruv tizimlari.
Barcha murakkab tizimlarning ajralmas qismi bo‘lgan eng oddiy tuzilma (2.1-rasm) teskari aloqaga ega bo‘lgan avtomatik lokal boshqaruvchi (masalan, turbinaning tezligini boshqaruvchi).
2.1-rasm. Lokal regulator va obyektning sxemasi:a – teskari aloqa omili; BR – boshqaruv bloki yoki Lokal regulator
Sensor tomonidan aylantirilgan obyekt haqidagi chiqish ma’lumotlari taqqoslash elementiga beriladi. Belgilangan nuqtadan va sensor chiqishidagi signallar o‘rtasidagi farq boshqaruv xatosi signalini hosil qiladi, unga ko‘ra boshqaruv bloki ishlaydi va obyektga boshqaruv signalini hosil qiladi.
Nazorat maqsadi: belgilangan funksiyaning samaradorligini oshirish uchun obyektning ishlashini tartibga solish uchun minimal xato va maksimal tezlik bilan erishish. Maqsadga lokal regulator yordamida erishiladi. Ko‘pincha, lokal boshqaruvchining yagona konstruktsiyasida nazorat qilish maqsadida signallarni qabul qilish, uzatish va o‘zgartirishning barcha funksiyalarini bajarish vositalari birlashtirilgan.
Boshqarishda ishonchlilik hali ham asosiy boshqaruv tizimlarida «muhim chegara» sifatida e’tiborga olinadi. Lokal ABT sxemasi yuqorida keltirilgan (2.2-rasm).
Lokal ABT ning blok sxemasi rasmda ko‘rsatilgandek (2.2. rasm) berk bo‘lgan elementlar yig‘indisidan iborat rostlash qurilmasiga ega klassik tizimdir. Sxemada nuqtali o‘qlar qaror qabul qiluvchiga aloqa qurilmalari va qo‘lda boshqarish orqali to‘g‘ridan-to‘g‘ri ijro etuvchi qurilmaga harakat qilish imkonini beruvchi yo‘lni ko‘rsatadi. Zaryriy holatlarda qo‘lda boshqarish qo‘llaniladi:
– favqulodda vaziyatlarni hal qilish;
– boshqariladigan obyektda katta o‘zgarishlarga yo‘l qo‘ymaslik.
Bunday holda, qo‘lda boshqarish yuqori ishonchlilik koeffitsientiga ega bo‘lishini ta’minlaydi.
2.2 – rasm. Lokal ABT ning strukturaviy diagrammasi.
AQ- interfeys yoki aloqa qurilmasi (Ethernet, RS-485 interfeysi va boshqalar), QB- qo‘lda boshqarish, BQ- bajarish qurilmasi, TBO- texnologik boshqarish obyekti, D- datchik, LR- local rostlagich (kontroller), O- operator (texnolog). LR – lokal kontroller, odatda bir nechta kirish va chiqishlarga ega (sensorlar va sensorlarni normallashtirish, kompyuterdan ma’lumotlarni uzatish, belgilangan parametrni sozlash). U boshqarish tizimini asosiy elementi hisoblanadi.
Avtomatlashgan tizimlar sxemasini quyidagicha ifodalash mumkin:
2.3 – rasm. Avtomatik boshqarish tizimining blok sxemasi
2.2.1. Markazlashtirilgan ABT
Markazlashtirilgan ABT bir kanalli (2.3-rasm) va ko‘p kanalli (2.4-rasm) bo‘lishi mumkin. Raqamlardagi ovallar ko‘p yadroli aloqa kanallarini ko‘rsatadi.
Markazlashtirilgan yagona kanal tizimi
Tizim shunday tuzilganki, barcha qarorlar datchiklar va bajarish qurilmalari bilan bitta aloqa kanali orqali ulangan yagona markaziy boshqaruv organi tomonidan qabul qilinadi. Bunday tuzilma tarihan rivojlangan bo‘lib, uning mafkurasi asosan qo‘l tizimlarini takrorlaydi, masofadan boshqarish pulti bilan. Boshqaruv obyekti va u bilan bog‘liq hal qilinishi kerak bo‘lgan muammolar murakkablashishi bilan aloqa kanali orqali axborot oqimi kuchayadi. Tizimning ma’lum darajada murakkabligidan boshlab, markaziy boshqaruvchining imkoniyatlari yetarli bo‘lmasligi mumkin. Bu esa tizimga ko‘p kanalli markazlashgan ko‘p kanalli texnologiyalarni qo‘llashga olib keladi.
2.4- rasm.Markazlashgan avtomatik boshqarish tizimining blok sxemasi
2.5 – rasm. Bir kanalli tizimning funksional sxemasi: SNQ- signal berish, nazorat qurilmasi, TQ- topshiriq (zadaniya) berovchi qurilma, MP- markaziy pult, IQ» – ikkilamchi o‘zgartirgich, MB- masofadan boshqarish, MKB- mantiqiy komandali boshqarish, LR- local rostlagich, BQ- boshqarish qurilmasi, BM- boshqarish mexanizmi, TBO- texnologik boshqarish obyekti, D- datchik.
Markazlashtirilgan ko‘p kanal tizimi
Ko‘p kanalli ABTda markaz to‘g‘ridan-to‘g‘ri ABT ishlashiga ta’sir qiluvchi ko‘plab texnologik zanjirlarning fikr-mulohazalarini nazorat qiladi. Kanal boshqaruvchisi ma’lumotni ko‘p qatorlarga ajratadi. Kanal kaliti ma’lumotni bir qatorga «hatlash» uchun ishlatiladi.
Ma’lumotni uzatish uchun ko‘plab kanallar mavjud bo‘lganda, natijada ko‘plab fizik ulanishlar mavjud. Biroq, simli liniyalar kabi ulanishlar soni bo‘yicha cheklovlar mavjud. Aloqa vositalariga texnik cheklovlar va kanallar soni bo‘yicha iqtisodiy cheklovlar mavjud.
Shuning uchun kanallarni multiplekslash qo‘llaniladi (vaqt yoki chastota bo‘yicha). Ko‘p kanalli ABT da ikkita ma’lumot oqimini ajratish mumkin: obyektdan va obyektga. Markaziy protsessor (CPU) butun tizimning markazidir. Biz protsessor to‘g‘ridan-to‘g‘ri nazorat qiladi, yoki obyektga ta’sir qiladigan impulslar ishiga halaqit beradi deb taxmin qilinadi.
Markazlashtirilgan ko‘p kanalli avtomatlashtirilgan tizimga quyidagini misol qilish mumkin:
rasm.Markazlashtirilgan ko‘p kanalli avtomatlashtirilgan tizim
Keltirilgan blok sxemada ko‘p kanalli makazlashgan boshqarish tizimi ifodalangan. Boshqarish bloki sifatida kompyuter foydalanilgan.
2.2.2. Taqsimlangan boshqarish tizimlari
Zamonaviy boshqarish tizimlarini asosiy qismlarini taqsimlangan boshqarish tizimlari tashkil etadi. Taqsimlangan boshqarish tizimlarida boshqarish obyektidagi boshqarish nuqtalari (boshqarish parametrlari) xarakteriga qarab taqsimlanib, turli boshqarish kontrollerlariga bog‘laniladi. Kontrollerlar yuqori boshqarish blokidan olingan «topshiriq» asosida o‘ziga bog‘langan texnologik parametrlarni nazorat qiladi va boshqaradi. Taqsimlangan boshqarish tizimiga quyidagi blok sxemani misol qilish mumkin:
1. Avtomatlashtirilgan tizimlar qanday bo‘limlardan iborat bo‘ladi?
