Էլեկտրական ավտոմատացման հսկողություն. արդյունաբերական հսկողության պայմաններ, գործիքավորում և չափումներ

Էլեկտրական ավտոմատացման հսկողություն. արդյունաբերական հսկողության պայմաններ, գործիքավորում և չափումներ

Արդյունաբերական վերահսկողություն

Փակ - Loop Control

Վերահսկողության տեսության հիմնարար հայեցակարգը փակ օղակի կառավարումը տարբերվում է բաց օղակի կառավարումից՝ վերահսկվող ելքը վերադարձնելով դեպի մուտքի վերջ՝ վերահսկման վրա ազդելու համար: Հետադարձ կապի այս մեխանիզմը թույլ է տալիս ելքին վերադառնալ մուտքին «կողային շղթայի» միջոցով, ինչը հնարավորություն է տալիս մուտքագրմանը վերահսկողություն իրականացնել ելքի վրա: Փակ օղակի կառավարման հիմնական նպատակը հետադարձ կապի վրա հիմնված կարգավորման հասնելն է:

I/O կետեր

Կառավարման համակարգերում հաճախակի օգտագործվող տերմին՝ I/O կետերը վերաբերում են Մուտքի/Ելքային կետերին: Մուտքերը կառավարման համակարգ մուտք գործող գործիքների չափման պարամետրերն են, մինչդեռ ելքերը հսկիչ պարամետրեր են, որոնք ուղարկվում են համակարգից շարժիչներին: Կառավարման համակարգի մասշտաբը հաճախ սահմանվում է մուտքի/ելքի կետերի առավելագույն քանակով, որոնք այն կարող է տեղավորել:

Անալոգային և փոխարկիչ քանակություններ

Կառավարման համակարգերում պարամետրերը կարող են լինել անալոգային կամ անջատիչ մեծություններ: Անալոգային մեծությունները անընդհատ փոփոխվող արժեքներ են որոշակի տիրույթում, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը կամ ճնշումը: Միացման մեծությունները, սակայն, ունեն միայն երկու վիճակ, ինչպես անջատիչի կամ ռելեի միացման/անջատման վիճակները:

Կառավարման հանգույց

Անալոգային կառավարման համար կարգավորիչը կարգավորում է ելքը՝ հիմնվելով մուտքի վրա՝ օգտագործելով հատուկ կանոններ և ալգորիթմներ՝ ձևավորելով կառավարման օղակ: Վերահսկիչ օղակները կարող են լինել բաց կամ փակ օղակ: Փակ - հանգույցի կառավարումը կամ հետադարձ կապի կառավարումը ամենատարածված տեսակն է, որտեղ ելքը վերադարձվում է մուտքագրված արժեքի հետ համեմատելու համար:

Երկու - դիրքի վերահսկում

Հետադարձ կապի կառավարման ամենապարզ ձևը, որը նաև հայտնի է որպես անջատիչի կառավարում: Այն գործարկում է անջատիչ ազդանշան, երբ չափված արժեքը հասնում է առավելագույնի կամ նվազագույնի: Չնայած չափված արժեքը կարող է լինել անալոգային, հսկողության ելքը թվային է: Այս մեթոդը սովորաբար օգտագործվում է արդյունաբերական ջերմակարգավորիչների և մակարդակի անջատիչների մեջ:

Համամասնական վերահսկողություն

Կարգավորիչի ելքը համաչափ է չափված արժեքի և սահմանված արժեքի կամ հղման կետի միջև շեղմանը: Համամասնական կառավարումն ապահովում է ավելի սահուն կարգավորում, քան երկու դիրքի կառավարումը և վերացնում է տատանումների խնդիրները, որոնք կապված են երկու դիրքի կառավարման հետ:

Ինտեգրալ վերահսկում

Ինտեգրալ հսկողության դեպքում վերահսկվող փոփոխականի փոփոխությունը կապված է այն ժամանակի հետ, որն անհրաժեշտ է կառավարման համակարգի արտադրանքի արդյունավետության համար: Շարժիչի ելքը աստիճանաբար հասնում է սահմանված արժեքին: Կառավարման այս մեթոդը սովորաբար օգտագործվում է ջերմաստիճանի կառավարման համակարգերում:

Ածանցյալ հսկողություն

Ածանցյալ հսկողությունը սովորաբար օգտագործվում է համամասնական և ամբողջական հսկողության հետ համատեղ: Այն թույլ է տալիս կառավարման համակարգին ավելի արագ արձագանքել շեղումներին՝ կանխելով համակարգի դանդաղ արձագանքները: Համամասնական և ինտեգրալ հսկողության հետ միասին այն օգնում է կառավարվող փոփոխականին ավելի արագ հասնել կայուն վիճակի՝ առանց տատանումների:

PID վերահսկում

Կախված կառավարման համակարգի հատուկ պահանջներից՝ հսկողության մեթոդները կարող են լինել P (համամասնական), PI (համամասնական - ինտեգրալ), PD (համամասնական - ածանցյալ) կամ PID (համամասնական - ինտեգրալ - ածանցյալ): PID կառավարումը կառավարման համակարգերում ամենատարածված կառավարման ռեժիմն է:

Հետաձգման վերահսկում

* Հետաձգման հսկողությունը սովորաբար օգտագործվում է անջատիչ հսկողության ծրագրերում, ժամանակային ուշացում է ներկայացնում անջատիչի վիճակի փոփոխության և վերահսկիչի ելքային գործողության միջև: Օրինակ, արտադրական գծերում հարևանության անջատիչները հաճախ պահանջում են մի քանի վայրկյան ուշացում, մինչև հաջորդ գլանակը գործարկվի աշխատանքային մասի տեղադրումից հետո:

Խցանման կառավարում

* Հաճախակի օգտագործվող հսկողության սցենարների փոխարկման մեջ, կողպեքի կառավարումը հաստատում է փոխհարաբերությունները անջատիչների միջև: Օրինակ, անջատիչը C կարող է ակտիվանալ միայն այն ժամանակ, երբ A և B անջատիչները երկուսն էլ բաց են, կամ C անջատիչը պետք է բացվի, երբ A անջատիչը բացվի: Խցանման կառավարումը տարածված է անվտանգության մեջ՝ կարևոր կիրառություններում, օրինակ՝ օդափոխիչի փականը ռեակտորում, որը պետք է անմիջապես բացվի, երբ ճնշումը հասնի որոշակի մակարդակի:

Էլեկտրական հսկողություն

* Վերաբերում է կառավարման համակարգերին, որտեղ ելքը ձեռք է բերվում էլեկտրական քանակների կամ էլեկտրոնային ազդանշանների միջոցով՝ ուղղված էլեկտրական շարժիչ բաղադրիչներին, ինչպիսիք են ռելեները, էլեկտրամագնիսական փականները և սերվո շարժիչները: Ավտոմատ կառավարման համակարգերի մեծ մասը ներառում է էլեկտրական կառավարման տարրեր:

Հիդրավլիկ հսկողություն

* Հիդրավլիկ կառավարման համակարգերն օգտագործվում են մեքենաների և սարքավորումների գործառնություններում, մասնավորապես՝ շարունակական արագության վերահսկման ծրագրերում: Հիդրավլիկ կառավարումը հաճախ զուգակցվում է էլեկտրական սերվո հսկողության հետ՝ ձևավորելով բարձր արդյունավետ և ճշգրիտ էլեկտրահիդրավլիկ շարժիչներ:

Օդաճնշական հսկողություն

* Օդաճնշական կառավարման համակարգերը կիրառվում են տարբեր սցենարներում: Նրանք օգտագործում են սեղմված օդը որպես ազդանշանի փոխանցման կամ ակտիվացման էներգիայի աղբյուր: Սեղմված օդը լայնորեն օգտագործվում է գործարաններում՝ շնորհիվ իր մատչելիության, մաքրության, անվտանգության և պարզ հսկողության ֆունկցիոնալության, ինչը օդաճնշական գործիքները դարձնում է սովորական շատ արտադրական գծերում:

Ինտերպոլացիա

* Ինտերպոլացիան այն գործընթացն է, որով հաստոցների CNC համակարգը որոշում է գործիքի ուղին` օգտագործելով հատուկ մեթոդ: Այն ներառում է միջանկյալ կետերի հաշվարկը կորի վրա հայտնի տվյալների կետերի միջև, որը նաև հայտնի է որպես «տվյալների կետի խտացում»: CNC համակարգը ստեղծում է անհրաժեշտ ուրվագծային հետագիծ՝ խտացնելով տվյալները ծրագրի հատվածի սկզբի և վերջի կետերի միջև:

Դիրք, արագություն և ընթացիկ օղակներ

* Օղակների հայեցակարգը ներառում է հետադարձ կապի օգտագործումը կիրառական համակարգերի կայունությունն ու կատարումը բարձրացնելու համար:

* Ընթացիկ հանգույցի կառավարումը նպատակ ունի կարգավորել լարումը` օգտագործելով ընթացիկ ազդանշանի փոխանցումը` փոխհատուցելու կորուստները, լարման անկումները և աղմուկը լարման փոխանցման ընթացքում:

* Արագության և դիրքի փոխհարաբերությունը հիմնված է բանաձևի վրա՝ հեռավորություն = արագություն × ժամանակ: Արագության շարունակական փոփոխությունը ժամանակային ընդմիջումով հանգեցնում է այդ ինտերվալի արագության ինտեգրալին, որը համապատասխանում է անցած տարածությանը (դիրքին):

* Արագության և հոսանքի միջև կապը սահմանվում է հետևյալով. արագություն = արագացում × ժամանակ: Արագացումը կախված է կիրառվող հոսանքից, իսկ արագացման ինտեգրալը ժամանակային ընդմիջումով տալիս է ակնթարթային արագություն:

* Մեծ ոլորող մոմենտ հսկողության ռեժիմում սերվո շարժիչը պտտվում է սահմանված պտտվող պտույտով՝ պահպանելով ընթացիկ հանգույցից մշտական ելքը: Եթե ​​արտաքին բեռի ոլորող մոմենտը հավասար է կամ գերազանցում է շարժիչի սահմանված ելքային ոլորող մոմենտը, շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը մնում է հաստատուն, և շարժիչը հետևում է բեռի շարժմանը: Ընդհակառակը, եթե արտաքին բեռի ոլորող մոմենտը պակաս է շարժիչի սահմանված ելքային ոլորող մոմենտից, շարժիչը շարունակում է արագանալ, մինչև հասնի շարժիչի կամ շարժիչի առավելագույն թույլատրելի արագությանը, այդ պահին ահազանգ է հնչում և շարժիչը կանգ է առնում:

* Արագության ռեժիմում շարժիչի արագությունը սահմանվում է, և շարժիչի կոդավորիչից արագության հետադարձ կապը ձևավորում է փակ հանգույցի կառավարման համակարգ: Նպատակն է ապահովել, որ սերվո շարժիչի իրական արագությունը համապատասխանի սահմանված արագությանը:

* Արագության հանգույցի կառավարման ելքը ծառայում է որպես ոլորող մոմենտ - ռեժիմի հոսանք - հանգույցի ոլորող մոմենտ կետ: Դիրքի վերահսկման ռեժիմում հյուրընկալող համակարգչի կողմից տրամադրված դիրքի սահմանման կետը և շարժիչի կոդավորիչի դիրքի հետադարձ կապի ազդանշանը կամ սարքավորումից ստացված դիրքի ուղղակի չափման հետադարձ կապը համեմատվում են դիրքի հանգույց ձևավորելու համար: Սա ապահովում է, որ սերվո շարժիչը տեղափոխվի սահմանված դիրք: Դիրքի հանգույցի ելքը սնվում է արագության հանգույցի մեջ, որպես արագություն - հանգույցի սահմանված կետ: Այսպիսով, ոլորող մոմենտ-կառավարման ռեժիմը օգտագործում է ընթացիկ-կառավարման հանգույցը որպես ամենահիմնական շերտ: Արագություն - հսկիչ հանգույցը կառուցված է հոսանքի կառավարման օղակի վրա, իսկ դիրքի հսկիչ հանգույցը կառուցված է ինչպես արագության, այնպես էլ հոսանքի կառավարման օղակների վրա:

Գործիքավորում և չափման պայմաններ

Շրջանակ

Վերին և ստորին սահմաններով սահմանված մեծության շարունակական միջակայք:

Չափման միջակայք

Չափված արժեքների շրջանակը, որի համար գործիքը կարող է հասնել նշված ճշգրտությանը:

Չափման միջակայքի ստորին սահման. նվազագույն չափված արժեքը, որի համար գործիքը կարող է հասնել նշված ճշգրտությանը:

Չափման միջակայքի վերին սահման. առավելագույն չափված արժեքը, որի համար գործիքը կարող է հասնել նշված ճշգրտությանը:

Span

Հանրահաշվական տարբերությունը միջակայքի վերին և ստորին սահմանների միջև: Օրինակ, եթե միջակայքը -20°C-ից մինչև 100°C է, ապա միջակայքը 120°C է:

Կատարման բնութագիր

Պարամետրեր, որոնք սահմանում են գործիքի գործառույթն ու հնարավորությունները և դրանց քանակական արտահայտությունները:

Հղման կատարողական բնութագիր. կատարողականի բնութագրիչ, որը ձեռք է բերվել հղման աշխատանքային պայմաններում:

Գծային սանդղակ

Սանդղակ, որտեղ սանդղակի բաժանումների և համապատասխան չափված արժեքների միջև եղած տարածությունն ունեն մշտական համամասնական հարաբերություն:

Ոչ գծային մասշտաբ

Սանդղակ, որտեղ սանդղակի բաժանումների և համապատասխան չափված արժեքների միջև եղած հեռավորությունն ունի ոչ հաստատուն համամասնական հարաբերություն:

Ճնշված - Զրոյական սանդղակ

Սանդղակ, որտեղ սանդղակի միջակայքը չի ներառում չափված մեծության զրոյական արժեքին համապատասխանող սանդղակի արժեքը։

Ընդլայնված մասշտաբ

Սանդղակ, որտեղ սանդղակի երկարության անհամաչափ մասը զբաղեցնում է սանդղակի ընդլայնված հատվածը:

Սանդղակ

Պատվիրված սանդղակի նշանների և հարակից թվերի մի շարք, որոնք կազմում են ցուցիչ սարքի մի մասը:

Scale Range

* Սանդղակի սկզբի և վերջի արժեքներով սահմանված միջակայքը:

Scale Mark

* Մեկ կամ մի քանի հատուկ չափված արժեքներին համապատասխանող ցուցիչ սարքի վրա նշան:

Զրոյական սանդղակի նշան

* Չափված մեծության զրոյական արժեքին համապատասխան սանդղակի վրա սանդղակի նշանը կամ գիծը:

Սանդղակի բաժին

* Կշեռքի հատվածը ցանկացած երկու հարակից սանդղակի նշանների միջև:

Սանդղակի բաժանման արժեքը

* Չափված արժեքների տարբերությունը, որը համապատասխանում է երկու հարակից սանդղակի նշաններին:

Scale Division Spacing

* Սանդղակի երկարությամբ ցանկացած երկու հարակից մասշտաբի նշանների կենտրոնական գծերի միջև հեռավորությունը:

Կշեռքի երկարությունը

* Գծի հատվածի երկարությունը՝ իրական կամ երևակայական, որն անցնում է բոլոր ամենակարճ սանդղակի նշանների միջնակետերով սկզբի և վերջի սանդղակի նշանների միջև:

Սանդղակի մեկնարկային արժեքը

* Չափված արժեքը, որը համապատասխանում է մեկնարկային մասշտաբի նշանին:

Scale End Value

* Չափված արժեքը, որը համապատասխանում է վերջնական սանդղակի նշանին:

Սանդղակի համարակալում

* Կշեռքի նիշերով սահմանված չափված արժեքներին համապատասխանող կամ սանդղակի նիշերի հերթականությունը ցույց տվող սանդղակի թվերի հավաքածու։

Չափիչ գործիքի զրո

* Չափիչ գործիքի ուղղակի նշումը, երբ կիրառվում է դրա աշխատանքի համար անհրաժեշտ ողջ օժանդակ էներգիան, և չափված արժեքը զրո է:

 * Այն դեպքերում, երբ չափիչ գործիքը օգտագործում է օժանդակ հզորություն, այս տերմինը սովորաբար կոչվում է «էլեկտրական զրո»:

 * Երբ գործիքը չի աշխատում որևէ օժանդակ էներգիայի բացակայության պատճառով, հաճախ օգտագործվում է «մեխանիկական զրո» տերմինը:

Գործիք Constant

* Գործակից, որով չափիչ գործիքի ուղղակի նշումը պետք է բազմապատկվի՝ չափված արժեքը ստանալու համար:

Բնութագրական կոր

* Կոր, որը ցույց է տալիս գործիքի կայուն վիճակի ելքային արժեքի և մեկ մուտքային մեծության միջև գործառնական հարաբերությունները՝ բոլոր մյուս մուտքային մեծությունների հետ, որոնք պահպանվում են սահմանված հաստատուն արժեքներով:

Նշված բնութագրական կորը

* Կորը, որը ցույց է տալիս որոշակի պայմաններում գործիքի կայուն վիճակի ելքային արժեքի և մեկ մուտքային քանակի միջև գործառնական կապը:

Կարգավորում

* Գործողություններ, որոնք իրականացվում են գործիքի նորմալ աշխատանքային վիճակում ապահովելու և պատշաճ օգտագործման համար շեղումները վերացնելու համար:

 * **Օգտվողի ճշգրտում**. ճշգրտումներ, որոնք թույլատրվում են կատարել օգտագործողի կողմից:

Կալիբրացիա

* Սահմանված պայմաններում չափիչ գործիքի կամ համակարգի կողմից նշված արժեքների և չափված մեծության համապատասխան հայտնի արժեքների միջև կապի հաստատման գործողությունը:

Calibration Curve

* Կոր, որը ցույց է տալիս չափված քանակի և գործիքի իրական չափված արժեքի միջև կապը սահմանված պայմաններում:

Calibration Cycle

* Վերև տրամաչափման կորի և ներքև տրամաչափման կորի համակցությունը գործիքի տրամաչափման միջակայքի սահմանների միջև:

Calibration Աղյուսակ

* Կալիբրացիայի կորի աղյուսակային ներկայացում:

Հետագծելիություն

* Չափման արդյունքի հատկությունը, որը կարող է կապված լինել համապատասխան ստանդարտների (սովորաբար միջազգային կամ ազգային ստանդարտների) հետ համեմատությունների անխափան շղթայի միջոցով:

Զգայունություն

* Գործիքի թողարկման փոփոխության գործակիցը և մուտքային քանակի համապատասխան փոփոխությունը:

Ճշգրտություն

* Գործիքի ցուցումների և չափված քանակի իրական արժեքի միջև համապատասխանության աստիճանը:

Ճշգրտության դաս

* Գործիքների դասակարգումն ըստ դրանց ճշգրտության.

Սխալի սահմանները

* Ստանդարտներով կամ տեխնիկական բնութագրերով սահմանված գործիքի առավելագույն թույլատրելի սխալը:

Հիմնական սխալ

* Գործիքի սխալը հղման պայմաններում:

Համապատասխանություն

* Ստանդարտ կորի և նշված բնորոշ կորի միջև հետևողականության աստիճանը (օրինակ՝ ուղիղ գիծ, լոգարիթմական կոր, պարաբոլիկ կոր և այլն):