Elektr avtomatizatsiyasini nazorat qilish: sanoat nazorati shartlari, asboblar va o'lchash shartlari
Elektr avtomatizatsiyasini nazorat qilish: sanoat nazorati shartlari, asboblar va o'lchash shartlari
Sanoat nazorati
Yopiq - Loop nazorati
Boshqarish nazariyasining asosiy tushunchasi, yopiq pastadir boshqaruvi ochiq tsiklli boshqaruvdan boshqariladigan chiqishni kirish uchiga ta'sir qilish uchun qaytarish orqali farq qiladi. Ushbu qayta aloqa mexanizmi chiqishni "yon zanjir" orqali kirishga qaytarish imkonini beradi, bu esa kirishga chiqish ustidan nazoratni amalga oshirish imkonini beradi. Yopiq tsiklli boshqaruvning asosiy maqsadi teskari aloqaga asoslangan tartibga solishga erishishdir.
I/U nuqtalari
Boshqarish tizimlarida tez-tez ishlatiladigan atama, kirish/chiqish nuqtalari kirish/chiqish nuqtalariga ishora qiladi. Kirishlar boshqaruv tizimiga kiradigan asboblardan o'lchov parametrlari, chiqishlar esa tizimdan aktuatorlarga yuborilgan nazorat parametrlari. Boshqarish tizimining shkalasi ko'pincha u sig'dira oladigan kiritish-chiqarish nuqtalarining maksimal soni bilan belgilanadi.
Analog va almashtirish kattaliklari
Boshqarish tizimlarida parametrlar analog yoki kommutatsiya kattaliklari bo'lishi mumkin. Analog miqdorlar harorat yoki bosim kabi ma'lum bir diapazondagi doimiy o'zgaruvchan qiymatlardir. Biroq, kommutatsiya miqdori faqat ikkita holatga ega, masalan, kalit yoki o'rni yoqish/o'chirish.
Boshqarish davri
Analog boshqaruv uchun boshqaruvchi ma'lum qoidalar va algoritmlardan foydalangan holda kirishga asoslangan chiqishni sozlaydi va boshqaruv tsiklini hosil qiladi. Boshqarish halqalari ochiq yoki yopiq bo'lishi mumkin. Yopiq - pastadir nazorati yoki teskari aloqa nazorati eng keng tarqalgan tur bo'lib, bu erda chiqish belgilangan qiymat bilan taqqoslash uchun kirishga qaytariladi.
Ikki - pozitsiyani boshqarish
Teskari aloqani boshqarishning eng oddiy shakli, shuningdek kalit boshqaruvi sifatida ham tanilgan. O'lchangan qiymat maksimal yoki minimal darajaga yetganda, u kommutatsiya signalini ishga tushiradi. O'lchangan qiymat analog bo'lishi mumkin bo'lsa-da, nazorat chiqishi raqamli hisoblanadi. Bu usul odatda sanoat termoregulyatorlari va darajali kalitlarda qo'llaniladi.
Proportsional nazorat
Tekshirish moslamasining chiqishi o'lchangan qiymat va belgilangan qiymat yoki mos yozuvlar nuqtasi o'rtasidagi og'ish bilan mutanosibdir. Proportsional nazorat ikki pozitsiyali boshqaruvga qaraganda yumshoqroq tartibga solishni ta'minlaydi va ikki pozitsiyali boshqaruv bilan bog'liq tebranish muammolarini bartaraf qiladi.
Integral nazorat
Integral boshqaruvda boshqariladigan o'zgaruvchining o'zgarishi boshqaruv tizimining natijasi samarali bo'lishi uchun ketadigan vaqt bilan bog'liq. Aktuatorning chiqishi asta-sekin belgilangan qiymatga etadi. Ushbu nazorat usuli odatda haroratni nazorat qilish tizimlarida qo'llaniladi.
Hosila nazorati
Hosila nazorati odatda proportsional va integral nazorat bilan birgalikda qo'llaniladi. Bu boshqaruv tizimiga og'ishlarga tezroq javob berishga imkon beradi, tizimning sust javoblarini oldini oladi. Proportsional va integral nazorat bilan birgalikda u boshqariladigan o'zgaruvchining tebranishsiz barqaror holatga tezroq erishishiga yordam beradi.
PID nazorati
Boshqarish tizimining o'ziga xos talablariga qarab, nazorat qilish usullari P (proportsional), PI (proporsional - integral), PD (proporsional - hosilaviy) yoki PID (proporsional - integral - hosilaviy) nazorat bo'lishi mumkin. PID boshqaruvi boshqaruv tizimlarida eng keng tarqalgan boshqaruv rejimidir.
Kechikish nazorati
* Odatda kommutatsiyani boshqarish dasturlarida qo'llaniladigan kechikish nazorati kalit holatini o'zgartirish va kontrollerning chiqish harakati o'rtasidagi vaqtni kechiktirishni keltirib chiqaradi. Misol uchun, ishlab chiqarish liniyalarida yaqinlik kalitlari ko'pincha ish qismi joylashtirilgandan so'ng keyingi rolik ishlay boshlaguncha bir necha soniya kechikishni talab qiladi.
Qulflash nazorati
* Kommutatsiyani boshqarish stsenariylarida tez-tez foydalaniladi, blokirovka nazorati kalitlar o'rtasidagi munosabatlarni o'rnatadi. Masalan, C kaliti faqat A va B kalitlari ochiq bo'lganda faollashtirilishi mumkin yoki A kaliti ochilganda C kaliti ochilishi kerak. Qulfni nazorat qilish xavfsizlik - muhim ilovalarda keng tarqalgan, masalan, reaktordagi shamollatish klapanlari, bosim ma'lum darajaga yetganda darhol ochilishi kerak.
Elektr nazorati
* O'rni, elektromagnit klapanlar va servo drayverlar kabi elektr bilan boshqariladigan qismlarga mo'ljallangan, chiqish elektr miqdorlari yoki elektron signallar orqali erishiladigan boshqaruv tizimlariga ishora qiladi. Aksariyat avtomatik boshqaruv tizimlari elektr boshqaruv elementlarini o'z ichiga oladi.
Gidravlik nazorat
* Shlangi boshqaruv tizimlari mashina va uskunalar operatsiyalarida, xususan, doimiy tezlikni boshqarish dasturlarida qo'llaniladi. Yuqori samarali va aniq elektro-gidravlik aktuatorlarni hosil qilish uchun gidravlik boshqaruv ko'pincha elektr servo boshqaruv bilan birlashtiriladi.
Pnevmatik boshqaruv
* Pnevmatik boshqaruv tizimlari turli stsenariylarda qo'llaniladi. Ular signalni uzatish yoki ishga tushirish uchun quvvat manbai sifatida siqilgan havodan foydalanadilar. Siqilgan havo mavjudligi, tozaligi, xavfsizligi va oddiy boshqaruv funksiyasi tufayli fabrikalarda keng qo'llaniladi, bu ko'plab ishlab chiqarish liniyalarida pnevmatik asboblarni keng tarqalgan holga keltiradi.
Interpolyatsiya
* Interpolatsiya - bu CNC dastgohi tizimi muayyan usul yordamida asbob yo'lini aniqlaydigan jarayon. Bu egri chiziqdagi ma'lum ma'lumotlar nuqtalari orasidagi oraliq nuqtalarni hisoblashni o'z ichiga oladi, "ma'lumotlar nuqtasi zichligi" deb ham ataladi. CNC tizimi dastur segmentining boshlang'ich va oxirgi nuqtalari orasidagi ma'lumotlarni zichlash orqali kerakli kontur traektoriyasini yaratadi.
Joylashuv, tezlik va oqim davrlari
* Looplar kontseptsiyasi amaliy tizimlarning barqarorligi va ishlashini yaxshilash uchun qayta aloqadan foydalanishni o'z ichiga oladi.
* Joriy pastadirni boshqarish kuchlanishni uzatishda yo'qotishlar, kuchlanish pasayishi va shovqinlarni qoplash uchun oqim signalini uzatishdan foydalanish orqali kuchlanishni tartibga solishga qaratilgan.
* Tezlik va pozitsiya o'rtasidagi bog'liqlik formulaga asoslanadi: masofa = tezlik × vaqt. Vaqt oralig'ida tezlikning uzluksiz o'zgarishi bu oraliqdagi tezlikning integraliga olib keladi, bu esa bosib o'tgan masofaga (pozitsiyaga) mos keladi.
* Tezlik va oqim o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha aniqlanadi: tezlik = tezlanish × vaqt. Tezlashuv qo'llaniladigan oqimga bog'liq va vaqt oralig'idagi tezlanishning integrali oniy tezlikni beradi.
* Torkni nazorat qilish rejimida servo vosita joriy halqadan doimiy chiqishni saqlab, belgilangan momentda aylanadi. Agar tashqi yuk momenti dvigatelning o'rnatilgan chiqish momentiga teng bo'lsa yoki undan oshsa, dvigatelning chiqish momenti doimiy bo'lib qoladi va vosita yuk harakatini kuzatib boradi. Aksincha, tashqi yuk momenti dvigatelning o'rnatilgan chiqish momentidan kamroq bo'lsa, vosita vosita yoki haydovchining ruxsat etilgan maksimal tezligiga yetguncha tezlashishni davom ettiradi, bu vaqtda signal ishga tushadi va vosita to'xtaydi.
* Tezlik rejimida vosita tezligi o'rnatiladi va vosita enkoderidan tezlikni qaytarish yopiq pastadirli boshqaruv tizimini tashkil qiladi. Maqsad, servo motorning haqiqiy tezligi belgilangan tezlikka mos kelishini ta'minlashdir.
* Tezlik halqasining nazorat chiqishi moment - rejim oqimi - halqa momentining o'rnatilgan nuqtasi bo'lib xizmat qiladi. Joylashuvni nazorat qilish rejimida asosiy kompyuter tomonidan taqdim etilgan pozitsiyaning o'rnatilgan nuqtasi va vosita enkoderidan pozitsiyani qayta aloqa signali yoki uskunadan to'g'ridan-to'g'ri pozitsiyani o'lchash mulohazasi joylashuv halqasini hosil qilish uchun taqqoslanadi. Bu servo vosita belgilangan holatga o'tishini ta'minlaydi. Pozitsiya halqasining chiqishi tezlik aylanishiga tezlik - pastadir sozlangan nuqtasi sifatida beriladi. Shunday qilib, momentni boshqarish rejimi eng asosiy qatlam sifatida oqim - boshqaruv tsiklidan foydalanadi. Tezlikni nazorat qilish halqasi oqim - nazorat qilish halqasiga, joylashuv - boshqaruv halqasi esa tezlikni va oqimni nazorat qilish halqalariga qurilgan.
Asboblar va o'lchash shartlari
Diapazon
Yuqori va pastki chegaralar bilan belgilangan miqdorning uzluksiz oralig'i.
O'lchov diapazoni
Asbob belgilangan aniqlikka erisha oladigan o'lchangan qiymatlar diapazoni.
O'lchov diapazoni pastki chegarasi: asbob belgilangan aniqlikka erisha oladigan minimal o'lchov qiymati.
O'lchov diapazoni yuqori chegarasi: asbob belgilangan aniqlikka erisha oladigan maksimal o'lchov qiymati.
Oraliq
Diapazonning yuqori va pastki chegaralari orasidagi algebraik farq. Misol uchun, diapazon -20 ° C dan 100 ° C gacha bo'lsa, oraliq 120 ° C ni tashkil qiladi.
Ishlash xususiyati
Asbobning vazifasi va qobiliyatini belgilovchi parametrlar va ularning miqdoriy ifodalari.
Yo'naltiruvchi ishlash xarakteristikasi: mos yozuvlar ish sharoitida erishilgan ishlash ko'rsatkichi.
Chiziqli masshtab
O'lchov bo'linmalari va mos keladigan o'lchangan qiymatlar orasidagi masofa doimiy proportsional munosabatlarga ega bo'lgan shkala.
Nochiziqli masshtab
O'lchov bo'linmalari va mos keladigan o'lchov qiymatlari orasidagi masofa doimiy bo'lmagan proportsional munosabatga ega bo'lgan shkala.
Bostirilgan - nol o'lchov
O'lchov diapazoni o'lchangan miqdorning nol qiymatiga mos keladigan shkala qiymatini o'z ichiga olmaydi.
Kengaytirilgan masshtab
Masshtab uzunligining nomutanosib qismini masshtabning kengaytirilgan qismi egallagan masshtab.
Masshtab
Ko'rsatuvchi qurilmaning bir qismini tashkil etuvchi tartiblangan o'lchov belgilari va ular bilan bog'liq raqamlar to'plami.
Masshtab diapazoni
* O'lchovning boshlang'ich va yakuniy qiymatlari bilan belgilangan diapazon.
Masshtab belgisi
* Bir yoki bir nechta aniq o'lchov qiymatlariga mos keladigan ko'rsatuvchi qurilmadagi belgi.
Nol o'lchov belgisi
* O'lchangan miqdorning nol qiymatiga mos keladigan shkala belgisi yoki chiziq.
Masshtab bo'limi
* O'lchovning har qanday ikkita qo'shni o'lchov belgilari orasidagi qismi.
Masshtab boʻlinish qiymati
* Ikki qo'shni o'lchov belgilariga mos keladigan o'lchangan qiymatlar orasidagi farq.
Masshtab bo'linish oralig'i
* O'lchov uzunligi bo'ylab har qanday ikkita qo'shni shkala belgilarining markaziy chiziqlari orasidagi masofa.
Masshtab uzunligi
* Chiziq segmentining uzunligi, haqiqiy yoki xayoliy, barcha eng qisqa o'lchov belgilarining o'rta nuqtalaridan boshlang'ich va yakuniy shkala belgilari orasidagi o'tish.
Boshlanish qiymatini masshtablash
* Boshlanish shkalasi belgisiga mos keladigan o'lchangan qiymat.
Yakuniy qiymatni masshtablash
* Oxirgi shkala belgisiga mos keladigan o'lchangan qiymat.
Masshtabni raqamlash
* O'lchov belgilari bilan belgilangan o'lchov qiymatlariga mos keladigan yoki o'lchov belgilarining tartibini ko'rsatadigan shkaladagi raqamlar to'plami.
O'lchov asbobining noli
* O'lchov vositasining ishlashi uchun zarur bo'lgan barcha yordamchi energiya qo'llanilganda va o'lchangan qiymat nolga teng bo'lganda uning bevosita ko'rsatkichi.
* O'lchov asbobi yordamchi quvvatdan foydalanadigan hollarda, bu atama odatda "elektr nol" deb ataladi.
* Asbob hech qanday yordamchi energiya yo'qligi sababli ishlamay qolsa, ko'pincha "mexanik nol" atamasi qo'llaniladi.
Asbob doimiysi
* O'lchov qiymatini olish uchun o'lchov vositasining bevosita ko'rsatkichini ko'paytirish kerak bo'lgan koeffitsient.
Xarakteristik egri chiziq
* Asbobning barqaror holatdagi chiqish qiymati va bitta kirish miqdori o'rtasidagi funktsional munosabatni ko'rsatadigan egri chiziq, boshqa barcha kirish miqdorlari belgilangan doimiy qiymatlarda saqlanadi.
Belgilangan xarakterli egri chiziq
* Belgilangan sharoitlarda asbobning barqaror holatdagi chiqish qiymati va bitta kirish miqdori o'rtasidagi funktsional munosabatni ko'rsatadigan egri chiziq.
Sozlash
* Operatsiyalar asbobning normal ish holatida bo'lishini ta'minlash va to'g'ri foydalanish uchun og'ishlarni bartaraf etish uchun amalga oshiriladi.
* **Foydalanuvchini sozlash**: Foydalanuvchi tomonidan amalga oshirishga ruxsat berilgan sozlashlar.
Kalibrlash
* Belgilangan sharoitlarda o'lchov vositasi yoki tizim tomonidan ko'rsatilgan qiymatlar va o'lchangan miqdorning mos keladigan ma'lum qiymatlari o'rtasidagi munosabatni o'rnatish operatsiyasi.
Kalibrlash egri chizig'i
* Belgilangan sharoitlarda o'lchangan miqdor va asbobning haqiqiy o'lchangan qiymati o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadigan egri chiziq.
Kalibrlash aylanishi
* Asbobning kalibrlash diapazoni chegaralari orasidagi yuqoriga qarab kalibrlash egri chizig'i va pastga qarab kalibrlash egri chizig'ining kombinatsiyasi.
Kalibrlash jadvali
* Kalibrlash egri chizig'ining jadval ko'rinishi.
Kuzatish imkoniyati
* Taqqoslashning uzluksiz zanjiri orqali tegishli standartlarga (odatda xalqaro yoki milliy standartlar) bog'lanishi mumkin bo'lgan o'lchov natijasining xususiyati.
Sezuvchanlik
* Asbobning chiqishidagi o'zgarish va kirish miqdorining mos keladigan o'zgarishi koeffitsienti.
Aniqlik
* Asbob ko'rsatkichi va o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymati o'rtasidagi muvofiqlik darajasi.
Aniqlik klassi
* Asboblarni aniqligiga qarab tasniflash.
Xatolik chegaralari
* Standartlar yoki texnik shartlar bilan belgilangan asbobning ruxsat etilgan maksimal xatosi.
Asosiy xato
* Malumot shartlarida asbobning xatosi.
Muvofiqlik
* Standart egri chiziq va belgilangan xarakterli egri chiziq (masalan, to'g'ri chiziq, logarifmik egri, parabolik egri va boshqalar) o'rtasidagi muvofiqlik darajasi.