Avtomatik boshqarish tizimlarini

TJABT NING FUNKSIONAL STRUKTURASI
TJABTning funksional strukturasi boshqarish maqsadiga asoslanib tuziladi.


Reja

1. 
   Texnologik jarayonlarni bir konturli va kо‘p konturli boshqaruv tizimlarini strukturasi.
   
2. 
   Diskret jarayonlarni boshqarish tizimlarini qurish.
   
3. 
   Zamonaviy boshqarish tizimlarining xususiyatlari.
   
4. 
   Murakkab tizimlarni boshqarish jarayonlariga xos bо‘lgan informatsiyalardagi noaniqliklarning turlari va bu noaniqliklarni hisobga olish usullari va vositalari.
   

Bu ma’noda TJABT bitta umumiy maqsadga qaratilgan, ya’ni maqsad funksiyasiga binoan texnologik jarayonni optimal ravishda olib borishdir. Shularga asoslanib TJABT ni quyidagi yordamchi tizimlarga ajratish mumkin: 1. TJABT ning dastlabki bosqichi — texnologik jarayon bilan oichov o ‘zgartkichlari va ijro mexanizmlari; 2. TJABT ning birinchi bosqichi — o‘tkinchi jarayonni boshqarish (rejimga chiqarish) hamda texnologik jarayonni ishga tushirish va to‘xtatish. 3. TJABT ning ikkinchi bosqichi — texnologik jarayonni m aium bir o ‘zgarmas yoki biror qonun bo‘yicha o ‘zgaruvchi nominal darajada stabillash. 4. TJABT ning uchinchi bosqichi — texnologik parametrlarni dasturli boshqarish va oldindan belgilangan vaqtli funksiya bo‘yicha texnologik jarayonlarni ishga tushirish, to‘xtatish va rejimlarning almashishida uskunalar holatini hamda davriy jarayonlarni dasturli boshqarish. 5. TJABT ning to‘rtinchi bosqichi — maqsadli funksiya asosida texnologik parametrlarning optimal qiymatlarini topish va ishlab chiqarish jarayonlarining texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlarini optimallash. TJABT ning funksional sxemasi 16.2- rasmda ko‘rsatilgan. Bunda bog‘- langan funksional bosqichlar ierarxiyasi quyidagicha tashkil etilgan: quyi bosqichdagilar mustaqil harakat qilishi mumkin, ammo yuqori bosqichlardagi yordamchi tizimlarning imkoniyatlaridan foydalanib boshqarishning samaradorligini oshirish mumkin. Boshqarish tizimining birinchi bosqichi (16.2-rasm), avtomatik nazorat va boshqarish jarayonning markazlashtirilgan darajasi hamda q o i mehnatining yetarli qiymati bilan xarakterlanadi. Jarayonning ayrim

6-rasm.TJABT ning funksional sxemasi.


parametrlarini avtomatik rostlash avtomatlashtirilayotgan agregat yaqiniga o ‘rnatilgan asboblarning ko‘rsatishi asosida amalga oshiriladi. Boshqarish tizimining ikkinchi bosqichi nazorat, rostlash va masofadan turib boshqarishning markazlashish darajasining yanada ortishi bilan xarakterlanadi va tizimda odam — operator paydo bo‘lishi bilan farq qiladi. Bunda boshqarish alohida shitga o‘rnatilgan asboblar orqali amalga oshiriladi. Boshqarish tizimining uchinchi bosqichida texnologik parametrlar va uskuna holatlari haqidagi dastur asosida olingan nominal qiymatlar kuzatish rejimida ishlaydigan quyi bosqichga foydalanish va amalga oshirish uchun yuboriladi. Boshqarish tizimi ierarxiyasining to ‘rtinchi bosqichi texnologik jarayon parametrlari va uskuna holatlarining nominal qiymatlarini izlaydi ham da quyida joylashgan funksional yordamchi tizimlarning ishini boshqaradi. Shunday qilib, avtomatik rostlash tizimi (ART)ning vazifasi maxsus qurilmalar, ya’ni avtomatik rostlagichlar yordamida texnologik jarayon parametrlarini berilgan qiymatda ushlab turish bo‘lsa, TJABT butun texnologik jarayonning borishiga faol ta ’sir etadi, o‘zgarib turuvchi jarayonni optimallash maqsadida avtomatik rostlagichlarga topshiriqlar beradi. M a’lum bir boshqarish obyekti uchun yaratilgan algoritmik ta’minlash boshqaruv-hisoblash kompleksining strukturasi va tarkibini aniqlash, shuningdek, BHM ning tez ishlashi, xotira hajmi va ishonchliligi talablarini ishlab chiqish imkonini beradi. Shu talablar asosida BHM tanlanadi va TJABT ni sintez qilish masalasi yakunlanadi. TJABT ning algoritmik ta’minlash strukturasi quyidagi funksional masalalarni o‘z ichiga olishi lozim: 1) texnologik jarayonning borishini markazlashtirilgan nazorat qilish; 2) ishlab chiqarishning ko‘rsatkichlarini operativ hisoblash; 3) bevosita raqamli boshqarish (BRB); 4) texnologik bo‘limlarni lokal optimallash; 5) butun texnologiya bo‘yicha global optimallash va koordinatsiyalash; 6) hodisalarni avtomatik aniqlash; 7) BHM va TJABT vositalari ishga yaroqsizliklarining texnik diagnostikasi; 8) axborotni xizmat xodimlariga optimal ravishda berish; 9) m a’muriy-texnologik xodimlarni va boshqarishning yuqori tizimlarini kerakli qarorlar chiqarish uchun yetarli hajmda axborotlar bilan ta’minlash. Texnologik jarayonning borishi ustidan markazlashtirilgan nazorat qilish — boshqarish maqsadida yoki operatorga tayyorlash uchun axborotni BHM da maxsus hisoblash usullari orqali amalga oshiriladi. Axborotni markazlashtirilgan nazorat qilish mashinalari ham signallarni qayta ishlashi mumkin. Bu holda quyidagi amallar bajariladi: uzluksiz oichanayotgan signallarni diskret o‘zgartirish, kodlash, qayta kodlash, masshtablash, ekstrapolatsiyalash (interpolatsiyalash), to‘g‘ri chiziqqa keltirish, filtrlash. Uzluksiz signallarni darajasi bo‘yicha kvantlash V.A. Kotelnikov teoremasiga asoslangan bo‘lib, u oichanayotgan qiymatni o ‘zgartkich kodining kichik xonasi birligiga teng boigan kvantlash qadamiga karrali b o ig a n qiymat bilan alm ashtirishdan iborat. D atchiklarning sezgir elementlari, odatda, chiziqli boim agan statik tavsiflariga ega. Bu teskari funksional o‘zgartirish to‘g‘ri chiziqqa keltirish zaruriyatini keltirib chiqaradi. Uzluksiz signallarni diskret oichashda analog signalli so‘roqlash chastotasini to‘g‘ri tanlash muhim ahamiyatga ega. So‘roqlash chastotasi kamayib ketsa, axborotning yo'qolishiga, o ich o v chastotasi haddan tashqari oshib ketsa, sxemaning murakkablashishi va mashina vaqtining isrof boiishiga olib keladi. Agar oichanayotgan qiymatning kattaligi kerak boisa va u analog signalining so‘rash paytiga mos tushmasa, ekstrapolatsiya (yoki interpolatsiya) usullari ishlatiladi. Bizni qiziqtirayotgan o ic h a ­ nayotgan sonning qiymatini so‘roqlashlar natijalari asosida olish kerak boisa, unda ekstrapolatsiya usuli qoilaniladi. Agar oxirgi analog signalining so‘roqdan oldingi oichanayotgan qiymati zarur boisa, interpolatsiya usulidan foydalaniladi. Ishlab chiqarishning natijaviy ko‘rsatkichlarni bevosita oichashning iloji boim asa, u holda ular oldindan belgilangan nisbatlar orqali hisoblanadi. Bularga quyidagilar kiradi: ishlab chiqarishning texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlari, mahsulot birligi uchun sarflangan energiya yoki xomashyo va vaqt birligida material yoki energiyaning sarfi va boshqalar. Avtomatik o‘lchashning yuqoridagi usullari va texnik vositalari yaratilmagan texnologik jarayonlarda fizik-kimyoviy parametrlami aniqlash uchun kerakli parametr bilan staxostik bog‘langan bilvosita qiymatlarning o ‘lchash natijasi nazorat qilinadi. TJABT ning hisob masalalarini yechish uchun vaqt intervalida (smena, kun, oy) o‘rnatilgan texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlardan foydalaniladi. Operativ boshqarish masalalarini hal qilganda texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlar (TIK)ning ayni vaqtdagi qiymatlarini bilish zarur. Texnologik obyektlarda transport kechikishning bo‘lishi TIK ning ayni vaqtdagi qiymatlarini aniqlash muammosini qiyinlashtiradi. Bu holda o‘lchangan qiymatlarni transport kechikish qiymatiga surishga va uni transport kechikish qiymatiga teng bo‘lgan vaqt intervalida o‘rtachalashtirishga to‘g‘ri keladi. Texnologik komplekslami optimallash masalalarining katta o‘lchamliligi tufayli dekompozitsiya prinsiplarini ishlatish tavsiya etiladi, ya’ni tizimning global optimallash masalasi bir necha kichik o’lchamli va o‘zaro bog‘langan texnologik bo‘limlarni lokal optimallash masalalariga ajratiladi. Bunday ajratish strategiyasi kimyoviy texnologiya tizimlari uchun qoilanilganda quyidagi tartib ishlatilsa maqsadga muvofiq bo‘ladi: parametrli stabillash; ayrim texnologik bo‘limlarni lokal optimallash; butun texnologik tizim masshtabida koordinatsiyalash. Bu tartibni amalga oshirish uchun TJABT ning ierarxik tarkibini sintez qilish masalasi ikki bosqichda yechiladi: 1) TJABT ning makrotarkibini sintez qilish jarayonida berilgan tizim blok holida ko‘riladi („qora quti“ turidagi bloklar) va tizim tarkibiy xususiyatlarining tahlili amalga oshiriladi, shuningdek, koordinatsiyalash masalasini yechishning yo‘li ishlab chiqiladi; 2) TJABT ning mikrotarkibini sintez qilish jarayonida grafiklar nazariyasining matematik apparatidan foydalanib, loyihalash bosqich tizimining dinamik sxemasi to ‘la ochiladi. TJABT da hodisalarni avtomatik ko‘rish deganda texnologik reglamentdan chetga chiqish, uskunalarning ishga yaroqsizligini o‘z vaqtida payqashga aytiladi. Hodisalarni to‘la xarakterlaydigan qiymatlarni davriy o ‘lchash, belgilangan qiymatlar bilan taqqoslash va boshqarish ta’sirlari yoki signallarni berish odatda payqash algoritmlarining vazifasiga kiradi. Texnologik jarayonning haqiqiy kechishini quyidagicha xarakterlash mumkin: normal holat, bunda texnologik rejim belgilangan reglamentga to ‘g‘ri keladi; o‘tkinchi holat — reglamentdan chetga chiqilmaydi, biroq chetga chiqish belgilari paydo bo‘ladi; anom al holat — texnologik reglamentdan chetga chiqilgan payt (avariya vaziyati vujudga kelgan holat ham shunga kiradi). Davriy texnologik jarayonlar uchun texnik diagnostika masalasi obyektga boshqarish ta ’sirlarini ko‘p marotaba yuborib boshqarishga keltiriladi; boshqarish ta’sirlarining tarkibi va ketma-ketligi oldingi ta’sirlarga ob24 — N. R. Yusupbekov va boshq. 369 yektning ko‘rsatgan reaksiyasiga bogiiq. Uzluksiz texnologik jarayonlar uchun bu masalaning vazifasi jarayon holatini yetarli darajada aniqlaydigan nazorat parametrlarini tanlashdan iborat. U yoki bu holda diagnostika natijalari texnologik jarayonga BHM tomonidan faol aralashish uchun foydalaniladi. Anomal holatlar uchun texnik diagnostikaning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat: 1) texnologik jarayonda anomal holat borligini o‘z vaqtida aniqlash; 2) material hamda energetik oqimlami tashiydigan qurilma va uskunalar holatining texnik diagnozi; 3) anomal vaziyatlar va tizimning normal holatidan chetga chiqishlarning matematik modelini yaratish (identifikatsiyalash); 4) chetga chiqish sabablarini faol yo'qotish va ajratish, ya’ni texnik diagnostika tizimining boshqarish algoritmini yaratish; 5) matematik modellar va texnik diagnostika algoritmlarini yaxshilash maqsadida statistik ma’lumotlarni yig‘ish va qayta ishlash. Texnologik jarayon anomal holatlarining texnik diagnostikasi usullarini yaratishning dastlabki bosqichida faqat jarayonning holati va uning buzilish manbalari orasidagi bog‘lanish tarkibini tahlil qilish bilan qurish mumkin (texnik diagnostikaning mantiqiy modeli). Texnologik jarayonning holati parametrlaming ayni paytdagi qiymatlarini yo‘l qo‘yilgan (yoki reglamentdagi) qiymatlar bilan taqqoslab aniqlanadi. Bu o ‘zgarishlar darak beruvchilar deyiladi. Darak beruvchilar deganda faqat fizik kattaliklarning (bosim, temperatura va boshqalar) o ‘zgarishigina emas, balki o‘lchanayotgan, kattaliklarning statik tavsiflari va funksiyalarining o ‘zgarishlari ham tushuniladi. Texnik diagnostika mantiqiy algoritmlarini yaratishning ikkita asosiy prinsiplarini alohida ko‘rsatish mumkin: kombinatsion va ketma-ket. Kombinatsion usulda tekshirish tartibining texnologik holati e’tiborga olinmasa, ketma-ket usulda texnologik holat haqida axborotdan keyingi natijalar tahlil qilinadi. Texnologik jarayon holatining mantiqiy modelini ikki bosqichda, ya’ni determinirlangan va statistik hisoblash bosqichlarida amalga oshirish maqsadga muvofiq. Shunday qilinganda texnik diagnostikani qo‘yish masalasi ancha soddalashadi, model o‘lchami kichiklashadi va diagnostika aniqligi ortadi. Hisoblashga determinirlangan bosqichning kiritilishiga sabab ko‘p kimyoviy texnologik jarayonlari va tizimlarini determinirlangan mantiq vositasida diagnozlash mumkinligidir. TJABT ning texnik vositalari va BHM ning ishga yaroqsizligida diagnostikani apparat, test va dastur-mantiq nazorat usullari yordamida amalga oshirish mumkin. Boshqarish tizimining umumiy maqsadini ifodalovchi boshqarish algoritmi ancha murakkab bo‘lganligi tufayli TJABT ning ayrim masalalariga mos bo‘lgan ko‘pgina yordamchi algoritmlari bo‘lishi mumkin. Shunday qilib, BHM da saqlanadigan va o‘zining dasturiga ega bo‘lgan ayrim algoritmlar o‘zgarib turuvchi ishlab chiqarish vaziyatiga qarab harakat qiladi.