Avtomatik rostlash sistemalariga qo‘yiladigan talablar

Yopiq va ochiq ACSning afzalliklari estrodiol tizimlarda birlashtirilgan bo'lib, ularning blok diagrammasi 5-rasmda ko'rsatilgan. Bunday avtomatik rostlash tizimlarida eng muhim va mumkin bo'lgan buzilishning ta'siri ochiq-oydin rostlash printsipiga muvofiq qoplanadi va tizimdagi yopilish filialining ta'siri tufayli boshqa omillarning ta'siri yo'q qilinadi. Barcha ko'rib chiqilgan ACSda regulyatorlar ko'rib chiqildi, ularning har biri ma'lum bir nazorat qonuniga muvofiq ishlaydi va regulyator qo'lda qayta konfiguratsiya qilinmaguncha har qanday sharoitda qoladi. Biroq ,ko'pgina texnologik jarayonlar jarayonida, masalan, tartibga solinadigan ob'ektning parametrlari o'zgarganda, tartibga solish harakatining xarakterini tezda o'zgartirish talab etiladi. Bunday sharoitda ob'ektning xususiyatlari to'g'risidagi yangi qo'shimcha ma'lumotlarni avtomatik hisobga olish, uning chiqish qiymatining yangi optimal sozlamalarini tanlash yopiq o'zini o'zi sozlaydigan ACS tomonidan amalga oshirilishi mumkin . Bunday tizimning blok diagrammasi 6-rasmda ko'rsatilgan. Ushbu ACS chiqish qiymati bo'yicha salbiy teskari aloqa bilan bir qatorda, ob'ektning xususiyatlariga va rostlash jarayonining borishiga qarab ushbu parametrlarni avtomatik ravishda qidirish orqali kontrollerning sozlamalari va ishlashini o'zgartirishni ta'minlaydi. O'z-o'zidan tekislanadigan ATSdoimiy o'zgaruvchan ishlab chiqarish sharoitida ishlash uchun mo'ljallangan: materiallar sifati, yo'qotishlar kattaligi, ob'ektlarning o'zgaruvchan dinamik xususiyatlari va boshqalarni o'zgartirganda. Bunday avtomatik rostlash tizimlari o'zlarining parametrlarini (kirish qiymatlari, vazifalar, sozlamalar) avtomatik ravishda o'zgartirib, ushbu o'zgarishlarga moslashadi. , va hatto hollarda, muayyan talablarni qondirish uchun, masalan, tartibga solinadigan ob'ektning chiqish qiymatining ma'lum bir vaziyatda doimiy emas, balki optimal qiymatini ta'minlash . Ko'rib chiqilgan sxemalar ATS tuzilishi va xususiyatlari jihatidan juda xilma-xil ekanligini ko'rsatadi. ATS ning tanlanishi va sintezirostlashchining xususiyatlarini va avtomatik boshqarish ob'ektini diqqat bilan ko'rib chiqish asosida uning elementlarining qandaydir optimal kombinatsiyasiga qisqartiriladi.
ARu ​​algoritmini amalga oshirish. AGC algoritmini amaliy amalga oshirish ADAU176^ audio kodekiga asoslangan. Analog qurilmalar [3] arzonligi (19.03.19 holatiga ko'ra 800 rubldan kam) va signalni qayta ishlashning zarur funktsiyalari mavjudligi tufayli. Audio kodek 48 kHz stereo signallarni yozib olish va o'ynash imkonini beradi. ADC va DAC 8 kHz dan 96 kHz gacha bo'lgan namuna tezligini qo'llab-quvvatlaydi. Audio kodek shuningdek, yadrosi 110 dB dan ortiq dinamik diapazon uchun 28-bitli ma'lumotlar va 28-bitli suzuvchi nuqta koeffitsientlari bilan ishlay oladigan chipli DSP-ga ega.
AGC algoritmi quyidagi printsip bo'yicha amalga oshiriladi:
1. Kirish signalini tahlil qilish.
2. PGA uchun daromadni hisoblash.
3. PGA daromadini o'rnating.
Texnologik jarayonlar - moddiy va energiya oqimlarining o'zaro ta'siri va o'zgarishi, natijada tayyor mahsulot yoki yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish jarayonlari. Masalan, uzluksiz aralashtirgichning ishlashi davomida qum, qayta ishlangan qum, suv va bog'lovchi oqimlari o'rtasida fizik va mexanik o'zaro ta'sir mavjud bo'lib, bu qoliplash qumining uzluksiz chiqishiga olib keladi. Modda va energiyaning o'zgarishi jarayonlari eritish birliklarida ham sodir bo'ladi, masalan, fizik-kimyoviy va boshqa o'zaro ta'sirlarning natijasi suyuq temir ishlab chiqarish bo'lgan gumbazlarda. Shunga o'xshash misollarni quyish ishlab chiqarishning boshqa sohalaridan ham keltirish mumkin va barcha hollarda texnologik jarayonlarni ikkita kattalik to'plami bilan tavsiflash mumkin: kirishx va dam olish kunlari y . Kirish qiymatlari - x jarayon intensivligi omillari: texnologik birlikdan o'tadigan materiya yoki energiya oqimlarining miqdoriy xarakteristikalari.
Zamonaviy ishlab chiqarish jarayonini boshqarish uchun ishlab chiqarish jarayonining borishi haqidagi ma'lumotlarni kuzatish, o'lchash, tahlil qilish kerak. Ushbu ma'lumotlar tegishli nazorat punktlariga uzatiladi. Ushbu nuqtalarda olingan ma'lumotlar qayta ishlanadi va texnologik jarayonga qanday ta'sir qilish to'g'risida qaror qabul qilish uchun ishlatiladi. Shunday qilib, rostlash va tartibga solishning har qanday operatsiyasi ma'lum maqsadli harakatlarni amalga oshirish uchun ma'lumotlarni olish, uzatish, o'zgartirish va foydalanishni talab qiladi. Bundan tashqari, avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishda bularning barchasi avtomatik qurilmalar tomonidan amalga oshiriladi. Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirishda avtomatik qurilmalar tomonidan bajariladigan operatsiyalarning xarakteri va hajmiga qarab, avtomatlashtirishning quyidagi turlari ajratiladi.
1. Avtomatik rostlash.
2. Avtomatik himoya.
3. Avtomatik rostlash.
4. Avtomatik tartibga solish.
Turli miqdorlarni (harorat, bosim, oqim, namlik, daraja va boshqalar) avtomatik boshqarish ushbu miqdorlarni o'lchash bilan chambarchas bog'liq. O'lchashda parametrning miqdoriy bahosi beriladi, ya'ni. tanlangan birliklarda ma'lum bir miqdorning raqamli qiymati aniqlanadi. Nazorat qilish uchun darslikning birinchi qismida muhokama qilingan o'lchov vositalaridan foydalaniladi.
Ijro etuvchi elementning mazmuniga ko'ra, avtomatik rostlash quyidagi 4 asosiy turga bo'linadi :
a) parametrlarning xarakteristik yoki cheklovchi qiymatlarini avtomatik signalizatsiya qilish (yorug'lik, ovozli signalizatsiya qurilmasi);
b) boshqariladigan parametrlarning qiymatlarini avtomatik ravishda ko'rsatish (asbob o'lchovi va ko'rsatkichni, raqamli asbobni ko'rsatish);
c) boshqariladigan parametrlar qiymatlarini avtomatik ro'yxatga olish (yozuv moslamasi - qog'ozga, magnit lentaga yozish);
d) boshqariladigan parametrlarning belgilangan qiymatlariga qarab turli xil mahsulotlarni avtomatik ravishda saralash ( og'irligi, o'lchami va boshqalar bo'yicha saralash moslamasi).
Avtomatik himoya ishlab chiqarishning ishonchliligi va xavfsizligini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Masalan, elektr himoya vositalari elektr jihozlarini yuqori oqim va kuchlanishdan himoya qiladi ( maksimal oqim o'rni, termal o'rni, sigortalar va boshqalar). Avtomatik himoya, shuningdek, atmosferaga chiqishni ochadigan xavfsizlik klapanlari va boshqa qurilmalarni o'z ichiga oladi.
Avtomatik rostlash.Bunday rostlash avtomatik deb ataladi, bunda maqsadli harakatlarni tashkil etish rostlash elementi tomonidan amalga oshiriladi, uning yordamida ob'ektning boshqariladigan qiymatiga rostlash elementi tomonidan belgilangan dastur avtomatik ravishda bajariladigan tarzda ta'sir ko'rsatiladi. Avtomatik rostlash qurilmalari texnologik jarayon operatsiyalarini boshqarishda inson ishtirokini istisno qilish uchun mo'ljallangan. Biror kishiga harakat dasturini oldindan ishlab chiqish, ba'zan esa faqat boshlang'ich signal berish vazifasi qoladi. Boshqarish elementlariga harakat dasturini o'rnatuvchi buyruq qurilmalari va sensorli qurilmalar, masalan, texnologik jihozlarning haydovchilari kiradi. Dasturlash qurilmasi sifatida elektr motor tomonidan boshqariladigan kalit, vaqt rölesi, turli xilbuyruq qurilmalari va boshqalar. Ushbu qurilmalar belgilangan vaqtni kechiktirishni ishlab chiqqandan so'ng keyingi operatsiyalarni bajarish uchun ketma-ket impulslarni beradi. Murakkab dasturlash qurilmalarida dastur vaqt funksiyasi sifatida boshqariladigan o'zgaruvchining o'zgarish qonunini takrorlaydigan shablon sifatida ko'rsatilgan. Ushbu naqsh shartli ravishda teshilgan yoki magnit lentaga qo'llaniladi.
Eng ilg'or zamonaviy avtomatik rostlash qurilmasi rostlash kompyuteri (UEVM) hisoblanadi. Bunday mashinada asosiy tugun hisoblash qurilmasi hisoblanadi; u turli sensorlardan boshqariladigan jarayonning borishi haqida ma'lumot oladi; yuqori tezlikda mashina kerakli hisob-kitoblarni amalga oshiradi va bu hisob-kitoblar natijalariga ko'ra, jarayonni boshqarish uchun buyruqlar hosil qiladi. Texnologik jarayon jarayonida zaruriy talablar hisoblash qurilmasiga jarayonni tavsiflovchi tenglamalar tizimi shaklida qo'yiladi.
Avtomatik rostlash - bu oldindan belgilangan sharoitlarda jismoniy miqdorning belgilangan qiymatlarini avtomatik ravishda saqlash jarayoni. Avtomatik tartibga solish avtomatlashtirishning eng murakkab turi bo'lib, u avtomatik rostlash va avtomatik rostlashdan iborat.

Sozlanishi parametr y signal qabul qiluvchi element-sensorga boradi D. Sensordan signal taqqoslash elementiga o'tadi ES ; xuddi shu element ZD bosh element o'rnatuvchidan signal oladi . Taqqoslash elementida sozlash elementidan keladigan kerakli parametr qiymati uning qabul qiluvchi element-sensordan keladigan haqiqiy qiymati bilan taqqoslanadi. Bunday taqqoslash (taqqoslash) natijasida nazorat harakati hosil bo'ladi. Odatda kattaligi zaif bo'lgan bu ta'sir elektr stantsiyasining elektron kuchaytirgichiga kiradi (har doim ham emas), u erda IP ning tashqi quvvat manbai tufayli kattaligi va quvvati kuchayadi., va harakatlantiruvchi element IE ga yuboriladi . Ishga tushirish elementi tartibga soluvchi organga ta'sir qiladi OR , bu boshqariladigan parametrga ta'sir qiladi. Bu avtomatik rostlash tizimining asosiy harakatlar zanjirini yopadi.

Hozirgi vaqtda sanoatda qo'llaniladigan avtomatik rostlash tizimlarining aksariyati avtomatik stabilizatsiya tizimlaridir . Bunday tizimda avtomatik qurilma jismoniy miqdorning oldindan belgilangan qiymatini doimiy ravishda ushlab turadi, masalan, doimiy bosim, gaz yoki suyuqlik oqimi, o'choq harorati va boshqalarni avtomatik ravishda ushlab turadi. Boshqariladigan o'zgaruvchining o'rnatilgan qiymati doimiy bo'lmasligi kerak bo'lgan texnologik jarayonlar mavjud, lekin oldindan belgilangan qonunga muvofiq vaqt o'tishi bilan o'zgarishi kerak. Ushbu turdagi avtomatik rostlash tizimi dastur rostlashi deb ataladi .
Kuzatuvni boshqarish tizimlarida o'zgarish qonuni oldindan ma'lum bo'lmagan va tashqi jarayonlar bilan belgilanadigan miqdorlar tartibga solinadi. So'nggi yillarda optimal (ekstremal) tizimlar ham qo'llanila boshlandi. Bunday tizimlar nafaqat boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymatini saqlab qoladi, balki ayni paytda boshqariladigan jarayon eng yaxshi (optimal) tarzda davom etishi uchun belgilangan qiymat qanday bo'lishi kerakligini aniqlaydi.
Texnologik jarayonlar - moddiy va energiya oqimlarining o'zaro ta'siri va o'zgarishi, natijada tayyor mahsulot yoki yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish jarayonlari. Masalan, uzluksiz aralashtirgichning ishlashi davomida qum, qayta ishlangan qum, suv va bog'lovchi oqimlari o'rtasida fizik va mexanik o'zaro ta'sir mavjud bo'lib, bu qoliplash qumining uzluksiz chiqishiga olib keladi. Modda va energiyaning o'zgarishi jarayonlari eritish birliklarida ham sodir bo'ladi, masalan, fizik-kimyoviy va boshqa o'zaro ta'sirlarning natijasi suyuq temir ishlab chiqarish bo'lgan gumbazlarda. Shunga o'xshash misollarni quyish ishlab chiqarishning boshqa sohalaridan ham keltirish mumkin va barcha hollarda texnologik jarayonlarni ikkita kattalik to'plami bilan tavsiflash mumkin: kirishx va dam olish kunlari y . Kirish qiymatlari - x jarayon intensivligi omillari: texnologik birlikdan o'tadigan materiya yoki energiya oqimlarining miqdoriy xarakteristikalari. Mikser uchun bu suv, qum va aralashmaning ushbu qurilmadan o'tadigan boshqa tarkibiy qismlarining hajmi yoki og'irlik oqimi tezligi. Yuqori o'choq jarayonining kirish qiymatlari portlash oqimi tezligi, zaryadning og'irlik darajasi, koks va oqimlar, qizdirilgan portlash tomonidan vaqt birligi uchun kiritilgan issiqlik miqdori va boshqalar. vaqt birligida ob'ektdan o'tadigan mahsulot yoki uning tarkibiy qismlari miqdori ob'ektning yuki deb ataladi . Chiqish qiymatlari - y- bu texnologik jarayonning sifat ko'rsatkichlari: namlik, mustahkamlik va gaz o'tkazuvchanligi va qumning boshqa xususiyatlari; quyma temirning harorati, kimyoviy tarkibi va quyish xususiyatlari, uning narxi va boshqa xususiyatlari. Chiqish va kirish qiymatlari o'rtasida ma'lum bir funktsional munosabat mavjud bo'lib, unda kirish qiymati argument, chiqish qiymati esa funktsiyadir, ya'ni.
y=f(x) .
Shuning uchun, nazariy jihatdan, har doim bir yoki bir nechta chiqish qiymatlari berilgan qiymatni oladigan kirish qiymatlarining bunday kombinatsiyasini hisoblash yoki tanlash mumkin. Misol uchun, belgilangan texnologik xususiyatlarga ega bo'lgan qolip qumini olish uchun uning dastlabki tarkibiy qismlarining nisbati va ovqatlanish tezligini aniq belgilash kerak. Xuddi shunday, gumbazdan ishlab chiqarilgan quyma temirning tarkibi, harorati va boshqa xususiyatlari ushbu ob'ektning kirish qiymatlari bilan juda bog'liq. Shunga qaramay _Ma'lumki, kirish miqdorlarining kerakli qiymatlarini aniq belgilash orqali ham, jarayonning chiqish miqdorlarining doimiyligini ta'minlash va undan ham ko'proq ushlab turish amalda juda kamdan-kam hollarda mumkin. Buning sababi shundaki, maqsadli boshqariladigan kirishlardan tashqari, har qanday jarayonga bir qator tasodifiy omillar - interferensiya ta'sir qiladi. Bu omillar, shuningdek, kirish miqdorlari bilan bog'liq, lekin boshqariladigan kirish miqdorlaridan farqli o'laroq, buzilishlar deyiladi . Texnologik jarayonning muvozanat holatini buzish tendentsiyasining sababi bo'lgan buzilishlarning mavjudligi.Aralashmani tayyorlashda bunday buzilishlar uning tarkibiy qismlarining harorati va namligining o'zgarishi, dozalash xatolari, dastgoh atmosferasining harorati va namligining nomutanosibligi, mikserdan bug'lanadigan suv miqdorining o'zgarishiga olib keladigan va hokazo. gumbaz erishi, bu zaryad va koksning tarkibi va miqdorining o'zgarishi, astar balandligi tufayli val diametrining oshishi va boshqalar. Bunday buzilishlar mavjud bo'lganda, jarayonning sifatli borishi mumkin . inson aralashuvisiz faqat avtomatik rostlash yordamida ta'minlanishi mumkin. Avtomatik rostlash - bu texnologik jarayonga shunday ta'sir qilish, bunda tashqi buzilishlarga qaramay, jarayonning sifat ko'rsatkichlarining barqarorligi yoki ularning o'zgarishining belgilangan xarakteri ta'minlanadi.
Texnologik jarayon tartibga solish ob'ekti ( OR ) va avtomatik rostlashchi ( AR ) sifatida avtomatik rostlash tizimini ( ACS ) tashkil qiladi. Eng oddiy ACSlardan biri 2-rasmda ko'rsatilgan. Ushbu tizimda tartibga solish ob'ekti oqim tanki 1 bo'lib , unda uning oqim tezligidagi mumkin bo'lgan o'zgarishlarga qaramay, barqaror suyuqlik darajasini saqlab turish kerak. Agar suyuqlik oqimi Q _p uning iste'moliga (drenajiga) teng bo'lsa Q _c ya'ni. Q _p \u003d Q _s - ob'ektdagi yuk doimiy, keyin suyuqlik darajasi (sozlanishi mumkin bo'lgan qiymat H ) tankdagi o'zgarishsiz, ya'ni. tartibga solish ob'ekti muvozanatda bo'ladi. Agar ma'lum bir vaqt oralig'ida DQ _c oqimining ortishi kuzatilsa , u holda suyuqlik darajasi pasayishni boshlaydi. Bu float 4 (sezgi elementi) ning tushirilishiga olib keladi , buning natijasida valf 2 (tartibga solish organi) ga ta'sir qiluvchi tutqich regulyatori 3 (harakatlantiruvchi element) suyuqlik oqimini oshira boshlaydi. Tartibga solish harakati ob'ektdagi yuk barqarorlashgunga qadar tugagunga qadar amalga oshiriladi, ya'ni. Q _p \u003d Q _s va yangi muvozanat holatiga erishilmaydi. Shunday qilib, regulyator suyuqlik darajasining pasayishiga uning oqimini ko'paytirish orqali javob beradi, bu esa dastlabki bezovtalikni qoplaydi - oqimning ko'payishi.
Avtomatik rostlash amaliyotida avtomatik rostlash tizimlarining turli strukturaviy va funktsional navlari qo'llaniladi : ochiq, yopiq, kombinatsiyalangan, o'z-o'zini sozlash va boshqalar.