Dərs vəsaiti baki 2019 azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ

1.5. İntellektual ölçmə informasiya və idarəetmə sisteminin strukturu
İntellektual ölçmə informasiya və idarəetmə sistemlərinin (İnÖİİS) ölçmə və idarəetmə kanalları vardır.
Ölçmə kanalına (ÖK) obyektdə qoyulan və onun fiziki parametrlərini (temperatur, təzyiq, nəmlik, özlülük, konsentrasiya, sıxlıq və s.) qəbul edib elektrik siqnalına çevirən vericilər, analoq siqnal formalaşdıran (ASF) sxemlər (kommutatorlar, analoq siqnalları seçib yaddasaxlayan sxemlər, normallaşdırıcı çeviricilər), siqnal ötürücüləri, qəbuledicilər, rabitə xətti və ARÇ, mikrokontroller, ətraf qurğuları ilə birlikdə əsas kompüter (klaviatura, printer, displey və s.) daxildir.
İntellektual ölçmə informasiya və idarəetmə sisteminin struktur sxemi şək. 1.6-da göstərilmişdir [30].

Obyektdəki proseslərin idarəedilən parametrləri verici tərəfindən uyğun analoq siqnala çevrilir. Bəzi vericilərin müqavimət, cərəyan, gərginlik kimi çıxış siqnallarının qiyməti kiçik olur. Belə siqnalların səviyyəsini Dövət Standartlarında verilən qiymətə çatdırmaq lazım olur. Bu zaman ÖK-ya analoq siqnal formalaşdıran sxemlər daxil edilir. Analoq siqnal formalaşdıran sxemlərin əsas funksiyaları siqnalların süzgəclənməsi, gücləndirilməsi, standart qiymətlərə çatdırılması, sistemin girişinə və çıxış birləşdirilmiş funksional blokların fiziki cəhətdən uyğunlaşdırılması, çevirmə funksiyasının xəttiləşdirilməsi, qalvanik ayırma və s. daxildir.

Analoq siqnal formalaşdıran sxemin icra etdiyi üsuldan asılı olmayaraq İnÖİİS-in texniki xarakteristikaları vericinin metroloji göstəricilərindən – həssaslıq, dəqiqlik, çıxış cərəyanının və gərginliyinin səviyyəsi, zaman sabiti, çıxış siqnallarının dreyfi, çevirmə funksiyasının xəttiliyi, tam müqaviməti və s. - dən asılıdır.
Vericinin çıxışında yaranan siqnalın qiyməti 4÷20 mA diapazonunda formalaşdırılandan sonra ötürücü tərəfindən rabitə xətti vasitəsilə dispetçer məntəqəsində yerləşən qəbulediciyə ötürülür. Qəbul olunan siqnallar dispetçer məntəqəsindəki analoq siqnal formalaşdıran blokda maneələrdən təmizlənir (süzgəclənir), sistemin rəqəmli və analoq elementləri üzərində qurulmuş hissələri qalvanik ayırıcılar vasitəsi ilə bir-birindən ayrılır və vacib olan digər formalaşdırma funksiyaları yerinə yetiriləndən sonra ARÇ vasitəsi ilə rəqəmli formaya çevrilir.
İnteqrallaşma səviyyəsi yüksək olan inteqralllaşdırılmış müasir sxemlər siqnalların rəqəm və ya analoq formasına salınması məsələlərində çox genis istifadə edilir. Məxsusi olaraq, ölçmə sistemlərinin tərkibində işlədilməsi üçün nəzərdə tutulan analoq-rəqəm çeviricilərinin gövdəsi daxilində çox zaman məsafədən vericiləri və digər ölçmə mexanizmlərini 4÷20 mA həddində cərəyan ilgəyinin köməyi ilə qidalandırmaq üçün cərəyan mənbələri, dəyişənəmsallı proqramlaşdırılan gücləndiricilər və digər bu kimi vacib ölçmə sxemləri yerləşdirilir.
Analor-rəqəm çeviricisindəki kod tətbiqi proqramlara uyğun olaraq emal edilmək məqsədi ilə MK-ya (mikrokontrollerə) verilir. Hesablamalar nəticəsində sistemin girişindəki parametrin qiyməti onun ölçü vahidi ilə alınır. MK-da alınan qiymətlər sistemin əsas kompüterinə daxil edilir. İnİİS-in əsas kompüterində saxlanılan tətbiqi proqrramlara uyğun olaraq informasiyanın emalının növbəti emal mərhələsi (məsələn informasiyanın ststistik emalı və s.) icra edilir. Alınan nəticələr ÇQ çapetmə qurğusu və displey (D) vasitəsi ilə operatora təqdim edilməklə bərabər ölçmə aparılan obyektin idarə edilməsi məqsədi ilə istifadə olunur.
Ölçmələrin nəticəsi obyektdəki texnoloji prosesi xarakterizə edən əsas parametrlərin kompüterin yaddaşındakı tapşırıq (normal həddə uyğun) qiymətləri ilə müqayisə olunur. Ölçmələrdən alınan qiymətlərin tapşırıq qiymətlərindən yayınmaları icazə verilən həddi aşmırsa, obyektin cari vəziyyətinin normalara uyğun olduğu haqqında mülahizə hazırlanaraq təqdim edilir. Əks halda, bu yayınmaların qiyməti və işarəsi nəzərə alınmaqla obyektdəki texnoloji prosesi xarakterizə edən əsas parametrlərin qiymətinin tapşırıq qiymətinə uyğunlaşdırılması barədə qərar verilir.
İdarəetmə haqqında əsas kompüterdən verilən qərarları icra etmək üçün mikrokontrollerdən alınan kod idarəetmə kanalına dail olan RAÇ rəqəm-analoq çeviricisi vasitəsi ilə analoq siqnala çevrilir. Bu siqnal analoq siqnal formalaşdıran sxem (ASF), ötürücü-qəbuledici, rabitə xətti vasitəsi ilə obyektin əsas parametrlərini idarə edən içra blokuna ötürülür.
Qəbul edilmiş qərara görə əsas kompüterin verdiyi əmrə uyğun olaraq RAÇ-ın girişinə MK-dan verilən kodla onun çıxış siqnalı əks əlaqə (idarəetmə) kanalı ilə icra blokunun girişinə verilir.
Beləliklə, icra bloku obyektdə gedən prosesi xarakterizə edən parametrlərin qiymətini dəyişdirir.
Verilənləri yığma, ölçmə və idarəetmə sistemlərində informasiyanın emal prosesində rəqəmli hesablama vasitələrindən istifadə olunması geniş yayılmışdır. Bir çox tətbiq sahələrində PIC seriyalı mikrokontrollerlərdən istifadə olunur [43].
Şək. 1.6-da təqdim edilən struktur müxtəlif sənaye sahələrində bir çox texnoloji proseslərdə avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemlərində geniş tətbiq edilir.
Texnoloji prosesləri avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemlərində obyektlərdə yüzlərlə vericilər yerləşdirilir. Mayelərin axın parametrlərini, təzyiqi, qüvvəni, temperaturu, ölçmə sistemlərində vericilər və onların sistemə qoşulma sxemləri əsas vasitələr sayılır. Odur ki, vericiləri İnÖİİS-ə qoşma üsullarının əsaslandırılması xüsusi əhəmiyyət daşıyır.
Məlumdur ki, qurulma xüsusiyyətinə görə vericilər generator və parametrik tiplərə ayrılır [37]:
Ölçülən kəmiyyət girişinə təsir etdikdə generator vericilər elektrik yükləri, gərginlik, cərəyan siqnalları hasil edir. Bu tip vericilər elektromaqnit induksiyası, fotoelektrik, pyezoelektrik, termoelektrik effektlərərə əsaslanır.
Giriş kəmiyyətinin təsirindən parametrik vericilərin tutumu, induktivliyi, optik, elektrik və maqnit dövrələrinin müqavimətləri dəyişir. Parametrik vericilərlə giriş kəmiyyətinin qıymətini ölçərkən onlar uyğun qida mənbələri və ölçmə dövrələri ilə təchiz olunur. Bu qrupa aid edilən vericilərdə maqnitrezistiv, fotorezistiv, dielektrik nüfuzluğunun dəyişməsi, termorezistiv effektlərdən istifadə olunur.
Vericilərin intellektuallaşdırılmış ölçmə informasiya sistemlərinə qoşulması zamanı həll edilməli olan məsələlərin bəziləri aşağıda göstərilmişdir [37]:
- qoşulma sxeminin əsaslandırılaraq seçilməsi;
- normallaşdırıcı (unifikasiyaedici) çevirici və ya gücləndiricinin seçilməsi;
- çevirmə funksiyasının xətti olması ilə vericilərin həssaslığının əlverişli nisbətinin əldə edilməsinə nail olmaq üçün yük müqaviməti ilə vericinin çıxış müqavimətinin uyğunlaşdırılması;
- sinfaz maneə siqnallarının vericinin çıxışında yaranan siqnala təsirinin maksimum azalmasına nail olmaq;
- vericinin çevirmə funksiyasının qeyri-xəttilik dərəcəsinin minimal səviyyəyə qədər endirilməsi;
- ətraf mühiti xarakterizə edən parametrləri (nəmlik, temperatur və s.) və obyektin faydalı informasiya daşımayan parametrlərinin ölçmə sisteminin girişinə təsirinin maksimum dərəcədə azaldılması;
- ətraf mühiti xarakterizə edən parametrlərinin və obyektin faydalı informasiya daşımayan parametrlərinin ölçmə sisteminin girişinə və ölçmə kanallarına təsirləri şəraitində ölçmə nəticələrinin avtomatik təshih edilməsi.
Qeyd etmək lazımdır ki, intellektual ölçmə informasiya sistemlərinə qoşulması sxemləri araşdırılan zaman vericilərin ekvivalent sxemlərinin nəzərə alınması bu məsələlərin həll edilistifadə xüsusi əhəmiyyətə malikdir.
İnteqrallaşdırma texnologiyasının və mikroelektronikanın müasir vəziyyəti İnÖİİS-in ölçmə kanalını təşkil edən analoq, analoq-rəqəm çeviriciləri və mikrokontrollerləri vericinin gövdəsi daxilinə yerləşdirilməsinə inkan verir. Nəticədə, vericilərin intellektuallaşdırılması mümkün olmuşdur. Bu tip vericilər özünüdiaqnostika, özünükalibrləmə, xəttiləşdirmə, siqnalları süzgəcləmə funksiyalarını yerinə yetirir.
Şək. 1.7-də daxilində sensor (S), gücləndirici (G), analoq-rəqəm çeviricisi (ARÇ), mikrokontroller (MK) yerləşdirilmiş intellektuallaşdırılmış vericinin struktur sxemi göstərilmişdir [30].

Sxemdə göstərilən modulların hamısı Analog Devices koorporasiyasının MicroConverter™ məmulatlarında bir kristal daxilində yerləşdirilmişdir [30].