Uendeshaji otomatiki wa mifumo ya udhibiti: viwango, zana, vipengele na programu

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Mifumo otomatiki ya udhibiti (ACS) ni mfumo wa taarifa ambao umeundwa kwa ajili ya utekelezaji wa kiotomatiki wa michakato ya usimamizi. Ikumbukwe kwamba kuanzishwa kwa teknolojia hiyo inapaswa kuhesabiwa haki kutoka kwa mtazamo wa kiufundi na kiuchumi. Mara nyingi, usakinishaji wa mfumo kama huo huwezesha kupunguza idadi ya wafanyakazi wanaofanya kazi, kuongeza ufanisi wa usimamizi, na kuboresha ubora wa kituo.

Mahitaji ya ACS

Kuna baadhi ya mahitaji ya uwekaji kiotomatiki wa mfumo wa udhibiti.

Kwanza, ni muhimu sana kwamba vipengele vyote viweze kuunganishwa, na pia viwe na muunganisho wa mfumo otomatiki ambao umeunganishwa kwenye mfumo wa kidhibiti otomatiki. Kwa kuongeza, ni muhimu sana hapa kwamba mfumo una uwezekano wa upanuzi, maendeleo na kisasa. Hili linafanywa kwa matarajio kwamba katika siku zijazo kampuni itakua na mfumo wa kisasa zaidi utahitajika.

Pili, lakini sio kwa uchache, mfumo wa kudhibiti otomatikilazima iwe na kiwango cha kutosha cha kuaminika. Kwa maneno mengine, lazima iwe salama 100% wakati wa kufanya kazi na vigezo vilivyowekwa awali. Sharti lingine muhimu ni kubadilika. Mfumo lazima ufanyike kwa namna ambayo inaweza kubadilika katika uso wa kubadilisha vigezo. Walakini, inapaswa kusemwa hapa kwamba anuwai ya mabadiliko yanajadiliwa mapema, kabla ya usakinishaji wa mfumo wa kudhibiti otomatiki, na kwa hivyo mipaka hii ya mabadiliko huingizwa kwenye mfumo mapema.

Mfumo wa kudhibiti otomatiki unapaswa kutoa uwezo wa kudhibiti kazi yake. Kwa kuongeza, ni muhimu sana kwamba katika tukio la malfunction, mfumo unaweza kutambua na kuonyesha mahali, aina na sababu ya tatizo fulani. Mahitaji muhimu ya mwisho kwa mfumo wa udhibiti wa kiotomatiki ni ulinzi dhidi ya vitendo visivyo sahihi vya wafanyikazi. Katika kesi ya mabadiliko ya ajali au ya makusudi katika vigezo vinavyoweza kusababisha kitu kwa hali muhimu, mfumo wa udhibiti lazima ulindwe. Sheria hii inatumika pia iwapo taarifa itafichuliwa mahali fulani.

Sehemu za ACS. Inatumika

Kwa sasa, mfumo wowote wa taarifa, ikiwa ni pamoja na mfumo wa otomatiki wa usimamizi wa biashara, unaweza kugawanywa katika vipengele viwili kwa masharti. Ya kwanza ni kazi, ya pili ni kutoa. Sehemu ya kwanza inawajibika kwa kipengele cha vitendo ambacho kila mfumo wa mtu binafsi huundwa. Mchanganyiko wa majukumu haya mahususi huunda sehemu ya utendaji ya mfumo mzima.

Ifuatayo, unahitaji kuzingatia ukweli kwamba mfumo wowote wa kudhibiti kiotomatiki lazima utekelezehatua zifuatazo:

• lazima ikukusanye, kuchakata na kuchanganua taarifa zote zinazohusiana na hali ya kitu;
• mfumo lazima uweze kutengeneza mbinu za udhibiti hitaji linapotokea;
• Mfumo wa udhibiti wa kiotomatiki lazima pia uweze kuhamisha vitendo vya udhibiti kwa vipengele vya utendaji, pamoja na kuhamisha data kwa opereta ili kudhibiti;
• utekelezaji na udhibiti wa vitendo vya udhibiti vilivyotengenezwa pia unategemea mfumo wa udhibiti.

Inatoa sehemu ya mfumo wa kidhibiti otomatiki. Sehemu ya habari

Sehemu kubwa ya pili ni kutoa. Ni ngumu zaidi, na imegawanywa kwa masharti katika vikundi kadhaa vidogo tendaji, ambavyo ni pamoja na sehemu zifuatazo:

• program-hisabati;
• habari;
• kiufundi;
• mbinu na shirika;
• lugha;
• wafanyakazi.

Uendeshaji wa mfumo wa otomatiki wa usimamizi wa biashara, au tuseme sehemu yake inayounga mkono, unatokana na ukweli kwamba hukusanya taarifa kamili kuhusu kitu. Kulingana na taarifa iliyopokelewa, ambayo ni pamoja na data juu ya usimbaji, mbinu za kushughulikia, fomati za data, nk, ACS itafanya kazi. Unahitaji kuelewa kwamba kiasi kikubwa cha habari kinahitaji nafasi ya kuhifadhi. Kwa sababu hii, data zote zilizopokelewa hukusanywa katika hifadhidata kubwa, ambazo huhifadhiwa kwenye vyombo vya habari vya mashine.

Ni muhimu kuelewa hapa kwamba kuhifadhi habari zote tangu mwanzo wa kazi hadi leoHaiwezekani kwa sababu kuna mengi sana. Kwa hiyo, data zote zilizohifadhiwa zimeandikwa juu ya vyombo vya habari na mzunguko fulani, ambayo ni muhimu kwa uendeshaji wa kawaida wa kitu. Kwa kuongeza, kila mfumo huo wa otomatiki wa mchakato una aina fulani ya hifadhi ya data ya chelezo. Inakusudiwa kuweza kurejesha upotezaji wa maelezo ikiwa kifaa chochote kitashindwa.

Sehemu ya hisabati

Ikumbukwe mara moja kuwa ndiyo muhimu zaidi katika mfumo wowote wa usimamizi leo. Sehemu ya programu ya aina hii inajumuisha programu yoyote ambayo hufanya kazi zote zilizowekwa kwa mfumo, na pia kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa tata nzima ya njia za kiufundi zinazotumiwa katika biashara hii. Sehemu ya hisabati ni jumla ya fomula zote za hisabati, miundo, algoriti zinazotumika katika uendeshaji wa mfumo wa taarifa.

Programu ya mfumo wa udhibiti wa otomatiki lazima itimize kikamilifu utendakazi wa vipengele vyote vinavyohitajika kutoka kwa kifaa cha kiotomatiki. Ni muhimu kutambua hapa kwamba kazi hizi zote zinatekelezwa kwa kutumia zana za computational. Kuna sifa kadhaa mahususi ambazo sehemu ya programu ya ACS lazima ikidhi:

1. Utoshelevu wa kiutendaji. Hiyo ni, mfumo lazima uwe umekamilika.
2. Ni muhimu kwamba mfumo sio tu wa kuaminika, lakini pia uwe na malikujiponya, na pia kubaini sababu ya kuvunjika.
3. Mfumo lazima uendane na mabadiliko ya vigezo vya kitu.
4. Ni lazima iwezekane kurekebisha ikibidi.
5. Umuhimu wa ujenzi, pamoja na urahisi wa utumiaji, pia ni vipengele muhimu vya mfumo.

sehemu ya kiufundi

Kila kitu ni rahisi sana hapa. Msaada wa kiufundi ni pamoja na upatikanaji wa njia zote za kiufundi ambazo ni muhimu ili kuhakikisha utendaji wa juu wa mfumo wa udhibiti wa automatiska. Sehemu hii inaathiriwa zaidi na maendeleo ya teknolojia ya kompyuta na teknolojia ya kompyuta. Shukrani kwa maendeleo ya maeneo haya mawili, aina mbalimbali za zana za kupimia kiufundi zinazidi kuwa pana, na zenyewe zinaweza kutatua matatizo mengi zaidi.

Kwa sasa, mifumo na njia za kiufundi za uwekaji na udhibiti otomatiki zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vikubwa. Kundi la kwanza ni njia ya mawasiliano, na la pili ni njia ya teknolojia ya shirika.

Hapa ni muhimu kuelewa kwamba njia za kiufundi za automatisering hutumiwa katika hatua zote za uendeshaji wa mfumo wa kudhibiti otomatiki, kutoka kwa kurekebisha vigezo hadi uhifadhi wao, na pia kwa msaada wao inawezekana kuunganisha mfumo mzima wa kudhibiti kuwa mtandao mmoja. Ikiwa tunazungumza tofauti juu ya njia za mawasiliano, basi wao, kwanza kabisa, huchukua jukumu la wasambazaji wa habari kutoka kwa kifaa kimoja hadi kingine. Katika baadhi ya matukio nadra, hufanya kazi pamoja na kompyuta. Teknolojia ya shirika ni kifaa kinachoruhusukufanya shughuli mbalimbali kwa taarifa zilizopatikana hapo awali.

Sheria muhimu zaidi ni kwamba njia zozote za kiufundi za mfumo wa udhibiti wa kiotomatiki, katika tukio la kuharibika, zinafaa kubadilishwa na zinazofanana bila matatizo yoyote, bila hitaji la kuusanidi upya.

Sehemu ya mbinu na shirika ya mfumo

Kuunda mfumo wa kudhibiti otomatiki kunamaanisha kuwepo kwa sehemu kama vile mbinu na shirika. Tawi hili la mfumo wa kudhibiti otomatiki ni seti ya njia, zana na hati maalum ambazo huanzisha utaratibu wa kufanya kazi sio tu kwa mfumo yenyewe, bali pia kwa wafanyikazi wanaoitunza. Kwa kuongezea, pia kuna hati zinazopanga utaratibu wa kazi ya wafanyikazi wakati wa kuingiliana na kila mmoja. Hii pia inajumuisha njia zingine, kama matokeo ya ambayo wafanyikazi wamefunzwa kufanya kazi na mfumo fulani wa habari. Kwa maneno mengine, hii ni sehemu inayoathiri sio tu mfumo yenyewe, lakini pia sababu ya kibinadamu.

Madhumuni makuu ya sehemu hii ni kuweka mfumo unaendelea kufanya kazi na pia kuuruhusu kuendelezwa zaidi inapohitajika. Inaweza kuongezwa kuwa sehemu hii ina maagizo yanayohusiana na kile ambacho wafanyikazi wanapaswa kufanya wakati wa operesheni ya ACS ili kudumisha utendaji wake wa kawaida. Pia huhifadhi faili zinazobeba taarifa kuhusu kile kinachohitajika kufanywa ikiwa mfumo utaingia katika hali ya dharura au haufanyi kazi inavyopaswa.

Isimu

Sehemu ya mwisho ya sehemu inayosaidia ya ACS ni ya kiisimu. Kwa kawaida, mfumo huu ni seti ya lugha. Hii ni pamoja na lugha za mawasiliano za wafanyikazi wanaohudumia mfumo wa otomatiki wa usimamizi wa uzalishaji, na vile vile watumiaji wake walio na sehemu kama hizo za mfumo yenyewe kama kiufundi, habari, na hisabati ya programu. Pia kuna nakala za masharti na fasili zote zinazotumiwa na ACS wakati wa kazi yake.

Wakati wa operesheni, ni muhimu sana kwamba waendeshaji waweze kuwasiliana na mfumo wa udhibiti kwa wakati na kwa njia rahisi. Ni kutokana na usaidizi wa kiisimu kwamba urahisi unaohitajika, kutokuwa na utata na uthabiti wa mawasiliano haya hupatikana. Ni muhimu tu kuongeza kwamba hapa ni muhimu kuwa na njia za kiufundi ambazo zitasahihisha makosa, ikiwa ni yoyote, wakati wa mawasiliano kati ya mtumiaji na mfumo wa automatisering. Hadi sasa, kuna mbinu mbili tofauti za kufanya kazi na ACS.

Njia ya kwanza ambayo mchakato wa usimamizi wa otomatiki unafanywa ni usakinishaji na matumizi ya teknolojia ya kompyuta. Zana hizi zitatumika tu kurahisisha baadhi ya shughuli zinazotokea wakati wa kufanya kazi na hati. Hadi sasa, njia hii inachukuliwa kuwa isiyofaa, kwa vile haikuruhusu kufungua kikamilifu uwezo wa kiwango cha sasa cha teknolojia ya kompyuta.

Njia ya pili kimsingi ni tofauti na ya kwanza na iko katika ukweli kwamba biashara huunda mfumo wa otomatiki wa usimamizi uliojumuishwa.vitu. Katika kesi hii, sio tu usimamizi wa hati huhamishiwa kwa fundi, lakini pia hifadhidata, mifumo ya wataalam, zana za mawasiliano, pamoja na kazi zingine nyingi.

Kiwango cha chini na cha kati cha ACS

Mfumo wowote wa udhibiti wa mchakato leo unaweza kugawanywa katika viwango kadhaa. Uendeshaji otomatiki wa mfumo wa udhibiti kwa sasa una viwango vitatu kama hivyo.

Kiwango cha chini ni vitambuzi, pamoja na vifaa vya kupimia vinavyodhibiti sifa zinazodhibitiwa. Kwa kuongeza, hii pia inajumuisha watendaji, ambayo thamani ya sifa inategemea. Katika kiwango hiki, udhibiti mdogo tu unafanywa, ambao unajumuisha kulinganisha ishara kutoka kwa sensor na pembejeo ya kifaa cha kudhibiti. Pia kuna ubadilishanaji wa mawimbi yanayozalishwa na vifaa hivi na viendeshaji.

Kiwango cha kati kinachofuata ni usimamizi wa vifaa. Kwa maneno mengine, vidhibiti vya mantiki vinavyoweza kupangwa viko kwenye hatua hii ya udhibiti. PLC hizi zina uwezo wa kupokea mawimbi kutoka kwa vifaa vya kupimia na pia kutoka kwa vitambuzi vinavyofuatilia hali ya mchakato. Kwa mujibu wa taarifa iliyopokelewa, pamoja na data ambayo imewekwa na mtumiaji, PLC huzalisha mawimbi ya udhibiti ambayo hupitishwa kwa kianzishaji kwa amri iliyo wazi.

Kiwango cha juu

Udhibiti otomatiki katika mifumo ya kiufundi pia una ya tatu, ya juu zaidikiwango. Vifaa vile ni waendeshaji na vituo vya kupeleka, vifaa vya mtandao, seva za viwanda. Ni katika hatua hii kwamba udhibiti kamili juu ya mwendo wa shughuli za kiteknolojia kwenye kituo unafanywa na mtu. Kwa kuongeza, mawasiliano na viwango viwili vya awali pia yametolewa hapa, ambayo hukuruhusu kukusanya kwa ufanisi taarifa zozote muhimu.

Katika hatua hii, HMI, SCADA inatumika. Ya kwanza ni interface ya binadamu-mashine, kwa msaada ambao mtoaji anaweza kufuatilia maendeleo ya shughuli za teknolojia kwenye kituo. Hii inajumuisha wachunguzi mbalimbali au paneli za picha, ambazo mara nyingi huwekwa kwenye kabati za automatisering na zinalenga tu kuonyesha habari kuhusu kitu na maendeleo ya mchakato. Ili kudhibiti vifaa vya otomatiki na mfumo wa udhibiti, kuna mfumo wa SCADA, ambao unamaanisha uwepo wa udhibiti wa usimamizi na uwezo wa kukusanya data. Kwa maneno rahisi, mtandao huu unakuruhusu kusakinisha programu ambayo inaweza kusanidiwa na kusakinishwa kwenye kompyuta za watumaji.

Data zote muhimu zaidi ambazo PLC hukusanya katika kiwango cha kati hukusanywa, kuhifadhiwa kwenye kumbukumbu na kuonyeshwa kwa kutumia mfumo huu. Msingi wa otomatiki upo hapa, kwani SCADA haiwezi kupokea habari tu, bali pia kuilinganisha na ile iliyoingizwa na mwendeshaji. Ikiwa kuna kupotoka kwa parameter yoyote kutoka kwa thamani iliyowekwa, mfumo hujulisha mtumiaji kuhusu hili kwa njia ya kengele. Baadhimifumo ina uwezo sio tu wa kudhibiti, lakini pia kubadilisha kiotomati maadili yoyote ili kurudisha thamani ambayo imevuka mipaka iliyowekwa.

Zana za otomatiki

Mfumo wa otomatiki wa usimamizi wa wafanyikazi, mchakato wa kiteknolojia unafanywa kwa gharama ya njia za kiufundi za otomatiki, au TCA. Kwa maneno mengine, hivi ni vifaa ambavyo vinaweza kuwa zana ya kiufundi vyenyewe na kutekeleza shughuli yoyote, au kuwa sehemu ya programu-jalizi changamano.

Mara nyingi, TCA ndicho kipengele msingi cha mfumo wa otomatiki. Hii inajumuisha vifaa vyote vinavyokamata, michakato, kupitisha habari. Kwa msaada wa zana hizo inawezekana kudhibiti, kurekebisha na kufuatilia vipengele vya automatiska vya mchakato wa uzalishaji. Kuna TCA zinazodhibiti baadhi ya vigezo. Hizi zinaweza kuwa shinikizo, joto, sensorer ngazi, sensorer capacitive, sensorer laser, nk Ifuatayo ni TSA za habari, kazi kuu ambayo ni kuhamisha taarifa zilizopokelewa kutoka kwa sensorer. Kwa maneno mengine, ni kiungo kati ya kiwango cha chini na kifaa cha udhibiti wa kiwango cha juu.

Kifaa cha kudhibiti kina uwezo wa kusimamisha kabisa au kiasi mchakato wa uzalishaji hadi kisababishi cha kusitisha kitakapoondolewa. Pia, mifumo mingine ya hali ya juu inaweza kufanya utatuzi wao wenyewe. Katika hali hii, zinarejelea mifumo ya udhibiti na udhibiti wa kujiponya.