Avtomatlantirish va boshqaruv

2 – Modul. Texnologik jarayonlarni raqamli boshqarishning o’ziga xos jihatlari.

2 – Ma’ruza : Texnologik jarayonlarni real vaqt rejimida boshqarish.

Avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining (APCS) asosiy maqsadi yuqori sifatli mahsulotlarni tavsiflovchi TP ning maqbul parametrlariga erishishdir.
Tekshiruvli kompyuterni texnologik jarayon (uskunalar) bilan ishlash sxemasida quyidagilar belgilangan (6.22-rasm): xn - nazoratsiz kirish parametrlari (kesish asbobining geometriyasi, qismning shakli, ishlov beriladigan materialning materiallari va boshqalar); xy nazorat ostida kirish parametrlarni (chiqib ketish tezligi,kesish chuqurligi va hokazo); HF - qattiq kirish parametrlari (MOT, armatura, asboblar); Chiqish - chiqish parametrlari, jumladan AC (harorat, tebranish, kuchlanish, quvvat sarf) parametrlari.
Teskari aloqa signali (DOS) yordamida o'lchanadigan chiqish parametrlari to'g'risida ma'lumot nazorat kompyuteri uchun kirish multiplekseri (MPL) va analog-raqamli konvertor (ADC) orqali uzatiladi. Kompyuterdan raqamli-analog konvertor (D / A konvertisor) va chiqish multiplekseri orqali nazorat signallari boshqariladigan kirish parametrlari xy bilan bog'liq aktuator (motorlar, elektromagnitlar, valflar, o'rni va hokazo) aktuatorlariga beriladi.
Favqulodda vaziyatlarda eng yuqori ustuvor darajadagi uzilishlar faqat ob'ektning o'zi (TP) tomonidan ishlab chiqariladi.



Tekshirish kompyuterini texnologik jarayon (uskunalar) bilan o'zaro bog'lash sxemasi:
AC - analog signal; CS raqamli signal; DOS – teskari aloqa signali; Dasturiy ta'minot -operator konsoli; IM – ijro mexanizmlari.
Kompyuterni TP bilan o'zaro bog'laydigan apparat, MPL kommutatsiya qurilmasiga qo'shimcha ravishda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• 
  raqamli kodni bir qator impulslarga aylantirish uchun impuls generatori, masalan, qadamli dvigatellarni boshqarish uchun;
  
• 
  bir ADC dan bir qator impulslarni kompyuter uchun raqamli kodga aylantirish uchun impuls hisoblagichi;
  
• 
  signallarni konditsionerlar bilan sinash va sensorlardan analog signali yumshatish;
  
• 
  kirish signalini kompyuterning kirish darajasiga aylantirish uchun mos keluvchi kuchaytirgichlar;
  
• 
  kirish / chiqish qurilmasi
  

Jarayonni boshqarish tizimining ishlashi davomida, eng past darajadagi asosiy uzilishlar mumkin:

• 
  a) tizim holati, ma'lumotlarni kiritish, boshlash buyrug'i, to'xtatish, nazorat dasturini o'zgartirish uchun so'rov qilish uchun operator tomonidan tashabbuslar;
  
• 
  turli xil kompyuterlar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi uchun tizimning o'zidan uzilishlar;
  
• 
  TP parametrlarini boshqaruvchi qurilmalardan ma'lumotlarni muntazam ravishda olish uchun taymer tomonidan o'rnatilgan uzilishlar;
  
• 
  real vaqt rejimida ob'ektga (TP) buyruqlar berishni to'xtatib turadi
  

Avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining past darajadagi kompyuterlari oltita turdagi fayllarda mavjud bo'lgan ma'lumotlar asosida texnologik uskunalarni nazorat qiladi:

• 
  blanklarni dasturiy ishlov berish;
  
• 
  texnologik marshrutlar (har qanday mashinani ta'mirlashda uskunalar ro'yxati, muqobil marshrutlar mavjud);
  
• 
  texnologik ko'rsatkichlar (hosildorlik, ishlov berishning aniqligi va sifati va boshqalar);
  
• 
  sun'iy yo'ldosh ma'lumotnomasi fayli (pallet);
  
• 
  asbob kodi fayli (ularning holatini nazorat qilish uchun);
  
• 
  jamoa muddati fayli (asbob o'zgarishini boshqarish uchun).
  

Hozirgi vaqtda TPni boshqarishning ikki tur turi mavjud:

• 
  texnologik tsiklning bosqichlari ketma-ketligini amalga oshirilganda (aktuatorlarni yoqish va o'chirish);
  
• 
  TP ko'rsatkichlarini sozlash (asosan asosiy operatsiyalar bo'yicha).
  

TP avtomatik boshqaruv tizimlari har ikkala nazorat turini qo'llaydi. Biz tarkibiy tuzilma tamoyili bo'yicha farq qiluvchi sanoat nazorat tizimlarining ikkita asosiy guruhini ko'rsatamiz.
Texnologik asbob-uskunalarning markazlashgan boshqaruv tizimlari. Ular orasida yuqori darajadagi markaz joylashgan ikki bosqichli boshqaruv tizimi mavjud.

Texnologik uskunalar to'g'ridan-to'g'ri raqamli nazorat qilish uchun markaziy (a) va markazsizlashtirilgan (b) sxemalar: SD - ma'lumot uzatish usuli; KDS - masofaviy aloqa kanali

Katta hajmli ommaviy saqlash qurilmasiga ega kompyuter, bosimining ko'tarilishi mashinalar uchun boshqaruv dasturlari saqlanadigan joy. Raqamli ma'lumotlar uzatish avtotransporti orqali SM va TsSMS tizimining uzoq aloqa kanali C mashinalarining CNC-ga ulanadi va ularni real vaqtda boshqaradi. Operator tizimning markazida joylashgan bo'lib, TP ishlab chiqilishini nazorat qiladi, uskunaning normal ishlashini ta'minlaydi.
Markazlashmagan (taqsimlangan) texnologik uskunalarni boshqarish tizimlari. Ular uch bosqichli boshqaruv tizimlari. Bunday tizimda yuqori darajadagi kompyuter ikkinchi darajali periferik mikrokompyuterlar guruhi bilan bufer xotirasi bilan bog'langan. Har bir mikrokompyuter bir nechta CNC mashinalarini boshqaradi (past darajali). Avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining strukturasi yuqori interferentsiya va xato tolerantligiga ega, chunki agar raqamli kompyuter va periferik mikrokompyuter o'rtasidagi ulanish buzilgan bo'lsa, ikkinchisiz avtonom boshqaruv tizimi (ish faoliyatini qisqartirish) sifatida ishlashi mumkin. Mikroprotsessor qurilmalarini nazorat qilish tizimlarida qo'llash uskunalarni nazorat qilishning asosiy konfiguratsiyalarini ishlab chiqishga imkon berdi: kompyuterning soni dasturiy ta'minot nazorati (MPC); to'g'ridan-to'g'ri raqamli nazorat (CCB); adaptiv boshqaruv (ADU). CNCda an'anaviy CNC tizimining o'rniga mikro kompyuter ishlatiladi, bu quyidagilarni ta'minlaydi: mashinani boshqarish; qayta ishlash jarayonidagi chayqovchiliklarni qoplash; asboblar holatini va parvarishlash diagnostikasi; mashinada nazorat qilish dasturini tahrirlash; ekstistentsiyalarning grafik taqdimoti; har xil interpolatsiya turlari va boshqalar.
Raqamli kompyuterlar bilan boshqarish tizimlarining sxemalarida taqdim etilgan PCU tizimlari bir nechta afzalliklarga ega:

• 
  dastur tashuvchisi va fotosuratkashni chiqarib tashlash;
  
• 
  kompyuter fayllari ko'rinishidagi nazorat dasturlarini qulay saqlash;
  
• 
  hisoblash qobiliyatlari va boshqarish moslashuvchanligini oshirish;
  
• 
  avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari va kelajakdagi avtomatlashtirilgan korxonalarga o'tish imkoniyati.
  

Adaptiv (o'zini moslasha oladigan) nazorat qilish tizimlari kompyuter nazorat qilish majmualarida ma'lum chiqish parametrlarini o'lchash va o'lchash natijalari (masalan, chiqib ketish va ovqatlanish tezligini nazorat qilish) asosida boshqarish harakatlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. TP sharoitida asosiy o'zgarish manbalari quyidagilar:

• 
  ishlov berish jarayonida o'zgaruvchan geometriya;
  
• 
  Ishlamaydigan materialning o'zgaruvchan qattiqligi;
  
• 
  o'zgaruvchan qattiqlik;
  
• 
  chiqib ketish vositasining kiyinishi, undagi ovqatlanish tezligini pasaytiradi;
  
• 
  ish qismidagi havo bo'shlig'ini, ADU vositasi ovqatlanish darajasini oshiradigan qo'yib yuborilganda.
  

Sensor D (masalan, pyezoelektr element) ish qismini (3) mashinaning besleme tezligini aniqlaydigan kesma t chuqurligiga qarab asbobning elastik bosimini (bu holatda, so'nggi tegirmon) miqdorini qayd etadi.
Adaptiv boshqaruv tizimlari ikkita printsipga asoslangan:

• 
  TP samaradorlik ko'rsatkichi o'rnatilgan optimallashtirish bilan ADP (masalan, chiqib ketish vaqtida olib tashlangan metallning birligi uchun hosildorlik yoki xarajatlar);