Mühazirəçi: T. E. N., Prof. İ. M.Əliyev FƏNN: avtomatikanin əsaslari mühazirə 22 MÖvzu: telemexanik sistemləR

AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASI KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ
AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ

MÜHƏNDİSLİK fakültəsi

ELEKTRİK MÜHƏNDİSLİYİ kafedrası


Mühazirəçi: T.E.N., PROF. İ.M.Əliyev


FƏNN: AVTOMATİKANIN ƏSASLARI


Mühazirə 22
MÖVZU: TELEMEXANİK SİSTEMLƏR
P L A N

1. 
   Telemexanika haqqında anlayış.
   
2. 
   Teleidarə - Telesiqnalizasiya qurğuları.
   
3. 
   Çox naqilli teleidarə sistemi.
   
4. 
   Siqnalları zamana və tezliyə görə bölünmüş teleidarə.
   
5. 
   Teleölçmə sistemləri.
   

ƏDƏBİYYAT

1. 
   İ.Nəbiyev, Ə.Məmmədova. Telemexanika Bakı1982.
   
2. 
   В.И.Загинайлов, Л.Н.Шеповалова. Основы автоматики. М.2001.
   
3. 
   И.И.Мартыненко и др. Автоматика и автоматизация проводственных процессов. М. 1985.
   

GƏNCƏ 2011

TELEİDARƏ – TELESİQNALİZASİYA QURĞULARI
Avtomatikanın xüsusi metodları və texniki vasitələri, bir-birindən mühüm mə­safədə yerləşən çoxlu miqdarda maşın və qurğuların işini vahid texnoloji pro­sesdə birləşdirməyə imkan verir.

Avtomatikanın belə sistemləri telemexanik sistemlər adlanır.

Telemexanika - idarə əmrlərinin avtomatik məsafəyə verilməsinin, həm­çi­nin obyektin vəziyyəti haqqındakı informasiyanın nəzəriyyəsini və texniki vasitə­lərini əhatə edən elm və texnika sahəsidir.

Vəzifələrindən asılı olaraq telemexanik sistemlər teleidarə (Tİ), telesiqna­lizasiya – telesiqnallaşdırma (TS), teleölçmə (TÖ) və teletənzimləmə (TT) sistem­lərinə bölünür.

Telemexanika müxtəlif obyektlərin (maşınların, mexanizmlərin və qurğular kompleksinin) məsafədən idarə olunması və tənzimlənməsi haqqında elmdir.

Telemexanika termini tele-məsafə, (mechanica- mexanika kimi iki yunan sözündən yaran­mışdır.

Teleidarə - texnoloji obyektlərin uzaq məsafədən idarə olunmasıdır. Onun struktur sxemi


Telesiqnalizasiya (TS) – nəzarət olunan obyektin vəziyyəti haqqında xəbər­darlıq siqnalının dispetçer məntəqəsinə göndərilməsidir.

Teleölçmə (TÖ) – nəzarət olunan istehsalat proseslərinin texnoloji para­metr­lərinin dispetçer məntəqəsinə verilməsidir.

Teleölçmənin struktur sxemi:

Teletənzimləmə (TT) – nəzarət olunan parametr əsasında dispetçer məntə­qə­sindən həmin parametrin tənzimlənməsi haqqında idarə əmrinin göndərilməsidir. Bu halda ATS-da olduğu kimi qapalı telemexaniki sistem yaranır.

Kosmik fəzanın tədqiqi, kosmik gəmilərdən lazımi informasiyanın alınması, onlara Yerdəki uçuş mərkəzindən idarə əmrlərinin göndərilməsində telemexa­nika­nın mühüm rolu vardır.

Avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemlərində (AİS) idarə obyektləri ilə elek­tron hesablama maşınları arasındakı informasiya mübadiləsində telemexanikanın əhəmiyyəti böyükdür.

Son illərdə meydana çıxan və get-gedə daha da inkişaf edən informasiya nə­zə­riyyəsi telemexaniki sistemlərdə siqnalların ötürülməsi ilə yaranan bir sıra prob­lemləri həll etməyə imkan verir.

İnformasiya nəzəriyyəsi telemexanika elminin nəzəri əsasını təşkil edir. Bu nəzəriyyənin ayrı-ayrı üsullarının telemexanikaya tətbiqi ilə əlaqədar olaraq rabitə kanalı vasitəsilə verilən telemexaniki siqnalın etibarlılığı, rabitə kanalının isə effektivliyi artır.

İnformasiya nəzəriyyəsinə görə hər bir telemexaniki sistemə informasiya ötür­mə sistemi kimi baxıla bilər.

Teleidarə - telesiqnalizasiya (Tİ – TS) qurğuları
1. Tİ – TS sistemləri və onların təsnifatı

Telemexaniki sistemləri yerinə yetirdikləri funksiyaların müxtəlifliyinə və qurulma prinsiplərinə görə aşağıdakı kimi təsnifləndirmək (siniflərə bölmək) olar:

1. Obyektləri uzaq məsafədən idarə edən teleidarə sistemləri;

2. Obyektlərin vəziyyətləri haqqında xəbərdarlıq siqnalları göndərən telesiq­na­lizasiya sistemləri.

3. Obyektlərin texnoloji parametrlərinin uzaq məsafədən ölçülməsini təmin edən teleölçmə sistemləri.

4. Teleölçmə və teleidarə siqnallarının korreksiyası üçün istifadə olunan qapalı teletənzimləmə sistemləri.

Tİ-TS sistemlərinin qurulma prinsiplərinin aydınlaşdırmazdan öncə, idarə və siqnalizasiyanın müxtəlif növlərini nəzərdən keçirək.

Yerli idarə. Şəkil 1 a-da yerli idarəyə misal göstərilmişdir.


Şəkil 1a. Yerli idarə sxemi

A açarı vasitəsilə hər hansı bir obyekt işə salınır. Bu idarə obyekti idarə or­qa­nına yaxın və ya ondan yüzlərlə metr məsafədə yerləşə bilər. İdarə obyekti idarə orqanı ilə en kəsiyi qoşulan obyektin gücündən asılı olan naqil vasitəsilə birləşir. Yerli idarədə məsafə artdıqca naqildə böyük gərginlik düşküsü yarandığından bu idarə yalnız yuxarıda göstərilən məsafə hüdudunda təsir edir.

Distansion idarə. 1 b şəklində distansion idarə sxemi göstərilmişdir.

Bu idarə sxemi yerli idarədən aralıq rele və zəif cərəyanlı rabitə xəttinin ol­ması ilə fərqlənir. A açarının vurulması ilə

Şəkil 1, b. Distansion idarə sxemi

P relesi təsirlənir və normal – açıq (n.a.) [bağlayıcı - qapayıcı] kontaktı va­sitəsilə obyekti işə salır. Relenin təsirlənməsi üçün milliamper və ya onlarla milli­ampermetr cərəyan tələb olunduğundan rabitə xəttinin naqilinin en kəsiyi kiçik götürülür. Lakin obyektin distansion idarə olunması üçün dörd naqilli rabitə xətti (qoşmaq və açmaq üçün) tələb olunduğundan belə sxem iqtisadi cəhətdən əlverişli deyildir. Şək. 1 c-də göstərilmiş distansion idarə sxemində isə hər obyekti idarə et­mək üçün 2 naqilli rabitə xətti və bütün obyektlər üçün ümumi bir xətt kifayət edir. Sxemdə obyektin dövrəsini bağlamaq üçün A_B, açmaq üçün isə A_A açarından is­tifadə edilir. Distansion idarədə hər obyektin idarə olunması üçün öz kanalı tələb olunduğundan məsafənin artması ilə belə idarə iqtisadi cəhətdən əlverişli deyil və öz əhəmiyyətini itirir.


Şəkil 1, c. Distansion idarə sxemi

Teleidarə uzaq məsafədən idarə siqnalları vasitəsilə obyektlərin idarə edil­məsidir. Distansion idarədə hər obyektin idarə edilməsi üçün öz rabitə kanalı tələb edildiyi halda, teleidarədə isə bir kanalla bir sıra obyektlər idarə olunur. Beləliklə, teleidarədə rabitə kanalı çoxdəfəli istifadə edilir.

Telesiqnalizasiya nəzarət olunan obyektlərin vəziyyətləri haqqında siqnali­za­siyadır. Siqnalizasiya idarə obyekti və sisteminin vəziyyəti, idarə siqnalının düz­gün yerinə yetirilib-yetirilməməsi, texnoloji parametrin müəyyən hüduddan kənara çıxıb-çıxmaması haqqında ola bilər.

Ötürmənin dəqiqliyi, teleidarə və telesiqnalizasiya sistemlərinin qarşılıqlı is­tifadə edilməsi nəticəsində yüksəldiyindən adətən teleidarə-telesiqnalizasiya sis­tem­lərindən (Tİ-TS) istifadə edilir. Xüsusi hallarda telesiqnalizasiyanın lazım ol­maması və ya çətin yerinə yetirilməsi hallarında (məs. tikinti və başqa sahələrdə, maşınqayırma zavodlarında qaldırıcı kranların idarə olunmasına gözlə nəzarət edil­diyindən və ya güc şəbəkələri obyektlərinə idarə əmrlərinin dövrü göndə­rildi­yindən) teleidarə siqnalizasiyasız həyata keçirilir. Çox vaxt sənaye obyekt­ləri­nin te­leidarəsi zamanı iki mövqeli əmrlər “bağlamaq”, “açmaq” və ya “artırmaq”, “azalt­­maq” (təzyiqi, səviyyəni, sürəti və s.) əmrləri göndərilir. İdarə siqnalının səhv göndərilməsinin qarşısını almaq üçün ikipilləli idarədən istifadə edilir. Bunun üçün birinci növbədə fərdi açar vasitəsilə obyekt (ünvan) seçilir. Sonra isə “bağla­maq”, “açmaq” idarə əmrləri fərdi və ya ümumi açarı vurmaq vasitəsilə göndərilir. Əgər dispetçer səhvən obyekti düz seçməmişsə, I pillədə obyektin (ünvanın) se­çilməsi vaxtı səhv aşkar edilir. Odur ki, II pillədə idarə əmri düzgün olaraq öz ün­vanına çatdırılır.

İndi isə Tİ-TS sistemlərində ən geniş istifadə edilən siqnalları ötürmə və ob­yektləri seçmə üsullarını nəzərdən keçirək. Bir sıra telemexaniki obyektlər içə­risindən birini seçmək üçün həmin obyektə uyğun kod kombinasiyası göndərilir. Nəzarət məntəqəsində deşifrator avtomatik olaraq kodun şifrini açır, əgər siqnal lazımi obyektə düzgün göndərilmişsə, əmri bilavasitə obyektə verir (birpilləli ötür­mə). Obyekt seçilmişsə (I pillə) kanal obyektlə əlaqələndirilir və idarə əmri obyek­tə göndərilir (II pillə). Birpilləli ötürmədə obyektə ünvanlı kod göndərilir. İkipilləli və çoxpilləli ötürmələrdə növbə ilə əvvəlcə obyekt seçilir, sonra isə idarə əmrləri yerinə yetirilir.

Obyektlərin iki və çoxpilləli seçilməsi nəzarət məntəqəsindəki aparatları sa­də­ləşdirir və ötürmənin etibarlılığını artırır. Obyektlərin birpilləli seçilməsində ob­yektlər qruplaşdırılmır və onların bilavasitə seçilməsi üçün həmin obyektə uyğun kod kombinasiyası müəyyən edilir. İki və çox pilləli seçmə üsullarında isə ob­yekt­lər qrup və yarımqruplara bölünür və onların seçilməsi pillələrlə yerinə yetirilir. Məsələn, birinci pillədə göndərilən kod kombinasiyası nəzarət məntəqəsindəki qrupu, II pillədə yarımqrupu, III pillədə isə verilmiş obyekti seçir. Bu pillələrdə eyni və ya müxtəlif kodlar istifadə oluna bilər.

Teleqraf və başqa ötürmələrdən fərqli olaraq telemexaniki ötürmədə siqnalın elementində səhvin olması ağır nəticələr verə bilər. Bununla əlaqədar olaraq tele­me­xaniki ötürmə sistemlərinə yüksək tələbat qoyulur. Məsul obyektlərdə ən azı ikipilləli ötürmədən istifadə edilir. I pillədə obyekt seçilir və idarə məntəqəsindən (İM) idarə pultuna (İP) həmin obyektin seçilməsini təsdiq edən siqnal göndərilir. Yalnız belə siqnal qəbul ediləndən sonra ikinci pillədə obyektə, idarə əmri gön­dərilir. Aydındır ki, belə ötürmə etibarlıdır, lakin aparatların mürəkkəbləşməsinə səbəb olur. Teleidarə texnoloji obyektlərin icra mexanizmlərinin işini idarə etmək üçün cərəyan impulslarının məsafəyə verilməsini yerinə yetirir. Telesiqnalizasiya bu zaman icra mexanizmlərinin işləməsi haqqında siqnalları verir. Teleidarə və tele­siqnalizasiya bir-birilə qırılmaz surətdə bağlı olduqlarından “Teleidarə və telesiq­nalizasiya” sözlərini qısaca olaraq “Teleidarə” termini ilə əvəz edirlər.

Teleidarə sistemləri üç qrupa bölünürlər:

1) çoxnaqilli;

2)siqnalları zamana görə bölünmüş;

3) siqnalları tezliyə görə bölünmüş.

Çoxnaqilli teleidarə sistemi

Bu teleidarə sistemi yüksək gərginlik açarlarını və digər obyektləri idarə etmək üçündür.

Şəkil 12

İM idarə məntəqəsində K₁, K₂ idarə açarları, HL₁, HL₂ siqnal lampaları və sabit (stabil) U gərginlik mənbəyi vardır. QM qəbul məntəqəsində P₁ qoşma və P₂ açma (solenoidi açan) relelər, həmçinin yüksək gərginlik açarlarının cüt kontakt­larını (şəkildə göstərilməyib) idarə edən xüsusi elektrik intiqalı qoyulmuşdur. Aça­rın tərpənən hissələrində iki kiçik güclü SB blok kontaktı quraşdırılmışdır. K₁ açarı vurulduqda P₁ relesi işləyir. Bunun nəticəsində açarın elektrik intiqalı işə qoşulur. Açarın güc cüt kontaktları qapanırlar. Bununla eyni vaxtda SB blok-kontakt yuxarı vəziyyətdən aşağı vəziyyətə çevrilir. Solenoidi açan P₂ relesi işləməyə hazırlanır. HL₁ lampası sönür (açarın açılması haqqında siqnal) HL₂ lampası yanır (qoşulma haqqında siqnal). Yüksək gərginlik açarını açmaq üçün K₂ açarı ilə P₂ relesinin dövrəsi qapanır. Bu zaman bütün qurğunun iş prinsipi əks qaydada baş verir.

Həmin Tİ sisteminin əsas nöqsanı rabitə xəttinə qurulmasına sərf olunmuş naqillərə tələbatın həddən artıq çox olmasıdır. Bu sistemdən 300 m məsafə üçün istifadə etmək məqsədə uyğundur.

Siqnalları zamana görə bölünmüş teleidarə sistemi

Bu teleidarə sistemi çox naqilli teleidarə sisteminin əsas nöqsanlarından azaddır.

Şəkil 13

İdarə məntəqəsində xüsusi elektromaqnit intiqal (telefon tipli addım axtarı­cısı) yerləşir. Addım axtarıcısı I fırçasını tərpənməyən 1, 2, 3, 4, 5 kontaktları üzrə sa­bit sürətlə yerini dəyişdirir.

Qəbul məntəqəsində idarə məntəqəsindəki addım axtarıcısı ilə eyni olan II fırçalı addım axtarıcısı və P₁, P₂, P₃, P₄, və P₅ kimi beş icra elektromaqnitləri yer­ləşir. Sistemin iş prinsipini izah edək.

Elektromaqnit intiqallar qida mənbəyinə qoşulur və hər iki fırça sinxron fır­lanmağa başlayır, daha doğrusu onlar eyni zamanda eyni nömrəli kontaktlara toxu­nurlar. Bunun nəticəsində SA1 açarı vurulduqda P₁ relesi, SA₂ açarı vurulduqda P₂ rele­si və s. hərəkətə gəlir. Birinci rele vasitəsilə hər hansı texnoloji obyektin elek­trik intiqalı dövrədən açılır.

Ona görə iki məftilli (naqilli) rabitə xətti ilə təsvir olunmuş teleidarə sistemi addım axtarıcılarının köməyi ilə əmr siqnallarının göndərilməsi zamana görə bö­lünmüş bir neçə texnoloji obyekti idarə etməyə imkan verir.

İş prinsiplərinin bir-birinin əksinə olmasına baxmayaraq teleidarə və telesiq­nallaşdırma sistemlərinin qurulması eynidir. Tİ sistemi İO-nın parametrlərini idarə etmək üçündür. Onda siqnallar İM-dən İO-na ötürülürlər; TS sistemi İO-nin para­metrlərinə nəzarət etmək üçündür və onda siqnallar İO-dan İM-nə ötürülürlər.

Tİ və TS sistemlərində aşağıdakı idarə növləri tətbiq olunurlar: ikipilləli, iera­rxik, çoxpilləli, sirkulyar və İO-nın tsiklik sorğusu.

İkipilləli idarəetmədə Tİ sistemlərində idarəetmə məntəqəsinin pultunda (İP) SA1...SA3 tələb olunan İO seçilir, sonra isə ümumi SB1 açarının (düyməsinin) “Qoşmaq” yaxud “Açmaq” əmrləri göndərilir. TS sistemlərində dispetçerin vəzifə­sini avtomatik qurğular yerinə yetirirlər. Onlar həm İM, həm də NM – pultlarında yerləşə bilərlər. İkipilləlik əmrlərin səhv göndərişlərinin ehtimalını azaldır. İM-də ya yerli, ya da NM-dən seçilmiş obyekt hazırlıq əməliyyatlarının yerinə yetiril­mə­sini təsdiqləyən siqnalizasiya nəzərdə tutulmalıdır.

d

Şəkil 14. Tİ sisteminin sxemi

1. 
   üçməftilli rabitə xətti; b – idarəetmə qurğusunun hal cədvəli; c – siqnalların tezliyi üzrə kodlandırılan; d – dörd maqnit işə buraxıcısı ilə idarəetmə;
   

İM – idarə məntəqəsi; NM – nəzarət məntəqəsi; RK – rabitə kanalı.

Çoxpilləli idarəetmə müəyyən səviyyələr üzrə informasiyanın bölünməsinə əsaslanır ki, bu da çoxpilləli Tİ və TS sistemlərinin yaradılmasına imkan verir. Hər pillədə meydana gələn informasiya demək olar ki, bu pillə hədlərində tam qapanır və yalnız onun bir hissəsi daha yüksək pilləyə ötürülür. Ən aşağı pillə - avtoma­tikanın yerli sistemləri olub, İO –na sərbəst (müstəqil) təsir edirlər. Əksər NM-dən məlumat idarəetmə məntəqəsinə toplanır, sonra isə artıq ümumiləşmiş informasiya mərkəzi dispetçer məntəqəsinə (MDM) verilir. MDM-dən idarəetmənin aşağıda du­ran pillələrinə ümumiləşdirici xarakterli əmrlər verilə bilər.

Sirkulyar idarəetmə çoxlu obyektlər üçün eyni zamanda informasiyaların göndərilməsi ilə xarakterizə olunur, daha doğrusu bir əmrlə çoxlu obyektlərin idarə edilməsi baş verir.

Tsiklik sorğuda NM-nə ayrı-ayrı İO-ları yaxud onların qrupları haqqında informasiya növbə ilə ötürülür. Tsiklik sorğu dövri olaraq lazım olduqda yaxud ve­ril­miş proqram üzrə avtomatik aparılır.

TS sistemi işləyərkən aşağıdakı siqnalları alırlar:

İO-nın və telemexanik sistemin özü haqqında;

İM-dən əmrin təsdiqləyici yerinə yetirilməsi (məlumatlandırıcı siqnallaşma) ölçülən parametrin əvvəlcədən nəzərdə tutulmuş həddən çıxması haqqında (xəbər­dar­edici və qəza siqnalizasiyası);

“işıqlı” və ya “qaranlıq” lövhə metodu üzrə;

“işıqlı” lövhə metodunda işıqlanan siqnal lampası obyektin işləməsini gös­tərir;

“qaranlıq” lövhə metodunda konkret obyektin qoşulması haqqında müvafiq ida­rəetmə açarının vəziyyətinə görə mühakimə yürüdürlər (siqnal lampaları bu za­man qoşulmur).

TM sistemində informasiyanın ötürülməsinin daha perspektivli üsulu rəqəm üsullarıdır. İO idarəetmə obyekti İM – dən 0,2...1 km uzaqlıqda olduqda çox­məftilli rabitə kanallarından və ötürülən siqnalların paralel kodlanmasından; məsa­fə 2...5 km olduqda dördməftilli rabitə xəttində və paralel – ardıcıl kodlanmadan; məsafə 5 km – dən çox olduqda isə ikiməftilli rabitə xəttindən və siqnalların ardıcıl kodlanmasından istifadə edirlər.

Teleölçmə sistemləri

Teleölçmə (TÖ)-telemexanikanın bölməsi olub hər hansı nəzarət edilən para­metrlərin ölçülməsinin nəticələrinin məsafəyə verilməsinin metodlarını və texniki vasitələrini özündə birləşdirir.

Teleölçmə - nəzarət olunan istehsalat proseslərinin texnoloji parametrlərinin dispetçer məntəqəsinə verilməsidir. Texnoloji parametrə ya fasiləsiz nəzarət edilir, ya da o, dövri olaraq ölçülüb (şək. 15 ) ötürücü vasitəsilə rabitə kanalına verilir. Bu para­metrin dəyişməsi haqqında informasiya qəbulediciyə daxil olur və ölçü cihazı vasitəsilə qeyd edilir.


Şəkil 15. Teleölçmənin struktur sxemi

Tİ - teleidarə siqnalı

TN – telenəzarət siqnalı (TS – telesiqnalizasiya; TÖ – teleölçmə siqnalı).

Şəkil 16 . İntensivləşdirmə sistemi üzrə teleölçmə sistemi:

a – qeyri balans sistemi; b – balans sistemi;
İÖÇ- ilk ölçü çeviricisi; α_d – dönmə bucağı; PA – ampermetr; SO – sıfır indi­katoru; pv – voltmetr; R_x – rabitə xəttinin müqaviməti; R_p – potensiometr.