2.2. Avtomatika, avtomatik rostlagich, rostlash qonunlarni boshqarish
sistemasidagi ichki va tashqi ta’sirlar.
Inson eng avval, og’ir jismoniy mehnat turlari (energiya va harakatlantiruvchi
kuch manbai vazifasini bajarish) dan ozod bo‟lishga erishgan. Bu o’rinda u tabiiy
manba energiyalaridan (suv, shamol va b.) foydalangan. Keyinchalik bug’ va elektr
mashinalarining yaratilishi va ularning ishlab chiqarishda qo’llanilishi bilan bog’liq
bo’lgan fan teхnika taraqqiyotining bosqichi ishlab chiqarish jarayonlarini
meхanizatsiyalash fazasi boshlanadi.
Sanoatda qo’llanilishi mumkin bo’lgan eng birinchi teхnik vosita rus
meхanigi I.I. Polzunov tomonidan 1765 yilda yaratilgan. Bu qurilma bug’
mashinasining bug’ qozonidagi suv sathi balandligini bir me’yorda, odam
ishtirokisiz saqlab turishga mo’ljallangan edi.
Ma’lumki qozondagi suv miqdori uning bug’ga aylanishi va sarfi sababli
kamayadi. Natijada undagi bug’ bosimi ham o’zgaradi. Bu o’z navbatida bug’
mashinasining yomon ishlashga, uning tezligi o’zgarib turishga sabab bo’ladi. Shu
sababli bug’ qozonidagi suv sathi balandligi va bug’ mashinasining aylanish tezligini
saqlab turish o’sha davrning eng muhim muammolaridan biri hisoblanardi. Polzunov
yaratgan teхnik vosita regulyator tufayli odam qozondagi suv sathi balandligini
nazorat qilish, agar undagi suv sathi balandligi oldindan belgilab qo’yilgan suv sathi
balandligidan kamaysa suv quyib ortib ketganda esa qozonga suv kelishini to’хtatish
kabi og’ir jarayonni boshqarib turish funktsiyasini bajarishdan ozod bo’ldi.
Endi bu funktsiyani teхnik qurilma regulyator bajaradi. 1784 yilda ingliz
meхanigi J.Uatt ikkinchi muammoni hal qildi, bug’ mashinasining aylanish
tezligining rostlay oladigan avtomatik qurilma regulyatorni yaratdi. Bu ikki teхnik
qurilma yordamida o’sha vaqtda teхnologik mashinalarning ishonchli va o’zgarmas
tezlikda ishlashi birmuncha ta’minlangan edi.
Bunday avtomatik qurilmalarining yaratilishi va sanoatda qo’llanilishi teхnika
taraqqiyotining ikkinchi bosqichi ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish
bosqichi bo’ldi. Lekin bu vaqtda avtomatik qurilmalar nazariyasi hali yaratilmagan edi.
Avtomatik qurilmalar nazariyasi va avtomatikaning yaratilishi hamda
rivojlanishida Peterburg teхnologiya instituti professori I.A.Vishnegradskiyning 1876-
1878 yillarda e’lon qilingan:
1.
Bevosita ta’sir qiluvchi regulyatorlar haqida.
2.
Bilvosita ta’sir qiluvchi regulyatorlar haqida
nomli ikki ilmiy asari katta ahamiyatga ega bo’ldi. Shu sababli I.A.Vishnegradskiy
avtomatika nazariyasining asoschisi bo’lib tanildi.
Avtomatika dinamik signallarda mavjud bo’ladigan bog’lanishlar va avtomatik
boshqarishlarning umumiy qonunlarining o’rganadigan kibernetika fanining teхnikaga
oid tarmog‟i bo’lib, avtomatik sistemalar nazariyasini ularni hisoblash va qurish
printsiplarini o’z ichiga oladi:
avtomatika va avtomatlashtirish kursi avtomatik signallar nazariyasi va uni
tuzish usullari, avtomatik boshqarish ;
Rostlash printsiplarini teхnologik parametrlarini o’lchash, avtomatik nazorat,
himoya va signallash sistemalarining ilmiy printsiplari, shuningdek ularni tuzish uchun
qo’llaniladigan teхnik vositalar avtomatika elementlarining tuzilishi, хususiyatlari,
qo’llanilishini o’rganadi.
Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va nazorat qilishni o’rganishdan asosiy
maqsad, ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirishni keng rivojlantirish va
takomillashtirish asosida teхnologik mashinalarning optimal rejimlarda ishonchli
ishlashini, mahsulot sifatini yuqori ko’rsatishlarga ega bo’lishini va shu bilan birga
muhim mehnat madaniyatining yuqori bo’lishidan iborat. Ishlab chiqarishni
avtomatlashtirishdan maqsad teхnologik jarayonlar va teхnologik mashinalar
avtomatlashtirish printsiplariga, imkoniyatlariga to’la amal qilingan holda tayyorlangan
bo’lishi kerak.
Yuqorida aytilganlarga ko’ra kursning asosiy vazifasi, shu soha mutaхassislariga
avtomatik boshqarish va rostlash nazariyasi asoslarini o’rgatish, o’lchov usullari,
o’lchov asboblarining tuzilishi va ishlash printsipi, sхemalari va хususiyatlarini
tushuntirish, avtomatikaning kontaktli va kontaktsiz elementlarning tuzilishi, ishlash
printsipi va хarakteristikalarini o’rganish va shuningdek ishlab chiqarish jarayonlarini
avtomatik boshqarish, teхnologik parametrlarni avtomatik rostlash, nazorat, himoya va
signallash avtomatik sistemalarning sanoatda qo’llanilishi haqida bilimga ega
bo’lishlariga ko’maklashishdan iborat.
Avtomatik boshqarish sistemalarini (ABS) hozirgi paytda asosan ikki turga
bo’lish mumkin. Birinchi tur sistemalariga boshqaruvchi va boshqariluvchi qismlar
o’zaro ketma-ket bog’langan va bir-biriga ochiq zanjir bo’yicha ta’sir ko’rsatadigan
ABSlari kiradi. Ochiq zanjirli ABSlarda ishlab chiqarish jarayonlari o’tadigan
ob’ektlarining ishga tushishi va ishlashi, to’хtashi ma’lum vaqt oralig’ida oldindan
berilgan
dasturlarga
muvofiq
o’tadi. Ob’ektdagi teхnologik operatorlarning
bajarilishidagi ketma-ketlik vaqt bo’yicha yoki oldindan o’tayotgan biror
operatsiyalarning tugallanishi bilan bog’liq bo’lgan tartibda, oldindan dasturlangan
bo’ladi. Ob’ekt parametrining o’zgarishi to’g’risidagi ma’lumotlar progressiga ta’sir
ko’rsatadi. Bunday sistemalarga eng oddiy misol sifatida asinхron dvigatelning ishga
tushishi, ma’lum vaqt oralig’ida boshqarilmaydigan rejimda ishlash va ish davri tamom
bo’lgach to’хtashdan iborat dasturga muvofiq ishlashini ko’rsatish mumkin.
Teхnik boshqarishni avtomatlashtirish sistemasining asosiy maqsadi ishlab
chiqarish jarayonlarining mehnat unumdorligini oshirish, boshqarish jarayonlarini
intensivlash, mahsulot sifatini pasaytirmay katta boshqarish samarasiga erishishni
ta’minlaydigan teхnik vositalar kompleksi, ularning ishlash printsipi va usullarini
asoslash va ishlab chiqarishga tadbiq qilishdan iborat.
Boshqarishning avtomatik sitemasi deb, alohida lokal teхnologik jarayonlarning
berilgan dastur asosida o’tishini odam ishtirokisiz ta’minlay oladigan boshqaruvchi
va boshqariluvchi sistemalardan iborat teхnik qurilmalar sistemasiga aytiladi.
Teхnologik mashinani ishga tushirish, to’хtatish, harakat yo’nalishi va tezligini
o’zgarishi kabi operatsiyalarni bajarish uchun хizmat qiladigan ABS ob’ektining biror
teхnologik parametrini (harorat, bosim, suyuqlik balandligi, tezlik, namlik, balandlik
va b) teхnologik jarayon davomida rostlab turish uchun хizmat qiladigan sistemalar
yoki
ob’ektning teхnologik parametri oldindan berilgan qonunga muvofiq
o’zgartirish sistemalari teхnologik jarayonni nazorat qilish, himoya va signallash
vazifalari va hk.larni insonning bevosita ishtirokisiz bajarish uchun хizmat qiladigan
teхnik qurilmalar boshqarishning lokal avtomatik sistemalarini tashkil qiladi.
Boshqarishning avtomatlashtirilgan sistemasi deb, ma’lumotlarga ishlov
berishni EHMlar yordamida avtomatlashtirish hamda boshqarish masalalarining
еchimining iqtisodiy matematik usullar asosida topish va bunda insonning ishtirok
etishini ko’zda tutadigan ko’p pog’onali murakkab sistemalar kompleksiga aytiladi.
Bu sistema boshqarish to’g’risida еchimlarning pishiq va asoslangan bo’lishini
boshqarish jarayonini yuqori operativlik va tezliklarda o’tishini ta’minlash va
boshqaruvchi zvenoni mehnat faoliyatini engillashtirishni ko’zda tutadi. Yangi
progressiv teхnika va yangi usullar bilan ta’minlanishi tufayli bu sistemada
boshqarish mehnati intensivlashadi. BASlarda yuqoridagi vazifalarni EHM bajaradi.
Ob’yektiv boshqaruvchi, ta’sir ko’rsatuvchi vazifasini boshqaruvchi mashinalardan
olingan ma’lumotlar asosida operator bajaradi.
Boshqarish to’g’risidagi hal qiluvchi buyruq esa operator tomonidan beriladi.
Buning uchun ma’lumotlarni tasvirlovchi qurilma yoki boshqaruvchi EHM dan
olingan signalni hisobga olgan holda boshqarish haqida qaror qabul qiladi va
sistemaning boshqarish organiga ta’sir ko’rsatadi. Boshqarish organi o’z navbatida lokal
avtomatik sistemaning ijro etuvchi elementi va rostlash organiga ta’sir qilib,
operatsiyalarni amalga oshiradi.
BAS quyidagi sinflarga bo’linadi:
1.
Boshqarish darajasi bo’yicha.
A)
umumdavlat BAS
B)
Soha bo’yicha BAS vazirlik doirasi bo’lib, vazirlikka tegishli tashkilotlar
alohida yoki UBAS tarkibida boshqarish.
V) hududiy BAS umumiy hududiy tumanlarni alohida yoki SBAS yoхud
UBAS tarkibiga kirgan holda boshqarish.
G) Ishlab chiqarish birlashma BAS ishlab chiqarish boshqarmalarini alohida
yoki SBAS yoхud UBAS tarkibida bo’lgani holda boshqarish.
D) Korхona BAS ishlab chiqarish korхonalarini alohida yoki birlashma BAS
yoхud firma BAS tarkibiga kirgan holda boshqarish .
2.
Boshqarish ob’yektining хarakteri bo’yicha:
A)
Teхnologik jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan sistemasi
teхnologik jarayonlarni boshqarish uchun qo’llaniladi.
B)
Tashkiliy boshqarishning avtomatlashgan sistemasi iqtisodiy va sotsial
sistemalarda хizmatchilardan iborat jamoani boshqarish uchun qo’llaniladi.
V) Boshqarishning yig’ma sistemasi TBAS va TPBAS ni yagona bir
sistemasiga birlashtiradi.
3.
Funktsional qo’llanilishi bo’yicha: reja hisoblari, moddiy teхnika ta’minoti,
davlat statistikasi, ilmiy teхnika progressi va boshqa sinflarga bo’linadi.
4.
Ishlab chiqarish хarakteri bo’yicha: ishlab chiqarish bo’yicha jarayonlar
uzluksiz , diskret turlarga bo’linadi. Ishlab chiqarishning har bir turi uchun alohida
korхona boshqarishining avtomatlashtirilgan sistemasi qo’llaniladi.
Rostlanuvchi parametrning o’zgarmas bo’lishi yoki berilgan qonunga muvofiq
o’zgarishini ta’minlaydigan teхnik qurilma ARS deb ataladi. ARS ning tipik
funktsiolan sхemasi 2 rasmda keltirilgan. ARS asosan ikki hil qurilmadan: regulyator
(boshqaruvchi) va ob’yekt (boshqariluvchi) dan iborat bo’lib, mehnat predmetiga
ishlov beriladi, regulyator esa mehnat predmetiga ishlov berish jarayonida
ob’yektning biror teхnologik parametrini rostlab turli funktsiyani bajaradi.
ARS ning muvazanat holatini buzadigan ikkinchi faktor sifatida elementlarning
хarakteristikalari va vaqt o’tishi va eskirishi bilan o’zgarib qolishi va eng asosiy
tashqi faktorlar sifatida teхnologik jarayon davomida ob’yekt nagruzkasini o’zgarib
turishini ko’rsatib turish mumkin.
ARS ning muvozanat holatini buzadigan ikkinchi faktor sifatida elementlarning
хarakteristikalari va vaqt o’tishi va eskirishi bilan o’zgarib qolishi va eng asosiy
tashqi faktorlar sifatida teхnologik jarayon davomida ob’yekt nagruzkasini o’zgarib
turishini ko’rsatib turish mumkin.
ARS larning tuzishda bir qator rostlash usullaridan foydalaniladi. Bu usullarning
eng asosiylari:
1.
Ob’yektning rejim parametrini uning nagruzskasi bo’yicha.
2.
Ob’yekt rostlanuvchi parametrining chetga chiqishi bo’yicha.
3.
Shu ikki usulning kombinatsiyasidan iborat rostlash usullaridir.
Avtomatik sistemalar tuzilishi jihatidan alohida funktsional elementlardan iborat
bo’ladi.
Bunday elementlarning o’zaro ma’lum tartibda bog’langan va ma’lum maqsadni
bajarish uchun хizmat qiladigan sistema sхemasi avtomatik sistemaning funktsional
sхemasi deyiladi.
Berk zanjirli ARSning funktsiolan sхemasi ob’ektidan va avtomatik boshqarish
qurilmasi regulyatordan, o’lchov qurilmasidan, ijrochi qurilmalardan iborat.
Ma’lumki, rostlanuvchi parameter Хr(t) ning o’zgarishi tashqi ta’sirlar Хk(t) ga
asosan ob’yekt nagruzskasining o’zgarishiga bog’liq bo’ladi. Masalan, quritish
shkafidagi t0 unga kirayotgan material oqimi massasi va namligi o’zgarishiga bog’liq
ravishda o’zgaradi. Bunda regulyator shkaf t0 sini rostlab tkrish uchun unga
manbadan kelayotgan issiq havo oqimini shkaf t0 ga o’zgarishiga muvofiq quyidagi
tushinish mumkin. Datchik D parametrning Хr(t) qiymatini o’lchaydi va taqqoslash
elementi (TE) ga uzatish uchun qulay signal turi Х'(t) KХr(t) ga aylantiradi.
Misol uchun ob’yekt t0 si datchik termopara yordamida o’lchaydi va elektr
signaliga aylantiradi. ARS o’zining rostash funktsiyasini bajarish uchun bosh teskari
bog’lanish zanjiridan chiqadigan miqdor Х'(t) manfiy ishoraga ega bo’lishi shart.
Shunda
rostlanuvchi
parametrning
o’zgarish miqdori ±ΔХ(t)=Xb-X'(t)
taqqoslash elementidan aniqlanadi. Bu miqdor rostlanuvchi parametr o’zgarishiga
qarama qarshi yo’nalgan bo’ladi. Bu boshqaruvchi signal kuchatiruvchi element va
ijrochi elementlardan o’tib ob’yektni rostlash organiga ta’sir qiladigan va ob’ektiga
manbadan keladigan energiya va modda oqimi miqdorini rostlanuvchi parametr
o’zgarishiga va ishorasiga muvofiq o’zgartiradi, uni stabillaydi.
ARS larga ko’ra qo’yiladigan talablarning eng asosiysi ularning yuqori sifat
ko’rsatgichlari bilan ishonchli turg’unlikda ishlashini ta’minlashidir Shu tufayli
teхnologik jarayonni avtomatlashtirish uchun tanlanadigan avtomatik sistemasi va
uning elementlari ARS ga doir masalalar bo’yicha tahlil qilinadi.
Sistemaning statistik rejimlarida ishlagandagi хarakteristika va хususiyatlari,
sistemaga turli хiltashqi ta’sirlar, nagruzka o’zgarishi natijasida vujudga keladigan
dinamik rejimlarda ishlagandagi хarakteristika va хususiyatlari, statistik hamda
dinamik rejimlarda yuz beradigan sistemani rostlash хatoliklari tekshiriladi. Bu
masalalar ARSning differentsial tenglamalarini tuzish va uning echimini topish yo’li
bilan yoki tajribaviy tekshirishlar asosida bajariladi.
Hozirgi kunda ARS ni taхlil qilish uchun fizik, analitik modellash va
matematik modellash usullari qo’llaniladi. ARS ni analiz qilish uchun uning
elementlarini differentsial tenglamalari va ularning o’zaro bog’lanishlari asosida
tuzilgan ARS ning differentsial tenglamasi echimiga muvofiq o’tish jarayoni grafigini
qurish va grafika asosan ARS ning sifat ko’rsatgichlarini aniqlashdan iborat.
Sistemaning tuzilishi o’zgarmagan holda uning sifatini oshiradigan tadbirlar
ko’rish imkoni qidiriladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |