Zhvillimi i një diagrami strukturor të asu mkt. Hartimi i një diagrami funksional dhe përshkrimi i njësive kryesore funksionale të diagramit të bllokut ACS të sistemeve të automatizuara të monitorimit dhe kontrollit

Leksion 9

Kur zhvilloni një projekt automatizimi, para së gjithash, është e nevojshme të vendosni nga cilat vende do të kontrollohen pjesë të caktuara të objektit, ku do të vendosen pikat e kontrollit, dhomat e operatorëve, cila duhet të jetë marrëdhënia midis tyre, d.m.th. është e nevojshme të zgjidhen çështjet e zgjedhjes së një strukture menaxhuese. Struktura e kontrollit kuptohet si një grup pjesësh të një sistemi automatik, në të cilin mund të ndahet sipas një kriteri të caktuar, si dhe mënyrat e transmetimit të ndikimeve midis tyre. Një paraqitje grafike e një strukture menaxhimi quhet një diagram strukturor. Megjithëse të dhënat fillestare për përzgjedhjen e strukturës së menaxhimit dhe hierarkinë e saj me shkallë të ndryshme detajesh negociohen nga klienti kur lëshon detyrën e projektimit, struktura e plotë e menaxhimit duhet të zhvillohet nga organizata projektuese.

Në vetvete pamje e pergjithshme bllok diagrami i sistemit të automatizimit është treguar në figurën 9.1. Sistemi i automatizimit përbëhet nga një objekt automatizimi dhe një sistem kontrolli për këtë objekt. Për shkak të një ndërveprimi të caktuar midis objektit të automatizimit dhe sistemit të kontrollit, sistemi i automatizimit në tërësi siguron rezultatin e kërkuar të funksionimit të objektit, të karakterizuar nga parametrat x 1 x 2 ... x n

Funksionimi i një objekti kompleks automatizimi karakterizohet nga një numër parametrash ndihmës y 1, y 2, ..., y j, të cilët gjithashtu duhet të monitorohen dhe rregullohen.

Gjatë funksionimit, objekti merr ndikime shqetësuese f 1, f 2, ..., f i, duke shkaktuar devijime të parametrave x 1, x 2, x n nga vlerat e tyre të kërkuara. Informacioni në lidhje me vlerat aktuale x 1, x 2, xn, y 1, y 2, yn hyn në sistemin e kontrollit dhe krahasohet me vlerat e përcaktuara gj, g 2, ..., gk, si rezultat i të cilat sistemi i kontrollit gjeneron veprime kontrolli E 1, E 2, ..., E m për të kompensuar devijimet në parametrat dalës.

Figura 9.1 - Diagrami i bllokut të sistemit të automatizimit

Zgjedhja e strukturës së kontrollit për objektin e automatizimit ka një ndikim të rëndësishëm në efikasitetin e punës së tij, duke zvogëluar koston relative të sistemit të kontrollit, besueshmërinë, mirëmbajtjen, etj.

Në përgjithësi, çdo sistem mund të përfaqësohet:

· Strukturë konstruktive;

· Struktura funksionale;

· Struktura algoritmike.

Në strukturën konstruktive të sistemit, secila prej pjesëve të tij është një tërësi e pavarur konstruktive (Figura 9.1).

Skema konstruktive përmban:

· Sistemi i objektit dhe automatizimi;

· Rrjedhat e informacionit dhe kontrollit.

Në strukturën algoritmike, secila pjesë është krijuar për të kryer një algoritëm specifik për transformimin e sinjalit hyrës, i cili është pjesë e të gjithë algoritmit për funksionimin e sistemit.

Projektuesi zhvillon një bllok diagram algoritmik (ACC) të objektit të automatizimit bazuar në ekuacionet diferenciale ose karakteristikat grafike. Objekti i automatizimit përfaqësohet në formën e disa lidhjeve me funksione të ndryshme transferimi të ndërlidhura. Në ACC, lidhjet individuale mund të mos kenë integritet fizik, por lidhja e tyre (skema në tërësi) në aspektin e vetive statike dhe dinamike, sipas algoritmit të funksionimit, duhet të jetë ekuivalente me objektin e automatizimit. Figura 9.2 tregon një shembull të një ACS ACS.

Figura 9.2 - Bllok -diagrami algoritmik, i paraqitur në formën e lidhjeve të thjeshta

Në një strukturë funksionale, secila pjesë është krijuar për të kryer një funksion specifik.

Në projektet e automatizimit, përshkruhen diagramet strukturore strukturore me elementë të shenjave funksionale. Informacioni i plotë në lidhje me strukturën funksionale me një tregues të sytheve të kontrollit lokal, kanaleve të kontrollit dhe kontrollit të procesit jepen në diagramet funksionale (ligjërata 10).

Diagrami strukturor i APCS është zhvilluar në fazën e "Projektit" në një dizajn me dy faza dhe korrespondon me përbërjen e sistemit. Si shembull, Figura 9.3 tregon një diagram bllok të menaxhimit të prodhimit të acidit sulfurik.

Figura 9.3 - Fragmenti i diagramit strukturor të menaxhimit dhe kontrollit të prodhimit të acidit sulfurik:

1 - linjë komunikimi me laboratorin kimik të punëtorisë; 2 - linja komunikimi me pikat e kontrollit dhe menaxhimit të seksionit të acidit; 3 - linja komunikimi me pikën e kontrollit dhe menaxhimit të linjave teknologjike III dhe IV

Diagrami strukturor tregon në një formë të përgjithshme vendimet kryesore të projektit mbi strukturat funksionale, organizative dhe teknike të APCS në përputhje me hierarkinë e sistemit dhe marrëdhëniet midis pikave të kontrollit dhe menaxhimit, personelit operacional dhe objektit të kontrollit teknologjik. Parimet e organizimit të menaxhimit operacional të një objekti teknologjik, përbërja dhe përcaktimi i elementeve individuale të diagramit strukturor, të miratuara gjatë zbatimit të diagramit strukturor, duhet të mbahen në të gjitha dokumentet e projektit për APCS.

Tabela 9.1 - Funksionet e APCS dhe simbolet e tyre në Figurën 9.3

Bllok -diagrami tregon elementet e mëposhtëm:

1. nënndarjet teknologjike (departamente, seksione, punëtori, prodhim);

2. pikat e kontrollit dhe menaxhimit (bordet lokale, pikat e operatorit dhe dispeçerisë, bordet e bllokut, etj.);

3. personeli teknologjik (operacional) dhe shërbime speciale shtesë që ofrojnë menaxhim operacional;

4. funksionet kryesore dhe mjetet teknike që sigurojnë zbatimin e tyre në çdo pikë kontrolli dhe menaxhimi;

5. marrëdhëniet midis departamenteve dhe me SHKB -në eprore.

Funksionet e APCS janë të koduara dhe shënohen në diagram si numra. Simbolet e funksioneve APCS në Figurën 9.3 janë treguar në Tabelën 9.1.

Diagrami strukturor i sistemit të automatizimit kryhet nga nyje dhe përfshin të gjithë elementët e sistemit nga sensori në trupin rregullues me një tregues të vendndodhjes, duke treguar ndërlidhjet e tyre.

Një diagram strukturor ka për qëllim njohjen e përgjithshme me sistemin (Fig. 6.2). Skema strukturore -është një diagram që përcakton pjesët kryesore funksionale të produktit, qëllimin dhe marrëdhëniet e tyre.

Struktura -është një grup pjesësh të një sistemi të automatizuar, në të cilin mund të ndahet sipas një kriteri të caktuar, si dhe mënyra të transferimit të ndikimit midis tyre. Në përgjithësi, çdo sistem mund të përfaqësohet nga strukturat e mëposhtme:

• ? konstruktive - kur secila pjesë e sistemit është një tërësi e pavarur konstruktive;
• ? funksionale - kur secila pjesë e sistemit është projektuar për të kryer një funksion specifik (informacioni i plotë në lidhje me strukturën funksionale, duke treguar sythet e kontrollit, jepet në diagramin e automatizimit);

Oriz. 6.2

? algoritmike - kur secila pjesë e sistemit është projektuar për të kryer një algoritëm të caktuar për transformimin e vlerës së hyrjes, e cila është pjesë e algoritmit të funksionimit.

Duhet të theksohet se diagramet strukturore mund të mos ofrohen për objekte të thjeshta automatizimi.

Kërkesat për këto skema përcaktohen nga RTM 252.40 “Sisteme të automatizuara të kontrollit për proceset teknologjike. Skemat strukturore të menaxhimit dhe kontrollit ". Sipas këtij dokumenti, diagramet strukturore strukturore përmbajnë: nënndarje teknologjike të objektit të automatizimit; pikë

kontrolli dhe menaxhimi, përfshirë ato që nuk janë pjesë e projektit që po zhvillohet, por që kanë lidhje me sistemin e projektuar; Stafi teknik dhe shërbimet që sigurojnë menaxhimin operacional dhe funksionimin normal të objektit teknologjik; funksionet kryesore dhe mjetet teknike që sigurojnë zbatimin e tyre në çdo pikë kontrolli dhe menaxhimi; marrëdhënia midis pjesëve të objektit të automatizimit.

Elementet e diagramit strukturor përshkruhen si drejtkëndësha. Shërbime funksionale të ndara dhe zyrtarët lejohet të përshkruhet në një rreth. Struktura e këtij seksioni zbulohet brenda drejtkëndëshave. Funksionet e sistemit të automatizuar të kontrollit të procesit tregohen me simbole, deshifrimi i të cilave jepet në tabelën sipër mbishkrimit kryesor përgjatë gjerësisë së mbishkrimit. Marrëdhënia midis elementeve të diagramit strukturor përshkruhet nga linja të ngurta, bashkime dhe degë - nga linja të prishura. Trashësia e linjave është si më poshtë: imazhe konvencionale - 0.5 mm, linja komunikimi - 1 mm, pjesa tjetër - 0.2 ... 0.3 mm. Madhësitë e elementeve të diagrameve strukturore nuk janë të rregulluara dhe zgjidhen sipas gjykimit.

Shembulli (Fig. 6.2) tregon një fragment të zbatimit të skemës së projektimit për menaxhimin dhe kontrollin e një impianti të trajtimit të ujit. Në pjesën e poshtme, zbulohen ndarjet teknologjike të objektit të automatizimit; në drejtkëndëshat e pjesës së mesme - funksionet kryesore dhe mjetet teknike të pikave të kontrollit lokal të njësive; në pjesën e sipërme - funksionet dhe mjetet teknike të pikës së centralizuar të kontrollit të stacionit. Meqenëse diagrami zë disa fletë, tregohen kalimet e linjave të komunikimit në fletët pasuese dhe tregohet një thyerje në drejtkëndësh që zbulon strukturën e objektit të automatizimit.

Linjat e komunikimit midis elementeve individuale të sistemit të kontrollit mund të tregojnë drejtimin e informacionit të transmetuar ose veprimet e kontrollit; nëse është e nevojshme, linjat e komunikimit mund të shënohen me emërtime shkronjash të llojit të komunikimit, për shembull: K - kontroll, C - sinjalizim, telekomandë - telekomandë, AR - rregullimi automatik, DS - komunikimi i dërgimit, PGS - komunikimi telefonik industrial (altoparlant), etj.

Në përgjithësi, një diagram bllok i një sistemi me një lak kontroll automatikështë treguar në figurën 1.1. Sistemi i kontrollit automatik përbëhet nga një objekt automatizimi dhe një sistem kontrolli për këtë objekt. Për shkak të një ndërveprimi të caktuar midis objektit të automatizimit dhe skemës së kontrollit, sistemi i automatizimit në tërësi siguron rezultatin e kërkuar të funksionimit të objektit, i cili karakterizon parametrat dhe karakteristikat e tij të prodhimit.

Çdo proces teknologjik karakterizohet nga sasi (parametra) të caktuar fizikë. Për rrjedhën racionale të procesit teknologjik, disa nga parametrat e tij duhet të mbahen konstantë, dhe disa duhet të ndryshohen sipas një ligji të caktuar. Gjatë funksionimit të një objekti të kontrolluar nga një sistem automatizimi, detyra kryesore është ruajtja e kushteve racionale për rrjedhën e procesit teknologjik.

Le të shqyrtojmë parimet themelore të ndërtimit të strukturave të sistemeve lokale të kontrollit automatik. Si rregull, tre lloje të problemeve zgjidhen me rregullim automatik.

Lloji i parë i detyrave përfshin ruajtjen e një ose më shumë parametrave teknologjikë në një nivel të caktuar. Sistemet e kontrollit automatik, detyrat kritike të këtij lloji quhen sisteme stabilizimi. Shembuj të sistemeve të stabilizimit janë sistemet për rregullimin e temperaturës dhe lagështisë së ajrit në instalimet e ajrit të kondicionuar, presionin dhe temperaturën e avullit të mbinxehur në kaldaja, numrin e revolucioneve në turbinat me avull dhe gaz, motorët elektrikë, etj.

Lloji i dytë i problemit është mbajtja e korrespondencës midis dy madhësive të varura ose një të varura dhe të tjera të pavarura. Sistemet që rregullojnë raportet quhen sisteme automatike të përcjelljes, për shembull, sisteme automatike për rregullimin e raportit "karburant -ajër" në procesin e djegies së karburantit ose raporti "konsumi i avullit - konsumi i ujit" kur ushqeni kaldaja me ujë, etj.

Lloji i tretë i detyrave përfshin ndryshimin e vlerës së kontrolluar me kalimin e kohës sipas një ligji të caktuar. Sistemet që zgjidhin këtë lloj problemi quhen sisteme të kontrollit të softuerit. Një shembull tipik i këtij lloji të sistemit është një sistem i kontrollit të temperaturës për trajtimit të ngrohjes metalike.

V vitet e fundit Përdoren gjerësisht sisteme ekstreme (kërkimi) automatike, të cilat sigurojnë efektin maksimal pozitiv të funksionimit të një objekti teknologjik me konsum minimal të lëndëve të para, energji, etj.

Grupi i mjeteve teknike, me ndihmën e të cilave një ose disa sasi të kontrolluara pa pjesëmarrjen e një operatori njerëzor, sillen në përputhje me konstanten e tyre ose ndryshojnë sipas një ligji të caktuar vlerat e përcaktuara duke zhvilluar një efekt në vlerat e kontrolluara Si rezultat i krahasimit të vlerave të tyre aktuale me ato të përcaktuara, quhet një sistem kontrolli automatik (ACP) ose sistem kontrolli automatik. Nga përkufizimi rrjedh se, në rastin e përgjithshëm, elementët e mëposhtëm duhet të përfshihen në ACP -në më të thjeshtë:

objekti i kontrollit (OU), i karakterizuar nga një vlerë e rregullueshme x n. x (t);

një pajisje matëse (IU) që mat vlerën e kontrolluar dhe e konverton atë në një formë të përshtatshme për konvertim të mëtejshëm ose për transmetim në distancë;

një pajisje vendosëse (ZU), në të cilën është vendosur sinjali i pikës së caktuar, i cili përcakton pikën e caktuar ose ligjin e ndryshimit të vlerës së kontrolluar;

një pajisje krahasimi (CS), në të cilën vlera aktuale e ndryshores së kontrolluar x krahasohet me vlerën e përcaktuar g (t) dhe,

zbulohet devijimi (g (t) - x (t));

një pajisje rregulluese (RU), e cila, kur një devijim (ε) arrin në hyrjen e saj, gjeneron një veprim rregullues që duhet të zbatohet në objektin e kontrollit në mënyrë që të eliminojë devijimin ekzistues të ndryshores së kontrolluar x nga vlera e përcaktuar g ( t);

mekanizmi ekzekutiv (MI). Në daljen e impiantit të reaktorit, veprimi i kontrollit ka një fuqi të vogël dhe lëshohet në një formë që në përgjithësi nuk është e përshtatshme për veprim të drejtpërdrejtë në objektin e kontrollit. Kërkohet ose një rritje e ndikimit rregullator ose transformimi në një formë të përshtatshme x p. Për këtë, përdoren aktivizues të veçantë, të cilët janë pajisje dalëse ekzekutive të elementit rregullues;

organi rregullator (RO). Aktivizuesit nuk mund të ndikojnë drejtpërdrejt në ndryshoren e kontrolluar. Prandaj, objektet e rregullimit furnizohen me organe të veçanta rregulluese të RO, përmes të cilave IM vepron në vlerën e rregulluar;

linjat e komunikimit përmes të cilave sinjalet transmetohen nga elementi në element në një sistem automatik.

Si shembull, merrni parasysh bllok skemën e zgjeruar të kontrollit automatik (Figura 1.1). Në diagram, parametrat dalës janë rezultat i funksionimit të objektit të kontrolluar, ato përcaktohen x 1, x 2, ……… x n. Përveç këtyre parametrave bazë, funksionimi i objekteve të automatizimit karakterizohet nga një numër parametrash ndihmës (në 1, në 2, ……. Në n), të cilat duhet të monitorohen dhe rregullohen, për shembull, të mbahen konstante.

Figura 1.1 Bllok diagrami i kontrollit automatik

Në procesin e funksionimit, objekti i kontrollit merr ndikime shqetësuese f1…. fn, duke shkaktuar devijime të parametrave х1 …… .хn nga vlerat e tyre racionale. Informacioni në lidhje me vlerat aktuale të x tech dhe y tech hyn në sistemin e kontrollit dhe krahasohet me vlerat e tyre të përcaktuara (pikat e përcaktimit) g1 …… gn, si rezultat i të cilave sistemi i kontrollit ushtron veprime kontrolli Е1… ..En në objektin që synon kompensimin e devijimeve të parametrave aktualë të daljes nga vlerat e vendosura.

Sipas strukturës së sistemit të kontrollit automatik, objekti i automatizimit mund të jetë, në raste të veçanta, i centralizuar i një niveli, i decentralizuar i një niveli dhe i shumë niveleve. Në të njëjtën kohë, sistemet e kontrollit të një niveli të vetëm quhen sisteme në të cilat objekti kontrollohet nga një pikë kontrolli ose nga disa pika të pavarura. Sistemet e një niveli në të cilat kontrolli kryhet nga një pikë kontrolli quhen të centralizuara. Sistemet e një niveli në të cilat pjesët individuale të një objekti kompleks kontrollohen nga pikat e pavarura të kontrollit quhen të decentralizuara.

2.2 Funksionale - skemat teknologjike kontroll automatik

Skema funksionale-teknologjike është dokumenti kryesor teknik që përcakton strukturën e bllokut funksional të pajisjeve të nyjeve dhe elementeve të sistemit të kontrollit automatik, rregullimin e procesit teknologjik (operacionet) dhe kontrollin e parametrave të tij, si dhe pajisjen e objektit të kontrollit me pajisje dhe pajisje automatizimi. Gjithashtu, diagramet shpesh referohen thjesht si diagrame automatizimi. Përbërja dhe rregullat e zbatimit diktohen nga kërkesat e standardeve (shih Kapitullin 1).

Skema funksionale dhe teknologjike e automatizimit kryhet në një vizatim, në të cilin pajisjet teknologjike, linjat dhe tubacionet e transportit, instrumentet e kontrollit dhe matjes dhe pajisjet e automatizimit tregohen me simbole, duke treguar lidhjet midis tyre. Pajisjet ndihmëse (furnizimet me energji elektrike, stafetat, ndërprerësit, çelsat, siguresat, etj.) Nuk tregohen në diagrame.

Diagramet funksionale të automatizimit shoqërohen me teknologjinë e prodhimit dhe pajisjet teknologjike, prandaj, diagrami tregon vendndodhjen pajisje teknologjike thjeshtuar, jo në shkallë, por duke marrë parasysh konfigurimin aktual.

Përveç pajisjeve teknologjike, në diagramet funksionale të automatizimit në përputhje me standardet, të thjeshtuara (me dy rreshta) dhe me kusht (me një linjë) përshkruajnë linjat e transportit për qëllime të ndryshme.

Si ndërtimi ashtu edhe studimi i skemave të dokumentacionit teknik duhet të kryhen në një sekuencë të caktuar.

Parametrat e procesit që i nënshtrohen kontrollit dhe rregullimit automatik;

Struktura funksionale e menaxhimit;

Sythe kontrolli;

Disponueshmëria e mbrojtjes dhe alarmit dhe mekanizmat e miratuar të bllokimit;

Organizimi i pikave të kontrollit dhe menaxhimit;

Mjetet teknike të automatizimit, me ndihmën e të cilave zgjidhen funksionet e monitorimit, sinjalizimit, rregullimit dhe kontrollit automatik.

Për këtë, është e nevojshme të njihni parimet e ndërtimit të sistemeve të kontrollit automatik për kontrollin teknologjik dhe imazhet konvencionale të pajisjeve teknologjike, tubacionet, instrumentet dhe pajisjet e automatizimit, lidhjet funksionale midis pajisjeve individuale dhe pajisjeve të automatizimit dhe të keni një ide për natyrën e procesi teknologjik dhe ndërveprimi i instalimeve individuale dhe njësive të pajisjeve teknologjike.

Në një diagramë funksionale, linjat e komunikimit dhe tubacionet shpesh tregohen në një imazh me një rresht. Përcaktimi i mediumit të transportuar mund të jetë ose dixhital ose alfanumerik. (Për shembull: 1.1 ose B1). Numri ose shkronja e parë tregon llojin e mjetit të transportuar, dhe numri pasues - qëllimin e tij. Emërtimet dixhitale ose alfanumerike përfaqësohen në raftet e linjave kryesore ose mbi linjën e transportit (tubacioni), dhe, nëse është e nevojshme, në ndërprerjet e linjave të transportit (në këtë rast, emërtimet e miratuara shpjegohen në vizatime ose në dokumente teksti ( shiko tabelën 1.1.). objektet teknologjike tregojnë valvulat e kontrollit dhe mbylljes, pajisjet teknologjike që përfshihen drejtpërdrejt në kontrollin dhe menaxhimin e procesit, si dhe organet selektive (sensorë), mbylljen dhe rregullimin e organeve të nevojshme për të përcaktuar vendndodhjen relative të pikave të marrjes së mostrave (pikat e instalimit të sensorit), si dhe parametrat e matjes ose kontrollit (shih Tabelën 1.2).

Pajisjet e plota (makinat e kontrollit të centralizuar, makinat e kontrollit, telemekanika gjysmë të plotë, etj.) Përcaktohen nga një drejtkëndësh me përmasa arbitrare me një tregues të llojit të pajisjes brenda drejtkëndëshit (sipas dokumentacionit të prodhuesit).

V raste individuale disa elementë të pajisjeve teknologjike tregohen gjithashtu në diagrame në formën e drejtkëndëshave, duke treguar emrat e këtyre elementeve. Në të njëjtën kohë, pranë sensorëve, pajisjet selektive, marrëse dhe të tjera të ngjashme në qëllim, tregojnë emrin e pajisjeve teknologjike të cilave i përkasin.

Tabela 1.1. Përcaktimi i linjave të transportit të tubacioneve sipas GOST 14.202 - 69

Tabela 1.2. Simbolet e valvulave të procesit

Emri	Përcaktimi sipas GOST 14.202 - 69
Valvula e mbylljes së drejtpërdrejtë (valvula e portës)
Valvula e operuar me energji elektrike
Valvula me tre drejtime
valvul sigurie
Grila rrotulluese (damper, portë)
Aktivizuesi i diafragmës
Tabela 1.3. Elementet e kalimit elektrik të daljes
Emri	Përcaktimi sipas GOST 2.755 - 87
Kontakti për ndërrimin e një qarku me rrymë të lartë (kontakti i kontaktorit)
Mbyllja e kontaktit
Kontakt NC

Për ta bërë më të lehtë leximin e diagrameve në tubacionet dhe linjat e tjera të transportit, vendosen shigjeta që tregojnë drejtimin e lëvizjes së substancës.

Në skemën funksionale dhe teknologjike, si dhe në imazhin e tubacionit përmes të cilit substanca largohet nga ky sistem, bëhet një mbishkrim përkatës, për shembull: "Nga punëtoria e thithjes", "Nga pompat", "Në skemën e polimerizimit ".

Figura 1.2. Imazhi i sensorëve dhe pajisjeve të zgjedhura (fragment)

Përcaktimet grafike konvencionale të mjeteve të automatizimit jepen në tabelat 1.2., 1.3., 1.4 .. Përcaktimet grafike konvencionale të pajisjeve elektrike të përdorura në diagramet funksionale të automatizimit duhet të përshkruhen në përputhje me standardet (Tabela 1.3.). Në mungesë të simboleve standarde për çdo pajisje automatike, ju duhet të pranoni simbolet tuaja dhe t'i shpjegoni ato me një mbishkrim në diagram. Trashësia e linjave të këtyre përcaktimeve duhet të jetë 0.5 - 0.6 mm, me përjashtim të vijës ndarëse horizontale në imazhin konvencional të pajisjes të instaluar në mburojë, trashësia e së cilës është 0.2 - 0.3 mm.

Pajisja e marrjes së mostrave për të gjitha pajisjet e lidhura përgjithmonë nuk ka një përcaktim të veçantë, por është një vijë e hollë e ngurtë që lidh tubacionin ose aparatin e procesit me pajisjen (Fig. 1.2. Pajisjet 2 dhe 3a). Nëse është e nevojshme të tregoni vendndodhjen e saktë të pajisjes së marrjes së mostrave ose pikën e matjes (brenda përcaktimit grafik të pajisjes teknologjike), në fund, një rreth me një diametër prej 2 mm tregohet me shkronja të zeza (Fig. 1.2 pajisjet 1 dhe 4a).

Tabela 2.4. Simbolet grafike konvencionale të pajisjeve dhe pajisjeve të automatizimit

Emri	Përcaktimi sipas GOST 21.404 - 85
Transduktori kryesor matës (sensori) ose pajisja e instaluar në vend (në një linjë teknologjike, aparate, mur, dysheme, kolonë, strukturë metalike). Themelore Lejohet
Pajisje e montuar në panel, telekomandë Themelore e lejueshme
Pajisja e përzgjedhjes pa lidhje të përhershme të pajisjes
Mekanizmi i aktivizimit
Çelësi i udhëtimit
Zile elektrike, sirenë, bip
Ngrohës elektrik: a) rezistencë, c) induksion
Pajisje regjistruese
Llambë inkandeshente, shkarkim gazi (sinjal)
Makinë elektrike trefazore (M - motor, G - gjenerator)
Makinë elektrike DC (motori M, gjeneratori G)

Për të marrë një përcaktim të plotë (të lexueshëm lirshëm) të një pajisjeje ose mjeti tjetër automatizimi, një simbol shkronje futet në imazhin e tij grafik konvencional në formën e një rrethi ose ovale, i cili përcakton qëllimin, funksionet e kryera, karakteristikat dhe parametrat e funksionimit. Në këtë rast, vendndodhja e shkronjës përcakton kuptimin e saj. Kështu, shkronjat e dhëna në tabelën 1.5 janë parametrat dhe funksionet kryesore, dhe shkronjat e dhëna në tabelën 1.6 specifikojnë funksionin, parametrin.

Tabela 1.5. Përcaktimi i parametrave kryesorë të matur në skemat e automatizimit

Për të caktuar kontrollin manual, përdorni shkronjën H. Për të përcaktuar vlerat që nuk parashikohen nga standardi, mund të përdoren shkronja rezervë: A, B, C, I, N, O, Y, Z (shkronja X është nuk rekomandohet). Shkronjat rezervë të përdorura duhet të deshifrohen nga një mbishkrim në fushën e lirë të skemës.

Më poshtë janë emërtimet e vlerave sqaruese të vlerave të matura.

Tabela 1.6 Simbolet shtesë të shkronjave

Shkronja që shërben për të sqaruar vlerën e matur vendoset pas shkronjës që tregon vlerën e matur, për shembull P, D, - diferenca e presionit (diferencial).

Funksionet e kryera nga pajisjet për shfaqjen e informacionit përcaktohen me shkronja latine (shih tabelën 2.7).

Tabela 1.7. Shkronja funksionale

Për më tepër, përcaktimet me shkronjat E, G, V mund të përdoren.

Të gjitha përcaktimet e mësipërme të shkronjave janë ngjitur në pjesën e sipërme të rrethit që tregon pajisjen (pajisjen).

Nëse përdoren disa shkronja për të përcaktuar një pajisje, atëherë rendi i rregullimit të tyre pas së parës, që tregon vlerën e matur, duhet të jetë, për shembull: TIR - një pajisje për matjen dhe regjistrimin e temperaturës, PR - një pajisje për regjistrimin e presionit.

Kur përcaktoni pajisjet e bëra në formën e blloqeve të veçanta dhe të destinuara për funksionimin manual, shkronja H vendoset në radhë të parë.

Për shembull, në Fig. 1.2 tregon një diagram automatizimi duke përdorur pajisje regjistrimi për ndryshimin e temperaturës dhe presionit, ku, për të formuar simbolin e pajisjes (të vendosur), në pjesën e sipërme të rrethit tregoni qëllimin funksional, dhe në pjesën e poshtme të rrethit vendosni referencën e tij përcaktimi (alfanumerik ose dixhital - 1, 2, 4a, 4b, 3a, 3b). Kështu, të gjithë elementët e një grupi, d.m.th. një grup funksional i pajisjeve (transmetuesit matës parësor, të ndërmjetëm dhe transmetues, pajisje matëse, pajisje rregulluese, aktivizues, trup rregullues) përcaktohen me të njëjtin numër. Në këtë rast, numri 1 i caktohet grupit të parë (majtas), numrit 2 të dytit, etj.

Për të dalluar elementët e një grupi, një indeks alfabetik vendoset pranë numrit (shkronjat Z dhe O, skica e të cilave është e ngjashme me skicën e numrave, nuk rekomandohet): për dhënësin kryesor (elementi ndijues) - indeksi "a", për dhënësin transmetues - "b", në pajisjen matëse - "in", etj. Kështu, për një grup, përcaktimi i plotë i dhënësit kryesor matës do të jetë 1a, dhënësi matës transmetues 1b, pajisja matëse (dytësore) 1c, etj. lartësia e figurës është 3.5 mm, lartësia e shkronjës është 2.5 mm.

Sipas kërkesave për funksionimin objektet serë me shkëmbimin e nxehtësisë me konvekcion dhe një sistem ujitjeje, skema e automatizimit për procesin teknologjik të rritjes së produkteve bujqësore në serrat e bllokut të palëvizshëm mund të përfaqësohet në formën e një skeme funksionale automatizimi të treguar në Fig. 3.1

Në diagramin e automatizimit (shih Fig. 3.1), përcaktimet e mëposhtme janë miratuar:

• 1 - prishës i ventilimit të furnizimit me energji elektrike;
• 2 - Tifoz qarkullues;
• 3 - element ngrohje;
• 4 - prishës elektrik i ventilimit të shkarkimit;
• 5 - Valvula solenoide e qarkut të ujitjes;
• 6 - Grykat e sistemit të ujitjes (lotim);
• 7 - Sensor për hapjen e dyerve (ose dritareve);
• 8, 9 - Sensori i lagështisë së tokës;
• 10 - Matës i lagështisë dhe temperaturës së ajrit.

Në bazë të skemës së zhvilluar të automatizimit, këshillohet që të hartohet arkitektura e sistemit të kontrollit sipas një skeme me tre nivele. Në nivelin e parë (më të ulët), sigurohet grumbullimi i informacionit teknologjik nga dhënësit matës dhe kontrolli i aktivizuesve dhe automatikës stafetë të instaluar në vend. Sinjalet nga transmetuesit matës të temperaturës dhe lagështisë përpunohen nga një kontrollues logjik i programueshëm (PLC).

Në bazë të skemës së zhvilluar të automatizimit, këshillohet që të hartohet arkitektura e sistemit të kontrollit sipas një skeme me tre nivele. Në nivelin e parë (më të ulët), sigurohet grumbullimi i informacionit teknologjik nga dhënësit matës dhe kontrolli i aktivizuesve dhe automatikës stafetë të instaluar në vend. Sinjalet nga transmetuesit matës të temperaturës dhe lagështisë përpunohen nga PLC. Sipas algoritmit të dhënë për kontrollimin e mënyrës së mikroklimës, ai gjeneron sinjale kontrolli tek aktivizuesit e sytheve të kontrollit. Niveli i dytë siguron kontrollin e programit për një proces të caktuar teknologjik të rritjes së kulturave bujqësore nga stacioni i operatorit. Sistemi i softuerit kontrollon dhe kontrollon automatikisht temperaturën, nivelin e lagështisë në dhomë dhe në sipërfaqen e tokës duke përdorur sensorë dhe një valvul të tubit të ngrohjes, si dhe një sistem lagështimi. Pajisjet e këtij niveli përfshijnë panelin e kontrollit dhe PLC të instaluar në dhomën e kontrollit. Kompjuteri industrial është i lidhur nga një rrjet Profibus DP me pajisje të shpërndara dhe është i lidhur me segmentin lokal të ekonomisë serë nëpërmjet Ethernet në nivelin e tretë.

Në nivelin e tretë (të sipërm), përpunimi i centralizuar i informacionit në lidhje me procesin teknologjik kryhet në ndërmarrje përmes rrjetit Ethernet. Përpunimi i informacionit përfshin monitorimin e përparimit të procesit teknologjik, shkallën e rrjedhës së ftohësit, prerjet, arkivimin dhe kontrollin operacional.

Bllok -diagrami i sistemit të automatizuar të kontrollit për procesin teknologjik të rregullimit të klimës brenda mjedisit të serrës është treguar në Fig. 3.2

Figura 3.1 -Sistemi i automatizuar i kontrollit të mikroklimës së serrës

Figura 3.2 - Diagrami i bllokut të ACS MKT

Zhvillimi i sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit në fazën e tanishme shoqërohet me përdorimin e gjerë të mikroprocesorëve dhe mikrokompjuterëve për kontroll, kostoja e të cilave bëhet më e ulët çdo vit në krahasim me koston totale të krijimit të sistemeve të kontrollit. Para ardhjes së mikroprocesorëve, evolucioni i sistemeve të kontrollit të procesit u shoqërua me një rritje të shkallës së centralizimit. Sidoqoftë, aftësitë e sistemeve të centralizuara tashmë janë të kufizuara dhe nuk plotësojnë kërkesat moderne për besueshmërinë, fleksibilitetin, koston e sistemeve të komunikimit dhe softuerit.

Kalimi nga sistemet e kontrollit të centralizuar në ato të decentralizuara shkaktohet gjithashtu nga një rritje e fuqisë së njësive teknologjike individuale, ndërlikimi i tyre, kërkesat e rritura për shpejtësinë dhe saktësinë për funksionimin e tyre. Centralizimi i sistemeve të kontrollit është i justifikuar ekonomikisht me një kapacitet relativisht të vogël informacioni (numri i kanaleve të kontrollit dhe rregullimit) të TOU dhe përqendrimit të tij territorial. Me një numër të madh të kanaleve të kontrollit, rregullimit dhe kontrollit, një gjatësi të madhe të linjave të komunikimit në APCS, decentralizimi i strukturës së sistemit të kontrollit bëhet një metodë themelore e rritjes së mbijetesës së APCS, duke zvogëluar koston dhe kostot e funksionimit.

Drejtimi më premtues i decentralizimit të APCS duhet të njihet kontroll i automatizuar procese me një arkitekturë të shpërndarë, bazuar në objektivin funksional dhe decentralizimin topologjik të objektit të kontrollit.

Decentralizimi funksional dhe i synuar- Kjo është ndarja e një procesi ose sistemi kompleks në pjesë më të vogla - nënprocese ose nënsisteme sipas një karakteristike funksionale (për shembull, rishpërndarja e një procesi teknologjik, mënyrat e funksionimit të njësive, etj.), Të cilat kanë qëllime të pavarura të funksionimit.

Decentralizimi topologjik nënkupton mundësinë e ndarjes territoriale (hapësinore) të procesit në nën-procese objektive funksionale. Me decentralizimin topologjik optimal, numri i nënsistemeve të shpërndara APCS zgjidhet në mënyrë që të minimizohet gjatësia totale e linjave të komunikimit, të cilat së bashku me nënsistemet e kontrollit lokal formojnë një strukturë rrjeti.

Baza teknike e sistemeve moderne të kontrollit të shpërndarë, të cilat bënë të mundur zbatimin e sistemeve të tilla, janë mikroprocesorët dhe sistemet mikroprocesor.

Sistemi mikroprocesor kryen funksionet e mbledhjes, rregullimit dhe kontrollit të të dhënave, vizualizimi i të gjithë informacionit në bazën e të dhënave, ndryshimi i cilësimeve, parametrave të algoritmeve dhe vetë algoritmeve, optimizimi, etj. Përdorimi i mikroprocesorëve (përfshirë mikrokompjuterët) për zgjidhjen e detyrave të listuara bën të mundur arritjen e qëllimeve të mëposhtme:

a) zëvendësoni teknologjinë analoge me atë dixhitale ku kalimi në mjete dixhitale përmirëson saktësinë, zgjeron funksionalitetin dhe rrit fleksibilitetin e sistemeve të kontrollit;

b) zëvendësoni harduerin me logjikë të ngurtë me pajisje të programueshme (me aftësinë për të ndryshuar programin), ose mikrokontrolluesit;

c) zëvendësoni një mini-kompjuter me një sistem të disa mikrokompjuterëve kur është e nevojshme të siguroni kontroll të decentralizuar të prodhimit ose procesit teknologjik me besueshmëri dhe mbijetesë të shtuar, ose kur aftësitë e mini-kompjuterit nuk përdoren plotësisht.

Sistemet mikroprocesor mund të kryejnë në nënsistemet e një APCS të shpërndarë të gjitha funksionet tipike të monitorimit, matjes, rregullimit, kontrollit dhe paraqitjes së informacionit tek operatori.

Në APCS të shpërndara, në përgjithësi ekzistojnë tre struktura topologjike të ndërveprimit midis nënsistemeve: në formë ylli (radiale); unazë (lak); autobus (bagazhi) ose kombinimet e tyre. Organizimi i komunikimit me sensorë dhe aktivizues është individual dhe kryesisht radial.

Figura 3.5 tregon opsionet e topologjisë për sistemet e kontrollit të procesit të shpërndarë.

Figura 3.5 - Strukturat tipike të APCS të shpërndara:

a - radiale, b - vija kryesore, c - unazore

Struktura radiale e ndërveprimit të nënsistemeve (Figura 3.5, a) pasqyron metodën e përdorur tradicionalisht për lidhjen e pajisjeve me linja komunikimi të dedikuara dhe karakterizohet nga karakteristikat e mëposhtme:

a) ka linja të veçanta, të palidhura që lidhin nënsistemin qendror (CPU) me sistemet lokale të automatizimit të avionit i;

b) është teknikisht e lehtë për të zbatuar pajisjet e ndërfaqes US 1-US m të automatizimit lokal. Pajisja qendrore e komunikimit USC është një grup modulesh të tipit amerikan i sipas numrit të linjave ose një pajisje mjaft komplekse për shumëfishimin e kanaleve të transmetimit të informacionit;

c) kurset maksimale të këmbimit në linjat individuale sigurohen me një performancë mjaft të lartë të pajisjeve llogaritëse në nivelin e CPU;

d) besueshmëria e nënsistemit të komunikimit në masë të madhe varet nga besueshmëria dhe mbijetesa e harduerit të CPU -së. Dështimi i CPU praktikisht shkatërron nënsistemin e shkëmbimit, pasi të gjitha rrjedhat e informacionit mbyllen përmes nivelit të sipërm.

Një sistem i shpërndarë me një strukturë radiale është një sistem me dy nivele, ku në nivelin më të ulët në nënsistemet zbatohen funksionet e nevojshme të kontrollit, rregullimit dhe kontrollit, dhe në nivelin e dytë, në CPU, një mikrokompjuter koordinues (ose minikompjuter ), përveç koordinimit të punës së mikrokompjuterëve-satelitë, optimizon detyrat e kontrollit të TOU, shpërndarjen e energjisë, kontrollon procesin teknologjik në tërësi, llogarit treguesit teknikë dhe ekonomikë, etj. E gjithë baza e të dhënave në një sistem të shpërndarë me një strukturë radiale duhet të jetë e arritshme nga mikrokompjuteri koordinues për aplikimet e kontrollit në nivelin e sipërm. Si pasojë, mikrokompjuteri koordinues funksionon në kohë reale dhe duhet të kontrollohet duke përdorur gjuhë të nivelit të lartë.

Figura 3.5 (b, c) tregon topologjitë e unazës dhe busit të ndërveprimit të nivelit. Këto struktura kanë një numër avantazhesh ndaj atyre radiale:

a) funksionueshmëria e nënsistemit të komunikimit, i cili përfshin kanalin dhe pajisjet e komunikimit, nuk varet nga funksionueshmëria e mjeteve teknike në nivelet e automatizimit;

b) ka mundësi për lidhjen e pajisjeve shtesë dhe monitorimin e të gjithë nënsistemit duke përdorur mjete speciale;

c) kërkohen kosto dukshëm më të ulëta të produkteve kabllore.

Për shkak të shkëmbimit të informacionit midis avionëve i përmes kanalit të komunikimit dhe SHBA ("secili me secilin"), ekziston një mundësi shtesë e rishpërndarjes dinamike të funksioneve të koordinimit të funksionimit të përbashkët të nënsistemeve të avionëve në nivelet më të ulëta në rast i dështimit të CPU -së. Struktura e autobusit (në një masë më të vogël, zile) siguron një mënyrë transmetimi të shkëmbimit midis nënsistemeve, e cila është një avantazh i rëndësishëm kur zbatoni komandat e kontrollit të grupit. Në të njëjtën kohë, arkitektura e autobusëve dhe unazave imponon kërkesa dukshëm më të larta për "inteligjencën" e pajisjeve të ndërfaqes, dhe, rrjedhimisht, rrit kostot e njëhershme për zbatimin e rrjetit bazë.

Duke krahasuar topologjitë e unazës dhe autobusit të nënsistemit të komunikimit, duhet të theksohet se organizimi i strukturës së unazës është më pak i shtrenjtë se ai i autobusit. Sidoqoftë, besueshmëria e të gjithë nënsistemit me një sistem komunikimi unazor përcaktohet nga besueshmëria e secilës pajisje ndërfaqeje dhe secilës pjesë të linjave të komunikimit. Për të rritur mbijetesën, është e nevojshme të përdorni unaza të dyfishta ose linja komunikimi shtesë me rrugë anashkalimi. Performanca e kanalit fizik të transmetimit për një arkitekturë autobusi të shkëputur nga transformatori nuk varet nga shërbimi i pajisjeve të ndërfaqes, megjithatë, sa i përket unazës, dështimi i çdo pajisje ndërfaqeje në rastin më të keq çon në një përfundim të plotë punë autonome nyja e dështuar e nënsistemit, domethënë, humbja e funksionit të kontrollit nga niveli i CPU nga automatizimi i nyjës së dështuar.

Një metodë e qartë e rritjes së mbijetesës së të gjithë sistemit të automatizimit në rast të dështimit të pajisjeve që përputhen në nënsistemin e komunikimit është të kopjoni pajisjet që përputhen në nyjet e nënsistemit. Në një strukturë unazore, kjo qasje nënkuptohet tashmë kur organizoni unaza dhe devijime të dyfishta. Nëse besueshmëria e kanalit fizik të vazhdueshëm për topologjinë e ulët nuk është në dyshim, atëherë vetëm pajisjet e ndërfaqes mund të dyfishohen pa përdorimin e një kablloje të tepërt të trungut.

Një mënyrë më e lirë për të përmirësuar besueshmërinë e nënsistemit të komunikimit është përdorimi i strukturave të kombinuara që kombinojnë avantazhet e topologjive radiale dhe unazore. Për një unazë, numri i lidhjeve radiale mund të kufizohet në dy ose tre rreshta, zbatimi i të cilave siguron një zgjidhje të thjeshtë dhe të lirë.

Vlerësimi i treguesve të tillë të sistemeve të kontrollit të procesit të shpërndarë, si p.sh ekonomike(kostot për produktet kabllore, gjurmimin e kabllove, zhvillimin ose blerjen e pajisjeve të rrjetit, përfshirë pajisjet e komunikimit, etj.), funksionale(përdorimi i operacioneve të transferimit në grup, kursi i këmbimit, aftësia për të shkëmbyer "secili me secilin"), si dhe treguesit e bashkimit dhe mundësitë e evolucionit rrjetet (mundësia e përfshirjes së thjeshtë të nyjeve shtesë të pajtimtarëve, tendencat për përdorim në APCS) dhe treguesit besueshmëria e rrjetit(dështimi i kanalit të komunikimit dhe pajisjeve të komunikimit ose ndërfaqes), na lejon të nxjerrim përfundimet e mëposhtme:

a) më premtuesi për sa i përket zhvillimit dhe përdorimit është organizimi i shtyllës kurrizore të nënsistemit të komunikimit;

b) funksionaliteti i topologjisë së shtyllës kurrizore nuk është inferior ndaj aftësive të unazës dhe asaj radiale;

c) treguesit e besueshmërisë së strukturës së shtyllës kurrizore janë mjaft të kënaqshme;

d) topologjia e shtyllës kurrizore e një APCS të shpërndarë kërkon kosto të mëdha një herë për krijimin dhe zbatimin e një kanali komunikimi dhe pajisjeve ndërfaqe.

Kryesisht për shkak të këtyre veçorive të strukturës së shtyllës kurrizore dhe organizimit modular të harduerit dhe softuerit në sistemet moderne të kontrollit të procesit parimi trung-modular duke ndërtuar mbeshtetje teknike gjeti shpërndarje preferenciale.

Përdorimi i mikroprocesorëve dhe mikrokompjuterëve bën të mundur zbatimin efektiv dhe ekonomik të parimit të decentralizimit funksional dhe topologjik të APCS. Kështu, është e mundur të rritet ndjeshëm besueshmëria dhe mbijetesa e sistemit, të zvogëlohen linjat e shtrenjta të komunikimit, të sigurohet fleksibiliteti i funksionimit dhe të zgjerohet fusha e aplikimit në komplekset e mjeteve teknike në ekonominë kombëtare, elementi kryesor i të cilave është një mikrokompjuter ose mikroprocesor. Në sisteme të tilla të kontrollit të shpërndara, bëhet shumë e rëndësishme standardizimi i ndërfaqes, d.m.th. vendosjen dhe zbatimin e normave, kërkesave dhe rregullave uniforme që garantojnë integrimin informativ të mjeteve teknike në strukturat standarde të APCS.