Удирдлагын системийн автоматжуулалт: түвшин, хэрэгсэл, онцлог, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Удирдлагын системийн автоматжуулалт (ACS) нь удирдлагын үйл явцыг автоматаар хэрэгжүүлэхэд зориулагдсан мэдээллийн систем юм. Ийм технологийг нэвтрүүлэх нь техник, эдийн засгийн үүднээс үндэслэлтэй байх ёстой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ихэнхдээ ийм системийг суурилуулах нь ажилчдын тоог цөөрүүлэх, удирдлагын үр ашгийг нэмэгдүүлэх, байгууламжийн чанарыг сайжруулах боломжийг олгодог.

ACS-д тавигдах шаардлага

Хяналтын системийг автоматжуулахад тавигдах зарим шаардлага бий.

Нэгдүгээрт, бүх элементүүд хоорондоо холбогдож болохоос гадна автомат удирдлагын системд холбогдсон автоматжуулсан системтэй холбогдсон байх нь маш чухал юм. Нэмж дурдахад уг системийг өргөтгөх, хөгжүүлэх, шинэчлэх боломж байгаа нь энд маш чухал юм. Энэ нь ирээдүйд аж ахуйн нэгж хөгжиж, илүү шинэчлэгдсэн систем шаардлагатай болно гэсэн хүлээлттэй холбоотой юм.

Хоёр дахь, гэхдээ хамгийн багадаа биш, удирдлагын автоматжуулалтын системнайдвартай байдлын хангалттай зэрэгтэй байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, анх тохируулсан параметрүүдтэй ажиллахдаа 100% аюулгүй байх ёстой. Өөр нэг чухал шаардлага бол дасан зохицох чадвар юм. Систем нь өөрчлөгдөж буй параметрүүдийн үед өөрчлөгдөх боломжтой байхаар тохируулагдсан байх ёстой. Гэхдээ автоматжуулсан удирдлагын системийг суурилуулахаас өмнө өөрчлөлтийн хүрээг урьдчилан ярилцдаг тул эдгээр өөрчлөлтийн хязгаарыг системд урьдчилан оруулсан гэдгийг энд хэлэх хэрэгтэй.

Хяналтын автоматжуулалтын систем нь түүний ажлыг хянах боломжийг хангах ёстой. Үүнээс гадна, доголдол гарсан тохиолдолд систем нь тодорхой асуудлын газар, төрөл, шалтгааныг оношлох, зааж өгөх нь маш чухал юм. Автомат удирдлагын системд тавигдах сүүлчийн чухал шаардлага бол ажилтнуудын буруу үйлдлээс хамгаалах явдал юм. Объектыг эгзэгтэй байдалд хүргэж болзошгүй параметрүүдийг санамсаргүй эсвэл санаатайгаар өөрчилсөн тохиолдолд хяналтын системийг хамгаалах ёстой. Энэ дүрэм нь мэдээлэл хаа нэгтээ алдагдсан тохиолдолд мөн хамаарна.

ACS-ийн хэсгүүд. Функциональ

Одоогийн байдлаар аливаа мэдээллийн системийг, түүний дотор аж ахуйн нэгжийн удирдлагын автоматжуулалтын системийг нөхцөлт байдлаар хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгт хувааж болно. Эхнийх нь ажиллагаатай, хоёр дахь нь хангадаг. Эхний хэсэг нь бие даасан систем бүрийг бий болгох үйл ажиллагааны талыг хариуцдаг. Эдгээр бие даасан даалгаврын хослол нь ерөнхий системийн функциональ хэсгийг бүрдүүлдэг.

Дараа нь аливаа автомат удирдлагын систем гүйцэтгэх ёстой гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.дараах алхамууд:

• энэ нь тухайн объектын төлөвтэй холбоотой бүх мэдээллийг цуглуулж, боловсруулж, дүн шинжилгээ хийх ёстой;
• систем нь шаардлагатай үед хяналтын аргуудыг боловсруулах чадвартай байх ёстой;
• Автомат удирдлагын систем нь хяналтын үйлдлүүдийг гүйцэтгэх элементүүдэд шилжүүлэх, мөн өгөгдлийг оператор руу шилжүүлэх чадвартай байх ёстой;
• Боловсруулсан хяналтын арга хэмжээг хэрэгжүүлэх, хянах нь хяналтын системээс хамаарна.

Удирдлагын автоматжуулсан системийн нэг хэсгийг хангаж байна. Мэдээллийн хэсэг

Хоёр дахь том хэсэг нь хангаж байна. Энэ нь арай илүү төвөгтэй бөгөөд нөхцөлт байдлаар дараах хэсгүүдийг багтаасан хэд хэдэн жижиг гүйцэтгэх бүлгүүдэд хуваагддаг:

• програм-математик;
• мэдээллийн;
• техникийн;
• арга зүй, зохион байгуулалтын;
• хэл шинжлэлийн;
• боловсон хүчин.

Аж ахуйн нэгжийн удирдлагын автоматжуулалтын системийн ажиллагаа, эс тэгвээс түүний туслах хэсэг нь тухайн объектын талаарх бүрэн мэдээллийг цуглуулдагт суурилдаг. Хүлээн авсан мэдээлэлд үндэслэн кодчилол, хаягжилтын арга, өгөгдлийн формат гэх мэт өгөгдөлд үндэслэн ACS ажиллах болно. Их хэмжээний мэдээлэл хадгалах зай шаарддаг гэдгийг та ойлгох хэрэгтэй. Ийм учраас хүлээн авсан бүх өгөгдлийг томоохон мэдээллийн санд цуглуулж, дараа нь машин зөөвөрлөгч дээр хадгалдаг.

Ажлын эхнээс өнөөдрийг хүртэл бүх мэдээллийг хадгалахыг энд ойлгох нь чухал. Хэт их байгаа учраас боломжгүй. Тиймээс бүх хадгалагдсан өгөгдлийг тодорхой давтамжтайгаар зөөвөрлөгч дээр дарж бичдэг бөгөөд энэ нь объектын хэвийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай байдаг. Нэмж дурдахад ийм процессын автоматжуулалтын систем бүр нь ямар нэгэн нөөц мэдээллийн нөөцтэй байдаг. Энэ нь ямар нэгэн төхөөрөмж доголдсон тохиолдолд мэдээллийн алдагдлыг сэргээхэд зориулагдсан.

Математикийн хэсэг

Өнөөдрийн аль ч удирдлагын тогтолцоонд энэ нь хамгийн чухал гэдгийг нэн даруй тэмдэглэх хэрэгтэй. Энэ төрлийн програм хангамжийн хэсэг нь системд өгсөн бүх даалгаврыг гүйцэтгэдэг аливаа програм хангамжийг багтаасан бөгөөд энэ аж ахуйн нэгжид ашиглагдаж буй бүх техникийн хэрэгслийн хэвийн ажиллагааг хангадаг. Математик хэсэг нь мэдээллийн системийн үйл ажиллагаанд ашигласан бүх математикийн томьёо, загвар, алгоритмуудын нийлбэр юм.

Процессын автоматжуулалтын удирдлагын системийн программ хангамж нь автоматжуулалтын объектоос шаардагдах бүх функцийн гүйцэтгэлийг бүрэн хангасан байх ёстой. Эдгээр бүх функцууд нь тооцоолох хэрэгслүүдийг ашиглан хэрэгждэг гэдгийг энд тэмдэглэх нь чухал юм. ACS-ийн програм хангамжийн хэсэг хангах ёстой хэд хэдэн онцлог шинж чанарууд байдаг:

1. Функциональ хүрэлцээ. Энэ нь систем бүрэн байх ёстой.
2. Систем найдвартай байхаас гадна өмчтэй байх нь чухалөөрийгөө эдгээх, түүнчлэн эвдрэлийн шалтгааныг тодорхойлох.
3. Систем нь объектын өөрчлөгдөж буй параметрүүдэд дасан зохицох ёстой.
4. Шаардлагатай бол өөрчлөх боломжтой.
5. Барилгын модуль чанар, ашиглахад хялбар байдал нь системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Техникийн хэсэг

Энд бүх зүйл маш энгийн. Техникийн дэмжлэг нь автоматжуулсан хяналтын системийн хамгийн их ажиллагааг хангахад шаардлагатай бүх техникийн хэрэгслийг багтаасан болно. Энэ хэсэг нь компьютерийн технологи, компьютерийн технологийн хөгжилд хамгийн их өртдөг. Энэ хоёр чиглэлийн хөгжлийн ачаар техникийн хэмжих хэрэгслийн төрөл зүйл улам бүр өргөжиж байгаа бөгөөд тэд өөрсдөө улам бүр өргөн хүрээний асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болж байна.

Одоогоор автоматжуулалт, удирдлагын систем, техникийн хэрэгслийг хоёр том бүлэгт хувааж болно. Эхний бүлэг нь харилцаа холбооны хэрэгсэл, хоёрдугаарт зохион байгуулалтын технологийн хэрэгсэл юм.

Эндээс та автоматжуулалтын техникийн хэрэгслийг автоматжуулсан удирдлагын системийн үйл ажиллагааны бүх үе шатанд параметрүүдийг засахаас эхлээд тэдгээрийг хадгалах хүртэлх бүх үе шатанд ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар тэдгээрийг холбох боломжтой гэдгийг ойлгох шаардлагатай. хяналтын системийг бүхэлд нь нэг сүлжээнд нэгтгэх. Хэрэв бид харилцаа холбооны хэрэгслийн талаар тусад нь ярих юм бол тэд юуны түрүүнд нэг төхөөрөмжөөс нөгөө төхөөрөмж рүү мэдээлэл дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Зарим ховор тохиолдолд тэд компьютертэй хамт ажилладаг. Байгууллагын технологи нь боломжийг олгодог төхөөрөмж юмөмнө нь олж авсан мэдээллээр төрөл бүрийн үйл ажиллагаа явуулах.

Маш чухал дүрэм бол автомат удирдлагын системийн аливаа техникийн хэрэгслийг эвдэрсэн тохиолдолд ямар ч асуудалгүйгээр, дахин тохируулах шаардлагагүйгээр ижил төстэй хэрэгслээр солих явдал юм.

Системийн арга зүй, зохион байгуулалтын хэсэг

Хяналтын автоматжуулалтын системийг зохион бүтээх нь арга зүйн болон зохион байгуулалтын хэсэгтэй байхыг хэлнэ. Удирдлагын автоматжуулсан системийн энэ салбар нь зөвхөн тухайн системд төдийгүй түүнийг ажиллуулж буй ажилтнуудын үйл ажиллагааны журмыг тогтоодог арга, хэрэгсэл, зарим тусгай баримт бичгийн багц юм. Үүнээс гадна бие биетэйгээ харилцахдаа боловсон хүчний ажлын журмыг системчилсэн баримт бичиг байдаг. Үүнд зарим аргууд орно, үүний үр дүнд боловсон хүчнийг тодорхой мэдээллийн системтэй ажиллахад сургадаг. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь зөвхөн системд төдийгүй хүний хүчин зүйлд нөлөөлдөг хэсэг юм.

Энэ хэсгийн гол зорилго нь системийг хэвийн ажиллуулах, шаардлагатай бол цаашид хөгжүүлэх боломжийг олгох явдал юм. Энэ хэсэгт ACS-ийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд ажиллах явцад ажилтнууд юу хийх ёстойг харуулсан зааврыг багтаасан болно. Энэ нь мөн систем яаралтай тусламжийн горимд шилжсэн эсвэл зохих ёсоор ажиллахгүй бол юу хийх шаардлагатай талаарх мэдээллийг агуулсан файлуудыг хадгалдаг.

Хэл шинжлэл

АСС-ийн туслах хэсгийн сүүлчийн хэсэг нь хэл шинжлэлийнх. Мэдээжийн хэрэг, энэ систем нь хэлний багц юм. Үүнд үйлдвэрлэлийн удирдлагын автоматжуулалтын системд үйлчилдэг ажилтнууд, түүнчлэн техникийн, мэдээллийн, программ-математик гэх мэт системийн хэсэгтэй хэрэглэгчидтэй харилцах хэл орно. Мөн ACS-ийн ажлын явцад ашигласан бүх нэр томьёо, тодорхойлолтын хуулбарууд байдаг.

Ашиглалтын явцад операторууд удирдлагын системтэй цаг алдалгүй, тохиромжтой байдлаар холбогдох нь маш чухал юм. Хэл шинжлэлийн дэмжлэгийн ачаар энэхүү харилцааны шаардлагатай тохь тухтай, хоёрдмол утгагүй, тогтвортой байдалд хүрч байна. Энд зөвхөн хэрэглэгч болон автоматжуулалтын систем хоорондын харилцааны явцад гарсан алдааг засах техникийн хэрэгсэл байх шаардлагатай гэдгийг нэмж хэлэх шаардлагатай. Өнөөдрийг хүртэл ACS-тэй ажиллах хоёр өөр арга байна.

Автоматжуулалтын удирдлагын үйл явцын хамгийн эхний арга бол компьютерийн технологийг суурилуулах, ашиглах явдал юм. Эдгээр хэрэгслийг зөвхөн баримт бичигтэй ажиллахад тохиолддог зарим үйлдлийг хялбарчлахад ашиглах болно. Өнөөдрийг хүртэл энэ аргыг үр дүнгүй гэж үзэж байна, учир нь энэ нь компьютерийн технологийн өнөөгийн түвшинг бүрэн нээх боломжийг танд олгохгүй байна.

Хоёр дахь арга нь эхнийхээс эрс ялгаатай бөгөөд тухайн аж ахуйн нэгж удирдлагын нэгдсэн автоматжуулалтын системийг бий болгодогт оршдог.объектууд. Энэ тохиолдолд зөвхөн баримт бичгийн менежментийг техникийн ажилтанд шилжүүлээд зогсохгүй мэдээллийн сан, шинжээчийн систем, харилцааны хэрэгсэл, түүнчлэн бусад олон функцийг шилжүүлдэг.

ACS-ийн доод ба дунд түвшин

Өнөөдрийн аливаа процессын хяналтын системийг нөхцөлт байдлаар хэд хэдэн түвшинд хувааж болно. Удирдлагын системийн автоматжуулалт одоогоор ийм гурван түвшинтэй байна.

Доод түвшин нь мэдрэгч, түүнчлэн хяналттай шинж чанарыг хянадаг хэмжих хэрэгсэл юм. Нэмж дурдахад шинж чанаруудын утга нь үүнээс хамаардаг идэвхжүүлэгчийг багтаасан болно. Энэ түвшинд мэдрэгчийн дохиог хяналтын төхөөрөмжийн оролттой тааруулахаас бүрдэх хамгийн бага хяналтыг л хийдэг. Мөн эдгээр төхөөрөмжүүдийн үүсгэсэн дохиог идэвхжүүлэгчтэй солилцдог.

Дараагийн дунд шат бол тоног төхөөрөмжийн менежмент юм. Өөрөөр хэлбэл, программчлагдах логик хянагчууд нь энэ хяналтын шатанд байрладаг. Эдгээр PLC нь хэмжих төхөөрөмж болон процессын төлөв байдлыг хянадаг мэдрэгчээс дохио хүлээн авах чадвартай. Хүлээн авсан мэдээлэл болон хэрэглэгчийн тохируулсан өгөгдлийн дагуу PLC нь тодорхой тушаалаар идэвхжүүлэгч рүү дамжуулдаг хяналтын дохиог үүсгэдэг.

Дээд түвшин

Техникийн систем дэх удирдлагын автоматжуулалт нь мөн гурав дахь, илүү өндөр байдагтүвшин. Ийм тоног төхөөрөмж нь оператор ба диспетчерийн станцууд, сүлжээний тоног төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн серверүүд юм. Энэ үе шатанд тухайн байгууламж дахь технологийн үйл ажиллагааны явцад бүрэн хяналтыг хүн гүйцэтгэдэг. Нэмж дурдахад өмнөх хоёр түвшинтэй харилцах харилцааг энд өгсөн бөгөөд энэ нь танд шаардлагатай мэдээллийг амжилттай цуглуулах боломжийг олгоно.

Энэ үе шатанд HMI, SCADA ашиглаж байна. Эхнийх нь хүн-машины интерфейс бөгөөд түүний тусламжтайгаар диспетчер тухайн байгууламж дахь технологийн үйл ажиллагааны явцыг хянах боломжтой. Үүнд автоматжуулалтын кабинетууд дээр ихэвчлэн суурилуулсан янз бүрийн монитор эсвэл график самбарууд багтдаг бөгөөд зөвхөн объектын тухай мэдээлэл, үйл явцын явцыг харуулах зорилготой юм. Автоматжуулалтын төхөөрөмж, хяналтын системийг хянахын тулд SCADA систем байдаг бөгөөд энэ нь хяналтын хяналт, мэдээлэл цуглуулах чадварыг илэрхийлдэг. Энгийнээр хэлбэл, энэ сүлжээ нь диспетчерүүдийн компьютерт тохируулж, суулгах боломжтой программ хангамжийг суулгах боломжийг танд олгоно.

PLC-ийн дунд түвшинд цуглуулдаг бүх чухал өгөгдлийг энэ системийг ашиглан цуглуулж, архивлаж, дүрслэн харуулдаг. Автоматжуулалтын үндэс нь яг энд оршдог, учир нь SCADA нь мэдээллийг хүлээн авахаас гадна операторын оруулсан мэдээлэлтэй харьцуулах боломжтой юм. Хэрэв тогтоосон утгаас ямар нэгэн параметрийн хазайлт байгаа бол систем энэ тухай дохиоллын тусламжтайгаар хэрэглэгчдэд мэдэгдэнэ. Заримсистемүүд нь зөвхөн хянах төдийгүй, тогтоосон хязгаараас хэтэрсэн утгыг буцаахын тулд аливаа утгыг автоматаар өөрчлөх чадвартай.

Автоматжуулалтын хэрэгслүүд

Боловсон хүчний менежментийн автоматжуулалтын систем, технологийн процессыг автоматжуулалтын техникийн хэрэгсэл буюу TCA-ийн зардлаар гүйцэтгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, эдгээр нь өөрөө техникийн хэрэгсэл болж, аливаа үйл ажиллагааг гүйцэтгэх эсвэл техник хангамж-програм хангамжийн цогцолборын нэг хэсэг болох төхөөрөмжүүд юм.

Ихэнхдээ TCA нь автоматжуулалтын системийн үндсэн элемент юм. Үүнд мэдээлэл авах, боловсруулах, дамжуулах бүх тоног төхөөрөмж орно. Ийм хэрэгслийн тусламжтайгаар үйлдвэрлэлийн процессын автоматжуулсан талыг хянах, тохируулах, хянах боломжтой. Зарим параметрийг хянадаг TCA-ууд байдаг. Эдгээр нь даралт, температур, түвшний мэдрэгч, багтаамж мэдрэгч, лазер мэдрэгч гэх мэт байж болно. Дараа нь мэдээллийн TSA-ууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн гол үүрэг нь мэдрэгчээс хүлээн авсан мэдээллийг дамжуулах явдал юм. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь доод түвшний болон дээд түвшний хяналтын төхөөрөмжийн хоорондох холбоос юм.

Хяналтын төхөөрөмж нь зогсолтын шалтгааныг арилгах хүртэл үйлдвэрлэлийн процессыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн зогсоох чадвартай. Мөн зарим дэвшилтэт системүүд өөрсдийн алдааг олж засварлах боломжтой. Энэ тохиолдолд тэд өөрийгөө эдгээх хяналт, удирдлагын системийг хэлнэ.