تصنيف أنظمة التحكم الآلي

تسمى مجموعة جهاز التحكم الأوتوماتيكي وكائن التحكم المتصل والمتفاعل مع بعضهما البعض وفقًا لخوارزمية التحكم نظام التحكم الآلي (ACS).

يمكن تصنيف أنظمة التحكم الآلي وفقًا لطريقة التحكم والخصائص الوظيفية. وفقًا لطريقة التحكم ، يتم تقسيم جميع الأنظمة إلى فئتين كبيرتين: العادية (غير ذاتية التنظيم) والتنظيم الذاتي (التكيف).

الأنظمة العادية التي تنتمي إلى الفئة البسيطة لا تغير هيكلها في سياق الإدارة. وهي الأكثر تطوراً والأكثر استخداماً في المسابك وورش العمل الحرارية. تنقسم أنظمة التحكم الآلي الشائعة إلى ثلاث فئات فرعية: أنظمة التحكم المفتوحة والمغلقة والمشتركة.

تنقسم أنظمة التحكم الأوتوماتيكية ذات الحلقة المفتوحة بدورها إلى أنظمة تحكم أوتوماتيكية صلبة (SZHU) وأنظمة تحكم في الاضطرابات.

في الأنظمة الأولى ، يعمل المنظم على كائن التحكم بغض النظر عن النتيجة التي تم الحصول عليها ، أي قيمة المتغير المتحكم فيه والاضطراب الخارجي. تعمل أنظمة التحكم في الاضطراب على مبدأ إنشاء إجراء التحكم اعتمادًا على الاضطرابات الخارجية التي تؤثر على كائن التحكم.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك نظام التدفئة الخاص بالمسبك أو الورشة الحرارية. في هذه الحالة ، يعتمد استهلاك الماء الساخن في أنبوب تسخين المتجر على الظروف الجوية الخارجية. كلما كان الجو أكثر برودة في الخارج ، زاد توفير الماء الساخن للرادياتيرات والعكس صحيح.

تسمى أنظمة التحكم الآلي المغلقة التي تعمل على مبدأ الانحراف أيضًا أنظمة التحكم الآلي (ACS). السمة المميزة لها هي وجود دورة مغلقة لمرور الإشارة ، أي وجود قناة عودة يتم من خلالها نقل المعلومات حول حالة المتغير المتحكم فيه إلى إدخال عنصر المقارنة.

تم تصميم أنظمة التحكم الآلي لحل ثلاث مشاكل: تثبيت القيمة الخاضعة للرقابة (تثبيت ATS) ، تغيير القيمة الخاضعة للرقابة وفقًا لبرامج معروفة (ATS مبرمجة) أو غير معروفة (تتبع ATS).

في تثبيت ATS ، تكون نقطة ضبط المتغير المتحكم فيه ثابتة. مثال على هذا النظام هو نظام التحكم في درجة الحرارة في مساحة عمل الفرن الحراري. في برنامج ATS ، تتغير قيمة المتغير المتحكم فيه بمرور الوقت وفقًا لبرنامج مصمم مسبقًا (معروف).

في أنظمة المؤازرة ، تتغير القيمة المحددة للمتغير المتحكم فيه بمرور الوقت وفقًا لبرنامج غير معروف سابقًا.يختلف التتبع والبرمجيات ATSs عن المثبتات في مبدأ معالجة الإشارة المرجعية.

المثال الأكثر شيوعًا للتحكم المؤازر هو الصيانة التلقائية لنسبة معينة بين استهلاك الوقود والهواء عند تنظيم عملية الاحتراق في الأفران لصهر الوقود وتسخينه.

أنظمة التحكم الأوتوماتيكية: أ - مفتوحة ، ب - تحيز مفتوح ، ج - مغلق ، د - مجتمعة ، د - ذاتية التنظيم ، P - وحدة تحكم ، OU - كائن تحكم ، ES - عنصر مقارنة ، طائرة بدون طيار - جهاز لتحليل إجراء التحكم : VU - جهاز الحوسبة ، IU هو جهاز تنفيذي ، AUU هو جهاز تحكم تلقائي ، AUO هو جهاز تحليل كائن التحكم.

تجمع الأنظمة المدمجة بين مزايا أنظمة التحكم في الانحراف والاضطراب ، مما يزيد من دقة التحكم. يتم تعويض أو تخفيف تأثير الاضطرابات غير المحسوبة في الأنظمة المدمجة عن طريق التحكم في التحيز.

يمكن تقسيم أنظمة التنظيم الذاتي (التكيفية) إلى ثلاث فئات فرعية: الأنظمة المتطرفة وأنظمة الضبط الذاتي وأنظمة الضبط الذاتي.

تسمى أنظمة التنظيم المتطرفة أنظمة التثبيت أو التعقب أو التحكم المبرمجة التي يتغير فيها قانون الإعداد أو البرنامج أو الاستنساخ تلقائيًا اعتمادًا على التغييرات في الظروف الخارجية أو الحالة الداخلية للنظام لإنشاء الوضع الأكثر ملاءمة (الأمثل) لتشغيل كائن تحكم.

في مثل هذه الأنظمة ، بدلاً من إعداد أو برنامج دائم ، يتم تثبيت جهاز بحث تلقائي ، والذي يحلل كل خاصية من سمات الكائن (الكفاءة ، الإنتاجية ، الاقتصاد ، إلخ) ، ووفقًا للنتيجة التي تم الحصول عليها ، يوفر القيمة المطلوبة لـ متغير متحكم فيه لجهاز التحكم ، بحيث يكون لهذه الخاصية قيمة بارزة مع التغيير المستمر في التأثيرات المزعجة المختلفة التي تؤثر على ظروف تشغيل النظام.

في الأنظمة ذات معلمات الضبط الذاتي ، عندما تتغير الظروف أو الخصائص الخارجية للكائن المتحكم فيه ، يكون هناك تغيير تلقائي (ليس وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا) في المعلمات المتغيرة لجهاز التحكم لضمان التشغيل المستقر للنظام والمحافظة عليه القيمة الخاضعة للرقابة عند مستوى معين أو المستوى الأمثل.

في الأنظمة ذات الهيكل الذاتي الضبط ، عندما تتغير الظروف والخصائص الخارجية لعنصر التحكم ، يتم تبديل العناصر الموجودة في مخطط الاتصال أو إدخال عناصر جديدة فيه. الغرض من هذه التغييرات (اختيار) الهيكل هو تحقيق حل أفضل لمشكلة الإدارة.

يتم اختيار الهيكل عن طريق البحث التلقائي باستخدام العمليات الحسابية والمنطقية. يجب ألا تتكيف هذه الأنظمة مع جميع التغييرات في الظروف الخارجية وخصائص الكائن فحسب ، بل يجب أيضًا أن تعمل بشكل طبيعي حتى في حالة وجود أعطال أو تلف للعناصر الفردية ، مما يؤدي إلى إنشاء دوائر جديدة لتحل محل الأجزاء المكسورة. يمكن جعل الأنظمة ذاتية التنظيم لتحسين "اكتساب الخبرة" من خلال تجربة عدة خيارات بسرعة واختيار وتذكر الخيار الأفضل.

التصنيف الوظيفي تنقسم جميع أنظمة التحكم الآلي إلى أربع فئات:

• نظم تنسيق عمل الآليات ،

• أنظمة لتنظيم معلمات العمليات التكنولوجية ،

• أنظمة التحكم الآلي ،

• أنظمة الحماية والحجب الأوتوماتيكية.

أنظمة مصممة لتنسيق تشغيل الآليات الفردية للمصنع أو المصنع كنظم تحكم جامدة أوتوماتيكية كاملة (SZHU).

تضمن العمليات التكنولوجية لأنظمة التحكم الآلي (ACS) الحفاظ على القيمة الخاضعة للرقابة عند مستوى معين أو تغييرها وفقًا لبرنامج معين.

تحتوي أنظمة التحكم الآلي (ACS) على وسائل وطرق للحصول على معلومات حول القيم الحالية لمعلمات العملية التكنولوجية (درجة الحرارة والضغط والغبار أو محتوى الغاز في الهواء ، وما إلى ذلك) دون تدخل بشري مباشر.

تمنع أنظمة الحماية التلقائية (SAZ) وأنظمة الحظر (SAB) حدوث حالات الطوارئ عند تشغيل المعدات في حالة مستقرة.