სისტემების დიზაინის პროცესში, რომლებიც მხარს უჭერენ წარმოების ამოცანებს, გათვალისწინებულია მრავალი ოპერაციული ნიუანსი. თითოეული კომპლექსი ინდივიდუალურია, მაგრამ მისი განხორციელების პრინციპები ეფუძნება მოთხოვნების ძირითად კომპლექტს. სისტემა უნდა იყოს ეფექტური, საიმედო, ფუნქციონალური და ამავდროულად ერგონომიული. კავშირი წარმოების მხარდაჭერისა და მართვის ამოცანების უშუალო ტექნიკურ ნაწილს შორის ხორციელდება კონტროლერების მიერ პროცესის ავტომატიზაციისთვის. ისინი აკონცენტრირებენ ინფორმაციას სხვადასხვა ტექნოლოგიური სფეროდან, რაც გარკვეული გადაწყვეტილებების მიღების საფუძველია.
კონტროლერების კლასიფიკაცია განაცხადის მიხედვით
პრაქტიკულად ყველა თანამედროვე საწარმო იყენებს სისტემებს გარკვეულწილად სამუშაო პროცესების ავტომატიზაციისთვის. უფრო მეტიც, მომსახურე ფუნქციების ბუნება შეიძლება სრულიად განსხვავებული იყოს. ამრიგად, ქიმიური მრეწველობის სფეროში, პროგრამირებადი აღჭურვილობა აკონტროლებს დოზირებას, კონტროლერების საშუალებით ნაყარი და თხევადი მასალების მოცულობის მიწოდებას, სენსორების გამოყენებით აკონტროლებს სხვადასხვა ნივთიერებების თვისებებს და ა.შ. სატრანსპორტო ორგანიზაციების მომსახურების სექტორში, აქცენტიკეთდება ენერგეტიკული აღჭურვილობის კონტროლზე, როგორც წესი, დატვირთვა-გადმოტვირთვაზე. ასევე ფართოდ არის გავრცელებული ვენტილაციის, გათბობის და წყალმომარაგების სისტემების ავტომატიზაციის უნივერსალური კონტროლერები. ეს არის სისტემების ჯგუფი, რომელიც მართავს კომუნალურ მომსახურებას საწარმოებში სხვადასხვა სფეროში. პირიქით, არის მაღალ სპეციალიზებული სფეროები, რომლებშიც აუცილებელია ინდივიდუალური სისტემების შემუშავება კონკრეტული საჭიროებებისთვის. ეს სფეროები მოიცავს ნავთობის მრეწველობას და მეტალურგიულ ქარხნებს.
როგორ მუშაობს კონტროლერები
სამრეწველო კონტროლერი არის მიკროპროცესორი, რომელიც უზრუნველყოფს აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფას. პირველი ნაწილი, ფაქტობრივად, ემსახურება სისტემის ფიზიკურ ფუნქციონირებას, დაფუძნებული ჩადგმული დავალების შესრულების პროგრამაზე. ამ ტიპის ნებისმიერი კონფიგურაციის მნიშვნელოვანი ასპექტია მარეგულირებელი ინფრასტრუქტურა. ანუ პროგრამული ბაზა პასუხისმგებელია გარკვეული გადაწყვეტილებების მიღებაზე, მაგრამ მომავალში მიღებული სიგნალები იგზავნება უშუალოდ სამუშაო აღჭურვილობაზე მიცემული ბრძანებების პუნქტებში. ამრიგად, ავტომატიზაციის კონტროლერები აკონტროლებენ მანქანებს, კონვეიერის ხაზებს, ტექნიკურ ელექტროსადგურებს და ა.შ.
საერთო საკონტროლო ინფრასტრუქტურის კიდევ ერთი არანაკლებ მნიშვნელოვანი კომპონენტია სენსორები და ინდიკატორები, რომელთა ინდიკატორებზე დაყრდნობით კონტროლერი ავითარებს გადაწყვეტილებებს ან სტრატეგიულ ჯაჭვებს, რომლებიც განსაზღვრავენ აღჭურვილობის მუშაობის რეჟიმებს. ეს შეიძლება იყოს სენსორები, რომლებიც აფასებენ მომსახურე მოწყობილობებისა და დანაყოფების მდგომარეობასმასალები, მიკროკლიმატის პარამეტრები საწარმოო ოთახში და სხვა მახასიათებლები.
ავტომატიზაციის კონტროლერების არქიტექტურა
კონტროლერის არქიტექტურაში იგულისხმება კომპონენტების კომპლექტი, რომლის წყალობითაც ხორციელდება ავტომატიზაციის კონტროლის ფუნქცია. როგორც წესი, არქიტექტურული კონფიგურაცია ითვალისწინებს პროცესორის, ქსელური ინტერფეისების, შესანახი მოწყობილობის და I/O სისტემების არსებობას კომპლექსში. ეს არის ძირითადი პაკეტი, მაგრამ კონკრეტული პროექტის საჭიროებიდან გამომდინარე, ცალკეული ნაწილების შემადგენლობა და მახასიათებლები შეიძლება განსხვავდებოდეს. ავტომატიზაციის კომპლექსურ კონტროლერებს ეწოდება მოდულური. თუ ტრადიციული მარტივი არქიტექტურა არის ერთიანი ბლოკი ფუნქციური ელემენტების ტიპიური შემადგენლობით, რომლებიც არ არის ხელმისაწვდომი ოპერატორის მიერ შესაცვლელად, მაშინ კომპლექსურ არქიტექტურულ მოდელებში ხორციელდება მრავალკომპონენტიანი მოდულური კონფიგურაცია. ეს საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ ერთი დახურული ერთეულის, არამედ თითოეული მოდულის ცალკე შენარჩუნება. ახლა ღირს არქიტექტურის ცალკეული ნაწილების უფრო დეტალურად განხილვა.
არქიტექტურული მოდულების მრავალფეროვნება
ძირითადი მოდულური მოწყობილობა წარმოდგენილია მიკროპროცესორით. ეს დამოკიდებულია მის ძალაზე, რამდენად რთული შეიძლება იყოს კონკრეტული კონტროლერის მიერ გადაწყვეტილი ამოცანები. ასევე მნიშვნელოვანია შენახვის მოწყობილობა. მისი ინტეგრირება შესაძლებელია სისტემაში შემდგომი მოდიფიკაციის შესაძლებლობის გარეშე. მაგრამ ყველაზე ხშირად გამოიყენება გარე ფლეშ მეხსიერების მოდულები, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოსმიმდინარე ამოცანებიდან გამომდინარე. I/O მოწყობილობები დიდწილად პასუხისმგებელნი არიან სამრეწველო ავტომატიზაციის კონტროლერების მოქმედებებზე. ამ არხების მეშვეობით პროცესორი იღებს ინფორმაციას დამუშავებისთვის და შემდგომ გასცემს შესაბამის ბრძანებებს. თანამედროვე კომპლექსებში ინტერფეისის მოდულები სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ, რაზეც დამოკიდებულია კონტროლერის საკომუნიკაციო შესაძლებლობები.
პროცესორის მოდულის ძირითადი მახასიათებლები
კონტროლის სისტემის შემუშავებისას განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მიკროპროცესორის ძირითადი მახასიათებლები და შესაძლებლობების გათვალისწინება. რაც შეეხება ამ მოდულის ძირითად ოპერაციულ პარამეტრებს, ისინი მოიცავს საათის სიხშირეს, ბიტის სიღრმეს, დავალების შესრულების პერიოდებს, მეხსიერებას და ა. წარმოების პროცესები. ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია საკომუნიკაციო შესაძლებლობებისა და ფუნქციების განსაზღვრა, რომლებსაც კონტროლერები ასრულებენ საწარმოს მუშაობის ავტომატიზაციისთვის. კერძოდ, მოთხოვნების მიხედვით, ოპერატორები პირველ რიგში აყენებენ ქსელის არხების, ინტერფეისების და პროგრამირების ენების ფართო სპექტრთან მუშაობის შესაძლებლობას. ცალკე, აღსანიშნავია დისპლეის მოწყობილობების, კონტროლის, თანამედროვე დისპლეების და სხვა კომპონენტების დაკავშირების შესაძლებლობა.
ოპერატორის პანელი
კონტროლერის შევსების მახასიათებლების მიუხედავად, მისი ფუნქციების გასაკონტროლებლად, უზრუნველყოფილი უნდა იყოს ოპერატორის სადგური შესაბამისი რელეთ. გარეგნულად, ასეთი მოწყობილობები პატარას ჰგავსკომპიუტერი აღჭურვილია შემავალი და გამომავალი მოწყობილობებით, პროცესის სენსორებით და დისპლეით. სამრეწველო ავტომატიზაციის უმარტივესი კონტროლერები უზრუნველყოფენ ამ პანელის საშუალებით პროგრამირების შესაძლებლობას. უფრო მეტიც, პროგრამირება შეიძლება ნიშნავდეს ელემენტარულ პარამეტრებს საწყისი დონის ბრძანებებისთვის. ყველაზე დახვეწილი ოპერატორის ტერმინალები ასევე ახორციელებენ თვითდიაგნოზს და თვითკალიბრაციას.
ავტომატური კვების წყარო
სამრეწველო კონტროლერების მიმწოდებელი ძაბვების საშუალო დიაპაზონი არის 12-48 ვ დიაპაზონში. წყარო, როგორც წესი, ადგილობრივი 220 ვოლტიანი ქსელია. ამავდროულად, ელექტრომომარაგება ყოველთვის არ არის მომსახურე აღჭურვილობის სიახლოვეს. მაგალითად, თუ კონტროლერები გამოიყენება ქვაბის სახლის ავტომატიზაციისთვის მეტალურგიულ მრავალსაფეხურიან წარმოებაში, მაშინ განაწილებული ელექტროენერგიის ქსელი შეიძლება თანაბრად დაშორდეს ენერგიის რამდენიმე მომხმარებელს. ანუ, ერთი წრე მოემსახურება ქვაბს რბილი ლითონებისთვის, ხოლო მეორე - მყარი. ამავდროულად, ხაზებში ძაბვა ასევე შეიძლება შეიცვალოს.
დასკვნა
სამუშაო ნაკადის ავტომატიზაციის სისტემები სულ უფრო და უფრო ხდება თანამედროვე საწარმოების ინფრასტრუქტურის ნაწილი. შესაბამისად, ასევე ფართოდ გამოიყენება ავტომატიზაციის სისტემების კონტროლერები სხვადასხვა მოდიფიკაციაში. თავისთავად, ასეთი მოწყობილობის მოვლა არ საჭიროებს განსაკუთრებულ ხარჯებს. ამ მოწყობილობასთან მუშაობის ძირითადი სირთულეები დაკავშირებულია პროგრამირების ხარისხთანდა კონფიგურაციის განლაგების ოპტიმიზაცია. მაგრამ ამავე დროს, ოპერატორის ფუნქციების გასამარტივებლად, მოდულები, რომლებიც ითვალისწინებენ თვითკონფიგურაციას მომხმარებლის მიერ შეყვანილი ძირითადი მონაცემების მიხედვით, სულ უფრო პოპულარული ხდება.
