Исмагулов е. К., Кабанбаев а. Б., Мырзабек м. С

168
5.1 
Есептеу техникасы құралдары және қондырғының электрондық
элементтеріне техникалық қызмет көрсету
5.1.1 
Автоматика жүйесінің түрлері
Автоматика
-
басқару мәселелерін, сондай
-
ақ басқару мен реттеудің 
техникалық құралдарын оңтайлы пайдалануды құруды зерттейтін 
техникалық кибернетика бөлімі.
Кәдімгі автоматика жүйелері бірнеше факторларға байланысты 
жіктеледі.
Автоматиканың барлық элементтері
(сурет.5.1) орындалатын 
операциялардың сипаты мен көлемі бойынша: автоматты бақылау, автоматты 
басқару, автоматты реттеу жүйелеріне бөлінеді.
Сур.5.1. Автоматика элементтері
Автоматты басқару жүйесі (сурет.5.2) қандай да бір процестің барысын 
бақылауға арналған. Мұндай жүйеге сенсордан сигнал қабылдайтын және 
оны күшейтуден кейін автоматты бақылаудың соңғы операциясын жүзеге 
асыратын арнайы элементке беретін в сенсоры, а күшейткіші кіреді 
—
бақылау немесе тіркеуге ыңғайлы түрде бақыланатын шаманы ұсыну.
Бұл жағдайда сигнал шамдары немесе дыбыстық сигнализаторлар Р
-
нің 
атқарушы элементі бола алады. Мұндай элементтері бар жүйе дабыл жүйесі 
деп аталады.
Сур.5.2. САК
-
автоматты бақылау жүйесі
Автоматты бақылау жүйесіне суретте көрсетілгендерден басқа. 1, А 
басқа элементтерді қамтуы мүмкін 
-
тұрақтандырғыштар, қуат көздері, 
таратқыштар (Бір атқару элементінде бірнеше бақылау нүктелері немесе 
бірнеше сенсорлар болған кезде) және т. б.
Автоматты бақылау жүйесі элементтерінің санына қарамастан ашық 
болып табылады және олардағы сигнал тек бір бағытта 
—
Е бақылау 
объектісінен Р атқарушы элементіне өтеді.
Автоматты басқару жүйесі объектіні немесе технологиялық процесті 
ішінара немесе толық (адамның қатысуынсыз) басқаруға арналған. Бұл 
жүйелер автоматтандыру үшін кеңінен қолданылады, мысалы, барлық 

169
мақсаттағы электр жетектеріндегі электр қозғалтқыштарын іске қосу, 
жылдамдығын реттеу және реверсиялау процестері.
Бақыланатын процесті сыни сәтте үзіп, төтенше немесе шекті режимге 
жол бермейтін автоматты қорғау жүйелері сияқты автоматты басқару 
жүйелерінің маңызды түрін көрсету қажет.
Сур.5.3. Автоматика жүйелері
Автоматты реттеу жүйесі (сурет.5.3) белгіленген шектерде реттелетін 
мәнді қолдайды. Бұл автоматты басқару және басқару функцияларын 
біріктіретін ең күрделі автоматика жүйелері. Бұл жүйелердің құрамдас бөлігі 
реттеуші болып табылады.
Егер жүйелер тек бір тапсырманы орындаса 
—
олар тұрақты реттелетін 
мәнді сақтайды, оларды автоматты тұрақтандыру жүйелері деп атайды. 
Алайда, белгілі бір заңға сәйкес реттелетін шаманы уақыт өте келе өзгерту 
қажет болатын процестер бар, бұл оның белгілі бір жерлерде тұрақтылығын 
қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда автоматты жүйе бағдарламалық жасақтама 
жүйесі деп аталады.
Реттелетін шаманың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін Тұрақты ток 
генераторларының кернеуді реттеу жүйелеріне қатысты қарастырылатын 
ауытқу, ауытқу немесе аралас басқару принциптерінің бірін қолдануға 
болады.
Ауытқуды реттеу кезінде (сурет.5.4 және 5.5) un салыстыру элементі 
нақты UF кернеуін EN элементімен анықталған берілген uz
-
мен 
салыстырады. Салыстырудан кейін un элементінің шығуында кернеудің 
берілгеннен ауытқуына пропорционал ΔU=Uз 
-
UF сигналы пайда болады. 
Бұл сигнал а күшейткішімен күшейтіліп, l жұмыс органына келеді. G 
генераторының қоздыру орамасы болып табылатын L жұмыс органындағы 
кернеудің өзгеруі генератордың нақты кернеуінің өзгеруіне әкеледі, бұл оның 
берілгеннен ауытқуын жояды.
Жүйенің жұмыс принципін өзгертпейтін а күшейткіші un салыстыру 
элементінен келетін сигналдың қуаты l жұмыс органына әсер ету үшін 
жеткіліксіз болған кезде оны іс жүзінде жүзеге асыру үшін қажет.

170
Сур.5.4. Автоматты реттеу жүйесі
Сур.5.5. Ауытқу бойынша автоматты реттеу
Жүйеге әсер етумен қатар, реттелетін мәннің берілген мәннен ауытқуын 
тудыратын әртүрлі тұрақсыздандырушы Q факторлары әсер етуі мүмкін. 
Тұрақсыз факторлардың әсері, олардың біреуі суретте шартты түрде Q 
әрпімен көрсетілген, жүйенің әртүрлі жерлерінде көрінуі мүмкін және, 
әдетте, әртүрлі арналар арқылы келеді. Мысалы, қоршаған орта 
температурасының өзгеруі қоздыру орамасының тізбегіндегі қарсылықтың 
өзгеруіне әкеледі, бұл өз кезегінде генератордың кернеуіне әсер етеді.
Алайда, Q әсері қай жерде болмасын (тұтынушы тарапынан
-
қоздыру 
тізбегінің параметрлерінің өзгеруіне байланысты жүктеме тогы), реттеу 
жүйесі реттелетін шаманың берілген мәннен ауытқуына жауап береді.
Қарастырылған реттеу принципімен қатар, жүйеде Q әсерін өлшейтін 
және жұмыс органына әсер ететін арнайы элементтер қарастырылған 
бұзылуды реттеу қолданылады.
Тек осындай реттеу принципін қолданатын жүйеде (сурет.5.6 және 5.7), 
реттелетін шаманың нақты мәні ескерілмейді. Тек бір кедергі келтіретін әсер 
—
in жүктеме тогы ескеріледі. Жүктеме тогының өзгеруіне сәйкес осы 
жүйенің өлшеу элементі болып табылатын L2 қоздыру орамасының магнит 
қозғаушы күші (мдс) өзгереді. Осы ораманың мдс өзгеруі генератор 
терминалдарындағы кернеудің тиісті өзгеруіне әкеледі.

171
Сур.5.6. Бұзылуды автоматты реттеу
Сур.5.7 Автоматика жүйесінің принциптік сызбасы
Біріктірілген реттеуді жүзеге асыратын жүйе (ауытқу және ауытқу 
бойынша) бұрын қаралған жүйелерді бір жүйеге біріктіру арқылы алынуы 
мүмкін (сурет.5.8)
Сур.5.8. Аралас реттеу автоматикасы жүйесі
Автоматты басқару жүйесінде негізгі элемент UF реттелетін шамасын 
салыстыратын кернеу стандарты болды. Up мәні әдетте реттеушінің 
параметрі деп аталады. Жалпы жағдайда реттелетін мән Y әрпімен, ал оның 
yo параметрімен белгіленеді.
Егер оператор yo параметрін берілген шектерде қолмен өзгертсе және 
реттелетін мән Y болса, жүйе тұрақтандыру режимінде жұмыс істейді. Егер 
реттеушінің параметрі уақытында өздігінен өзгерсе, ΔY = Yo
-Y
= 0 мәнін 
қолдайтын Автоматика жүйесі бақылау режимінде жұмыс істейді, яғни Yo 
өзгеруін бақылайды.
Сонымен, егер yo параметрі ерікті түрде өзгертілмесе, бірақ алдын
-
ала 
белгілі заңға (бағдарламаға) сәйкес жүйе бағдарламалық басқару режимінде 
жұмыс істейді. Мұндай жүйелер бағдарламалық жасақтама жүйелері деп 
аталады.

172
реттелетін шамада жабық әсер ету тізбегі жоқ, сондықтан оны ашық деп 
атайды.
Автоматика жүйелері жұмыс принципі бойынша статикалық және 
астатикалық болып бөлінеді(сурет.5.9). Статикалық жүйелерде реттелетін 
мән қатаң тұрақты мәнге ие емес және жүктеме жоғарылаған сайын реттеу 
қатесі деп аталатын белгілі бір мәнге өзгереді.
Қарастырылған жүйелер қарапайым статикалық жүйелердің мысалдары 
болып табылады. Оларда реттеу қатесінің болуы үлкен қозу тогын 
қамтамасыз ету үшін кернеудің көбірек ауытқуы қажет екендігіне 
байланысты.
Сур.5.9. Автоматика жүйелерінің сыртқы сипаттамалары: А
-
статикалық, 
б
-
астатистикалық
Генератор кернеуінің тікелей көлбеу сызық түріндегі жүктеме тогына 
тәуелділігі суретте көрсетілген. 7, а. Кернеудің берілгеннен ең үлкен 
салыстырмалы ауытқуы кернеу бойынша жүйенің статизмі деп аталады: Δ = 
= (Umax-
Umin)/Umax, мұндағы (umax, Umin 
-
бос жүрістегі және 
жүктемедегі генератордың кернеуі. Кез 
-
келген статикалық жүйе үшін 
жасалған тұжырымды қорытындылай отырып, мынаны жазуға болады: Δ = 
(Ymax —
Ymin)/Ymax, мұндағы Y
-
реттелетін шама.
Кейде статизм басқа формула бойынша анықталады: Δ = (Ymax 
-
Ymin)/usr, ал usr=0,5(Ymax + Ymin) 
-
y орташа реттелетін мән. Егер жүктеме 
жоғарылаған сайын Y мәні төмендесе, Статизм оң деп аталады, ал Y мәні 
жоғарыласа теріс деп аталады.
Астатикалық жүйелерде статизм нөлге тең, сондықтан реттелетін 
шаманың жүктемеге тәуелділігі жүктеме осіне параллель сызық болып 
табылады.
Мысалы, астатикалық автоматика жүйесін қарастырайық (сурет.5.10), 
онда генератордың кернеуі l қоздыру орамасының тізбегіне қосылған R 
реостатының кедергісін өзгерту арқылы реттеледі.

173
Сур.5.10. Астатикалық Автоматика жүйесі
M Серво қозғалтқышы R реостатының жүгірткісін а күшейткішінің 
кірісінде US генераторының кернеуінің берілген Up мәнінен ауытқуы туралы 
ΔU сигналы пайда болған кезде айнала бастайды және жылжыта бастайды. 
Реостат сырғытпасы ауытқу сигналы нөлге тең болғанша қозғалады. Мұндай 
жүйе басқа жүйеден ерекшеленеді, өйткені қоздыру тогының жаңа мәнін 
сақтау үшін А күшейткішінің шығысында сигнал қажет емес. Бұл 
айырмашылық статизмнен арылуға мүмкіндік береді.
Барлық бұрын келтірілген мысалдар әуелде әсер ететін жұмыс органы 
жүргізілген ішінде үздіксіз уақыт аралығы, жоқ ауытқу, реттелетін шаманың 
жылғы берілген. Мұндай басқару үздіксіз деп аталады, ал жүйелер үздіксіз 
жүйелер деп аталады.
Алайда, дискретті деп аталатын жүйелер бар, оларда жұмыс органына 
әсер ету үзілістермен жүзеге асырылады, мысалы, реттелетін әсер реттелетін 
мәннің 
—
температураның үздіксіз өзгеруімен екі бекітілген мәннің біреуін 
ғана қабылдай алатын темір табанының температурасын реттеу жүйесі.
Бұл жүйеде температураны реттеу температура сенсорының сигналы 
бойынша R қыздыру элементін қосу және өшіру арқылы жүзеге асырылады. 
Температура шамадан тыс жоғарылаған кезде сенсор контактіні ашады және 
қыздыру элементін ажыратады. Температура белгіленгеннен төмен 
төмендеген кезде қыздыру элементтері қосылады. Бұл жүйеде жұмыс 
органының тұрақты аралық күйі жоқ және ол тек екі позицияны алады 
—
"көбірек" жағына немесе "аз"жағына қосылады.
Реттеу процесінің қажетті сапасын қамтамасыз ету үшін жүйеде кері 
байланыс деп аталатын арнайы құрылғылар қарастырылуы мүмкін. Бұл 
құрылғылар басқалардан ерекшеленеді, өйткені олардағы сигнал негізгі 
басқару сигналына кері бағытта болады.
Мысал үшін
-
сур.5.10 A күшейткішінің шығысын un салыстыру 
элементінің кірісіне қосатын реттелетін ΔU шамасының ауытқуы бойынша E 
кері байланысын көрсетеді. Оң кері байланыс кезінде UN салыстыру 
элементінің шығуында ΔU және Z шамаларының қосындысы алынады, ал 
теріс жағдайда олардың айырмашылығы алынады.

174
Сур.5.11. Басқару жүйесінің құрылымдық схемасы
Қарастырылған автоматика жүйелері олардың барлық элементтерінің 
тікелей байланысын қамтиды. Егер автоматика жүйесінің элементтері бір
-
бірінен едәуір қашықтықта орналасса, оларды қосу үшін таратқыштар, 
байланыс арналары мен қабылдағыштар қолданылады. Мұндай жүйелер 
телемеханика деп аталады.
Телемеханикалық жүйе жүйенің жұмысын басқаратын оператор 
орналасқан басқару пунктінен, A1 
-
An бақылау объектілері орналасқан бір 
немесе бірнеше бақыланатын пункттерден, Е1М басқару пунктін е2а 
-
Еп 
бақыланатын пункттерімен байланыстыратын L1A 
-
LnA байланыс 
желілерінен 
(деректерді 
беру 
арналары) 
тұрады 
(сурет.5.11). 
Телемеханикалық жүйеде байланыс желілері арқылы бақылау және басқару 
ақпаратының барлық түрлерін де, кейбір түрлерін де беруге болады.
Тек ОК параметрлері туралы ақпаратты беру кезінде телемеханикалық 
жүйені телеөлшеу жүйесі деп атайды, онда датчиктердің шығуынан (ОК 
орнатылған өлшеу түрлендіргіштері) сигналдар Е1М басқару пунктіне 
беріледі және бағыттамалық немесе цифрлық өлшеу аспаптарының 
көрсеткіштері түрінде ойнатылады. Ақпарат үздіксіз де, мерзімді де, оның 
ішінде Оператордың командасы бойынша да берілуі мүмкін.
Егер басқару пунктіне қандай да бір бақылау объектісі орналасқан жай
-
күйі туралы ақпарат ("қосулы", "өшірулі", "ақаусыз", "ақаулы") ғана берілсе, 
мұндай жүйе телесигнализация жүйесі деп аталады.
Телесигнализация, телеөлшеу сияқты, операторға ОК басқару бойынша 
шешім қабылдау үшін бастапқы деректерді береді немесе телебасқару және 
телебасқару жүйелерінде басқару әсерлерін әзірлеу үшін қызмет етеді. Бұл 
жүйелер мен алдыңғы жүйелердің басты айырмашылығы
-
олардың 
біріншісінде "қосу", "өшіру" сияқты дискретті сигналдар қолданылады, ал 
екіншісінде әдеттегі реттеу жүйелері сияқты үздіксіз сигналдар қолданылады 
[45].

жүктеу/скачать 5,79 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: