Fanni o‘qitishdan maqsad va uning vazifasi

1-MA’RUZA

«KIMYOVIY INJINIRIGIDA MODELLASHTIRISH VA AVTOMATLASHTIRISH» FANIGA KIRISH.
Reja:

1. 
   Fanni o‘qitishdan maqsad va uning vazifalari.
   
2. 
   Kimyo va oziq-ovqat texnologik tizimlari
   
3. 
   Kimyo va oziq-ovqat texnologik korxonalarning ierarxik tuzilishi
   

Fanni o‘qitishdan maqsad va uning vazifasi
Kimyoviy injinirigi tizimlarini tahlil qilish, sintez qilish va optimallashtirish hamda texnologik jarayonlarni boshqarish masalalarni yechishda zamonaviy hisoblash texnikasining keng qo‘llanishi har xil sohadagi texnologlardan EHMlarni to‘g‘ri qo‘llashda va ularni ishlatishga zaruratni to‘g‘ri aniqlashda yetarli bilim va uquv talab qiladi.

Fanni o‘qitishdan maqsad - kimyoviy texnologiya tizimlarining zamonaviy tadqiqot usullari bо‘lgan matematik modellashtirish usullarini qо‘llab, kimyoviy injiniring jarayonlarini tahlil qilish, optimallashtirish va sintez qilish masalalarini yechish, texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda qo’llaniladigan texnik vositalar avtomatik boshqarishning texnik vositalari, texnologik jarayonlarning texnologik parametrlari, tizimlar va ularni avtomatlashtirish muammolari haqida tasavvur paydo qilishi; kimyo-texnologiya jarayonlarini avtomatlashtirish sistemalarini hamda boshqariladigan ob’ektlar va ularning xususiyatlarini taxlil va sintez qilish, avtomatlashtirish sistemalarini loyihalashni bilish va ulardan foydalana olish barobarida zamonaviy boshqarish tizimlarining tashkiliy, matematik va dasturiy ta’minoti bо‘yicha talabalarga bilim berish, olingan bilimlarni kimyoviy injiniring tizimlarini hisoblash eksperimentini о‘tkazish yо‘li bilan о‘rganishni va texnologik jarayonlarni optimallashtirish, va boshqarish masalalarini yechish uslublarini о‘rgatishdan iboratdir.

Fanning vazifasi - olingan bilimlarni o’z sohasidagi matematik modellashtirish uchun tizimli tahlil usullarini qo’llashni, apparatlardagi oqimlar strukturasini tajriba usullarida aniqlashni, texnologik jarayonlarni matematik va kompyuter modelini tuzishni, ushbu texnologik jarayon to‘g‘risida axborot olishni hamda texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va boshqariladigan texnologik parametrlarni, boshqarish usullari va vositalarini hamda jrayonlarni talab etilgan usulda avtomatik boshqarishni o’rgatishdan iboratdir.

Fanni о‘zlashtirgan talaba:

- texnologik jarayonlarini optimallashtirish masalalarini qо‘yilishini va ularni yechish usullarini bilishi;

- texnologik jarayonlarni dinamik va statik modellarini tuza olishi;

• 
  texnologik parametrlarni nazorat qilish va boshqarishning texnik vositalari haqida bilimga ega bo’lishi;
  
• 
  boshqarish tizimlarini modellashtirish orqali optimal boshqarish usullaridan foydalana olishi;
  
• 
  masalalarni tо‘g‘ri va aniq qо‘yish va ularni yechish algoritmlarini qо‘llab, asoslangan natijalar olishi kerak.
  

«kimyoviy injinirigida modellashtirish va avtomatlashtirish» fani talabalarni nazariy bilimlar, amaliy ko’nikmalar, avtomatik rostlash tizimlarining tasnifi va ishlash printsipini, hamda zamonaviy boshqarish tizimlarini to’g’ri tanlash va ishlatish masalalarini qamraydi. Bunda bakalavr jarayonni modellashtirish, optimallashtirish va boshqarish ilmining fundamental asoslarini, texnologik parametrlarni hamda uning ishlab chiqarishdagi ahamiyatini o’rganish imkoniga ega bo’ladi.

Mazkur fanni o‘zlashtirish uchun zarur fanlar va ularning bo‘limlari.

Mazkur fanni o‘qish davomida talabalar o‘zlarining algoritmlash, dasturlash va kompyuterda ishlash tajribalari va hisoblash usullaridan foydalana bilishlari kerak. Bu talabalardan «Fizika», «Oliy matematika», «Informatika», «Fizikaviy kimyo», «Umumiy kimyoviy texnologiya» va «Kimyo-texnologiya jarayonlari va qurilmalari» fanlar bo‘yicha chuqur bilim talab qiladi.

Fanni o‘qitishda kompyuter, axborot va boshqa zamonaviy o‘qitish texnologiyalarining qo‘llanilishi.

Fanni o‘qitishda talabalarning bilimini reyting nazorati tizimini qo‘llab aniqlashga asoslangan zamonaviy pedagogik texnologiyalar qo‘llaniladi. Bundan tashqari, fanni o‘zlashtirishni mustahkamlash, talabaning ijodiy fikrlashini ta’minlash maqsadida, unga o‘z sohasi bo‘yicha ma’lum bir texnologik jarayonni matematik modellashtirish uchun topshiriq beriladi. Talaba hisoblash dasturini kompyuterga kiritib, hisoblash eksperimentini o‘tkazadi va olingan natijalarni tahlil qilib, o‘qituvchi bilan muhokama qiladi.

KIRISh

Har qanday texnolgik tizim (TT) va uni boshqarish tizimi kibernetika fani uchun, tadqiqot mavzui hisoblanadi. Uning tadqiqot usuli bo‘lib, matematik modellashtirish, tadqiqot strategiyasi esa – tizimli tahlil qilish va tadqiqot vositasi bo‘lib, elektron hisoblash mashinalari - kompyuterlar hisoblanadi.

KIBERNETIKA (yun. kybernetile – boshqarish san’ati) — axborotni qabul qilish, saqlash, uni qayta ishlash hamda undan turli jarayonlarni boshqarishda foydalanish bilan shug’ullanadigan fan. Avtomatik boshqarish, hisoblash texnikasi, neyrofiziologiya va matematik mantiklarning nazariya hamda amaliyotlarining rivojlanish natijalari sifatida vujudga kelgan. Kibernetikaning texnik asosini elektron hisoblash mashinalari (EHM) tashkil qiladi. Ular inson tafakkuriga oid masalalarni hal qilishga keng imkoniyatlar ochib beradi. «Kibernetika» terminini birinchi marta yunon faylasufi Platon tilga olgan, 20 –asrgacha bo’lgan mahlumotlarni hammasini umumlashtirib, N. Viner (AQSH) o’zining, «Kibernetika» kitobini yozdi (1947). U K. ni «tirik mavjudot va mashinadagi aloqalar hamda boshqarish haqidagi fan» deb atashni tavsiya qildi. Zamonaviy Kibernetika bir qator mustaqil ilmiy yo’nalishlarga ega bo’lgan bo’limlardan iborat. Kibernetikaning nazariy o’zagi: informatsiya (axborot), kodlash, algoritmlash, avtomatlar, umumiy va muqobil tizimlar, qiyofalarni aniqlash, formal tillar nazariyalari. Bu yo’nalishlar natijasida Kibernetika keng ko’lamda qo’llanila boshlab iqtisodiy Kibernetika, biologik Kibernetika, tibbiyot K. si, texnik Kibernetika, matematik lingvistika va b. mustaqil ilmiy sohalar vujudga keldi).

Kibernetika matematik modellashtirish usullaridan foydalanib tizimlarni aniq natijalar bilan tahlil va sintez qilishda, optimal shart-sharoitlarni prognoz qilishda foydalanadi.

Kibernetika usullari kimyo va oziq-ovqat texnologik jarayonlarni ketishidagi yangi qonuniyatlarni aniqlashda va ularni optimallashtirish hamda boshqarish yo‘llarini aniqlashda yordam beradi. Kibernetika uslublari kibernetikaning texnik vositasi bo‘lgan hisoblash mashinalari yordamida tadbiq etiladi.

Tехnоlоgik jаrаyonlаrni аvtоmаtlаshtirish – tехnikа tаrаqqiyotining аsоsiy yo’nаlishlаridаn biri bo’lib, ilmiy tаdqiqоtlаrgа tоbоrа kеngrоq kirib bоrib, fаn vа tехnikаni rivоjlаntirish uchun yangi imkоniyatlаr оchib bеrаdi hamda insоn bоshqаrishgа qоdir bo’lmagan yangi, yuqоri intеnsiv jаrаyonlаrni аmаlgа оshirishgа, tаbiаtdа mа’lum bo’lmаgаn yangi, sаmаrаli mаtеriаllаrni yarаtishgа imkоn bеrаdi.

Tехnоlоgik jаrаyonlаrning murаkkаblаshuvi vа jаdаllаshuvi zаmоnаviy ishlаb chiqаrish kоrхоnаlаrini bоshqаrish fаqаt mikrоprоtsеssоr vа bоshqаruvchi hisоblаsh tехnikаsini qo’llаb, kеng аvtоmаtlаshtirish nаtijаsidа sаmаrаli bo’lishgа оlib kеlаdi.

Tехnоlоgik jаrаyonlаrni аvtоmаtlаshtirish — uzluksiz rivоjlаnuvchi tizim bo’lib, u ishlаb chiqаrishning o’zigа хоs хususiyatlаri vа fаn-tехnikаning ko’pchilik sоhаlаri bilаn uzviy bоg’lаngаndir. Ishlаb chiqаrishni аvtоmаtlаshti-rishdа yuqоri sаmаrаdоr-likkа erishishning bеvоsitа shаrti аsоsiy vа yordаmchi ishlаb chiqаrish jаrаyonlаrini mехаnizаtsiyalаsh hisоblаnаdi.

Tехnоlоgik jаrаyonlаrni nаzоrаt qilish vа аvtоmаtlаshtirish fаqаt ishlаb chiqаrish tехnikаsini tаkоmillаshtirish hаmdа mеhnаt shаrоitlаrini yaхshilаsh bilаnginа emаs, bаlki ishlаb chiqаrish rеntаbеlligini оshirish, birlik mаhsulоtgа kеtаdigаn mоddiy vа mеhnаt хаrаjаtlаrini pаsаytirib, uning tехnik-iqtisоdiy ko’rsаtkichlаrini оrttirish bilаn bоg’liq.

Kimyo va oziq-ovqat texnologik tizimlari

Kimyo va oziq-ovqat texnologiya tizimlari (kegusida texnologik tizimlar) deganda, unda ketayotgan fizik-kimyoviy jarayonlar va ularni amalga oshiruvchi vositalar birgalikda tushuniladi. Shunday qilib texnologik tizimlar jarayonni, u ketayotgan qurilmani, jarayonni nazorat va boshqarish vositalarini va ular orasidagi o‘zaro bog‘liqliklarni o‘z ichiga olar ekan.

Jаrаyon - bеlgilаngаn tizimdа bo’lаdigаn vа tizim hоlаtini o’zgаrtirib turаdigаn (ko’rib, ushlаb bo’lmаydigаn) hоdisаlаr mujаssаmligidir. Hоdisаlаr vа sаbаblаr mujаssаmligidа jаrаyon аniqlаnаdi.

Masalan: reaktorda ketayotgan boshqariladigan texnologik jarayonni- texnologik tizimlar deb qarash mumkin (1.1 - rasm).

Texnologik jarayonning ketishi bo‘yicha axborot birlamchi o‘zgartirgichdan (BO’) rostlagichga (R) uzatiladi, u o’z navbatida texnologik parametrning shu vaqtdagi qiymatini belgilangan qiymatdan farqiga qarab rostlash ta’sir signali ishlab chiqaradi va ijrochi qurilma (IKM) orqali ob’ektga ta’sir ko‘rsatadi.


1.1 – rasm. Texnologik tizim prinsipial sxemasi.
Texnologik tizimlarda ma’lum bir fizik kimyoviy jarayonni amalga oshirish uchun, bizga aralashtirgichli reaktor va shu jarayonni boshqarish tizimi bo‘lishi kerak.

Ushbu texnologik tizim tashqi muhit bilan o‘zaro ta’sirda bo‘lgani uchun, uning holatini kirish X va chiqish U signallari orqali baholash mumkin. Kirish signali bo‘lib odatda xom-ashyo, uning miqdori, tarkibi, temperaturasi va boshqalar bo‘lishi mumkin. Chiqish signali bo‘lib, tayyor mahsulot miqdori, uning sifati, teperaturasi va boshqalar bo‘lishi mumkin.

Texnologik tizimga odatda har xil turtkilar Z ta’sir ko‘rsatadi va texnologik tizimni belgilangan sharoitlardan chiqaradi. Bu turtki ta’sirlarini kompensatsiya qilish uchun, odatda boshqaruvchi ta’sirlardan foydalaniladi.

Texnologik tizim - murakkab ob’ekt hisoblanib, uni alohida elementlarga (podsistema) dekompozitsiyalash mumkin. Elementlar o‘zaro informatsion bir-biri bilan va ob’ekt atrof muhiti bilan bog‘liqdir. Bu bog‘liqliklar ob’ekt tuzilishini tashkil etadi.

Texnologik tizim mo‘ljallangan maqsadga erishishga yo‘naltirilgan algoritm bo‘yicha ishlaydi. Hamma texnologik tizimlarni shartli ravishda katta va kichik tizimlarga bo‘lish mumkin.

Kichik tizimlar odatda bir tipik jarayon bilan cheklangan bo‘lib, ikki tizimlarga bo‘lish mumkin. Undagi ichki bog‘liqliklar va jihozlarning o‘ziga xosligi bilan ajralib turadi.

Katta tizimlar, kichik tizimlarning murakkab ravishda mujassamlangan ko‘rinishi bo‘lib, ulardan ham miqdoriy, ham sifat ko‘rsatkichlari bo‘yicha farq qiladi. Katta kibernetik texnologik tizim sifatida kimyoviy sexni yoki korxonani misol qilish mumkin (1.2 - rasm).

1.2 – rasm. Katta texnologik tizim sxemasi.