“Технологик жараёнларни бошљариш тизимлари”

1-жадвал

№	динамик кўрсатгичлар
	K1	К2	К3	Т1	T2	T3
0	1	1	1	5	5	5
1	1	1,25	1	10	10	10
2	1	1	1,25	3	3	3
3	1,25	1	1	2	2	2
4	1,25	1,25	1	10	5	5
5	1	1,25	1,25	5	10	10
6	1,25	1	1,25	1	1	1
7	1,25	1,25	1,25	2	3	4
8	1,25	1	1	5	4	3
9	1	1	1,25	1	3	5

2-жадвал

№	Кўрсаткич	Катталик чегараси		Абсолют хато A	Нисбий хато	Ўлчаш шкаласи диапозони
	Аўрт	Аmax	Amin			Nmax	Nmin
0	t=30^0С	35^0С	25^0С	0,5		50	0
1	t=45^0С	50^0С	40^0С	0,4		60	20
2	t=50^0С	55^0С	45^0С	0,3		75	25
3	Р=0,3 кН	0,4 кН	0,2 кН	0,2		0.5	0
4	Р=0,4 кН	0,5 кН	0,3 кН	0,1		0.5	0
5	Р=0,5 кН	0,6 кН	0,4 кН	0,06		0.5	0
6	G=20 м^3/с	30 м^3/с	10 м^3/с	0,05		50	0
7	G=30 м^3/с	40 м^3/с	20 м^3/с	0,03		50	0
8	Н=1,6 м	1,8 м	1,4 м	0,02		2	0
9	Н=1,2 м	1,4	1,0	0,01		2	0

3-жадвал

Вариант бўйича танлаб олинади	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Z	0,8	0,85	0,9	0,95	0,1	1,05	1,1	1,15	1,2	1,25

Ушбу услубий кўрсатмада талабалар билан маълум технологик жараённи бошқариш учун, ушбу жараёнга мос келадиган - идентификацияланган компьютер моделини тузиш орқали бошқарув тизимини топиш ҳақидаги тушунчани кўриб, таҳлил килишни мақсад қилиб олинди.

Бунинг учун қуйидаги амаллар бажарилади:
1. Технологик жараён танлаш;
2. Технологик жараённи кириш ва чиқиш қийматларини аниқлаб, уларни ўзгариш чегарасини топиш. Абсолют хатолигига қараб нисбий ва келтирилган хатоларни топиш, ўлчов асбоби танлаш.
Ўлчаш хатоликлари ҳақида
Ўлчаш хатолиги деганда одатда ўлчанаётган катталикни ўлчов асбоби кўрсатаётган қиймати билан унинг хақиқий қиймати орасидаги фарқга тушунилади.
Ўлчаш хатоликлари абсолют, нисбий, келтирилган нисбий ва келтирилган вариацияга бўлинади.
Абсолют хатолик деб хақиқий қиймат ва ўлчаш асбоби кўрсатуви ўртасидаги фарққа айтилади:
a = А-А₀
А – хақиқий қиймат, намунали асбоб ёрдамида аниқланади;
А₀ – ўлчанаётган катталикни ўлчов асбоби ёрдамида ўлчанган қиймати.
Нисбий хатолик деб, абсолют хатоликни ўлчанаётган хақиқий қийматга нисбатига айтилади, фоиз ҳисобида:
b = (a/A)*100%


Келтирилган нисбий хатолик деб, абсолют хатоликни шкалани ўлчаш диапазонига нисбатига айтилади, фоиз ҳисобида:
µ = [a/(N_max-N_min)]*100%
Йўл қўйилиши мумкин бўлган асосий хатоликга қараб ўлчов асбоблари куйидаги аниқлик синфларига бўлинади: 0,005; 0,02; 0,05; 0,2; 0,35 (намунали); 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 (техник ўлчов асбоблари).

3. Технологик жараённи ўтиш эгрилигини олиш (Расм 2 ва 3). Бошқарилувчи кўрсаткич вақт бўйича ўзгаришини ифодаловчи жадвални тузиш.

4. Бошқарилувчи кўрсаткич катталигини ўлчамсиз катталикларга айлантириб, жадвалга киритиш.
7. Динамик жараеннинг кучайтириш коэффициентининг қийматини аниқлаш.
8. Компьютердаги моделнинг сиғимлари коэффициентларини кўпайтмаси, динамик жараённи кучайтириш коэффициентини қийматига тенг қилиб белгилаш.
9. Белгилаб олинган динамик жараённи кучайтириш коэффициенти ва умумий ўтиш вақтига мос келадиган оралиқда компьютердаги моделнинг сиғим коэффициентлари (К₁, Т₁, К₂, Т₂, К₃, Т_3, х, у) қийматларини белгилаб, компьютерда ўтиш эгрилиги ифодасини олиш.
10. Компьютердаги моделнинг сиғим коэффициентлари (К₁, Т₁, К₂, Т₂, К₃, Т₃) ҳар-хил қийматларида ҳар-хил ўтиш эгрилиги ифодаси қурилади. Объектнинг ўтиш эгрилигига энг яқин келадиган қийматлар танлаб олинади. Улар жадвалга киритилади. Ушбу ўтиш эгрилигини ифодаловчи коэффициентлар объектнинг компьютердаги моделига мос деб ҳисобланади.
11. Тизимнинг компьютерда моделини тузиш.
12. Тизимни оптимал бошқариш кўрсаткичларини танлаш.
13. Хулоса.
Берилган ишни ечиш намунаси:
Автоматик ростлагични маълум объектни бошқаришда тўғри келадиган қийматларини ва унга мос бошқарув турини ҳисоблаб танлаш мақсадида қуйидаги мисолни кўриб чиқамиз.
Бошқарилувчи объект - иситгич.


Кириш қиймати Чиқиш қиймати

x(t₁) y(t₂)

Расм 1. Бошқарилувчи объект

Бошқарилувчи кўрсаткич - иситгичдан чиқаётган суюқлик ҳарорати - t₂(y₁).

Бошқарувчи кўрсаткич - иситувчи маҳсулотнинг сарфи - G(Y_z).
Талабаларга А_1max, А_1min, А_ўрт, ва объектда бўладиган ўзгарилиш жараёни - туртки Z қийматлари (Расм 2) ўқитувчи томонидан берилади, ҳамда ушбу қийматлар таъсирида кечадиган жараённи белгиловчи эгрилик чизиғи (расм 3) берилади.
Масалан: жараёндаги ўзгариладиган объектни асосий кўрсаткичи: t_ўрт=75⁰С, t_max=80⁰С, t_min=70⁰С микдорида ўзгариши мумкин ҳароратни ўзгариш чегараси t=5⁰С.
Ушбу кўрсаткични ўзгартирувчи - бошқарувчи қиймат - иситувчи модданинг сарфи: G_ўрт=50 м³/с, G_max=100 м³/с, G_min=0 м³/с қийматларгача ўзгариши мумкин деб фараз қиламиз.
Демак, ҳароратни максимал ўзгариш чегараси:
t_max= t_max- t_ўрт=80-75=5⁰С
t_min= t_min - t_ўрт= 70-75=-5⁰С яъни
t=5⁰С.
Бошқарувчи кўрсаткич - иситувчи модданинг ўзгариш чегараси. Компьютер программасига ўтиш ва қийматларни киритиш мақсадида ўлчамсиз қийматга ўтамиз, яъни ростловчи ва ростланувчи қийматларни қуйидаги усулда ўзгартирамиз:
Талабаларга туртки Z нинг қиймати ва технологик жараённи ўтиш эгрилиги ўқитувчи томонидан берилади, масалан:

Z=0,8.
Z

Z

Расм 2. Технологик жараённи ўтиши

Объектга туртки берганда кўрилаётган мисолда ўтиш эгрилигини қуйидаги кўринишда танлаймиз.

t, y₁

80
Y

75
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 



Расм 3. Вақт бирлиги ичида технологик жараённи ўтиш эгрилиги

Ушбу графикдан вақтнинг 100 секундгача олинган қийматларига тўғри келадиган чиқиш қийматини t_i ларни топамиз ва жадвалга туширамиз (ўтиш эгрилигининг кўринишига қараб хароратни ва ўлчамсиз катталик қийматлари топилган). Хароратнинг вақт бўйича ўзгаришини,

t _i = t _i - t_ўрт қийматларини жадвалга мос равишда ёзиб борамиз.
Тенглама бўйича, бошқарилувчи кўрсаткич катталигини
Y= t / t_max
тенглама бўйича ўлчамсиз катталикга айлантирилиб, жадвалга киритамиз. Жадвалга Y₁%= Y*100% хам киритилади.
Чиқиш қиймати Y нинг max қийматига тўғри келадиган объектни кучайтириш коэффициентини аниқлаймиз:
К=
Y_max - жадвалдан олинса, Z - ўқитувчи томонидан берилган.
Кўраётган мисолимизда чиқиш қийматининг энг катта ўлчамсиз миқдори Y_max=1, объектга берилган туртки Z=0,8 лигини эътиборга олган ҳолда:
К = = 1,25 га тенг бўлади.
Компьютерда 3 сиғимли объект моделини борлигини инобатга олиб, биз ҳам иситилаётган қурилмадаги бошқарув жараёнини 3 сиғимли деб қабул қиламиз. Бунга қараганда К = К₁*К₂*К₃, бу ерда К₁, К₂, К₃ - ҳар бир сиғимнинг ўзига мос келувчи кучайтириш коэффициенти.
Демак К = К₁*К₂*К₃ = 1,25.
К₁, К₂, К₃ ларнинг қийматини танлаш талабанинг ихтиёрига қараб, объектга мос келувчиси олинади.
Бунинг учун компьютерда АРС файлидаги программадан фойдаланамиз:
А). “apc.exe” га кириб “Enter” босилади;
Б). 4 рақами билан “Enter” ёрдамида юқоридаги расм 5 чизмага кирилади;
В). 31-35 ракамларидан бири киритилиб, 15 рақамни ва “Enter” орқали олинган қийматлар ҳисоби ва графиги экранда кўрилади, намуна мисоллари ҳисобланади ва экранда олинган график ва натижалар таҳлил қилинади;
Г). “Esc” босилади;
Д). Талаба ўзи ҳисоблаган К₁, К₂, К₃ қийматларини мос равишда сонларни олиб (1 – 3 рақамлар), “Enter” босиб, киритади, худди шу тарзда Т₁, Т₂, Т₃ қийматларини (4-5 рақамлар) киритади; Ушбу қийматларга мос келувчи график ва кириш Х ва чиқиш У га мос келувчи қийматларни 15 рақамини олиб “Enter” босилади ва экранда кўриб, таҳлил қилиб, дафтарга кўчирилади.
Е). Олинган натижалар кўчириб бўлингандан сўнг чиқиш учун 50 рақами ва “Enter” босилади.

Объектни оптимал бошқариш учун унга тўғри келадиган ростлагич танланади - ростлаш қонунига биноан (2 позицияли (Пз), пропорционал (П), пропорционал-интеграл (ПИ), ёки пропорционал-интеграл-дифференциал (ПИД)).

Бошқарув тизимини ПЗ, П, ПИ, ПИД ростлагичларга мос бошқарув тизимларини ишлаши программаси компьютерда кафедра томонида ишлаб чиқилган.
Уч сиғимли объект ПИ ростлагич билан бошқарув АРС ТОС даги дастури кафедрадаги компьютерда бор.
қуйидаги чизмага асосан ростлашни оптимал кўриниши танланади.

Расм 4. Ростлашни намунали кўриниши

Ҳарорат ўлчашдаги хатоликларнинг қийматлари (абсолют, нисбий, келтирилган хатоликлар) ўқитувчи томонидан берилади. Ушбу хатоликларга мос келувчи ўлчов аниқлаш тўғри келган датчик танланади.

Ростлагични қийматини аниқлаш учун қуйидаги чизмадан фойда-ланамиз. Мисол тариқасида датчик ва ижрочи курилмаларни кучайтирувчи бўлинма деб қараб 3 сиғимли объект ва ПИ ростлагич учун:


Х у

буюртма
Расм 5. Пропорционал-интеграл ростлагичга

сигналларни кириши ва чиқиши

Кўрилаётган мисолга мос келувчи АРС ТОС нинг 3-сиғимли объект, ПИ ростлагични оптимал бошқариш қийматларини топиш учун:

1. 
   Кўрсаткич арс.ехе файлига олиб келиниб, Enter босилади;
   
2. 
   4 рақами киритилиб Enter босилади;
   
3. 
   31-35 рақамларидан бири киритилиб намуна мисоллари хисобланади ва экранда олинган график ва натижалар анализ олинади;
   

4. 
   Esc босилади;
   
5. 
   Экрандан АРСТОС кўрсаткичларининг қайси қийматлари учун натижалар олинганлиги кўчирилади;
   
6. 
   Аниқланган К1, К2, К3, Т1, Т2, Т3 қийматлар учун К_Р, Т_Р нинг оптимал қийматлари компьютерда АРСТОС дастурида тажриба ўтказиш йўли билан аниқланади;
   
7. 
   Олинган натижалар ўқитувчи билан муҳокама қилинади;
   
8. 
   Дастурдан чиқиш учун 50 рақами босилиб Enter босилади.
   

Масалан, тажриба натижасида қуйидаги бошқариш тизими кўрсаткичлари олинди:

К₁=1,25; К₂=1,0; К₃=1,0; Т₁=5,0; Т₂=5,0; Т₃=2,0; К_Р=0,1; Т_Р=12

Ростлагич кўрсаткичлари маълум бўлгандан сўнг, объектни оптимал бошқариш чизмасини чизамиз. Ҳар хил технологик жараён ва технологик кўрсаткич учун чизма ҳар хил кўринишга эга бўлгани сабабли, талаба ГОСТ21.404-85 дан фойдаланиб, ўқитувчи билан маслаҳатлашган холда автоматлаштиришнинг функционал схемасини чизади.
Талабалар адабиёт ва услубий қўлланмалардан фойдаланиб, бирламчи, иккиламчи асбоблар, ростлагич, бошқарувчи ва ижрочи қурилмаларни ГОСТ21.404-85 талабига мос келадиган спецификациясини тузадилар.
Кўрилаяпган мисол учун иссиқликни оптимал бошқариш чизмаси қуйидагича кўринишга эга: расм 6.

П ар

Расм 6. Технологик жараёнда иссиқликни оптимал бошқариш чизмаси

Курс иши ҳисоб қисми бўйича талабалар қилинган ишга ёзма тушинтиришни ва график қисмларини топшириқда асосланиб услубий кўрсатмада кўрсатилгандек кетма-кетликда бажарадилар.
Фойдаланилган адабиётлар

1. 
   Васильев Н.Ф. и др. Автоматизация маслоэкстракционного производства. -М.: Пищевая промышленность, 1979. 216 с.
   
2. 
   Птушкин А.Т., Новицкий О.А. Автоматизация производственных процессов в отрасли хранения и переработки зерна. М. Агропромиздат. 1985.
   
3. 
   Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.М. Автоматизация химических производств; учебное пособие для ВУЗов -М.: Химия, 1982. 295с., ил.
   
4. 
   Юсупбеков Н,Р., Мухамедов Б.Э., Гуломов Ш.М. Технологик жараенларни бошқариш тизимлари. Дарслик, -Т.:Укитувчи, 1997, -353 б.
   
5. 
   Яценко В.Ф. и др. Основы автоматизации технологических процессов масло-жирового производства -М.: Пищевая промышленность, 1976, -268 с.
   
6. 
   Артиков А., Юнусов И.И. Кадыров Ш. Инфороматика. Ўқув қўлланма. Тошкент. ТКТИ 2002.
   
7. 
   Ортиқов А., Мусаев А.К., Юнусов И.И. Ўқув қўлланма. Тошкент. ТКТИ 2002.
   
8. 
   Ортиқов А., Мусаев А.К., Юнусов И.И. Технологик жараёнларни назорат қилиш ва автоматлаштириш. Услубий қўрсатма. Тошкент. ТКТИ 2004.
   
9. 
   Ортиқов А., Мусаев А.К., Юнусов И.И. Технологик жараёнларни назорат қилиш ва автоматлаштириш. Ўқув қўлланма. Тошкент. ТКТИ 2004.
   
10. 
    Автоматизация технологических процессов. Обозначения условных приборов и средств автоматизации в схемах. ГОСТ 21. 04-85.
    
11. 
    Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник /под ред. В.В.Черенкова -Л.:Машиностроение., 1987, 847 с.,
    
12. 
    Петров И.К. Технологические измерения и приборы пищевой промышленности: Учебник, 2-е изд.-М:Агропромиздат, 1985, 344 с.
    
13. 
    Поронко В.В. Технологические измерения и КИП в пищевой промышленности.-М.: Агропромиздат, 1990, -290 с.
    
14. 
    Широков Л.А. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУТП в пищевой промышленности. М.:Агропромиздат, 1986, -311с.
    
15. 
    Мансуров Х.М. Автоматика ва ишлаб чиқариш процессларини автоматлаштириш. Т. «Ўқитувчи». 1987.