1 Курстың мақсаты мен талаптары

1.1 Курстың мақсаты металлургияда автоматтандырылған жүйені қолдану және тұрғызу принціптері арқылы теориялық және практикалық мәліметтерді оқу.

1.2. Курсты оқу талаптарына басқарудың негізгі принціптерінен, автоматтандырылған жүйе бөлшектерінен, автоматты реттеу теориясы негіздерінен, реттеу есептеу негізі, автоматтандырудың типтік жүйесін, , басқарудың негізгі бойынша студенттерде білім қалыптастыру болып табылады. металлургияда

2 Жұмыс бағдарламасы

2.1 Автоматты басқарудың принціпі мен анықтамалары, негізгі түсініктері. Басқару туралы түсінік Адам іс-әрекетінің ажырамас бөлігі тәріздес. Негізгі анықтамалар: басқару, басқару нысаны, кірістік, шығыстық және басқарылатын айнымалылар, басқарушы және ауытқу әсерлері. Кіріс және шығыс айнымалылары көрсетілген басқарушы нысанның құрылымдық көрінісі. Автоматтандырудың қойылған талаптарына байланысты басқару нысаны көп мәнді болып келеді. Металлургиядан мысалдар. Автоматтандырылған, автоматы және қолмен басқару. Реттеу талабы, ортақ басқару талабының меншік жағдайы тәріздес. Басқарудың негізгі принціптері: қатаң басқару принціпі, компенсациялау принціпі және кері байланыс принціпі, олардың кемшілігі мен айырмашылығы.

Атоматты реттеу жүйесінің түрлері мен бөлшектері. Жұмысшы бөлігінің және орындау механизімінің, өлшегіш түрлендіргіштің, мән берудің, салыстыру құрылғысының, реттегіштің негізгі бөлшектерін белгілеу. Реттеудің тұйық жүйесінің жалпы құрылымы және осы бөлшектердің ара қатынасы. Автоматт

ы реттеу жүйесінің классификатциясы: бақылау және бағдарламалы реттеуді орнықтыру жүйесі; көпөлшемді және бір өлшемді; импульсты және үздіксіз; сандық және аналогтық; сызықтық емес және сызықты; электірлі; пневматикалық, гидравликалық, аралас және басқалары.

Автоматты реттеудің мақсаты. Жүйеде белгінің шектеулігі және нысанның инерттілігі осы мақсатқа жетудің негізгі қарсыласы тәріздес. Реттеу заңы немесе реттегіш. Реттеу заңдары: пропорционалдық (П), интегралды пропорционалдық (ИП), релейлі (Р). Олардың кемшілігі мен артықшылығы. Тұрақтылық проблемасы. Тұрақтылық анықтамасы. Реттеу сапасының түсінігі басқарылатын айнымалы өзінің идеалды мәнінен ауытқу шегі тәріздес. Реттеудің көрсеткіштік сапасы: статикалық қателік, динамикалық қателік, реттеу уақыты.

2.2 Автоматты реттеудің сызықты жүйесінің математикалық әдіспен сипатталуы, реттеу сапасының тұрақтылық анализінің аспабы ретінде. Динамика және статиканың теңдеулері. Байланыс буындарының сипаттамаларының сызықтылығы. Автоматы реттеу жүйе бөлшектерінің дифериенциалдық теңдеуі. Динамикалық жүйелерді зерттеу және есепті шешу үшін беріліс фунциялары және Лаплас түрленуін қолданылады. Өтпелі функция мен өсу экспонентасы уақыт аумағындағы жүйені зерттеу жабдығы ретінде. Динамикалық жүйенің амплитудалы жиілікті сипаттамасының (АЖС) түсінігі. Жиілік сипаттамаларының түрі. Беріліс функциясы бойынша АЖС алу. АЖС-ның графикалық сызбасы.

Олардың түрлену ережесі және құрылымды сызбасы: паралельді жалғағну, тізбекті жалғану, кері байланысқа эквивалентті беріліс функцияларын анықтайды. Типті динамикалық буындарға: пропорциональді, апериотты, интегралдаушы, екінші реттік буын және кешігу буыны жатады. Бұл буындардың сипаттамасы.

2.3 Автоматты реттеу жүйесі (АРЖ).

Металлургияда АРЖ-ін синтездеу әдісі: реттеу жүйесінің құрылымын тұрғызу, басқару нысанының сипаттамасын алу, реттегішті таңдау, жүйені зерттеу. Басқару нысанының индентификатциясы, кейбір аналитикалық сипаттамалармен берілген нақты нысанның ұқсас көрінісі. Бақылау және аналитикалық әдістер. Бақылау әдісінің сатылары: қисық үдеуді салу, беріліс функциясының түрін белгілеу, осы функцияның өлшемдерін анықтау. Жанасу әдісі: кешігу буыны және апериотты буындардың тізбекті байланысы түріндегі нысанды сипаттайтын қарапайым графикалық әдіс. Симоюдің аудандық тәсілі көліктік кешігу буыны екінші ретті тізбекті қосылыс сипатындағы буынның күрделірек түрі үшін.

АРЖ-нің тұрақтылық шарты. Наиквис орнықтылық критериінің жиілігімен П және ПИ реттегіштерінің жуықтатылған есебі. Оқшау жүйенің өтпелі функциясы бойынша реттеудің көрсеткіштік саласын графикалық анықтау. Реттеу жүйесін синтездеудің негізгі сатылары.

Басқару және реттеудің басқа алгоритімдері. Реттеудің ПИД заңын қолдану. Логарифмді жиілікті сипаттаманың әдісі. Кеңістікті сипаттағы әдістер. Ұйытқу және нысананың динамикасын компенсациялау әдісі. Басқарудың сызықты емес алгоритімін қолдану.

2.4 Автоматтандыру және бақылау жүйелерінің түрлендіргіш өлшеуіштері.

Өлшеу туралы түсінік, өлшеу түрлендіргіштер мен өлшеу аспаптардың өлшеу қателіктері. Алғашқы және беруші аналогты сандық түрлендіргіш өлшеуіштер. Бірінші текті температураны түрлендіргіштердің жұмыс істеу принціпі: термоэлектірлі термометрлер (термобуландырғыштар), кедергінің термометрлері, шағылудың пирометрлері, кеңею термометрлері, биметалды термометрлер, олардың қолданылу аймағы. Бірінші текті қысымды түрлендіргіш өлшеуіштер, сұйықты, деформацияланған және электрлі манометрлер. Сұйықтың және сеппелі материалдар деңгейіндегі бірінші текті түрлендіргіш өлшеуіштер: қалқымалы, гидростатикалық, электрлі және радиоизотропты. Заттың шығынын түрлендіруші бірінші текті өлшеуіштер: қысымның ауыспалы түсуі, ауыспалы деңгейлі, электромагнитті және ультрадыбысты. Сеппелі материалдар шығынын түрлендірушілер: конвейірлі өлшеуіштер, ленталы салмақ өлшеуіштер және бункерлі дозалаушы құрылғылар. Заттардың физика-химиялық өлшемдерін автоматты түрде өлшеу. Тығыздықтың өлшемі. рН-тың мәнін өлшеу принціпі. Заттың құрамын өлшеу. Тасымалдаушы өлшеуіш түрлендіргіштердің жасалу принціпі.

2.5 Металлургиядағы автоматтандыру жүйесінің техникалық жабдықтары. Ақпаратты бейнелеуші құрылғылардың тағайындалуы. Информацияны бейнелеуші сандық және аналогтық құрылғылар, олардың құрамы, кемшіліктері мен артықшылықтары. Көпір және электірлі потенциометрдің жұмысы. Автоматты реттеуіштер. Аналогты реттеуіштер. Сандық электірлі реттеуіштер (бағдарламаланатын логикалық бақылаулар (БЛБ)). Сандық реттеуіштердің артықшылығы. Сандық реттеуіштердің жұмыс істеу принціпі және құрамы. Басқарудың автоматтандырылған жүйесінде (БАЖ) БЛБ жасау. Реттеу бөлімшелерін және орындаушы механизімдерін тағайындау. Орындаушы механизімдерінің түрлері: электірлі, гидравликалық және пневматикалық, олардың жұмыс істеу принціпі, кемшілігі мен артықшылықтары.

2.6 Функционалдық сұлбада автоматтандыру жабдықтарын бейнелеу. Технологиялық үрдістерді автоматтандырудың функционалды сұлбасын тағайындалуы. Орны бойынша орналасқан аспаптар және өлшеуіш түрлендіргіштердің, қорғанда орналасқан аспаптардың орындаушы механизімінің функционалды сұлбадағы графикалық шартты белгілері. Аспаптардың әріптік шартты белгілері: бірінші, екінші және одан кейінгі әріптердің мағынасы. Жіберуші, қосушы, аспаптарды тіркеуші және көрсетуші реттеуіштердің қысым, температура және басқа өлшемдерін түрлендіргіштің белгілену мысалы. Қорғандардың, басқару нысандарының суреті, функционалды сұлбадағы өзара байланысқан аспаптардың (бақылау және реттеу жүйесі) суреті. Элементтер тізбегі, аспаптардың позициалы белгіленуі және байланыстырушы сызықтар.

2.7 Металлургиядағы автоматты реттеудің типтік жүйелері және БАЖ.

Металлургиялық үрдістерді автоматтандыру жүйесін иерархиялық негізімен құрылуы. ТПБАЖ құрылу негіздері: ТПБАЖ арналуы, бағдарламалық және басқару функциялары. ТП БАЖ техникалық бұйымдар комплексінің (ТБК) құрамы. ТБК иерархиялық бөлімдері: өлшнгіш түрлендіргіштер және орындаушы механизмдер, санды микропроцессорлық бақылаушылар, автоматтандырылыған операторлардың жұмыс орындары. Жұмыс және оны құру ерекшеліктері, олардың функциялары. Өзгермелі металлургиялық үрдістермен агрегаттар (түрлі реттеу жүйесі) және олардың арналуының қол жеткізерлік автоматты реттеу жүйесі. Реттелетін айнымалыларды, датчиктердің орналасу орнын, реттеу жүйесінің орындаушы бөлімін таңдау. Каскадты реттеу жүйесі және олардың қолданылуы. Пирометаллургиялық үрдістермен олардың құрамын түрлі реттеу жүйесі. Гидрометаллургиядағы түрлі жүйелер және олардың құрамы.