Kev tswj hwm lub tshuab ua haujlwm: qib, cuab yeej, nta thiab kev siv

2024 Tus sau: Howard Calhoun | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 10:28

Automation of control systems (ACS) yog cov ntaub ntawv xov xwm uas tau tsim los rau kev siv cov txheej txheem tswj hwm. Nws yuav tsum raug sau tseg tias qhov kev taw qhia ntawm cov cuab yeej technology no yuav tsum tau ua kom ncaj ncees los ntawm kev xav thiab kev lag luam. Feem ntau, kev teeb tsa ntawm cov kab ke no ua rau nws tuaj yeem txo tus naj npawb ntawm cov neeg ua haujlwm, nce kev tswj hwm, thiab txhim kho qhov chaw zoo.

Requirements for ACS

Muaj qee qhov yuav tsum tau ua rau lub tshuab hluav taws xob tswj hwm.

Ua ntej, nws tseem ceeb heev uas txhua lub ntsiab lus tuaj yeem txuas rau ib leeg, thiab tseem muaj kev sib txuas nrog lub tshuab hluav taws xob uas txuas nrog lub tshuab hluav taws xob tswj. Tsis tas li ntawd, nws tseem ceeb heev ntawm no uas lub kaw lus muaj peev xwm nthuav dav, kev loj hlob thiab kev hloov kho tshiab. Qhov no yog ua tiav nrog kev cia siab tias yav tom ntej kev lag luam yuav txhim kho thiab yuav xav tau kev tsim kho tshiab ntxiv.

Thib ob, tab sis tsis tsawg, kev tswj hwm automation systemyuav tsum muaj kev ntseeg txaus. Hauv lwm lo lus, nws yuav tsum yog 100% ruaj ntseg thaum ua haujlwm nrog cov txheej txheem pib. Lwm qhov kev xav tau tseem ceeb yog adaptability. Lub kaw lus yuav tsum tau teeb tsa hauv txoj hauv kev uas nws tuaj yeem hloov pauv ntawm lub ntsej muag ntawm kev hloov pauv. Txawm li cas los xij, nws yuav tsum tau hais ntawm no tias qhov ntau ntawm cov kev hloov pauv tau tham ua ntej, ua ntej kev teeb tsa ntawm kev tswj hwm lub tshuab hluav taws xob, thiab yog li ntawd cov kev txwv ntawm kev hloov pauv tau nkag mus rau hauv qhov system ua ntej.

Lub kaw lus tswj automation yuav tsum muaj peev xwm tswj tau nws txoj haujlwm. Tsis tas li ntawd, nws yog ib qho tseem ceeb heev uas thaum muaj qhov ua tsis tau zoo, lub kaw lus tuaj yeem kuaj xyuas thiab qhia qhov chaw, hom thiab ua rau muaj teeb meem tshwj xeeb. Qhov tseem ceeb kawg uas yuav tsum tau muaj rau kev tswj hwm qhov system yog kev tiv thaiv cov neeg ua haujlwm tsis raug. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev huam yuaj los yog txhob txwm hloov nyob rau hauv cov kev txwv uas yuav ua tau kom cov khoom mus rau ib tug tseem ceeb lub xeev, cov tswj system yuav tsum tau kev tiv thaiv. Txoj cai no tseem siv tau yog tias cov ntaub ntawv tau xau qhov chaw.

Parts of ACS. Muaj nuj nqi

Tam sim no, txhua yam ntaub ntawv, suav nrog kev tswj hwm kev lag luam automation, tuaj yeem muab faib ua ob yam. Thawj yog ua haujlwm, qhov thib ob yog muab. Thawj feem yog lub luag haujlwm rau nam ntawm kev nqis tes ua uas txhua tus neeg tau tsim. Kev sib xyaw ua ke ntawm cov haujlwm ntawm tus kheej no tsim ib feem ua haujlwm ntawm tag nrho cov txheej txheem.

Tom ntej no, koj yuav tsum tau ua tib zoo saib xyuas qhov tseeb tias txhua qhov kev tswj hwm lub cev yuav tsum uacov kauj ruam hauv qab no:

• nws yuav tsum sau, txheej txheem thiab txheeb xyuas txhua yam ntaub ntawv ntsig txog lub xeev ntawm cov khoom;
• lub kaw lus yuav tsum tuaj yeem tsim txoj hauv kev tswj hwm thaum xav tau;
• Lub kaw lus tswj tsis siv neeg kuj tseem tuaj yeem hloov pauv kev tswj hwm rau cov thawj coj, nrog rau cov ntaub ntawv xa mus rau tus neeg teb xov tooj rau kev tswj hwm;
• kev nqis tes ua thiab kev tswj hwm ntawm cov kev tswj hwm tsim los kuj yog nrog kev tswj hwm.

Muab ib feem ntawm kev tswj hwm qhov system. Cov ntaub ntawv part

Qhov thib ob loj yog muab. Nws yog qhov nyuaj me ntsis, thiab nws tau muab faib ua ntau pawg me me, uas suav nrog cov ntu hauv qab no:

• program-mathematical;
• xov xwm;
• technical;
• txheej txheem thiab koom haum;
• lus;
• neeg.

Kev ua haujlwm ntawm kev tswj hwm kev lag luam automation system, lossis nws qhov kev txhawb nqa, yog raws li qhov tseeb tias nws sau cov ntaub ntawv tiav ntawm cov khoom. Raws li cov ntaub ntawv tau txais, uas suav nrog cov ntaub ntawv ntawm encoding, chaw nyob, cov ntaub ntawv hom, thiab lwm yam, ACS yuav ua haujlwm. Koj yuav tsum nkag siab tias ntau cov ntaub ntawv xav tau qhov chaw cia. Vim li no, tag nrho cov ntaub ntawv tau txais yog sau rau hauv cov ntaub ntawv loj, uas tau muab khaws cia rau hauv tshuab xov xwm.

Nws yog ib qho tseem ceeb kom nkag siab ntawm no uas khaws txhua cov ntaub ntawv txij thaum pib ua haujlwm rau hnub noUa tsis tau vim muaj ntau dhau lawm. Yog li ntawd, tag nrho cov ntaub ntawv khaws cia yog overwritten nyob rau hauv xov xwm nrog ib tug tej zaus, uas yog tsim nyog rau kev ua hauj lwm ib txwm ntawm cov khoom. Tsis tas li ntawd, txhua qhov txheej txheem automation system muaj qee yam ntawm cov ntaub ntawv khaws cia. Nws yog npaj kom muaj peev xwm rov qab tau cov ntaub ntawv poob yog tias ib qho cuab yeej ua tsis tiav.

Mathematical part

Nws yuav tsum raug sau tseg tam sim ntawd tias nws yog qhov tseem ceeb tshaj plaws hauv kev tswj hwm niaj hnub no. Cov software ib feem ntawm hom no suav nrog cov software uas ua txhua yam haujlwm uas tau muab rau lub kaw lus, thiab tseem ua kom muaj kev ua haujlwm zoo ntawm tag nrho cov txheej txheem kev siv hauv kev lag luam no. Qhov kev ua lej yog tag nrho ntawm tag nrho cov qauv lej, qauv, algorithms siv hauv kev ua haujlwm ntawm cov ntaub ntawv system.

Lub software ntawm cov txheej txheem automation tswj qhov system yuav tsum ua kom txaus siab rau txhua txoj haujlwm uas yuav tsum tau ua los ntawm cov khoom siv automation. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov ntawm no tias tag nrho cov haujlwm no yog siv los ntawm cov cuab yeej suav. Muaj ntau ntau yam khoom tshwj xeeb uas software ib feem ntawm ACS yuav tsum txaus siab:

1. Functional sufficiency. Ntawd yog, qhov system yuav tsum ua kom tiav.
2. Nws yog ib qho tseem ceeb uas lub kaw lus tsis yog tsuas yog txhim khu kev qha, tab sis kuj muaj cov cuab yeejkho tus kheej, nrog rau txiav txim qhov ua rau kev tawg.
3. Lub kaw lus yuav tsum hloov mus rau qhov hloov pauv ntawm qhov khoom.
4. Nws yuav tsum hloov pauv yog tias tsim nyog.
5. Modularity ntawm kev tsim kho, nrog rau kev siv yooj yim, kuj yog cov khoom tseem ceeb ntawm lub cev.

Technical section

Txhua yam yooj yim heev ntawm no. Cov kev txhawb nqa muaj xws li muaj tag nrho cov kev txhais tau tias tsim nyog los xyuas kom meej lub siab tshaj plaws functionality ntawm lub automated tswj system. Tshooj lus no feem ntau cuam tshuam los ntawm kev tsim kho tshuab computer thiab tshuab computer. Ua tsaug rau txoj kev loj hlob ntawm ob qhov chaw no, ntau yam kev ntsuas ntsuas tau dav dua, thiab los ntawm lawv tus kheej lawv tuaj yeem daws teeb meem ntau dua.

Tam sim no, cov tshuab thiab cov txheej txheem kev siv tshuab thiab tswj tau muab faib ua ob pawg loj. Thawj pab pawg yog txhais tau tias kev sib txuas lus, thiab qhov thib ob yog txhais tau tias ntawm lub koom haum thev naus laus zis.

Ntawm no nws yuav tsum nkag siab tias cov txheej txheem kev siv tshuab hluav taws xob siv tau nyob rau txhua theem ntawm kev ua haujlwm ntawm kev tswj hwm lub tshuab hluav taws xob, los ntawm kev kho qhov tsis haum rau lawv qhov chaw cia, thiab nrog rau lawv cov kev pab nws muaj peev xwm txuas cov tag nrho tswj system rau hauv ib lub network. Yog hais tias peb tham nyias txog kev sib txuas lus, ces lawv, ua ntej ntawm tag nrho cov, ua lub luag hauj lwm ntawm transmitters ntawm cov ntaub ntawv los ntawm ib tug mus rau lwm lub. Qee qhov tsis tshua muaj, lawv ua haujlwm ua ke nrog computers. Lub koom haum thev naus laus zis yog cov cuab yeej tso caiua haujlwm ntau yam nrog cov ntaub ntawv yav dhau los.

Ib txoj cai tseem ceeb tshaj plaws yog tias txhua txoj kev txhais tau tias ntawm kev tswj hwm lub tshuab hluav taws xob, thaum muaj kev puas tsuaj, yuav tsum tau hloov nrog ib qho zoo sib xws yam tsis muaj teeb meem, tsis tas yuav rov kho dua.

Txoj kev thiab kev koom ua ke ntawm qhov system

Tsim kom muaj kev tswj hwm lub tshuab hluav taws xob txhais tau tias muaj cov ntu xws li txheej txheem thiab kev koom ua ke. Cov ceg ntawm kev tswj hwm lub tshuab no yog cov txheej txheem, cov cuab yeej thiab qee cov ntaub ntawv tshwj xeeb uas tsim cov txheej txheem kev khiav hauj lwm tsis yog rau lub system nws tus kheej, tab sis kuj rau cov neeg ua haujlwm uas tswj hwm nws. Tsis tas li ntawd, kuj tseem muaj cov ntaub ntawv uas ua kom cov txheej txheem rau kev ua haujlwm ntawm cov neeg ua haujlwm thaum muaj kev cuam tshuam nrog ib leeg. Qhov no kuj suav nrog qee txoj hauv kev, vim tias cov neeg ua haujlwm raug cob qhia los ua haujlwm nrog cov ntaub ntawv tshwj xeeb. Hauv lwm lo lus, qhov no yog ntu uas cuam tshuam tsis tsuas yog lub system nws tus kheej, tab sis kuj yog tib neeg qhov tseem ceeb.

Lub hom phiaj tseem ceeb ntawm ntu no yog ua kom lub kaw lus ua haujlwm zoo thiab tso cai rau kev tsim kho ntxiv yog tias tsim nyog. Nws tuaj yeem hais ntxiv tias tshooj no muaj cov lus qhia uas cuam tshuam txog cov neeg ua haujlwm yuav tsum tau ua thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm ACS txhawm rau tswj nws txoj haujlwm zoo. Nws tseem khaws cov ntaub ntawv uas nqa cov ntaub ntawv hais txog qhov yuav tsum tau ua yog tias lub kaw lus nkag mus rau hauv hom xwm txheej ceev lossis tsuas yog tsis ua haujlwm raws li nws yuav tsum tau ua.

Linguistics

Ntu kawg ntawm kev txhawb nqa ntawm ACS yog lus. Lawm, qhov system no yog ib hom lus teev. Qhov no suav nrog cov lus ntawm kev sib txuas lus ntawm cov neeg ua haujlwm uas pabcuam kev tswj hwm kev tsim khoom automation system, nrog rau nws cov neeg siv nrog xws li qhov chaw ntawm lub system nws tus kheej li technical, informational, thiab program-mathematical. Kuj tseem muaj cov ntawv sau tseg ntawm tag nrho cov ntsiab lus thiab cov ntsiab lus siv los ntawm ACS thaum nws ua haujlwm.

Thaum lub sijhawm ua haujlwm, nws tseem ceeb heev uas cov neeg ua haujlwm tuaj yeem sib txuas lus nrog kev tswj hwm raws sijhawm thiab yooj yim. Nws yog vim kev txhawb nqa lus hais tias qhov kev xav tau yooj yim, tsis meej thiab ruaj khov ntawm qhov kev sib txuas lus no tiav. Nws tsuas yog tsim nyog los ntxiv tias ntawm no nws yog qhov tsim nyog kom muaj cov txheej txheem thev naus laus zis uas yuav kho qhov yuam kev, yog tias muaj, thaum muaj kev sib txuas lus ntawm tus neeg siv thiab lub tshuab automation. Txog niaj hnub no, muaj ob txoj hauv kev los ua haujlwm nrog ACS.

Thawj txoj hauv kev uas cov txheej txheem tswj kev tswj hwm automation yog kev teeb tsa thiab siv tshuab computer. Cov cuab yeej no tsuas yog siv los ua kom yooj yim rau qee qhov haujlwm uas tshwm sim thaum ua haujlwm nrog cov ntaub ntawv. Txog rau tam sim no, txoj kev no suav hais tias tsis muaj txiaj ntsig, vim nws tsis tso cai rau koj los qhib lub peev xwm ntawm qib tam sim no ntawm computer technology.

Txoj kev thib ob yog qhov sib txawv ntawm thawj zaug thiab nyob rau hauv qhov tseeb tias lub tuam txhab tsim kev tswj hwm kev sib koom ua ke automation systemkhoom. Nyob rau hauv rooj plaub no, tsis tsuas yog kev tswj cov ntaub ntawv raug xa mus rau tus kws tshaj lij, tab sis kuj tseem muaj cov ntaub ntawv, cov kws tshaj lij, cov cuab yeej sib txuas lus, nrog rau ntau yam haujlwm.

Qib qis thiab nruab nrab ntawm ACS

Txhua tus txheej txheem tswj hwm hnub no tuaj yeem muab faib ua ob peb theem. Automation ntawm kev tswj hwm tam sim no muaj peb theem.

Qib qis yog cov sensors, nrog rau ntsuas cov cuab yeej uas tswj cov yam ntxwv tswj. Tsis tas li ntawd, qhov no kuj suav nrog cov actuators, uas tus nqi ntawm cov yam ntxwv nyob ntawm. Nyob rau theem no, tsuas yog kev tswj tsawg kawg nkaus yog nqa tawm, uas muaj nyob rau hauv kev sib piv cov teeb liab los ntawm lub sensor nrog lub tswv yim ntawm cov khoom tswj. Kuj tseem muaj kev sib pauv ntawm cov teeb liab tsim los ntawm cov khoom siv no nrog cov actuators.

Qib nruab nrab tom ntej yog kev tswj cov khoom siv. Hauv lwm lo lus, programmable logic controllers nyob rau ntawm cov kauj ruam tswj no. Cov PLCs no muaj peev xwm tau txais cov teeb liab los ntawm cov khoom siv ntsuas thiab los ntawm cov sensors uas saib xyuas lub xeev ntawm cov txheej txheem. Raws li cov ntaub ntawv tau txais, nrog rau cov ntaub ntawv uas tau teeb tsa los ntawm tus neeg siv, PLC tsim cov teeb liab tswj tau xa mus rau tus actuator nrog cov lus qhia meej.

Top level

Kev tswj hwm kev tswj hwm hauv kev siv tshuab kuj muaj qhov thib peb, siab duaqib. Cov cuab yeej zoo li no yog tus neeg teb xov tooj thiab xa cov chaw nres tsheb, cov khoom siv network, cov servers muaj. Nws yog nyob rau theem no uas tag nrho kev tswj hwm ntawm kev ua haujlwm thev naus laus zis ntawm qhov chaw yog siv los ntawm tus neeg. Tsis tas li ntawd, kev sib txuas lus nrog ob qib dhau los kuj tau muab rau ntawm no, uas tso cai rau koj kom ua tiav cov ntaub ntawv tsim nyog.

Nyob rau theem no, HMI, SCADA yog siv. Thawj yog tib neeg-tshuab interface, nrog kev pab los ntawm cov neeg xa khoom tuaj yeem saib xyuas cov kev ua haujlwm thev naus laus zis ntawm qhov chaw. Qhov no suav nrog ntau yam saib lossis cov duab nraaj, uas feem ntau tau teeb tsa rau ntawm cov khoom siv automation thiab tsuas yog npaj los tso saib cov ntaub ntawv hais txog cov khoom thiab cov kev ua tiav ntawm cov txheej txheem. Txhawm rau tswj cov khoom siv automation thiab kev tswj hwm, muaj SCADA system, uas txhais tau hais tias muaj kev tswj xyuas kev tswj xyuas thiab kev muaj peev xwm sau cov ntaub ntawv. Hauv cov ntsiab lus yooj yim, lub network no tso cai rau koj los nruab software uas tuaj yeem teeb tsa thiab teeb tsa ntawm cov neeg xa xov 'cov khoos phis tawj.

Tag nrho cov ntaub ntawv tseem ceeb tshaj plaws uas PLC sau rau hauv nruab nrab yog sau, khaws cia thiab pom pom siv qhov system no. Lub hauv paus ntawm automation yog qhov tseeb ntawm no, txij li SCADA muaj peev xwm tsis tsuas yog tau txais cov ntaub ntawv, tab sis kuj los sib piv nrog tus neeg teb xov tooj nkag. Yog tias muaj qhov sib txawv ntawm ib qho kev ntsuas los ntawm tus nqi teeb tsa, lub kaw lus ceeb toom rau tus neeg siv txog qhov no los ntawm kev ceeb toom. Ib txhiasystems muaj peev xwm tsis tsuas yog tswj, tab sis kuj yuav cia li hloov tej yam tseem ceeb nyob rau hauv thiaj li yuav rov qab tau ib tug nqi uas tau mus dhau lub tsim txwv.

Automation tools

Lub kaw lus ntawm automation ntawm kev tswj cov neeg ua haujlwm, cov txheej txheem thev naus laus zis tau ua tiav ntawm tus nqi ntawm kev siv tshuab hluav taws xob, lossis TCA. Hauv lwm lo lus, cov no yog cov khoom siv uas tuaj yeem yog cov cuab yeej siv hauv lawv tus kheej thiab ua txhua yam haujlwm, lossis yog ib feem ntawm hardware-software complex.

Feem ntau, TCA yog lub hauv paus ntawm lub tshuab automation. Qhov no suav nrog txhua yam khoom siv uas ntes, txheej txheem, xa cov ntaub ntawv. Nrog kev pab los ntawm cov cuab yeej zoo li no, nws muaj peev xwm tswj tau, kho thiab saib xyuas qhov kev ua haujlwm ntawm cov txheej txheem ntau lawm. Muaj TCAs uas tswj qee qhov ntsuas. Cov no tuaj yeem yog siab, kub, qib sensors, capacitive sensors, laser sensors, thiab lwm yam. Tom ntej no yog cov ntaub ntawv TSAs, lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm kev hloov pauv cov ntaub ntawv tau txais los ntawm cov sensors. Hauv lwm lo lus, nws yog qhov txuas ntawm qib qis thiab cov cuab yeej tswj qib siab dua.

Cov cuab yeej tswj tau muaj peev xwm ua tiav lossis ib nrab tso tseg cov txheej txheem tsim khoom kom txog thaum qhov ua rau nres raug tshem tawm. Tsis tas li ntawd, qee qhov kev tshaj lij tuaj yeem ua lawv tus kheej daws teeb meem. Hauv qhov no, lawv xa mus rau kev tswj hwm tus kheej thiab kev tswj hwm.