51-mavzu. Gravitatsion boyitish jarayonini avtomatlashtirish
Reja.
Apparatlarni avtomatlashtirishda boshqarish masalasining qo‘yilishi. qurilmalar rostlash ob’yekti sifatida. Apparatlarni avtomatlashtirish sistemalariga misollar.
Nazorat savollari.
52-mavzu. Magnitli usulda boyitish jarayonini avtomatlashtirish.
Reja.
Reaktorlarni avtomatlashtirishda boshqarish masalasining qo‘yilishi. Reaktorlar rostlash ob’yekti sifatida. Raktorlarni avtomatlashtirish sistemalariga misollar.
Nazorat savollari.
53-mavzu. Uran ishlab chiqarish jarayonida sorbsiyalash dastgohlarini avtomatlashtirish.
Reja.
Reaktorlarni avtomatlashtirishda boshqarish masalasining qo‘yilishi. Reaktorlar rostlash ob’yekti sifatida. Raktorlarni avtomatlashtirish sistemalariga misollar.
Nazorat savollari.
54-mavzu. SCADA tizimining iyerarxiyasi.
Reja.
SCADA tizimining dasturiy vositalari, strukturasi. SCADA-sistemasining integrasiyasi va korxonani boshqarishdagi qulayliklari.
SCADA tizimlarida TJABT larni loyihalash
Zamonaviy TJABT (texnologik jarayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimi) ko’p sathli inson-mashinali boshqarish tizimidan iboratdir. Murakkab texnologik jarayonlarni ABT ning yaratilish ma‘lumotlarni to’plashning avtomatik axborot tizimlaridan va xisoblash majmualaridan foydalangan holda amalga oshiriladi, ular texnik vositalar va dasturiy ta‘minot evolyusiyasi darajasiga ko’ra doimo takomillashtirib boriladi.
SCADA (Supervizory Control And Data Acquisition-dispetcherlik boshqaruvi va ma‘lumotlarni to’plash) konsepsiyani boshqarish tizimining rivojlanishning borishi va fan-texnika taraqqiyoti natijalari bilan belgilangan. SCADA-texnologiyalarining qo’llanilishi axborotni boshqarish tizimini ishlab chiqish, to’plash, ishlov berish, uzatish, saqlash va aks ettirish masalalarini hal qilishda avtomatlashtirishning yuqori darajasiga erishishga imkon beradi.
SCADA- tizimlar taqdim etadigan inson-mashinali interfeysning (HMI/MMI) do’stonaligi, ekranda ko’rsatilayotgan axborotning to’laligi va yaqqolligi, boshqarish «richaglarining» qulayligi, aytib turishlardan va ma‘lumotnoma tizimidan foydalanishning qulayligi va hokazo-dispecherning tizim bilan o’zaro ta‘sirlashish samaradorligini oshiradi va uning boshqarishdagi kritik xatolarini nolga keltiradi.
Asosi boshqarish tizimlarini avtomatlashtirilgan ishlab chiqishdan iborat bo’lgan SCADA konsepsiyasi uzoq vaqt echib bo’lmaydigan deb hisoblab kelingan bir qator masalalarni echishga imkon berishni ta‘kidlab o’tish lozim: avtomatlashtirish bo’yicha loyixalarni ishlab tayyorlash muddatlarini va ularni ishlab chiqarishga ketadigan bevosita moliyaviy xarajatlarini qisqartirish.
Ayni paytda SCADA murakkab dinamik tizimlarini (jarayonlarni) avtomatlashtirilgan boshqarishning asosiy va eng istiqbolli usuli hisoblanadi.
SCADA tizimlari asosida texnologik jarayonlarni boshqarish ilg’or g’arb mamlakatlarida 80-yillarda boshlandi. Qo’llanish soxasi elektro va suv ta‘minoti kimyo, neftekimyo va neftni qayta ishlash sanoati, temir yo’l transporti, neft va gaz transporti va hokazo.
Rossiyada texnologik jarayoni dispetcherlik personalining tajribasiga tayanar edi. SHuning uchun SCADA tizimlar asosida boshqarishga o’tish biroz qiyinroq amalga oshirila boshladi. Rossiyada yangi axborot texnologiyalarini, SCADA tizimlari ana shunday texnologiyalar sirasiga kiradi, o’zlashtirish qiyinchiliklariga ulardan foydalanishdagi tajribaning yo’qligi ham, turli xil SCADA tizimlar to’g’risidagi axborotning etarli emasligi ham kiradi.
Jahonda SCADA- tizimlarni ishlab chiqish va joriy qilish bilan faol shug’ullanuvchi bir necha o’nlab kompaniyalar mavjud. Har bir SCADA tizim- bu kompaniyaning «know-now» i bo’lib, shuning uchun ham u yoki bu tizim to’g’risidagi ma‘lumotlar juda ham keng emas.
Dispetcherlik boshqaruvining zamonaviy tizimlarini joriy qilishda quyidagi
masalalarni hal etish juda katta ahamiyatga ega:
SCADA- tizimni tanlash (texnologik jarayonning talablari va o’ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqib);
kadrlar bilan ta‘minlash;
SCADA- tizimni tanlash ko’p mezonlik sharoitida qarorlar qabul qilishga o’xshash etarlicha qiyin masaladan iborat bo’lib, u axborot etishmasligi tufayli bir qator mezonlarni miqdoriy baholashning iloji yo’qligi bilan murakkablashtirilgan.
SCADA dasturiy ta‘minot negizida boshqarish tizimlarini ishlab chiqish va foydalanish bo’yicha mutaxassislarni tayyorlash turli xil firmalarning maxsus kurslarida, malaka oshirish kurslarida amalga oshiriladi. Hozirgi vaqtda bir kator texnik universitetlarning o’kuv rejalariga SCADA- tizimlarni o’rganish bilan bog’liq fanlar kiritila boshladi. Biroq SCADA- tizimlar bo’yicha maxsus adabiyot yo’q; faqat ayrim maqolalar va reklama prospektlari mavjud xolos.
Avtomatlashtirilgan nazorat va boshqarish tizimlari (NBT) ning qo’llanish sohalarining katta spektri uchun ko’pgina loyihalar 20.9-rasmda keltirilgan ularni amalga oshirishning umumlashtirilgan sxemasini ajratishga imkon beradi.
20.9-rasm. Nazorat va boshqarish tizimining umumiy sxemasi
Odatda, bular ikki sathli tizimlardir, chunki aynan ana shu sathlarda texnologik jarayonlarni bevosita boshqarish amalga oshiriladi. Har bir anik boshqarish tizimining o’ziga xos xususiyati har bir sathda foydalaniladigan dasturiy- apparatli platforma bilan belgilanadi.
Quyi sath- ob‘ekt sathi (kontrollerli)- texnologik jarayonning kechishi to’g’risida axborot to’plash uchun turli datchiklarni, elektr yuritmalarni va rostlovchi hamda boshqaruvchi ta‘sirlarni amalga oshirish uchun ijrochi mexanizmlarni o’z ichiga oladi.
Datchiklar lokal dasturlanuvchi mantiqiy kontrollerlarga (PLS- Programming Logical Contoller) axborot etkazib beradi, ular quyidagi vazifalarni bajara oladi:
texnologik jarayonning parametrlari to’g’risidagi axborotni to’plash va ishlov berish;
elektroyuritmalar va boshqa ijrochi mexanizmlarni boshqarish;
avtomatik mantiqiy boshqarish masalalarini echish va boshqalar.
Kontrollerlarda axborot dastlab ishlov berilgani va joyida qisman foydalanilgani uchun aloqa kanallarining o’tkazish qobiliyatiga bo’lgan talablar ancha pasayadi.
Hozirgi paytda turli xil texnologik jarayonlarni nazorat qilish va boshqarish tizimlarida lokal PLS sifatida mamlakatimiz ishlab chiqaruvchilarining ham, xorijiy ishlab chiqaruvchilarining ham kontrollerlari qo’llaniladi. Bozorda bir qancha o’zgaruvchidan bir necha yuz o’zgaruvchigacha ishlov berishga qodir juda ko’p o’nlab va xatto yuzlab kontroller turlari taqdim etilgan.
Kontroller sathidagi boshqarishning apparatli-dasturiy vositalariga puxtaligiga, ijrochi qurilmalarga, datchiklarga va boshqalarga ta‘sirlanish vaqti bo’yicha qat‘iy talablar qo’yiladi.
Dasturlanuvchi mantiqiy kontrollerlar har bir voqeaga belgilangan vaqt ichida ob‘ektdan kelayotgan tashqi vokealarga kafolatli tarzda javob berish kerak. SHu nuqtai nazardan kritik bo’lgan ob‘ektlar uchun real vaqt operatsion tizimli (RVOT) kontrollerlardan foydalanish tavsiya etiladi. RVOT boshqaruvidagi kontrollerlar qat‘iy real vaqt rejimida faoliyat ko’rsatadi.
Lokal kontrollerlarni ishlab chiqish, sozlash va boshqarish dasturlarini ijro etish bozorda keng takdim etilgan maxsus dasturiy ta‘minot yordamida amalga oshiriladi.
Instrumental DT ning bu sinfiga ochiq arxitekturaga ega bo’lgan ISa GRAF (Cd International France), In Conrol (Wonderware, USA), Paradym 31 (Intellution, USA) turidagi paketlar kiradi.
Lokal kontrollerlardan olingan axborot dispetcherlik punkti tarmog’iga bevosita jo’natilishi, shuningdek yuqori sath kontrollerlari orqali yo’llanishi mumkin (rasmga karang).
Qo’yilgan masalaga bog’liq holda yuqori sath kontrollerlari (konsentratorlar, intellektual yoki kommunikatsion kontrollerlar) turli xil vazifalarni bajaradi. Ularning ayrimlari quyida sanab o’tilgan:
lokal kontrollerlardan ma‘lumotlar to’plash;
ma‘lumotlarga ishlov berish, bunga masshtablashni ham kiritish mumkin;
tizimda yagona vaqtni ushlab turish;
kichik tizimlar ishini sinxronlashtirish;
tanlangan parametrlar bo’yicha arxivlar tashqil etish;
lokal kontrollerlar va yuqori sath orasida axborot almashuvi;
yuqori sath bilan aloqa buzilganda avtonom rejimda ishlash;
ma‘lumotlar uzatish kanallarini zahiralash va boshqalar.
Yuqori sath dispetcherlik punkti (DT)- o’z ichiga dastavval, dispetcher/operatorning avtomatlashtirilgan ishchi o’rindan (AIO’) iborat. SHu erning o’zida ma‘lumotlar bazasi serveri, mutaxassislar uchun ish o’rinlari (kompyuterlar) joylashtirilishi mumkin va h.k.
Ko’pincha ishchi stansiyalar sifatida IBM PC turidagi BEHM lardan foydalaniladi.
Boshqarish stansiyalari texnologik jarayon va operativ boshqarishning kechishini aks ettirish uchun mo’ljallangan. Bu masalalarni aynan ana shu SCADA- tizimlar bajaradi.
SCADA- bu maxsus dasturiy ta‘minot bo’lib, u dispetcher bilan boshqarish tizimi orasida interfeysni ta‘minlashga mo’ljallangan, shuningdek tashqi dunyo bilan kommuniatsiya qilishga mo’ljallangan.
Funksional imkoniyatlar spektri SCADA ning boshqarish tizimlaridagi rolining o’zi bilan belgilangan va deyarli barcha paketlarda amalga oshirilgan:
avtomatlashtirish tizimining DT ni real dasturlashsiz yaratishga imkon beruvchi avtomatlashtirilgan ishlov berish;
amaliy dasturlarni ijro etish vositalari;
quyi sath qurilmalaridan birlamchi axborotni to’plash;
birlamchi axborotga ishlov berish;
alarm (signalizatsiya) lar va tarixiy ma‘lumotlarni kayd qilish (ro’yxatdan o’tkazish);
axborotni keyinchalik ishlov berish sharti bilan (odatda, ma‘lumotlar bazalariga amalga oshiriladi);
axborotni mnemosxemalar, grafiklar va shu kabilar ko’rinishida vizuallashtirish;
amaliy tizimning «yagona butun» («recipe» yoki «qurilmalar») sifatida ko’rib chiqiladigan parametrlar to’plash bilan ishlash imkoniyati.
Boshqarish sisitemalarining umumlashtirilgan tuzilmasini qarab chiqishda yana bir tushunchani- Micro SCADA tushunchasini kiritish lozim. Micro- SCADA bu yuqori sathdagi SCADA- tizimlarga xos bo’lgan standart (bazaviy) vazifalarni amalga oshiruvchi tizimlardir, lekin ular ma‘lum bir sohadagi (tor ixtisoslikdagi) avtomatlashtirish masalalarini hal qilishga mo’ljallangan. Ularga qarama- qarshi o’laroq yuqori sathdagi SCADA- tizimlar universal hisoblanadi.
Boshqarish tizimining barcha komponentlari bir- birlari bilan aloqa kanallari orqali bog’langan. SCADA- tizimlarning lokal kontrollerlar, yuqori sath kontrollerlari, ofis va sanoat tarmoqlari bilan o’zaro aloqasini ta‘minlash kommunikatsion DT ga yuklatilgan. Bu dasturiy ta‘minlashning etarlicha keng sinfi bo’lib, uni aniq bir boshqarish tizimi uchun tanlash ko’pgina omillar bilan, shu jumladan qo’llanilayotgan kontrollerlarning turi bilan ham, foydalanilayotgan SCADA tizim bilan ham belgilanadi.
Boshqarish tizimlarining kiritish-chiqarish qurilmalaridan uzluksiz kelayotgan axborotning katta hajmi bunday tizimlarda ma‘lumotlar bazasi (MB) mavjudligini oldindan belgilab qo’yadi. Ma‘lumotlar bazasining asosiy vazifasi- barcha sathdagi foydalanuvchini talab qilinayotgan axborot bilan ta‘minlashdan iborat. Ammo ABT ning yuqori sathlarida bu masala an‘anaviy MB bilan hal etilgan bo’lsa, buni TJABT to’g’risida aytib bo’lmaydi. YAqin vaqtgacha real vaqtdagi axborotni kayd etish intellektual kontrollerlarning va SCADA- tizimlarning dasturiy ta‘minoti negizida hal qilinar edi. Keyingi paytlarda MB da axborotni yuqori tezlikda saqlashning yangi imkoniyatlari paydo bo’ladi.
Internetning tez rivojlanishi SCADA dasturiy mahsulotini ishlab chiqaruvchilarining diqqatini o’ziga tortdi. Internet- texnologiyalarni texnologik jarayonlarni boshqarish tizimlarida qo’llanish mumkinmi? Agar mumkin bo’lsa, u xolda ishlab chiquvchi-kompaniyalar hozirgi paytda qanday echimlarni taklif etishmoqda?
Nazorat qilish va boshqarish tizimini yaratish uchun maxsuslashtirilgan amaliy- dasturiy ta‘minot (ADT)ni ishlab chiqishga kirishilar ekan, tizimli integrator yoki chetni foydalanuvchi odatda quyidagi yo’llardan birini tanlaydi:
«An‘anaviy» vositalardan foydalangan holda dasturlash (dasturlashning an‘anaviy tillari, tartibga solishning standart vositalari va h.k.);
Mavjud, tayyor- COTS (Commercial of the shelf) dan instrumental muammoli-yo’naltirilgan vositalardan foydalanish.
SCADA sinfining dasturiy mahsulotlari jahon bozorida keng tarqalgan. Bular o’nlab SCADA- tizimlar bo’lib, ularning ko’pchiligi O’zbekistonda ham yo’llanilmoqda. Ulardan eng mashhurlari quyida keltirilgan:
In Touch (Wonderware)- AQSH;
Sitect (CI Technologi)- Avstraliya;
FIX (Intelection)- AQSH;
Genesis (Iconics Co)- AQSH;
Factory Link (United States Data Co)- AQSH;
Real Flex (BJ Software Systems)- AQSH;
Sitex (Jade Software)- Buyuk Britaniya;
Trace Mode (Ad Astra)- Rossiya;
Cimplicity (GE Fanuc)- AQSH;
SARGON (NTV- Avtomatika)- Rossiya.
Rossiya bozorida SCADA mahsulotlarining bunday xilma- xilligida tabiiyki tanlash to’g’risidagi masala paydo bo’ladi. SCADA- tizimni tanlash ko’p mezonlilik sharoitida optimal echim izlashga o’xshash etarlicha qiyin masaladir.
NAZORAT SAVOLLARI
1. Dasturlanadigan kontrollerning asosiy vazifasi va funksiyalari.
2. Dasturlanadigan kontrollerlar qanday begilari bo’yicha sinflanadi?
3. SHaxsiy kompyuter bazasidgi kontrollerlar o’zida nimani aks ettiradi? Lokal
dasturlanadigan kontrollerlarning qanday asosiy tavsiflari bor?
4. Kontrollerlarning tarmoq komplesi qanday asosiy uzellardan tashqil topgan.
5. Taqsimlangan to’liqmas shtabli boshqarish tizimi nima?
6. Dasturiy- texnik kompleks qanday funksional elementlardan tashqil topgan.
7. Dasturiy- texnik kompleks arxitekturasi.
8. Injenerlik stansiyasi o’zida nimani aks ettiradi?
9. Kommunikatsion server nima va uning funksiyalari?
10. Sanoat tarmog’ining asosiy funsiyalari va vazifalari?
11. O’zaro bog’lanishli ochiq tizimlar modeli (OSI modeli) haqida tushuncha
12. Ijro qurimalar va datchiklar (AS interfeys) interfeysining asosiy funksiyalari.
13. HART protokolning asosiy texnik parametrlarini va tuzilish sxemasining
sanab o’ting.
14. PROFIBUS sanoat tarmog’i tarkibiy vazifasi.
15. EtherNet sanoat tarmog’i asosiy vasifasi va funksiyasining bajarilishi
16. SCADA- tizimi sinflanishi va tizimi umumiy sxemasi
17. SCADA- tizimni baholash mezoni.
|
