Технологиялық параметрлерді автоматты бақылау жүйелері
1. Автоматты бақылау жүйелерінің жіктелуі
Технологиялық параметрлерді автоматты бақылау деп басқарушы әсерді анықтайтын оқиғаларды табу мақсатымен объекті мен сыртқы жағдайлардың күйі туралы ақпаратты автоматты түрде алуды және өңдеуді айтады.
Автоматты бақылаудың атқару құрылғыларының орналасу орнына қарай бақылау былай бөлінеді: жергілікті автоматты бақылау, яғни өткізгіштік қабілеті екі ершік өтпелерінің осьтарының бойындағы бекітпелердің үдемелі жылжуымен реттелетін екіершікті қақпақшаларға жақын жердегі бақылау.
3. Индуктивтілік түрлендіргіштер
Индуктивтік түрлендіргіштер аздаған сызықтық не бұрыштық ығысуларды электр сигналдарына түрлендіруге пайдаланылады.Олардың әрекет принципі катушканың индуктивтік кедергісінің магнит өткізгіштігі саңылаудың өзгерісіне,магнит өткізгіштің катушка ішінде ығысуына не саңылау ауданының өзгерісіне тәуелділігіне негізделген.Жылжымалы зәкірі бар индуктивтік түрлендіргіш магнит өткізгіші және жылжымалы зәкірі бар индуктивтік катушка түрінде болады.Ығыспалы магнит өткізгіші бар индуктивтік түрлендіргіштер 50мм ге дейінгі үлкен ығысуларды өлшеуге қабілетті. Индуктивтік түрлендіргіштердің барлығының сенімділігі жоғары,жұмыс істеу мерзімі ұзақ болып келеді,сонымен қатар олардың шығыстық сигналының қуаты үлкен болады.Бұл түрлендіргіштердің кемшіліктеріне статикалық сипаттаманың реверсивті еместігін,зәкірдің ығысуына шек қойылуын,бос жүріс тогының болуын және түрлендіргіш жұмысына қорек кернеуі амплитудасы мен жиілігі тербелісінің теріс ықпал тигізуін жатқызуға болады.Трансформаторлық түрлендіргіштер индуктивтік түрлендіргіштердің бір нұсқасы болып келеді.Оларды көбінесе кішігірім сызықтық не бұрыштық ығысуларды электр сигналына,айнымалы ток кернеуіне түрлендіру үшін пайдаланылады.Ферродинамикалық түрлендіргіштің плунжерден шихтоланған мойынтұрықтан және өзекшеден тұратын магнит өткізгіші бар.Жоғары жиліктік Индуктивтік түрлендіргіштер металл фольганың,гальваникалық қаптаманың қалыңдығын,металл құбырлардың әрқилылығын және т.б өлшеуге мүмкінік береді.
№ 25 билет
1. Басқару объектісі деген не?
Басқару объектісі деп- технологиялық процесстерді жүзеге асыратын жабдықтарды айтады. Жалпы технологиялық процесстер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектілеріне жатады. Технологиялық процестің өзі де басқару объектісі бола алады, әр объектіде физикалық шаманың берілген мәнін тұрақтандырып, немесе оны берілген бағыттта өзгертіп отыратын басқарғыш құрылғысы болады. Технологиялық процесті берілген қызымет алгоритмі бойынша өткізу мақсатында объектіге сырттан берілетін арнайы нұсқаулар (ережелер) жиынтығын басқару алгоритмі дейді.
2. Автоматты реттеу жүйесінің синтезі
Автоматты ретеу жүйесінің синтезі келесі этаптардан тұрады:
1) Реттеу объектісінің қасиеттерін талдау, статикалық және динамикалық сипаттамаларын анықтау;
2) Реттеу жүйесін қанағаттандыратын реттеу сапасының шарттарын, оптималдау критерилерін негіздеу және тұжырымдау;
3) Техникалық құралдарды талдап алып, жүйенің құрылымдық схемасын іске асыру;
4) Оптимал динамикалық сипаттамаларды синтездеу;
5) Оптимал режимді аппроксимациялау (жуықтау), яғни, реттеу сапасымен жүйенің жұмысын іске асырудың техникалық тұрғыдағы күрделі еместігі және оның сенімділігі арасындағы ымыраға келе отыра, жүйенің қалаулы динамикалық сипаттамасын алу;
6) Бүкіл жүйенің қалаулы динамикалық сипаттамасын толығымен қамтамасыз ететін корректірлеуші құрылғының динамикалық сипаттамасын анықтау;
7) Корректірлеуші құрылғының схемасын, техникалық пайдалану жолын және параметрлерін таңдап алу;
8) Қолайлы талаптарға сай келетін алынған автоматты реттеу жүйесінің схемасына талдау жүргізу.
Жалпы, автоматты реттеу жүйесінің қалаулы динамикалық сипаттамаларын арнайы корректірлеу құрылғыларын қолдану арқылы алады, себебі мұндай құрылғылардың параметрлерін жеңіл түрде тиімді өзгертіп отыруға болады. Коррекциалау құрылғылары жүйедегі негізгі сигнал өтетін трактіге тізбектеле немесе параллель қосылады.
Параллель қосылған корректрлеу құрылғысымен бүкіл жүйені немесе оның элементтерін жеке қамтуға болады.
Тізбектеп қосылған корректрлеу құрылғысы қателік сигналын түрлендіру және реттеу заңын өзгерту үшін қолданылады.
3. Сыйымдылық түрлендіргіштер
Бейэлектрлік (ығысу сұйы қ деңгеі ылғалдылық ,күш т.б)электрсыйымдылығының өзгерісіне түрлендіреді.Сыйымдылық түрлендіргіштер технологиялық процесстің өлшенбекші параметрінің өзгерісінің тіркеуші конденсатор түрінде жасалған сезгіш элементі бар реттеуші немесе өлшеуіш құрылғының бөлігі болып табылыды.Сыйымдылық түрлендірілгіштің сезгіш элементінің ретінде элементі жазық не цилиндрлі конденсатор түрінде жасалған сезгіш элементі бар реттеуші немесе өлшеуіш құрылғының бөлігі болып табылады.Сыйымдылық түрлендіргңштің сезгіш элементі ретінде жазық не цилидрлі конденсатор қолданылады.Конденсатордың сыйымдылығы (С) актив ауданы (F) мен диэлектрлік өтіміліктің (ε) өсумен артып , пластинкалардың ара қашықтығының (х)өсумен кемиді ,яғни С= εО Εf/х мұндағы εО вакумның диэлектрлік өтімділігі.
Сыйымдылық түрлендіргіштердің құрылысы қарапайым,өлшемі мен массасы шағын, сезімталдылығы барынша жоғары.Әйтседе ,олардың төмендегідей кемшіліктерін атап өткен дұрыс:біріншіден, олардың шығыстық сигналының қуаты аз болғандықтан күшейткіш қолдану қажет;екіншіден электр тоғының өнеркәсіптік жиілігінде іс жүзінде қажетті қуат бере алмайтындығынан олар үшін арнайы жоғары жиілікті қорек көзі керек;үшіншіден паразитті сыйымдылықпен бөгде электр өрісі әсер етуіне байланысты ,түрлендіріп бергіштерді және қосқыш сымдарды мұқият экрандау қажет.
№ 26 билет
1. Автоматты басқару жүйесінің кірісі деген не?
Бір-бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару объектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі (АБЖ) деп аталады.
Басқару тізбегінде кері байланыс болмайды, басқарушы сигналдар жүйеде тек бір бағытта ағады.
Берушітің міндеті- басқарылатын шаманы Y(t) алдын ала берілген мәнде ұстап немесе өзгертетін ықпалдарды Х(t) (ақпараттың) туғызу нәтижесінде, АБҚ басқару әсерін туғызады 
.
Басқару әсері U(t) (БО) ықпал тигізіп, басқарылатын шаманың Y(t) мәнін басқару алгоритміне сәйкес өзгертіп отырады.
Сыртқы ортаның БО тигізетін әсері- технологиялық процесстердің қалыпты өзгеруіне кедергі жасайды. Қозу әсері технологиялық процесстердің қалыпты өзгеруіне кедергі жасайды. Қозу әсері күшейтілген сайын, басқарылатын шама Y(t) мен оның алдын ала берілген мәнінің Х(t) арасындағы сәйкессіздік ұлғая түседі.
2. Автоматты басқару жүйесінің жіктелуі
АБЖ басқару әдісі және қызмет белгісі бойынша жіктеуге болады. Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәдімгі бұл өздігінен бапталмайтын және адаптивті бұл өздігінен бапталатын болып екі класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады, басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді, олар тұйықталмаған, тұйықталған және аралас басқару жүйелері болып үш классқа ажыратылады. Тұйықталмаған АБЖ автоматты нық басқару жүйесіне және қозу бойынша басқару жүйесіне бөлінеді. Ауытқы принципі бойынша жұмыс істейтін автоматты басқарудың тұйықталған жүйечсін автоматты реттеу жүйесі деп атайды. АРЖ реттелетін шаманы тұрақтандыру, реттелетін шаманы белгілі, не белгісіз программалар бойынша өзгерту секілді мәселелерді шешеді. Аралық жүйе ауытқу және қосзу бойынша басқару жүйелерінің артықщылықтарын бірдей қамтуы арқасында басқару дәлдігін едәуір арттырады. Өздігінен бапталатын жүйелерді үшке бөледі: экстремалды жүйелер параметрлері өзі бапталатын және құрылымы өзі бапталатын жүйелер. Экстремалды реттеу жүйесі деп,баптауы, программасы, не жаңғырту заңы, басқару объектісінің жұмыс режимін барынша ыңғайды жасау мақсатында жүйенің ішкі күйін не сыртқы жағдайдың өзгерісіне сәйкес автоматты түрде өзгеретін тұрақтандырғыш, қадағалаушы немесе программалы басқару жүйелерін айтады. Параметрлері өздігінен бапталатын жүйелерде сыртқы жағдайлар немесе реттеу объектісінің сипаттамалары өзгергенде басөқару құрылғысының өзгермелі параметрлері автоматты түрде өз мәндерін ауыстырады. Құрылым өздігнен бапталатын жүйелерде сырқты жағдайлар немесе реттеу объектісінің сипаттамалары өзгергенде, жүйе элементтері бір бірімен басқадай схема бойынша жалғастырылады немесе жүйе схемасына жаңа элементтер енгізіледі.
3. Тензометрлің түрлендіргіштер
Тензометрлік түрлендіргіштер. ТТ-дің жұмысы серпімді созылу не сығылу деформациясы кезіндегі сымдардығ электр кедергісін өзгеруіне негізделген. Сол себепті оларды деформацияны күшті және маханикалық кернеуді электр сигналына түрлендіруге негізелген. Құрылысы мен сезімтал элементінің материалына қарай тензорезисторлар сымды қаңылтырлы, жартылай және тензолиттік түрлерге ажыратылады. Қарапайым сымды тензорезисторлы ретінде жіңішке сымның кесіндісін пайдалануға болады. Қарастырылып отырған бөлшек деформацияланғанда оған жабсырылған сымда деформацияланғанда тензометрлік тұрлендіргіш бірнеше сым тұзақтарына жасалған спираль түрінде дайындалады. Сымды тензорезисторладығ артықшылығы мынада олардығ құрылысы қарапайым. Салмағы жеңіл арзан статикалық сипаттамасы сызықты және реверсивті, кемшілігі ретінде сезімталдығының төмендігін және бірәрекеттілігін айтуға болады. Қазіргі кезде кремнийден германийден мышьяктан, галийден жартылай өткізгіштерден жасалған тензорезисторлар кеңінен пайдаланады.
№ 27 билет
1. Автоматты басқару жүйесінің шығысы деген не?
Бір-бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару объектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі (АБЖ) деп аталады.
Басқару тізбегінде кері байланыс болмайды, басқарушы сигналдар жүйеде тек бір бағытта ағады.
Берушітің міндеті- басқарылатын шаманы Y(t) алдын ала берілген мәнде ұстап немесе өзгертетін ықпалдарды Х(t) (ақпараттың) туғызу нәтижесінде, АБҚ басқару әсерін туғызады .
Басқару әсері U(t) (БО) ықпал тигізіп, басқарылатын шаманың Y(t) мәнін басқару алгоритміне сәйкес өзгертіп отырады.
Сыртқы ортаның БО тигізетін әсері- технологиялық процесстердің қалыпты өзгеруіне кедергі жасайды. Қозу әсері технологиялық процесстердің қалыпты өзгеруіне кедергі жасайды. Қозу әсері күшейтілген сайын, басқарылатын шама Y(t) мен оның алдын ала берілген мәнінің Х(t) арасындағы сәйкессіздік ұлғая түседі.
2. Автоматты жүйе элементтері
Автоматты жүйе өзара байланысқан және белгілі бір қызымет атқаратын дербес конструкциялық элементтен тұрады, оларды автоматика элементтері немесе құралдары деп атайды. Элементтерді жүйеде атқаратын қызыметіне қарай салыстырушы, түзетуші, қабылдаушы, жоспарлаушы, түрлендіруші және атқарушы деп ажыратады.
Қабылдаушы элементтер не бастапқы түрлендіріп бергіштер (датчиктер) технологиялық процесстердің басқарылатын шамаларын өлшейді де, оларды бір физикалық түрден екінші бір физикалық шамаға түрлендіреді (мысалы, термоэлектрлік термометр температура айырымын термоЭҚК-не түрлендіреді).
Жоспарлаушы элементтер (баптау элементтері) арқылы жүйеге реттелетін шаманың 
қажет мәні беріледі де оның нақты мәні осы берілген мәнге сәйкес келуі тиіс.
Салыстырушы элементтер реттелетін шаманың берілген мәнін нақты мәнімен 
салыстырады. Бұл элементтің шығысында алынатын айырымдық сигнал 
атқарушы элементке тікелей немесе күшейткіш арқылы беріледі.
Түрлендіруші элементтер сигналдың пайдалануға ыңғайлы түрге түрлендіруін және оның қуатын магниттік, электрондық және т.б. күшейткіштер арқылы үдетуін жүзеге асырады.
Атқарушы элементтер басқару объектісіне берілетін басқару әсерін тудырады. Олар басқару объектісіне берілетін не одан алынатын энергия немесе заттар санын өзгерту арқылы басқарылатын шаманы берілген мәніне сәйкес етіп ұстап отырады.
Түзетуші элементтер басқару процесінің сапасын жақсарту үшін қажет.
Автоматты жүйелерде көрсетілген негізгі элементтерден басқа қосалқы элементтер де болады, оларға ауыстырып қосқы құрылғылар мен қорғау элементтері, резисторлар, конденсаторлар, сигнал беру жабдықтары жатады.
3. Сәулелену түрлендіргіштері
Жарық сәулесін электр тогына түрлендіру үшін фотоэффект құбылысы пайдаланылады, ол зат бетінде электрмагниттік сәулемен әсер еткендегі электорндар ағынының пацйда болатынына негізделген. Электрондар ағыны заттан сыртқа қарай бағытталғанда сыртқы фотоэффект деп аталады. Фотоэффект құбылысын 1887жылы Г.Герц ашқан. Ал сыртқы фотоэффект туралы алғашқы күрделі зерттеулер жүргізген Столетов. Фотоэлектолік түрлендіргіштердің құрылысы қарапайым жұмысы сенімді, олар цехтарда жарықтандыруда автоматты басқаруда сұйық металл мен қызған бөлшектердің температурасын өлшеуде сұйықтың не газдың мөлдірлігін анықтауда, конвейермен өтетін формамен бұйымдарды есептеуде қыздыру пештерінің оттықтарындағы жалынды бақылауда қолданады.
№ 28 билет
1. Қабылдаушы элемент деген не?
Автоматты жүйе өзара байланысқан және белгілі бір қызымет атқаратын дербес конструкциялық элементтен тұрады, оларды автоматика элементтері немесе құралдары деп атайды. Элементтерді жүйеде атқаратын қызыметіне қарай салыстырушы, түзетуші, қабылдаушы, жоспарлаушы, түрлендіруші және атқарушы деп ажыратады.
Қабылдаушы элементтер не бастапқы түрлендіріп бергіштер (датчиктер) технологиялық процесстердің басқарылатын шамаларын өлшейді де, оларды бір физикалық түрден екінші бір физикалық шамаға түрлендіреді (мысалы, термоэлектрлік термометр температура айырымын термоЭҚК-не түрлендіреді).