Ölçmə və idarəetmə texnologiyası və aləti informasiyanın alınması və işlənməsi və əlaqəli elementlərin idarə edilməsini öyrənən nəzəriyyə və texnologiyadır.“Ölçmə və nəzarət texnologiyası və alətləri” dedikdə məlumatın toplanması, ölçülməsi, saxlanması, ötürülməsi, emalı və nəzarəti üçün vasitə və avadanlıqlar, o cümlədən ölçmə texnologiyası, idarəetmə texnologiyası və bu texnologiyaları həyata keçirən alət və sistemlər başa düşülür.
Ölçmə və Nəzarət Texnologiyası
Ölçmə və idarəetmə texnologiyası və alətləri dəqiq maşın, elektron texnologiya, optika, avtomatik idarəetmə və kompüter texnologiyasına əsaslanır.O, əsasən müxtəlif dəqiq sınaq və nəzarət texnologiyalarının yeni prinsiplərini, üsullarını və proseslərini öyrənir.Son illərdə kompüter texnologiyası ölçmə və idarəetmə texnologiyasının tətbiqi tədqiqatlarında getdikcə daha mühüm rol oynayır.
Ölçmə və nəzarət texnologiyası bilavasitə istehsala və həyata tətbiq olunan tətbiq texnologiyasıdır və tətbiqi “kənd təsərrüfatının, dənizin, quru və havanın, qida və geyimin ağırlığı” kimi ictimai həyatın müxtəlif sahələrini əhatə edir.Ölçmə texnikası xalq təsərrüfatının “çoxaltıcısı”, elmi tədqiqatların “ilk zabiti”, orduda “döyüş gücü”, hüquqi tənzimləmələrdə isə “materiallaşdırılmış hakim”dir.Kompüterləşdirilmiş sınaq və nəzarət texnologiyası və intellektual və dəqiq ölçmə və nəzarət alətləri və sistemləri müasir sənaye və kənd təsərrüfatı istehsalı, elmi və texnoloji tədqiqatlar, idarəetmə, yoxlama və monitorinq sahələrində mühüm simvol və vasitələrdir və getdikcə daha mühüm rol oynayır.
Ölçmə və Nəzarət Texnologiyası və Ölçmə Texnologiyasının Tətbiqi
Ölçmə və nəzarət texnologiyası sənaye, kənd təsərrüfatı, nəqliyyat, naviqasiya, aviasiya, hərbi, elektrik enerjisi və mülki həyatın müxtəlif sahələrində geniş istifadə olunan tətbiqi texnologiyadır.İstehsal texnologiyasının inkişafı ilə ölçmə və nəzarət texnologiyası nəzarət texnologiyasında tək və onun avadanlığının ilkin idarə edilməsindən tutmuş bütün prosesin və hətta sistemin idarə edilməsinə qədər mühüm rol oynayır, xüsusən də müasir texnologiyada. müasir elm və texnologiya sahəsində.
Metallurgiya sənayesində ölçmə və nəzarət texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: isti yüksək sobaya nəzarət, dəmirqayırma prosesində yüklənməyə nəzarət və yüksək sobaya nəzarət, polad yayma prosesində təzyiqə nəzarət, yayma dəyirmanının sürətinə nəzarət, rulonlara nəzarət və s. və s. orada istifadə edilən müxtəlif aşkarlama alətləri.
Elektrik enerjisi sənayesində ölçmə və idarəetmə texnologiyasının tətbiqinə qazanın yanmasına nəzarət sistemi, buxar turbininin avtomatik monitorinqi, avtomatik mühafizəsi, avtomatik tənzimlənməsi və avtomatik proqram idarəetmə sistemi, elektrik enerjisinin daxilolma və çıxışına nəzarət sistemi daxildir. mühərrik.
Kömür sənayesində ölçmə və nəzarət texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: kömür mədən prosesində kömür yatağı metan karotajı aləti, mədən havasının tərkibini aşkar edən alət, mədən qazı detektoru, yeraltı təhlükəsizlik monitorinq sistemi və s., koksun söndürülməsi prosesinə nəzarət və qazın çıxarılmasına nəzarət kömür emalı prosesi, emal prosesinə nəzarət, istehsal maşınlarının ötürülməsinə nəzarət və s.
Neft sənayesində ölçmə və nəzarət texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: maqnit lokatoru, suyun miqdarı ölçən, təzyiqölçən və neft hasilatı prosesində karotaj texnologiyasını dəstəkləyən digər ölçü alətləri, enerji təchizatı sistemi, su təchizatı sistemi, buxar təchizatı sistemi, qaz təchizatı sistemi. , Saxlama və daşıma sistemi və üç tullantı təmizləmə sistemi və davamlı istehsal prosesində çox sayda parametr üçün aşkarlama alətləri.
Kimya sənayesində ölçmə və nəzarət texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: temperaturun ölçülməsi, axının ölçülməsi, maye səviyyəsinin ölçülməsi, konsentrasiya, turşuluq, rütubət, sıxlıq, bulanıqlıq, kalorifik dəyər və müxtəlif qarışıq qaz komponentləri.Nəzarət olunan parametrlərə müntəzəm nəzarət edən nəzarət alətləri və s.
Maşınqayırma sənayesində ölçmə və idarəetmə texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: dəqiq rəqəmsal idarəetmə dəzgahları, avtomatik istehsal xətləri, sənaye robotları və s.
Aerokosmik sənayedə ölçmə və idarəetmə texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: təyyarənin uçuş hündürlüyü, uçuş sürəti, uçuş vəziyyəti və istiqaməti, sürətlənmə, həddindən artıq yüklənmə və mühərrik vəziyyəti, aerokosmik vasitə texnologiyası, kosmik gəmi texnologiyası və aerokosmik ölçmə kimi parametrlərin ölçülməsi və nəzarət texnologiyası.Gözləmək.
Hərbi texnikada ölçmə və idarəetmə texnologiyasının tətbiqinə aşağıdakılar daxildir: dəqiq idarə olunan silahlar, ağıllı döyüş sursatları, hərbi avtomatlaşdırma komanda sistemi (C4IRS sistemi), kosmosda hərbi texnika (məsələn, müxtəlif hərbi kəşfiyyat, rabitə, erkən xəbərdarlıq, naviqasiya peykləri və s.) .).
Ölçmə və Nəzarət Texnologiyasının formalaşması və inkişafı
Elm və texnikanın inkişafının tarixi faktları İnsanın təbiəti dərk etməsi və çevrilməsi tarixi də bəşər sivilizasiyası tarixinin mühüm hissəsini təşkil edir.Elm və texnikanın inkişafı ilk növbədə ölçmə texnologiyasının inkişafından asılıdır.Müasir təbiətşünaslıq həqiqi mənada ölçmə ilə başlayır.Bir çox görkəmli alimlər elmi alətlərin ixtiraçıları və ölçmə üsullarının yaradıcısı olmaq arzusundadırlar.Ölçmə texnologiyasının tərəqqisi bilavasitə elm və texnologiyanın tərəqqisinə təkan verir.
Birinci texnoloji inqilab
17-18-ci əsrlərdə ölçmə və nəzarət texnologiyası yaranmağa başladı.Avropada bəzi fiziklər cərəyan və maqnit sahəsinin gücündən sadə qalvanometrlər hazırlamağa, optik linzalardan teleskoplar hazırlamağa, beləliklə də elektrik və optik alətlərin əsasını qoymağa başladılar.1760-cı illərdə Böyük Britaniyada ilk elmi-texniki inqilab başladı.19-cu əsrə qədər ilk elmi-texniki inqilab Avropa, Amerika və Yaponiyaya yayıldı.Bu dövrdə bəzi sadə ölçü alətləri, məsələn, uzunluğu, temperaturu, təzyiqi ölçmək üçün alətlər və s.Həyatda böyük məhsuldarlıq yaradılıb.
İkinci texnoloji inqilab
19-cu əsrin əvvəllərində elektromaqnetizm sahəsində bir sıra inkişaflar ikinci texnoloji inqilaba səbəb oldu.Cərəyanı ölçmək üçün alət ixtira edildiyi üçün elektromaqnetizm tez bir zamanda düzgün yola salındı və bir-birinin ardınca kəşflər böyüdü.Elektromaqnetizm sahəsində bir çox ixtiralar, məsələn, teleqraf, telefon, generator və s., elektrik dövrünün gəlməsinə kömək etdi.Eyni zamanda, 1891-ci ilə qədər yüksəkliyin ölçülməsi üçün istifadə edilən birinci dərəcəli teodolit kimi ölçmə və müşahidə üçün müxtəlif digər alətlər də ortaya çıxır.
Üçüncü texnoloji inqilab
İkinci Dünya Müharibəsindən sonra müxtəlif ölkələrdə yüksək texnologiyalara təcili ehtiyac istehsal texnologiyasının ümumi mexanikləşdirmədən elektrikləşdirmə və avtomatlaşdırmaya çevrilməsinə təkan verdi və elmi nəzəri tədqiqatlarda bir sıra böyük irəliləyişlər əldə edildi.
Bu dövrdə elektromexanika məhsulları ilə təmsil olunan emal sənayesi sənaye cəhətdən inkişaf etməyə başladı.Məhsulların kütləvi istehsalının xüsusiyyətləri tsiklik əməliyyatlar və axın əməliyyatlarıdır.Bunları avtomatik etmək üçün emal və istehsalın aradan qaldırılması mərhələsində iş parçasının mövqeyini avtomatik aşkar etmək tələb olunur., ölçü, forma, duruş və ya performans və s. Bunun üçün çoxlu sayda ölçmə və nəzarət cihazları tələb olunur.Digər tərəfdən, xammal kimi neftlə kimya sənayesinin yüksəlişi çoxlu sayda ölçmə və nəzarət alətləri tələb edir.Avtomatlaşdırılmış alətlər standartlaşdırılmağa başlandı və tələb əsasında avtomatik idarəetmə sistemi formalaşdı.Eyni zamanda, ölçmə və idarəetmə texnologiyası və alətlərinin əhəmiyyətli tətbiqlərə sahib olduğu bu dövrdə CNC dəzgahları və robot texnologiyası da doğuldu.
Elm və texnikanın inkişafı ilə cihaz sadə ölçmə və müşahidədən başlayaraq ölçmə, idarəetmə və avtomatlaşdırma üçün əvəzsiz texniki vasitəyə çevrilmişdir.Müxtəlif aspektlərin ehtiyaclarını ödəmək üçün alətlər ənənəvi tətbiq sahələrindən biotibb, ekoloji mühit və biomühəndislik kimi qeyri-ənənəvi tətbiq sahələrinə qədər genişləndi.
21-ci əsrdən bəri nanoölçülü dəqiqlikli maşın tədqiqatlarının nəticələri, molekulyar səviyyəli müasir kimyəvi tədqiqatların nəticələri, gen səviyyəli bioloji tədqiqatların nəticələri və yüksək dəqiqlikli ultra-performanslı xüsusi funksional materialların tədqiqatı kimi çoxlu sayda ən son texnoloji nailiyyətlər nəticələr və qlobal Şəbəkə texnologiyasının populyarlaşdırılması və tətbiqinin nəticələri bir-birinin ardınca ortaya çıxdı ki, bu da cihazqayırma sahəsində əsaslı dəyişiklikdir və yüksək texnologiyalı və intellektual alətlərin yeni dövrünün gəlməsini təşviq edir.
Ölçmə və idarəetmə sistemlərində sensorlar
Ümumi ölçmə və idarəetmə sistemi sensorlar, aralıq çeviricilər və displey yazıcılarından ibarətdir.Sensor ölçülmüş fiziki kəmiyyəti aşkar edir və ölçülmüş fiziki kəmiyyətə çevirir.Aralıq çevirici sensorun çıxışını təhlil edir, emal edir və sonrakı alət tərəfindən qəbul edilə bilən siqnala çevirir və onu digər sistemlərə verir və ya displey qeyd cihazı ilə ölçülür.Nəticələr göstərilir və qeyd olunur.
Sensor ölçmə sisteminin ilk halqasıdır.İdarəetmə sistemi üçün, əgər kompüter beyinlə müqayisə edilirsə, o zaman sensor beş hiss orqanına bərabərdir ki, bu da sistemin idarəetmə dəqiqliyinə birbaşa təsir göstərir.
Sensor ümumiyyətlə həssas elementlərdən, çevirmə fayllarından və konversiya sxemlərindən ibarətdir.Ölçülmüş dəyər həssas element tərəfindən birbaşa hiss olunur və özünün müəyyən bir parametr dəyərinin dəyişməsi ölçülmüş dəyərin dəyişməsi ilə müəyyən əlaqəyə malikdir və bu parametri ölçmək və çıxarmaq asandır;sonra həssas elementin çıxışı konversiya elementi tərəfindən elektrik parametrinə çevrilir;Nəhayət, konversiya sxemi konversiya elementi tərəfindən çıxarılan elektrik parametrlərini gücləndirir və onları göstərmək, qeyd etmək, emal etmək və nəzarət etmək üçün əlverişli olan faydalı elektrik siqnallarına çevirir.
Mövcud Vəziyyət və Yeni Sensorların İnkişafı
Sensing texnologiyası bu gün dünyada ən sürətlə inkişaf edən yüksək texnologiyalardan biridir.Yeni sensor yüksək dəqiqlik, geniş diapazon, yüksək etibarlılıq və aşağı enerji istehlakı ilə yanaşı, inteqrasiya, miniatürləşdirmə, rəqəmsallaşdırma və zəka istiqamətində də inkişaf edir.
1. Ağıllı
Sensorun intellekti adi sensorların funksiyalarının və kompüterlərin və ya digər komponentlərin yalnız məlumat qəbulu və siqnalın çevrilməsi funksiyalarına malik olmayan, həm də məlumatların işlənməsi qabiliyyətinə malik müstəqil bir montaj yaratmaq üçün funksiyalarının birləşməsinə aiddir. , kompensasiya təhlili və qərar qəbulu.
2. Şəbəkə
Sensorun şəbəkələşdirilməsi sensorun kompüter şəbəkəsinə qoşulma funksiyasına malik olması, uzun məsafəli məlumat ötürmə və emal qabiliyyətini həyata keçirmək, yəni ölçmənin "üfüqdən kənar" ölçülməsini həyata keçirməkdir. və nəzarət sistemi.
3. Miniatürləşdirmə
Sensorun miniatürləşdirmə dəyəri funksiyanın dəyişməməsi və ya hətta gücləndirilməsi şərti ilə sensorun həcmini xeyli azaldır.Miniatürləşdirmə müasir dəqiqlik ölçmə və nəzarətin tələbidir.Prinsipcə, sensorun ölçüsü nə qədər kiçik olarsa, ölçülmüş obyektə və ətraf mühitə təsir daha az olar, enerji sərfiyyatı bir o qədər azdır və dəqiq ölçməyə nail olmaq bir o qədər asandır.
4. İnteqrasiya
Sensorların inteqrasiyası aşağıdakı iki istiqamətin inteqrasiyasına aiddir:
(1) Çoxsaylı ölçmə parametrlərinin inteqrasiyası çoxlu parametrləri ölçə bilər.
(2) Sensor və sonrakı sxemlərin inteqrasiyası, yəni həssas komponentlərin, konversiya komponentlərinin, konversiya sxemlərinin və hətta enerji təchizatının eyni çipdə inteqrasiyası, beləliklə yüksək performansa malikdir.
5. Rəqəmsallaşdırma
Sensorun rəqəmsal dəyəri ondan ibarətdir ki, sensorun verdiyi məlumat rəqəmsal kəmiyyətdir, uzun məsafəli və yüksək dəqiqlikli ötürülməni həyata keçirə bilər və aralıq əlaqələri olmayan kompüter kimi rəqəmsal emal avadanlığına qoşula bilər.
Sensorların inteqrasiyası, kəşfiyyatı, miniatürləşdirilməsi, şəbəkələşməsi və rəqəmsallaşdırılması müstəqil deyil, bir-birini tamamlayan və bir-biri ilə əlaqəlidir və onlar arasında aydın sərhəd yoxdur.
Ölçmə və Nəzarət Sistemində Nəzarət Texnologiyası
Əsas Nəzarət Nəzəriyyəsi
1. Klassik idarəetmə nəzəriyyəsi
Klassik nəzarət nəzəriyyəsi üç hissədən ibarətdir: xətti nəzarət nəzəriyyəsi, seçmə nəzarət nəzəriyyəsi və qeyri-xətti nəzarət nəzəriyyəsi.Klassik kibernetika riyazi alətlər kimi Laplas çevrilməsini və Z transformasiyasını götürür və əsas tədqiqat obyekti kimi tək girişli bir çıxışlı xətti sabit sistemi götürür.Sistemi təsvir edən diferensial tənlik Laplas çevrilməsi və ya Z çevrilməsi ilə kompleks ədədlər oblastına çevrilir və sistemin ötürmə funksiyası alınır.Və ötürmə funksiyasına əsaslanaraq, əks əlaqə idarəetmə sisteminin sabitliyini və sabit vəziyyət dəqiqliyini təhlil etməyə yönəlmiş traektoriya və tezlik tədqiqat metodu.
2. Müasir Nəzarət Nəzəriyyəsi
Müasir idarəetmə nəzəriyyəsi avtomatik idarəetmə nəzəriyyəsinin əsas komponenti olan dövlət məkanı metoduna əsaslanan idarəetmə nəzəriyyəsidir.Müasir idarəetmə nəzəriyyəsində idarəetmə sisteminin təhlili və layihələndirilməsi əsasən sistemin vəziyyət dəyişənlərinin təsviri ilə həyata keçirilir və əsas metod zaman domeninin metodudur.Müasir idarəetmə nəzəriyyəsi xətti və qeyri-xətti sistemlər, stasionar və zamanla dəyişən sistemlər, təkdəyişən sistemlər və çoxdəyişən sistemlər daxil olmaqla klassik idarəetmə nəzəriyyəsindən daha geniş idarəetmə problemləri ilə məşğul ola bilər.Onun qəbul etdiyi üsullar və alqoritmlər rəqəmsal kompüterlər üçün də daha uyğundur.Müasir idarəetmə nəzəriyyəsi həmçinin müəyyən performans göstəriciləri ilə optimal idarəetmə sistemlərinin layihələndirilməsi və qurulması imkanlarını təklif edir.
Nəzarət Sistemi
İdarəetmə sistemi idarəetmə cihazlarından (nəzarətçilər, aktuatorlar və sensorlar daxil olmaqla) və idarə olunan obyektlərdən ibarətdir.Nəzarət cihazı bir şəxs və ya maşın ola bilər ki, bu da avtomatik idarəetmə ilə əl ilə idarəetmə arasındakı fərqdir.Avtomatik idarəetmə sistemi üçün, müxtəlif idarəetmə prinsiplərinə görə, açıq dövrə idarəetmə sisteminə və qapalı dövrə idarəetmə sisteminə bölmək olar;verilmiş siqnalların təsnifatına görə onu sabit qiymətə nəzarət sisteminə, təqibə nəzarət sisteminə və proqram idarəetmə sisteminə bölmək olar.
Virtual alət texnologiyası
Ölçmə aləti ölçmə və idarəetmə sisteminin mühüm hissəsidir və iki növə bölünür: müstəqil alət və virtual alət.
Müstəqil alət müstəqil şassidə alətin siqnalını toplayır, emal edir və çıxarır, əməliyyat panelinə və müxtəlif portlara malikdir və bütün funksiyalar aparat və ya proqram təminatı şəklində mövcuddur ki, bu da müstəqil alətin yalnız müəyyən edilə biləcəyini müəyyən edir. istehsalçı., istifadəçinin dəyişə bilməyəcəyi lisenziya.
Virtual alət siqnalın təhlilini və işlənməsini, nəticənin kompüterdə ifadəsini və çıxışını tamamlayır və ya məlumatların toplanması kartını kompüterə daxil edir və alətin üç hissəsini kompüterdən çıxarır ki, bu da ənənəvi aləti qırır. alətlər.məhdudiyyət.
Virtual Alətlərin Texniki Xüsusiyyətləri
1. Güclü funksiyalar, kompüterlərin güclü aparat dəstəyini birləşdirərək, emal, nümayiş və saxlamada ənənəvi alətlərin məhdudiyyətlərini aşmaq.Standart konfiqurasiya belədir: yüksək performanslı prosessor, yüksək rezolyusiyaya malik displey, böyük tutumlu sabit disk.
2. Kompüter proqram təminatı resursları bəzi maşın avadanlıqlarının proqramlaşdırılmasını həyata keçirir, maddi resurslara qənaət edir və sistemin çevikliyini artırır;müvafiq ədədi alqoritmlər vasitəsilə test məlumatlarının müxtəlif təhlili və emalı birbaşa real vaxt rejimində həyata keçirilə bilər;GUI (qrafik istifadəçi interfeysi) interfeysi vasitəsilə) həqiqətən dostluq interfeysi və insan-kompüter qarşılıqlı əlaqəsinə nail olmaq üçün texnologiya.
3. Kompüter şinini və modul alət şinini nəzərə alaraq, alətin aparatı modullaşdırılır və seriallaşdırılır ki, bu da sistemin ölçüsünü xeyli azaldır və modul alətlərin qurulmasını asanlaşdırır.
Virtual alətlər sisteminin tərkibi
Virtual alət aparat qurğuları və interfeyslərdən, cihaz drayverinin proqram təminatından və virtual alət panelindən ibarətdir.Onların arasında aparat cihazları və interfeysləri müxtəlif PC əsaslı daxili funksiya kartları, universal interfeys avtobus interfeysi kartları, serial portlar, VXI avtobus aləti interfeysləri və s. və ya digər müxtəlif proqramlaşdırıla bilən xarici sınaq avadanlığı ola bilər. müxtəlif aparat interfeyslərini birbaşa idarə edən sürücü proqramı.Virtual alət əsas cihaz drayverinin proqram təminatı vasitəsilə real alət sistemi ilə əlaqə qurur və real alətlər panelinin müvafiq əməliyyat elementlərini kompüter ekranında virtual alətlər paneli şəklində göstərir.Müxtəlif nəzarətlər.İstifadəçi virtual alətin panelini siçanla idarə edir, real aləti idarə etmək qədər real və rahatdır.
Ölçmə və nəzarət texnologiyası və alət ixtisası ənənəvi və inkişaf perspektivləri ilə doludur.Qədim mənşəyə malik olduğu, yüz illərlə inkişaf yolu keçdiyi, ictimai inkişafda mühüm rol oynadığı üçün ənənəvi olduğu deyilir.Ənənəvi ixtisas olaraq, eyni zamanda bir çox fənləri əhatə edir ki, bu da onu hələ də güclü canlılığa malikdir.
Müasir ölçmə və idarəetmə texnologiyasının, elektron informasiya texnologiyasının və kompüter texnologiyasının daha da inkişafı ilə o, şübhəsiz ki, müxtəlif sahələrdə getdikcə daha çox kritik tətbiqlər yaradacaq yenilik və inkişaf üçün yeni bir fürsət açdı.
Göndərmə vaxtı: 21 noyabr 2022-ci il