સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમોનું વર્ગીકરણ

કંટ્રોલ એલ્ગોરિધમ અનુસાર ઓટોમેટિક કંટ્રોલ ડિવાઈસ અને કંટ્રોલ ઓબ્જેક્ટના સેટને ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ (ACS) કહેવામાં આવે છે.

સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને નિયંત્રણ પદ્ધતિ અને કાર્યાત્મક લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. નિયંત્રણ પદ્ધતિ અનુસાર, તમામ સિસ્ટમોને બે મોટા વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે: સામાન્ય (બિન-સ્વ-નિયમનકારી) અને સ્વ-નિયમનકારી (અનુકૂલનશીલ).

સામાન્ય કેટેગરીની સામાન્ય પ્રણાલીઓ સંચાલન દરમિયાન તેમની રચનામાં ફેરફાર કરતી નથી. તેઓ ફાઉન્ડ્રી અને થર્મલ વર્કશોપમાં સૌથી વધુ વિકસિત અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સામાન્ય સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને ત્રણ પેટા વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: ખુલ્લી, બંધ અને સંયુક્ત નિયંત્રણ સિસ્ટમો.

ઓપન-લૂપ ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ, બદલામાં, ઓટોમેટિક રિજિડ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ (SZHU) અને ડિસ્ટર્બન્સ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સમાં વિભાજિત થાય છે.

પ્રથમ સિસ્ટમ્સમાં, નિયમનકાર પ્રાપ્ત પરિણામને ધ્યાનમાં લીધા વિના નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટ પર કાર્ય કરે છે, એટલે કે, નિયંત્રિત ચલનું મૂલ્ય અને બાહ્ય વિક્ષેપ. ડિસ્ટર્બન્સ કંટ્રોલ સિસ્ટમ એ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે કે નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટને અસર કરતા બાહ્ય વિક્ષેપોના આધારે નિયંત્રણ ક્રિયા પેદા થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ફાઉન્ડ્રી અથવા થર્મલ વર્કશોપની હીટિંગ સિસ્ટમનો વિચાર કરો. આ કિસ્સામાં, સ્ટોરની હીટિંગ પાઇપમાં ગરમ ​​​​પાણીનો વપરાશ બાહ્ય હવામાન પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે. તે બહાર જેટલું ઠંડું છે, રેડિએટર્સને વધુ ગરમ પાણી પૂરું પાડવામાં આવે છે અને ઊલટું.

ડિફ્લેક્શન સિદ્ધાંત પર કાર્યરત બંધ સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ (ACS) પણ કહેવામાં આવે છે. તેમની વિશિષ્ટ વિશેષતા એ સિગ્નલ પેસેજના બંધ ચક્રની હાજરી છે, એટલે કે રીટર્ન ચેનલની હાજરી કે જેના દ્વારા નિયંત્રિત ચલની સ્થિતિ વિશેની માહિતી સરખામણી તત્વના ઇનપુટ પર પ્રસારિત થાય છે.

ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ ત્રણ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે બનાવવામાં આવી છે: નિયંત્રિત મૂલ્યનું સ્થિરીકરણ (એટીએસ સ્થિર કરવું), જાણીતા (પ્રોગ્રામ કરેલ એટીએસ) અથવા અજાણ્યા (ટ્રેકિંગ એટીએસ) પ્રોગ્રામ્સ અનુસાર નિયંત્રિત મૂલ્ય બદલવું.

ATS સ્ટેબિલાઇઝેશનમાં, નિયંત્રિત ચલનો સેટપોઇન્ટ સ્થિર છે. આવી સિસ્ટમનું ઉદાહરણ થર્મલ ફર્નેસની કાર્યકારી જગ્યામાં તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ છે. સોફ્ટવેર એટીએસમાં, પ્રી-ડિઝાઇન કરેલ (જાણીતા) પ્રોગ્રામ અનુસાર સમયાંતરે નિયંત્રિત ચલનું મૂલ્ય બદલાય છે.

સર્વો સિસ્ટમ્સમાં, અગાઉના અજાણ્યા પ્રોગ્રામ અનુસાર નિયંત્રિત ચલનું સેટ મૂલ્ય સમય જતાં બદલાય છે.રેફરન્સ સિગ્નલની પ્રક્રિયા કરવાના સિદ્ધાંતમાં ટ્રેકિંગ અને સોફ્ટવેર એટીએસ સ્ટેબિલાઇઝર્સથી અલગ છે.

સર્વો કંટ્રોલનું સૌથી લાક્ષણિક ઉદાહરણ એ બળતણ અને હવાના વપરાશ વચ્ચે આપેલ ગુણોત્તરનું સ્વચાલિત જાળવણી છે જ્યારે બળતણ ગલન અને ગરમ કરવા માટે ભઠ્ઠીઓમાં દહન પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમો: a — ઓપન, b — બાયસ ઓપન, c — બંધ, d — સંયુક્ત, d — સ્વ-નિયમનકારી, P — નિયંત્રક, OU — નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટ, ES — સરખામણી તત્વ, UAV — નિયંત્રણ ક્રિયાના વિશ્લેષણ માટે ઉપકરણ : VU — કમ્પ્યુટિંગ ઉપકરણ, IU એ એક્ઝિક્યુટિવ ઉપકરણ છે, AUU એ સ્વચાલિત નિયંત્રણ ઉપકરણ છે, AUO નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટ વિશ્લેષણ ઉપકરણ છે.

સંયુક્ત સિસ્ટમો વિચલન અને વિક્ષેપ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓના ફાયદાઓને જોડે છે, જે નિયંત્રણની ચોકસાઈ વધારે છે. સંયુક્ત પ્રણાલીઓમાં બિનહિસાબી વિક્ષેપની અસર પૂર્વગ્રહ નિયંત્રણ દ્વારા વળતર અથવા ક્ષીણ થાય છે.

સ્વ-નિયમનકારી (અનુકૂલનશીલ) સિસ્ટમોને ત્રણ પેટા વર્ગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: એક્સ્ટ્રીમ સિસ્ટમ્સ, સેલ્ફ-ટ્યુનિંગ સિસ્ટમ્સ અને સેલ્ફ-ટ્યુનિંગ સિસ્ટમ્સ.

એક્સ્ટ્રીમ રેગ્યુલેશન સિસ્ટમ્સને સ્ટેબિલાઈઝિંગ, ટ્રેકિંગ અથવા પ્રોગ્રામ્ડ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ કહેવામાં આવે છે જેમાં સેટિંગ, પ્રોગ્રામ અથવા રિપ્રોડક્શન કાયદો બાહ્ય પરિસ્થિતિઓમાં અથવા સિસ્ટમની આંતરિક સ્થિતિના ઑપરેશનના સૌથી અનુકૂળ (શ્રેષ્ઠ) મોડને બનાવવાના આધારે આપમેળે બદલાય છે. નિયંત્રણ પદાર્થ.

આવી સિસ્ટમોમાં, કાયમી સેટિંગ અથવા પ્રોગ્રામને બદલે, એક સ્વચાલિત શોધ ઉપકરણ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, જે ઑબ્જેક્ટની દરેક લાક્ષણિકતા (કાર્યક્ષમતા, ઉત્પાદકતા, અર્થતંત્ર, વગેરે) નું વિશ્લેષણ કરે છે અને, પ્રાપ્ત પરિણામના આધારે, જરૂરી મૂલ્ય પૂરું પાડે છે. નિયંત્રણ ઉપકરણ માટે નિયંત્રિત ચલ, જેથી આ લાક્ષણિકતા સિસ્ટમની ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને અસર કરતા વિવિધ અવ્યવસ્થિત પ્રભાવોમાં સતત ફેરફાર સાથે ઉત્કૃષ્ટ મૂલ્ય ધરાવે છે.

સ્વ-ટ્યુનિંગ પરિમાણોવાળી સિસ્ટમ્સમાં, જ્યારે નિયંત્રિત ઑબ્જેક્ટની બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ અથવા લાક્ષણિકતાઓ બદલાય છે, ત્યારે સિસ્ટમના સ્થિર સંચાલન અને જાળવણીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે નિયંત્રણ ઉપકરણના ચલ પરિમાણોમાં સ્વચાલિત (પૂર્વનિર્ધારિત પ્રોગ્રામ અનુસાર નહીં) ફેરફાર થાય છે. આપેલ અથવા શ્રેષ્ઠ સ્તર પર નિયંત્રિત મૂલ્ય.

સ્વ-એડજસ્ટિંગ સ્ટ્રક્ચરવાળી સિસ્ટમ્સમાં, જ્યારે કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટની બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ અને લાક્ષણિકતાઓ બદલાય છે, ત્યારે કનેક્શન સ્કીમના તત્વો સ્વિચ કરવામાં આવે છે અથવા તેમાં નવા તત્વો દાખલ કરવામાં આવે છે. માળખાના આ ફેરફારો (પસંદગી)નો હેતુ વ્યવસ્થાપન સમસ્યાના વધુ સારા ઉકેલને પ્રાપ્ત કરવાનો છે.

રચનાની પસંદગી કોમ્પ્યુટેશનલ અને લોજિકલ કામગીરીનો ઉપયોગ કરીને સ્વચાલિત શોધ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આવી સિસ્ટમોએ માત્ર બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ અને ઑબ્જેક્ટની લાક્ષણિકતાઓમાં થતા તમામ ફેરફારોને અનુકૂલન જ નહીં, પરંતુ તૂટેલા તત્વોને બદલવા માટે નવા સર્કિટ બનાવતા, ખામી અથવા વ્યક્તિગત તત્વોને નુકસાનની હાજરીમાં પણ સામાન્ય રીતે કાર્ય કરવું જોઈએ. સ્વ-નિયમનકારી પ્રણાલીઓને સુધારવા માટે બનાવી શકાય છે, "અનુભવ મેળવવા" ઝડપથી ઘણા વિકલ્પો અજમાવીને, શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ પસંદ કરીને અને "યાદ" રાખીને.

કાર્યાત્મક વર્ગીકરણ તમામ સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને ચાર વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવી છે:

• મિકેનિઝમ્સના કામના સંકલન માટેની સિસ્ટમો,

• તકનીકી પ્રક્રિયાઓના પરિમાણોને નિયંત્રિત કરવા માટેની સિસ્ટમો,

• સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમો,

• સ્વચાલિત રક્ષણ અને અવરોધિત સિસ્ટમો.

સંપૂર્ણ સ્વચાલિત કઠોર નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ (SZHU) તરીકે પ્લાન્ટ અથવા પ્લાન્ટની વ્યક્તિગત મિકેનિઝમ્સના સંચાલનને સંકલન કરવા માટે રચાયેલ સિસ્ટમ્સ.

ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ (ACS) તકનીકી પ્રક્રિયાઓ આપેલ સ્તર પર નિયંત્રિત મૂલ્યની જાળવણી અથવા આપેલ પ્રોગ્રામ અનુસાર તેના ફેરફારની ખાતરી કરે છે.

ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ (ACS) માં પ્રત્યક્ષ માનવ સંડોવણી વિના તકનીકી પ્રક્રિયાના પરિમાણો (તાપમાન, દબાણ, ધૂળ અથવા હવામાં ગેસનું પ્રમાણ વગેરે) ના વર્તમાન મૂલ્યો વિશે માહિતી મેળવવા માટેના માધ્યમો અને પદ્ધતિઓ શામેલ છે.

ઓટોમેટિક પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ (એસએઝેડ) અને બ્લોકિંગ સિસ્ટમ્સ (એસએબી) સ્થિર સ્થિતિમાં સાધનોનું સંચાલન કરતી વખતે કટોકટીની પરિસ્થિતિઓને અટકાવે છે.