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공정 관리. 자동 및 자동 제어 시스템 소개. 주제에 대한 컴퓨터 과학 및 ICT 수업에 대한 프레젠테이션입니다. 수업 요약 "프로세스 관리. 자동 및 자동 제어 시스템 소개"

자동화제어시스템 ACS ACS는 중앙연구소 소장으로 에너지, 운송 등 다양한 산업분야에서 활용되고 있습니다. 기술관리 TsNIITU는 소련 계측기 공학부의 이사회 회원이기도 하며, 미국 최초의 자동화된 생산 관리 시스템 구현을 주도했습니다. 기계 제작 기업. 개선을 위해 실제 자동화 제어 시스템을 만드는 대신 고가의 컴퓨터를 도입하려는 이념적 홍보 활동에 적극적으로 맞서 싸웠습니다.


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자동화 및 자동화 제어 시스템

자동제어시스템(ACS) 및 자동시스템그리고 기술 제어(ACS) 기술 내에서 다양한 프로세스를 제어하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어 세트영형 논리적 프로세스, 생산, 기업.

자동 제어 시스템(ACS)

ACS는 에너지, 운송 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 자동이라는 용어와 달리 자동화라는 용어는이자형 Skaya는 인간 조작자가 특정 기능을 유지하는 것을 강조합니다.그리고 가장 일반적인 목표 설정 성격 중 하나이거나 자동으로 수행할 수 없는 성격 중 하나입니다.그리고 타이징. ACS 의사결정 지원 시스템(DSPR)이 기본입니다. V 경영 결정의 타당성을 높이기 위한 강력한 도구입니다.

소련 최초의 자동 제어 시스템의 창시자는 경제학 박사, 벨로루시 국립 과학 아카데미 교신 교수, 교장입니다.영형 과학 학교의 설립자전략 기획니콜라이 이바노비치 베두타(19131998). 1962년1967년 중앙 과학 기술 관리 연구소 (TsNIITU)의 이사이자 소련 계측기 공학부 이사회의 위원이기도 한 그는 구현을 주도했습니다.그리고 우리는 기계 제작 기업에서 국내 최초의 자동화 생산 관리 시스템을 구축하고 있습니다. 그는 생산 관리의 효율성을 높이기 위해 실제 자동화 제어 시스템을 만드는 대신 고가의 컴퓨터를 도입하려는 이념적 홍보 캠페인에 적극적으로 맞서 싸웠습니다.

자동화 제어 시스템의 가장 중요한 임무는 노동 생산성 향상과 계획 방법 개선을 바탕으로 시설 관리의 효율성을 높이는 것입니다.그리고 관리 프로세스를 로빙합니다. ACS 개체가 있습니다(기술적영형 프로세스-APCS, 엔터프라이즈-APCS, 산업-OACS) 및 기능성 차량영형 컴퓨터 시스템(예: 계획된 계산 설계, 수학)이자형 실제 기술 공급 등

제어 자동화 목표

일반적으로 제어 시스템은 올빼미 형태로 간주될 수 있습니다.영형 서로 연결된 집합 관리 프로세스그리고 물건. 제어 자동화의 일반적인 목표는 사용 효율성을 높이는 것입니다.영형 바니아 잠재적인 기회 제어 개체. 따라서 여러 가지 목표를 식별할 수 있습니다.

  1. 의사결정자 제공(의사결정자) 해당됨 예 n 의사결정에 유용
  2. 개별 수집 및 처리 작업 가속화 yes엔 니크
  3. 의사결정자가 내려야 하는 결정의 수를 줄입니다.
  4. 통제 및 성과 규율 수준 향상
  5. 관리 효율성 향상
  6. 보조 프로세스 수행을 위한 의사결정자의 비용 절감
  7. 내린 결정의 타당성 정도 높이기

ACS 구성

ACS에는 다음이 포함됩니다. 다음 유형지원: 정보 등영형 문법적, 기술적, 조직적, 도량형, 법률적, 언어적그리고 스틱.

주요 분류 특성

자동 제어 시스템의 유형을 결정하는 주요 분류 기준은 다음과 같습니다.

  • 제어 대상의 운영 범위(산업, 건설)그리고 정부, 교통, 농업, 비산업 분야 등)
  • 통제된 프로세스 유형(기술적, 조직적, 경제적오믹 등);
  • 현재 관리 계획에 따른 국민 경제 관리를 포함한 공공 행정 시스템의 수준티 산업 (산업용 : 산업 (부처), 전 연합 통일이자형 nie, 전체 노동 조합 산업 협회, 과학 및 생산 협회그리고 개념, 기업(조직), 생산, 작업장, 현장, 기술 단위).

ACS 기능

자동 제어 시스템의 기능은 콘크리트 생성을 위한 기술 사양에 명시되어 있습니다.티 관리 목표 분석, 가용성에 대한 특정 자원 분석을 기반으로 한 자동 제어 시스템그리고 tion, 자동화의 예상 효과 및 적용 가능한 표준에 따라 이 유형 ACS. 각 ACS 기능은 다음과 같이 구현됩니다.영형 일련의 작업 복합체, 개별 작업 및 작업. o 자동 제어 시스템의 기능비 일반적으로 포함 다음 요소(행위):

  • 계획 및/또는 예측;
  • 회계, 통제, 분석;
  • 조정 및 (또는) 규제.

콘크리트 유형에 따라 필요한 요소 구성이 선택됩니다.티 노아 ACS. 자동 제어 시스템의 기능은 기능 및 기타 특성에 따라 하위 시스템으로 결합될 수 있습니다.

제어 조치 형성 기능

  • 정보처리기능(계산기능) 구현 V 회계, 통제, 저장, 검색, 표시, 복제, 변환영형 정보의 형태를 변경하는 것;
  • 정보 교환(전송) 기능은 표현을 가져오는 것과 관련이 있습니다.ㅏ OS에 대한 식물 관리 조치 및 의사결정자와의 정보 교환
  • 의사결정 기능 그룹(정보 내용 변환)아르 자형 메이션) 분석, 예측 또는 운영 중 새로운 정보 생성이자형 합리적인 시설관리

ACS 구조의 클래스

산업 생산 분야에서는 경영 관점에서 볼 때이자형 관리 시스템 구조의 다음 주요 클래스를 나열하십시오.영형 욕실, 중앙 집중식, 중앙 집중식, 분산형 및 계층형죄송합니다.

분산형 구조

이러한 구조로 시스템을 구축하는 것은 재료, 에너지에 대한 기술적으로 독립적인 제어 대상을 자동화하는 데 효과적입니다.이자형 스키, 정보 및 기타 자원. 이러한 시스템은 자체 정보와 알고리즘을 갖춘 여러 독립 시스템의 조합입니다.영형 리듬베이스.

각 제어 개체에 대한 제어 작업을 개발하려면 해당 개체의 상태에 대한 정보만 필요합니다.

중앙 집중식 구조

중앙 집중식 구조는 관리되는 개체에 대한 정보를 수집 및 처리하고 분석을 기반으로 하는 단일 관리 기관에서 모든 개체 관리 프로세스를 구현합니다.티 시스템 기준에 따라 제어 신호를 생성합니다. 이 종류의 구조의 출현은 통제되고 규제되는 수의 증가와 관련이 있습니다.이자형 낮고 제어 가능한 매개 변수 및 일반적으로 영토 분포에서영형 컨트롤 개체의 값입니다.

중앙 집중식 구조의 장점은 프로세스를 매우 간단하게 구현한다는 것입니다. 정보 상호작용; 근본적인시간 기회 최적의 제어시스템 전체; 아주 가벼운 정도에게 작동 가능하게 변경 가능한 입력 매개변수의 지정; ma 달성 가능성에게 최소한의 중복으로 최대 운영 효율성 기술적 수단관리.

중앙 집중식 구조의 단점은 다음과 같습니다.영형 기술적 통제의 신뢰성과 성능영형 수용 가능한 관리 품질 달성; 통제 대상의 영토 분산이 존재하는 경우 통신 채널의 총 길이가 길다.

중앙 집중식 분산 구조

이 구조의 주요 특징은 센터의 원리를 보존한다는 것입니다.ㅏ 관리, 즉 전체 개체 집합의 상태에 대한 정보를 기반으로 각 제어 개체에 대한 제어 작업 개발에게 매니지먼트컴. 일부 기능적 장치제어 시스템 나 V 시스템의 모든 채널에 공통적이며 스위치를 사용하여 채널의 개별 장치에 연결되어 폐쇄 제어 루프를 형성합니다.

이 경우 제어 알고리즘은 일련의 관계로 구성됩니다. N 중요한 세트로 구현되는 객체 제어를 위한 새로운 알고리즘ㅏ 관련 치리회. 작동 중에 각 제어 기관은 관련 정보를 수신 및 처리할 뿐만 아니라 하위 개체에 제어 신호를 보냅니다. 진짜로그리고 관리 기능을 수행하기 위해 각 지역 기관은 필요에 따라 다른 관리 기관과 정보 상호 작용 과정을 시작합니다. V 레니야. 이러한 구조의 장점은 다음과 같습니다. 관리 품질을 저하시키지 않으면서 각 처리 및 제어 센터의 성능과 신뢰성에 대한 요구 사항이 줄어듭니다. 통신 채널의 전체 길이가 줄어듭니다.

시스템의 단점은 다음과 같습니다. 정보 프로세스의 복잡성와 함께 처리 센터와 제어 센터 간에 데이터를 교환하고 저장된 정보를 조정해야 하기 때문에 제어 시스템에 올빼미가 있습니다. 과도한시간 정보 처리를 위한 기술적 수단의 품질 층그리고 정보 교환 프로세스를 동기화하는 능력.

계층적 구조

복잡한 시스템에서 제어 작업이 증가함에 따라그리고 처리되는 정보의 양이 증가하고 알고리즘의 복잡성이 증가합니다.티 이동 관리. 결과적으로 제어가 중앙에서 수행됩니다.시간 관리되는 객체의 복잡성과 관리 기관의 수신 및 처리 능력 사이에 차이가 있기 때문에 가능합니다.에스 정보를 주다.

또한 이러한 시스템에서는 다음과 같은 작업 그룹을 구분할 수 있으며, 각 작업 그룹은 제어된 프로세스에서 발생하는 이벤트에 대한 반응 시간에 대한 해당 요구 사항을 특징으로 합니다.

제어 개체 및 직접 디지털 제어로부터 데이터를 수집하는 작업(반응 시간, 초, 1초 단위)

제어된 프로세스의 원하는 매개변수 계산과 컨트롤러 설정의 필수 값과 관련된 극단적인 제어 문제 논리적 문제시작 및 중지 단위 등(반응 시간 초, 분);

최적화 및 적응형 공정 제어 문제, 기술 및 경제 문제(반응 시간 몇 초);

정보 작업 행정 관리, 워크숍, 기업 규모의 파견 및 조정 작업, 기획 작업 등(대응 시간 시간).

분명히 관리 작업의 계층 구조로 인해 관리 도구의 계층적 시스템을 만들어야 할 필요성이 발생합니다. 이러한 분할을 통해 각 지방자치단체의 정보 어려움에 대처할 수 있게 되면서 이들 기관의 결정을 조정해야 하는 필요성, 즉 지방자치단체에 대한 새로운 통치기구를 창설해야 할 필요성이 발생합니다. 각 수준에서 주어진 작업 클래스에 대한 기술적 수단의 특성이 최대한 준수되도록 보장해야 합니다.

또한, 많은 생산 시스템과학 기술 진보, 생산 집중 및 전문화의 객관적 추세의 영향으로 발생하는 자체 계층 구조를 가지며 이는 사회적 생산의 효율성을 높이는 데 기여합니다. 더 자주 계층적 구조제어 개체가 제어 시스템의 계층 구조와 일치하지 않습니다. 결과적으로 시스템의 복잡성이 증가함에 따라 계층적 제어 피라미드가 구축됩니다. 복잡한 제어 개체의 제어 프로세스에는 설정된 목표를 달성하고 적시에 이루어지며 상호 합의되는 올바른 결정이 적시에 형성되어야 합니다. 이러한 각 결정에는 해당 제어 문제의 공식화가 필요합니다. 이들의 조합은 제어 작업의 계층 구조를 형성하며, 경우에 따라 제어 개체의 계층 구조보다 훨씬 더 복잡합니다.

자동 제어 시스템의 유형

  • 자동화된 공정 제어 시스템또는 자동화된 공정 제어 시스템 산업, 에너지, 운송 부문의 운영 관리 및 기술 시설 제어 문제를 해결합니다.
  • 자동화된 생산관리 시스템(ASU P) 기본 생산 프로세스, 입고 및 출고 물류를 포함한 생산 조직 문제를 해결합니다.생산 능력, 제품 품질 분석, 생산 프로세스 모델링을 고려한 단기 생산 계획을 수행합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 그들은 다음을 사용합니다. MIS와 MES -시스템뿐만 아니라 LIMS 시스템.

예:

  • 자동 가로등 제어 시스템(“ACS”)는 자동화를 구성하기 위한 것입니다. 중앙 집중식 관리거리 조명.
    • 옥외조명 자동제어 시스템(“ASUNO”)는 실외 조명의 중앙 집중식 제어 자동화를 구성하기 위한 것입니다.
    • 자동화된 제어 시스템 교통 또는 ACS DD 도시 또는 고속도로의 도로망에서 차량 및 보행자 흐름을 제어하도록 설계되었습니다.
  • 자동화된 기업 관리 시스템또는 자동화된 제어 시스템 이러한 문제를 해결하기 위해 그들은 사용합니다 MRP, MRP II 및 ERP 시스템. 기업인 경우 교육 기관, 적용하다학습 관리 시스템.

예:

  • « 호텔 관리 시스템" 이 이름과 함께 PMS 자산 관리 시스템이 사용됩니다.
    • « 자동화된 운영 리스크 관리 시스템" - 이것 소프트웨어, 데이터 수집부터 보고 및 예측에 이르기까지 기업의 운영 위험 관리 문제를 해결하는 데 필요한 도구 세트가 포함되어 있습니다.

자동 제어 시스템(ACS)

자동 제어 시스템의 유형

체계 자동 제어, 일반적으로 제어 개체와 제어 장치라는 두 가지 주요 요소로 구성됩니다.

자주포는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

  1. 관리 목적에 따라

제어 개체주어진 제어 법칙에 따라 물체의 상태가 변경됩니다. 이러한 변화는 외부 요인(예: 통제 또는 방해 요인)의 결과로 발생합니다.

가) 자동 제어 시스템

  • 자동 안정화 시스템. 출력값은 일정한 수준(설정값)으로 유지됩니다.끊임없는 ). 외란으로 인해 그리고 스위치를 켰을 때 편차가 발생합니다.
  • 프로그램 제어 시스템. 설정값은 미리 정해진 프로그램 법칙에 따라 변경됩니다. f. 자동 제어 시스템에서 발생하는 오류와 함께 관성으로 인한 오류도 있습니다.조절기
  • 추적 시스템. 입력 영향은 알 수 없습니다. 시스템 작동 중에만 결정됩니다. 오류는 유형에 따라 크게 달라집니다.함수 f(t).

B) 극단적인 규제 시스템

지원 가능극치특정 기준(예: 최소 또는 최대)품질 객체의 기능. 일반적으로 품질 기준이라고 합니다.목표 함수, 극한 지표 또는 극단적인 특징, 직접 측정 가능물리량(예: 온도, 전류, 전압, 습도, 압력) 또는 효율성 성능등등

가장 밝은 부분:

  • 익스트림 릴레이 액션 컨트롤러를 갖춘 시스템. 범용 익스트림 컨트롤러는 다음을 실행할 수 있는 확장성이 뛰어난 장치여야 합니다. 많은 수의다양한 방법으로 계산합니다.
    • 신호 조정기는 단 하나의 조정 가능한 시스템 매개변수만을 고유하게 특성화하는 아날로그 품질 분석기로 사용됩니다. 두 개의 직렬 연결된 장치로 구성됩니다. Signum 릴레이( D-트리거 ) 및 집행 모터(적분기).
    • 관성이 없는 물체를 갖춘 극한 시스템
    • 관성 물체가 있는 극한 시스템
    • 부유 특성을 갖춘 익스트림 시스템. 다음과 같은 경우에 사용됩니다.극한의 예측할 수 없거나 식별하기 어려운 변화.
  • 동기 검출기를 갖춘 시스템(극한 연속 시스템). 다이렉트 채널에는차별화 링크, 이는 일정한 성분을 전달하지 않습니다. 어떤 이유로든 이 링크를 제거하거나 우회하는 것은 불가능하거나 적용할 수 없습니다. 시스템의 작동성을 보장하기 위해 참조 영향의 변조와 직접 채널의 신호 코딩이 사용되며 차별화 링크 후에 설치됩니다.동기 위상 검출기.

안에) 적응 시스템자동 제어

이는 제어 대상 및 장애 특성의 광범위한 변화 하에서 원하는 프로세스 품질을 보장하는 역할을 합니다.

  1. 제어 장치의 정보 유형별

가) 폐쇄형 자주포

폐쇄형 자동 제어 시스템에서 제어 동작은 제어 수량에 직접적으로 의존하여 형성됩니다. 시스템 입력과 출력 사이의 연결을 호출합니다.피드백 . 피드백 신호는 기준 신호에서 뺍니다. 이 피드백을부정적인.

B) 개방형 자주포

개방 루프 제어 원리의 핵심은 다음과 같습니다.딱딱한 주어진 제어 프로그램. 즉, 결과를 모니터링하지 않고 ACS에 내장된 제어 대상의 모델만을 기반으로 제어가 "맹목적으로" 수행됩니다. 그러한 시스템의 예:시간제 노동자 , 신호등 제어 장치, 잔디 자동 급수 시스템, 자동 세탁기 등

차례로 그들은 다음을 구별합니다.

  • 참조 영향에 따라 열림
  • 방해받은 개방

자주포의 특성

설명에 따라 시스템 변수로 나누어진다선형 및 비선형 . 선형 시스템에는 선형 대수학으로 지정되는 설명 요소로 구성된 시스템이 포함됩니다.미분 방정식.

시스템의 운동 방정식의 모든 매개변수가 시간에 따라 변하지 않으면 이러한 시스템을 호출합니다.변화 없는 . 시스템의 운동 방정식 중 하나 이상의 매개변수가 변경되는 경우시간 , 시스템이 호출됩니다.고정되지 않거나 가변 매개변수 포함.

외부(환경) 영향이 연속적 또는 불연속적으로 결정되고 설명되는 시스템기능 시간이 지나면 수업에 속해결정론적인시스템

무작위 신호 또는 매개변수 영향이 발생하고 확률론적 미분 또는 차이 방정식으로 설명되는 시스템은 클래스에 속합니다.확률론적 시스템.

시스템에 하나 이상의 요소가 있는 경우 해당 요소에 대한 설명은 방정식으로 표시됩니다.부분 파생 상품, 그러면 시스템은 시스템 클래스에 속합니다.분산변수가 있는.

매 순간 생성되는 연속적인 역학과 외부에서 전달되는 개별 명령이 산재되어 있는 시스템을 시스템이라고 합니다.하이브리드 시스템.

자동 제어 시스템의 예

성격에 따라관리되는 객체우리는 생물학적, 환경적, 경제적, 기술적 관리 시스템을 구분할 수 있습니다. 기술 관리의 예는 다음과 같습니다.

  • 개별 동작 시스템 또는기계(쇼핑, 게임, 음악).
  • 안정화 시스템사운드 레벨, 영상 또는 자기 녹음. 이는 제어 가능한 단지입니다.항공기, 자동 제어 시스템 포함엔진, 스티어링 메커니즘, 자동 조종 장치 및 네비게이션 시스템.

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자동 및 자동 제어 시스템 소개. 자동 및 자동 제어 시스템 자동 및 자동 제어 시스템을 구별하는 것이 일반적입니다. 이들의 차이점은 주로 자동 시스템이 사람의 개입 없이 작동할 수 있는 반면, 자동화 시스템에서는 객체 제어 기능 중 일부는 기술적 수단에 의해 수행되고 일부는 사람에 의해 수행된다는 사실에 있습니다. 따라서 자동화 제어 시스템의 중요한 특징은 관리 프로세스에 사람이 참여한다는 것입니다.


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정보 사회. 자동 및 자동 제어 시스템 소개. 수치 제어 장비의 예.

다음을 사용하여 문제 해결 정보 기술.

정보 사회

정보 사회는 대다수의 근로자가 정보, 특히 최고 형태의 지식의 생산, 저장, 처리 및 판매에 종사하는 사회입니다.

과학자들은 정보 사회에서 컴퓨터화 과정을 통해 사람들이 신뢰할 수 있는 정보 소스에 접근할 수 있게 되고, 일상적인 작업에서 해방되며, 높은 레벨생산 과정의 정보 처리 자동화 및 사회 분야. 사회 발전의 원동력은 물질적인 제품이 아닌 정보적인 제품의 생산이어야 합니다. 재료 제품은 더욱 정보 집약적이 될 것이며, 이는 그 가치에서 혁신, 디자인 및 마케팅의 비중이 증가함을 의미합니다.

정보사회에서는 생산뿐만 아니라 삶의 방식 전반, 가치체계, 물질적 가치와 관련된 문화적 여가의 중요성이 더욱 커질 것입니다. 모든 것이 상품의 생산과 소비를 목표로 하는 산업사회에 비해, 정보사회에서는 지능과 지식이 생산되고 소비되어 정신노동의 비중이 높아진다. 사람은 창의력을 발휘할 수 있는 능력이 필요하게 되며 지식에 대한 수요도 증가하게 됩니다.

정보사회의 물질적, 기술적 기반은 다양한 시스템이 될 것이다. 컴퓨터 장비컴퓨터 네트워크, 정보 기술, 통신.

정보사회의 징후

인간 활동의 다른 산물보다 정보의 우선 순위에 대한 사회의 인식.

인간 활동의 모든 영역(경제, 산업, 정치, 교육, 과학, 창조, 문화 등)의 기본 기반은 정보입니다.

정보는 현대인의 활동의 산물이다.

순수한 형태의 정보(그 자체)는 구매 및 판매의 대상입니다.

인구의 모든 계층이 정보에 접근할 수 있는 기회가 동일합니다.

정보사회의 보안, 정보.

지적재산권 보호.

ICT를 기반으로 모든 국가 구조와 국가 간의 상호 작용.

국가 및 공공기관의 정보사회 관리

긍정적인 측면 외에도 위험한 추세도 예측됩니다.

사회에 대한 영향력 증가 매스 미디어;

정보 기술은 사람과 조직의 개인 정보를 파괴할 수 있습니다.

고품질의 신뢰할 수 있는 정보를 선택하는 데 문제가 있습니다.

많은 사람들이 정보사회 환경에 적응하는 데 어려움을 겪을 것입니다.

"정보 엘리트"(사람들) 사이에 격차가 발생할 위험이 있습니다.

정보 기술 개발에 관련된 사람들) 및 소비자.

자동 및 자동 제어 시스템

구별하는 것이 관례이다.자동 및 자동 제어 시스템. 이들의 차이점은 무엇보다도 자동 시스템이 사람의 개입 없이 작동할 수 있는 반면, 자동화 시스템에서는 객체 제어 기능 중 일부는 기술적 수단에 의해 수행되고 일부는 사람에 의해 수행된다는 사실에 있습니다. 따라서 자동화 제어 시스템의 중요한 특징은 관리 프로세스에 사람이 참여한다는 것입니다.

ACS는 복잡한 개체(기업, 기술 프로세스 등)의 합리적인 관리를 보장하는 경제적, 수학적 방법, 기술적 수단(PC, 통신, 정보 표시 장치, 데이터 전송 등) 및 조직 복합체의 집합입니다. 자동화 제어 시스템 구축의 가장 중요한 목표는 생산성 향상에 따른 설비 관리(생산, 관리 등)의 효율성을 대폭 높이는 것입니다. 관리 업무관리 프로세스의 계획 및 유연한 규제 방법을 개선합니다.

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동시에, CNC 시스템을 갖춘 장비의 하드웨어 장비는 이 장비를 매우 효율적으로 사용하기 위한 충분한 조건이 아닙니다.

예: 조건부로 회전체와 관련된 내부 및 외부 부품 및 공작물의 고품질 처리를 위해 가장 자주 사용됩니다.CNC 터닝센터, 이를 통해 터닝, 페이싱, 스레딩, 드릴링, 보링 표면 등을 수행할 수 있습니다. 수치 제어 기능이 있는 선반을 사용하면 생산 공정을 최대한 자동화하여 생산 품질과 속도를 높일 수 있습니다.

예를 들어 자동차, 계측기 제작, 전력 엔지니어링 등 많은 산업에서 사용되는 똑같이 인기 있는 유형의 장비는 다음과 같습니다.CNC 밀링 센터. 보링 및 드릴링과 관련된 광범위한 작업을 수행하는 데 사용됩니다.

수치 제어 장비의 특징은 예외적이라는 점입니다.신뢰성, 공구 위치의 정확성 및 고속일하다.

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주제에 관한 컴퓨터 과학 수업 요약: “프로세스 관리. 자동 및 자동 제어 시스템 소개"

수업 목표:

교육적인:

    자동 제어 시스템과 자주포의 개념을 숙지하세요.

    자동 제어 시스템과 자주포의 차이점을 설명합니다.

    자동 제어 시스템과 자체 추진 제어 시스템의 예를 고려하십시오.

교육적인:

    분석하고 비교하는 능력을 개발합니다.

    논리적 사고를 개발하십시오.

    창의적인 능력을 개발하십시오.

교육적인:

    • 일할 때 인내심을 기르십시오.

      교육 과정의 명확한 조직을 개발합니다.

      정보문화와 소통문화를 조성합니다.

강의 계획:

    정보 시스템.

    제어 시스템의 유형.

    CNC 장비의 예.

    제어 회로.

1. 정보 처리 - 정보를 수신, 생성, 수집, 처리, 축적, 저장, 검색, 배포 및 사용하는 프로세스입니다.

정보 시스템은 정보 프로세스가 발생하는 시스템입니다.

제공된 정보가 프로세스(객체)에서 추출되고 그 출력이 동일한 객체를 의도적으로 변경하는 데 사용되는 경우 이러한 정보 시스템을 제어 시스템이라고 합니다.



2. 제어 시스템의 유형:

    수동,

    자동화(인간-기계),

    자동(기술적).

자동화 시스템 인력과 활동을 위한 자동화 도구 세트로 구성된 시스템입니다. 자동화 기술확립된 기능을 수행합니다.

자동 제어 시스템 또는 ACS는 기술 프로세스, 생산 또는 기업의 프레임워크 내에서 다양한 프로세스를 제어하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어의 복합체입니다.

ACS는 에너지, 운송 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

자동이라는 용어와 달리 자동화라는 용어는 가장 일반적이고 목표 지향적이거나 자동화할 수 없는 특정 기능을 인간 조작자가 유지하는 것을 강조합니다.

개념 " 자동화된 제어 시스템 ”는 20세기 50년대 러시아에서 사용되기 시작했습니다. 이러한 시스템의 집중적인 사용은 1970년대~1980년대에 시작되었습니다. 이는 주로 일상적인 작업을 용이하게 하는 것을 목표로 했습니다.

자동화된 제어 시스템의 출현은 개선이 필요하기 때문입니다. 조직 구조기업, 조직, 기관 등의 관리

자동화 제어 시스템은 사람들로 구성된 팀과 복잡한 소프트웨어 및 하드웨어의 조합입니다. 경제적이고 수학적 관리 방법과 컴퓨터 도구의 사용을 기반으로 하는 인간-기계 시스템입니다.

자동화는 도구의 광범위한 사용을 기반으로 합니다. 컴퓨터 기술(SVT) 및 이에 필요한 소프트웨어. 자동 제어 시스템의 기술적 수단으로 다중 기계, 다중 프로세서 복합체가 사용되어 컴퓨터 및 정보 네트워크의 도움으로 분산 정보 처리 시스템을 형성했습니다. 자동화된 제어 시스템을 구현할 때 일반적으로 자동화된 워크스테이션과 영역이 사용됩니다.

자동화 제어 시스템에서 해결되는 작업은 즉각적인 응답이 필요한 작업과 실행 시간에 일정한 지연이 허용되는 작업으로 구분됩니다.

기본적으로 자동 제어 시스템의 작동 모드는 병렬 처리, 일괄 처리를 위한 시간 양자화, 온라인 처리, 정보 및 데이터의 실시간 및 원격 처리 등으로 구별됩니다. 모드 중시간 양자화 각 응용 프로그램시간 조각이 할당된 후 제어가 다음 프로그램으로 이전됩니다. 사용자에 대한 시스템 응답 속도를 높이는 방법은 다음과 같습니다.운영상의 (온라인, 직접)데이터 처리 . 다중 프로그램 컴퓨터 작동 모드를 타임 슬라이싱 및 직접 액세스 모드와 결합하면시간 공유 모드 . 실시간 모드 즉각적인 응답이 필요한 작업을 위해 설계되었습니다. 원격 정보 처리가 특징입니다(원격 처리 ). 원격 처리 모드는 일괄 데이터 처리 등 다른 경우에도 사용할 수 있습니다.

자동화는 새로운 유형의 장비, 제품 등을 만드는 시간을 크게 줄이고 사용자에게 서비스를 제공하고 서비스 수준을 크게 높이고 개별 기술 프로세스, 때로는 전통적으로 사용되는 모든 주요 기술을 변환 및 수정할 수 있습니다. 자동화 시스템은 처음에는 복잡한 생산 프로세스를 자동화하기 위해 고안되었지만 자동화 제어 시스템이라고 불리는 데는 이유가 있습니다. 모든 프로세스의 관리는 관리 기능 자체의 구현과 관련됩니다. 작업을 수행하는 과정에서 사람들 간의 상호 작용. 이 경우 행정관리기구의 활동이 활성화되고 문서흐름이 개선된다. 이러한 프로세스에서 중요한 위치는 항상 조직 내에서 순환하는 정보에 주어졌습니다.

ACS – 요소가 포함된 유연한 통합 시스템 인공지능. 변화에 맞춰 종이 없는 무인 시설 관리 구현에 주력하고 있습니다. 외부 조건그리고 자원. 이러한 작업의 구현은 정보 네트워크 또는 다른 컴퓨터와 네트워크로 연결된 컴퓨터의 사용을 기반으로 합니다.

상당히 공식화된 솔루션 알고리즘(재무 및 회계, 물류, 인사 등)을 갖춘 기능적 작업의 경우 자동화된 제어 시스템의 도입으로 보고, 문서 제어, 시기적절한 의사 결정이 크게 향상되었으며 많은 경우 이는 상당한 이점을 제공했습니다. 경제적 효과 .

따라서 성공적인 기능 ACS에는 자동화가 필요합니다 정보 프로세스, 따라서 자동화된 정보 시스템(AIS)이 생성됩니다. 초기에는 그랬습니다. 이에 따라 생산관리, 각종 활동, 사무업무 등을 자동으로 수행할 수 있는 정보시스템이 등장했다. 러시아에서는 이러한 과정이 20세기 후반에 시작됩니다.

그러면 AIS를 사용하여 생산 프로세스 관리를 개선할 수 있을 뿐만 아니라 생성된 정보 제품 및 서비스의 품질을 향상하고 사용자 서비스의 품질 및 효율성을 향상시킬 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 정보 자동화 제어 시스템은 정보를 후속 사용, 컴퓨터 처리 및 통신 채널을 통해 전송하기 편리한 형태로 제공하는 기능을 갖추고 있습니다.

2. 자동화된 정보시스템
정보 프로세스의 자동화는 많은 일상적인 작업을 제거하고 작업의 편안함과 동시에 효율성을 높이며 사용자에게 이전에 알려지지 않은 새로운 정보 작업 기회를 제공하며 새로운 문제를 야기하며 그 해결책은 다음과 같습니다. 일반적인 과학적 방법과 새로운 정보 기술을 사용하여 수행됩니다. 사회 발전의 각 단계에서는 첨단 기술의 고유한 수준을 반영합니다.

자동화된 정보 시스템 (자동화된 정보 시스템, AIS)는 데이터와 정보를 저장 및/또는 관리하고 계산을 수행하도록 설계된 소프트웨어 및 하드웨어 세트입니다.

AIS의 주요 목표는 많은 사용자의 정보 요청을 가장 완벽하게 충족시키기 위해 관련 요청에 따라 정보를 효율적으로 검색 및 전송하고 저장하는 것입니다.

에게 정보 프로세스 자동화의 기본 원칙 포함하다: 비용 효율성, 신뢰성, 유연성, 안전성, 친근감, 표준 준수.

회수 이는 할당된 문제를 신속하게 해결할 수 있는 능력을 갖춘 효과적이고 안정적이며 생산적인 시스템을 얻기 위해 더 적은 비용을 지출한다는 것을 의미합니다. 시스템의 투자 회수 기간은 2~5년을 넘지 않아야 한다고 믿어집니다.

신뢰할 수 있음 안정적인 소프트웨어와 하드웨어를 사용하여 달성됩니다. 현대 기술. 구매한 제품에는 인증서 및/또는 라이센스가 있어야 합니다.

유연성 변화하는 요구 사항과 도입된 새로운 기능에 시스템을 쉽게 적용할 수 있음을 의미합니다. 이는 일반적으로 모듈식 시스템을 만들어 달성됩니다.

안전 정보의 안전을 보장하고 시스템 작업을 규제하며 특수 장비 및 암호화를 사용하는 것을 의미합니다.

우정 시스템은 간단하고, 배우고 사용하기 쉬워야 합니다(메뉴, 팁, 오류 수정 시스템 등).

AIS에는 네 가지 유형이 있습니다.

    하나의 조직에서 하나의 프로세스(운영)를 담당합니다.

    여러 프로세스를 하나의 조직으로 통합합니다.

    상호 작용하는 여러 조직의 규모에서 하나의 프로세스가 작동하도록 보장합니다.

    여러 조직의 규모에서 여러 프로세스 또는 시스템의 작업을 구현합니다.

AIS를 생성할 때 배포, 수정, 운영의 편의뿐만 아니라 적절한 소프트웨어를 사용하기 위한 인력 교육을 위해 조직화된 시스템(하위 시스템)을 최대한 통합하는 것이 좋습니다. AIS 개발에는 자동화 대상 프로세스 식별, 연구, 패턴 및 기능 식별(분석)이 포함되며, 이는 생성되는 시스템의 목표와 목표를 결정하는 데 도움이 됩니다. 그런 다음 필요한 정보 기술이 도입됩니다(합성). 설계 및 조직 작업을 성공적으로 수행하려면 설계된 객체의 여러 프로토타입과 여기에 설치된 소프트웨어 및 하드웨어를 식별하는 것이 좋습니다. 이를 바탕으로 몇 가지 옵션을 개발하십시오. 그런 다음 대체 솔루션이 선택되고 최종적으로 최상의 솔루션이 선택됩니다.

AIS는 다음을 위해 설계된 정보 시스템을 구성하는 자동화된 정보 기술의 복합체로 표현될 수 있습니다. 정보 서비스소비자. AIS는 일반적으로 개인용 컴퓨터, 분산 데이터베이스 및 최종 사용자 지향 소프트웨어를 기반으로 하는 자동화된 워크스테이션(AWS)을 사용합니다.

자동화된 정보 시스템의 주요 목적은 전자 정보 자원을 수집하고 저장하는 것뿐만 아니라 사용자에게 이에 대한 액세스를 제공하는 것입니다. AIS의 가장 중요한 기능 중 하나는 정보 배열(데이터베이스)에서 데이터 검색을 구성하는 것입니다. 따라서 AIS는 실질적으로 자동화된 정보 검색 시스템(AIRS)이며,

자동화된 정보 검색 시스템 - 데이터 입력, 처리, 저장, 검색, 표시 등의 프로세스를 구현하도록 설계된 소프트웨어 제품입니다.

AIPS는 사실일 수도 있고 다큐멘터리일 수도 있습니다.

사실적 AIPS 일반적으로 그들은 고정된 데이터 구조(레코드)를 가진 테이블 형식 관계형 데이터베이스를 사용합니다.

다큐멘터리 AIPS 불확실성 또는 가변적인 데이터(문서) 구조를 특징으로 합니다. AIS 쉘은 일반적으로 개발에 사용됩니다.

수치 제어 장비의 예.

수치 제어(CNC)는 특수 프로그래밍 언어(예: G 코드)의 명령을 읽고 금속, 목재, 플라스틱 가공 기계 및 공작 기계의 구동을 제어하는 ​​컴퓨터 제어 시스템을 말합니다.

수치 제어 기능을 갖춘 공작 기계를 CNC 기계라고 합니다. 금속 절단 장비(예: 밀링 또는 선삭) 외에도 절단 시트 블랭크 및 압력 가공용 장비가 있습니다.

CNC 시스템은 입력 언어의 프로그램을 메인 드라이브, 피드 드라이브 및 기계 구성 요소의 제어 컨트롤러(예: 냉각 켜기/끄기)에 대한 제어 명령으로 변환합니다. 작업 본체(공구/공작물)의 필요한 이동 궤적을 결정하기 위해 제어 프로그램에 따라 부품 가공 궤적이 계산됩니다.

와 함께
정보 전송 방식:

제어 개체의 상태를 고려하지 않고 직접 채널을 통해 제어를 제공하는 프로세스( 제어 시스템컨트롤 개체에)가 호출됩니다.열려 있는.

제어 객체가 피드백 채널을 통해 제어 객체의 실제 상태에 대한 정보를 수신하고 이를 기반으로 직접 제어 채널을 통해 필요한 제어 작업을 수행하는 시스템을 호출합니다.폐쇄형 시스템 제어 또는 피드백 시스템.

"자동 제어 시스템"(ACS)이라는 용어는 지난 세기 60년대 우리나라 기계 제작 기업의 생산 관리 시스템 도입과 관련하여 처음 등장했습니다.

"시스템"의 개념은 일반 과학 및 전문 문헌과 일상 생활 모두에서 널리 퍼져 있습니다. 일반적으로 특정 실제 개체의 복합체인 집합체의 동의어로 사용됩니다. 요소의 매개변수에 영향을 주어 시스템을 한 상태에서 다른 상태로 전환하는 것이 시스템 제어입니다. 경영의 일반적인 정의는 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 시스템 관리- 이는 시스템을 한 상태에서 다른 상태로 전송하는 의도적인 영향입니다.

관리 기능은 다음과 같습니다.

  • - 제어 프로그램에 대응하는 제어 정보 개발
  • - 이를 제어 객체로 전송합니다.
  • - 실제 동작을 특징짓는 제어 개체로부터 정보를 수신하고 분석합니다.
  • - 제어 개체의 기능을 최적화하기 위해 새로운 제어 정보를 조정하거나 개발합니다.

제어 시스템그들은 지정된 제어 기능이 수행되고 제어(주체)와 제어(객체)라는 두 개 이상의 하위 시스템이 항상 구별될 수 있는 시스템을 호출합니다. 관리 대상이 관리 대상에 미치는 영향은 목적이 있어야 합니다.

관리 작업은 성격과 범위 모두에서 다를 수 있습니다. 관리 영역도 매우 중요합니다. 일반적으로 관리에는 세 가지 주요 영역이 있습니다.

  • - 노동 대상 및 자연 과정에 대한 인간의 의도적인 영향으로 발생하는 도구, 기계 시스템, 생산 및 기타 프로세스의 제어
  • - 특정 문제를 해결하는 팀의 활동 관리
  • - 공정 관리.

현대의 산업 생산품산업의 모든 영역에서 기계 장비로 구성된 복잡한 엔지니어링 및 기술 수단, 통신, 기술 체인 세트를 결합합니다. 다양한 방식드라이브(예: 전기 드라이브, 공압 드라이브). 동시에, 각각 자체 기능을 수행하는 최대 수십 개의 서로 다른 장치, 메커니즘 및 시스템을 통해 하나의 기술 프로세스가 제공될 수 있습니다. 자동화 시스템의 임무는 생산 공정의 기술 체인에 포함된 모든 장비의 가장 합리적인(최적) 상호 작용을 보장하는 것입니다. 생산 공정의 자동화 덕분에 다음이 달성됩니다.

  • - 에너지 자원을 절약합니다.
  • - 기술 장비의 작동 모드 최적화, 서비스 수명 연장
  • - 긴급 상황 예방 및 장비 사고율 감소
  • - 공정 담당자의 안전을 보장합니다.
  • - 기술 인력 수의 최적화, 무인 기술 창출.

"프로세스 관리"의 개념은 일반적으로 제품의 특정 품질을 보장하기 위한 활동으로 간주될 수 있습니다. 가장 간단한 경우, 기술 프로세스는 객체(그림 84)이며 입력은 일부 원자재의 특성을 나타내는 변수 x(t)이고 출력은 변수 y(t)입니다. 완제품의 특성을 나타냅니다.

쌀. 84.

그러나 실제 생활에서 기술 프로세스는 복잡한 다차원 개체로, 원료의 다양한 특성과 특성은 물론 발생 조건을 특징짓는 프로세스 매개변수(온도, 속도, 압력 등)의 영향을 받습니다. 결과적으로 제품 특성도 다차원적입니다 - 화학적 구성 요소, 품질, 비용, 수량.

복잡한 기술 프로세스는 일련의 작업이기 때문에 사람이 수행하는 것이 바람직한 기능과 컴퓨터 또는 기타 기술 장치가 수행하는 것이 바람직한 기능을 결정하는 것이 필요합니다. 이와 관련하여 용어가 도입되었습니다. "자동화된 시스템"즉, 기능이 인간과 기술로 나누어진 시스템입니다.

자동화된 제어 시스템을 만드는 목적은 할당된 작업을 해결하기 위해 제어 개체의 잠재적인 기능을 최대한 활용하는 것입니다. 자동 제어 시스템의 효율성은 자동 제어 시스템의 기능 결과와 생성 및 개발에 필요한 모든 유형의 자원 비용을 비교하여 결정됩니다.

GOST 24.104-85에 따르면 "자동 제어 시스템을 위한 통합 표준 시스템. 자동화된 제어 시스템. 일반적인 요구 사항» 자동화 제어 시스템은 필요한 범위 내에서 다음을 자동으로 수행해야 합니다.

  • - 제어 개체의 상태에 관한 정보(신호, 메시지, 문서 등)의 수집, 처리 및 분석
  • - 통제 조치(프로그램, 계획 등) 개발
  • - 실행 및 제어를 위한 제어 조치(신호, 지시, 문서) 전송
  • - 통제 조치의 구현 및 통제
  • - 상호 연결된 자동화 시스템과 정보(문서, 메시지 등) 교환.

ACS 소프트웨어에는 다음 속성이 있어야 합니다.

  • - 기능적 충분성(완전성)
  • - 신뢰성(복원성, 오류 탐지 도구의 가용성 포함)
  • - 적응성;
  • - 수정 가능성;
  • - 건축의 모듈성;
  • - 사용의 용이성.

용어 자동적 인사람의 개입 없이 제어 장치가 제어 대상과 독립적으로 상호 작용할 수 있는 능력을 강조합니다.

제어 시스템은 다음 기준에 따라 분류될 수 있습니다.

  • - 제어 기능의 자동화 정도
  • - 시스템의 복잡성 정도
  • - 행동의 조건부;
  • - 제어 객체의 유형 등

안에의존성 제어 기능의 자동화 정도수동, 자동 및 자동 제어를 구별합니다.

예를 들어, 금속 절단기일반적으로 슬라이드, 스핀들, 리드 스크류 및 가로 및 세로 이동이 가능한 테이블로 구성된 메커니즘이 장착되어 있어 공구가 공작물을 기준으로 이동할 수 있습니다. 기계를 수동으로 작동하는 경우가공 프로그램은 작업자가 부품 도면을 검토한 후 설정합니다. 다양한 표면을 처리할 때 전환 순서, 작업 스트로크 수, 필요한 도구교대 근무, 절단 모드 등에서.

자동화된 기계에서작업 사이클의 개별 요소(예: 피드 이동, 연삭 휠을 공작물로 절단하는 이동, 연삭 휠 드레싱 등)가 자동화됩니다. 자동화된 기계는 전문화되거나 특별할 수 있습니다. 특수 기계는 구조적으로나 기술적으로 유사하고 기하학적 모양이 유사하지만 특정 범위 내에서 크기가 다른 제품을 처리할 때 특정 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 특수 기계는 대량 생산에만 사용되며 한 가지 유형의 제품을 처리할 때 한 가지 작업을 수행하도록 설계되었습니다.

기계에서 자동(프로그래밍된) 처리 중컴퓨터 수치 제어(CNC)를 사용하면 부품 제조 과정에서 작업자의 작업이 최소한으로 줄어듭니다. 따라서 수동 제어 중에 발생하는 부정적인 요인(작업자의 피로, 외부 영향으로 인한 주의 산만)은 제외됩니다.

CNC 기술을 사용하는 또 다른 장점은 부품을 보다 정확하게 제조할 수 있다는 것입니다. 디버깅된 제어 프로그램을 CNC 기계에서 사용하면 2개, 10개 또는 1000개의 완전히 동일한 부품을 생산하는 동시에 정확성과 호환성에 대한 요구 사항을 완전히 준수할 수 있습니다.

마지막으로 CNC 기계 사용의 또 다른 이점은 유연성입니다. 프로그램 제어는 다양한 부품의 생산이 제어 프로그램의 간단한 교체로 축소됨을 의미합니다. 이전에 테스트한 제어 프로그램은 횟수와 시간 간격에 관계없이 사용할 수 있습니다. 결과적으로 이는 또 다른 장점, 즉 장비를 빠르게 교체할 수 있는 능력이기도 합니다. 이러한 기계는 설정 및 실행이 쉽고 제어 프로그램을 로드하기 때문에 기계 설정 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

수치 제어 장비의 예

밀링 및 조각 장비.적용 범위: 복잡한 프로파일의 고정밀 생산, 나무 조각, 광고 제작, 석재 및 유리 조각, 드릴링, 커팅 시트 재료, 금형 및 금형 생산, 숫자, 배지, 메달.

금속 가공. 제 분기 CNC는 강철 및 기타 금속 가공이 필요한 첨단 제품이나 기술 장비를 빠르고 효율적으로 만드는 데 도움이 됩니다.

예술품. CNC 기계는 기념품, 인테리어 요소, 궁전 및 예술적인 쪽모이 세공을 만드는 데 사용됩니다. 보석, 교회 용품, 장례식도 그들의 능력 영역입니다.

난이도별시스템은 단순 시스템과 복합 시스템으로 구분됩니다. 단순 시스템은 분기된 구조를 가지지 않으며 소수의 시스템을 포함합니다.


쌀. 85.

요소를 상호 작용하고 간단한 기능을 수행합니다. 처럼 간단한 자동화 제어 시스템기술 프로세스에 대한 데이터를 수집하는 시스템의 예를 들 수 있습니다(그림 85 참조).

센서는 전압 레벨 형태의 신호를 생성하며, 이는 디지털 형식으로 변환되어 컴퓨터의 저장 장치에 저장됩니다. 이러한 데이터는 이를 기반으로 수학적 제어 모델을 변경할 수 있는 프로세스 엔지니어에게 중요합니다. 기술 생산. 유 복잡한 시스템분기된 구조와 결합된 상당수의 상호 연결되고 상호 작용하는 요소(하위 시스템)가 있습니다. 공동의 목표작동.

그림에서. 그림 86은 열 및 전기 에너지를 생성하도록 설계된 일반적인 에너지 센터의 기술 프로세스를 보여줍니다.

센터의 자동 제어 시스템은 다음을 제공합니다.

  • - 프로세스 매개변수(온도, 압력, 레벨) 수집 및 표시
  • - 기술 장비의 상태 표시(작동, 사고, 밸브 위치 등)
  • - 열 회수 시스템의 자동 및 수동 제어;
  • - 최대 허용값을 초과하는 사고 및 매개변수에 대한 기술적 신호
  • - 프로세스 밸브 및 댐퍼 제어;
  • - 프로세스 매개변수 및 경보 메시지 보관.

컨트롤러, 통신 장비 및 소프트웨어는 장비 및 매개변수의 상태에 대한 데이터를 수집합니다. 에너지 단지, 자동으로 전송 직장운영자.


쌀.

쌀.

행동의 조건에 따라모든 시스템은 결정론적 행동을 갖는 시스템(결정론적 시스템)과 무작위(확률적 또는 확률론적) 행동을 갖는 시스템(무작위 시스템)으로 구분됩니다.

결정론적 시스템시스템의 초기 상태와 다른 상태로의 전환을 위한 프로그램이 알려진 경우 항상 정확하게 설명할 수 있도록 구성 요소와 이들 사이의 연결이 상호 작용하는 시스템을 호출하는 것이 일반적입니다. 시스템의 새로운 상태는 어떻게 될까요? 대표적인 것이 항공기 자동조종 시스템이다. 비행 중에 자동 조종 장치는 롤 및 피치 제어 채널의 값(각도 이동)을 지속적으로 모니터링합니다. 항공기). 두 채널이 모두 중간 위치에 있는 경우(조종사가 조종간을 놓은 경우) 자동 조종 장치가 제어권을 가져오고 항공기를 수평 위치로 이동시킵니다.

무작위(확률적, 확률적) 시스템그들은 그 구성 요소들과 그들 사이의 연결이 상호 작용하여 그 행동을 정확하고 자세하게 예측하거나 상태 순서를 기술하는 것이 불가능한 시스템을 부릅니다. 이러한 시스템은 항상 불확실한 상태로 남아 있으며 향후 동작에 대한 예측은 이 동작을 설명하는 확률적 범주의 틀을 벗어나지 않습니다. 예를 들어, 복잡한 소프트웨어 시스템에는 오류가 포함되어 있습니다(자체 오류가 아닌 경우 사용된 서브루틴 라이브러리에 의해 발생함). 프로그래머는 제어점과 경계값에서 시스템의 동작을 제어할 수 있습니다.

종종 문제를 일으키는 것은 경계값의 잘못된 처리입니다. 이러한 시스템을 개선하기 위해서는 시스템의 신뢰성이 보장되는 수준으로 끌어올릴 필요가 있다.

신뢰성은 무고장 작동 가능성에 의해 정량적으로 결정됩니다. 무장애 작동 확률특정 조건에서 작동할 때 시스템이 특정 기간 동안 만족스럽게 작동할 확률입니다.

에 의해 컨트롤 객체의 종류 ACS는 다음과 같이 나뉩니다.

  • - 기술 프로세스용 ACS(APCS)
  • - 생산 작업장 자동 제어 시스템(ASUP);
  • - 기업을 위한 자동화된 제어 시스템;
  • - 국가 경제 부문(예: 산업, 통신, 운송)에 대한 ACS

주요 기능 기술 프로세스를 위한 ACS다음 작업은 다음과 같습니다.

  • - 자동화된 제어지정된 한도 내에서 기술 매개변수를 유지하면서 시작, 종료 및 장기 작동 중 주요 생산 장비;
  • - 보조 장비의 자동 제어;
  • - 공정 장비의 상태에 대한 정보를 운영 담당자에게 제공합니다.
  • - 운영자가 자동 ​​모드 매개변수를 설정할 수 있는 기능 리모콘프로세스 장비의 비상 원격 정지를 포함한 집행 기관;
  • - 설계 사양에 따라 소프트웨어 컨트롤러를 사용하여 기술 매개변수를 규제합니다.
  • - 프로세스 매개변수 및 작업 상태의 편차에 대한 경고 및 비상 신호
  • - 시스템의 기술 매개변수, 운영자 조치 및 기타 이벤트 값의 등록 및 보관, 프로토콜 생성 및 인쇄(자동으로 및 운영자의 요청에 따라)
  • - 설정 및 저장된 데이터에 대한 무단 접근으로부터 보호합니다.
  • - 대기 중 유해 물질의 총 배출량을 측정, 계산 및 보관합니다.

자동화된 공정 제어 시스템 구현을 위한 표준 프로젝트가 다양한 산업 분야에서 개발되었습니다.

에너지용- 발전기의 자동 온도 제어 시스템; 고출력 전력, 증기 및 온수 보일러의 하위 시스템; 보일러실의 자동 제어 및 파견 시스템. 개발된 자동 제어 시스템을 통해 보일러실을 두 가지 유형의 연료(가스 및 연료유)의 공동 연소로 전환하고 보조 생산(화학적 수처리, 연료 공급 등) 자동화를 제공하고 에너지 자원의 상업적 회계뿐만 아니라 로컬 자동화 프로세스 제어 시스템을 통합 파견 제어 및 관리 시스템으로 통합합니다.

화학 및 석유화학 산업용- 황산, 인산, 약질산 생산을 위한 자동화 공정 제어 시스템 완제품 및 중간 재료의 투여 및 계량; 질산암모늄, 카르보포스 및 질산 생산 시 제어, 관리 및 비상 보호.

야금 및 광산업용- ACS

내화물 생산 기술 라인; 용광로 열 공정 제어; 주요 기술 프로세스 채굴 및 가공식물: 분쇄, 부양, 건조; 가마; 에너지 부문

식품 및 가공산업용- ACS 기술 장비엘리베이터; 곡물 복합체; 곡물 청소 생산; 바닥 보관 창고; 계량 설비; 일반 및 비상 환기; 생산 건물의 소화. 가공 산업 기업에서는 곡물 수분 안정화 시스템과 곡물 자체 발열 예측 시스템이 널리 사용되었습니다.

주택 및 공동 서비스- 지역 열 발전소의 ACS; 보일러실; 보일러실의 자동 파견 및 제어 시스템.

자동화된 작업장 생산 관리 시스템일반적으로 중요한 부분공장의 자동 제어 시스템.

복잡한 자동화된 생산수많은 정보를 만들어냅니다. 각 라인에서 제조된 구성요소의 수, 공작물, 매개변수 편차에 대한 진단 메시지, 결함의 성격, 가동 중지 시간(이유 포함), 생산된 제품 및 배송 등은 이와 거리가 멀습니다. 전체 목록운영자와 매장 관리자가 신속하게 수신해야 하는 데이터입니다.

상점 관리 시스템의 주요 작업을 복잡성이 증가하는 순서대로 나열합니다.

  • - 기술 프로세스 모니터링
  • - 기술 장비 진단
  • - 여러 제품 수정 사항의 출시와 관련된 생산 관리.

작업장의 최신 자동 제어 시스템에는 다음이 포함됩니다. 자동화된 워크스테이션(팔). 자동화된 작업장은 컴퓨터와 특수 소프트웨어를 갖춘 단일 정보 및 전산 단지를 구성하는 전문가의 작업장입니다. 전체 생산 과정은 니모닉 다이어그램 형태로 워크스테이션의 모니터 화면에 표시될 수 있으며, 일부 매개변수는 해당 매개변수의 상태에 따라 색상이 변경되는 애니메이션 이미지를 통해 실시간으로 표시됩니다.

이러한 시스템은 기술 프로세스 상태를 시각화하는 기능 외에도 프로세스 매개변수 값의 등록 및 보관, 경보, 시각 및 청각적 발행 기능을 제공합니다.

보관된 회계 데이터는 생산된 제품의 수량, 브랜드 및 사용된 원자재에 대한 신뢰할 수 있는 정보를 제공하므로 작업장 회계 부서에 유용합니다. 소규모 작업장에서는 자동화된 작업장 덕분에 작업장의 모든 프로세스를 한 장소에서 한 명의 작업자가 제어할 수 있습니다.

자동화된 제어 시스템의 특별한 경우는 다음과 같습니다. 자동화된 기업 관리 시스템- 다양한 유형의 기업 활동을 계획하고 관리하는 문제를 해결하도록 설계된 자격을 갖춘 인력의 소프트웨어, 기술, 정보, 언어, 조직 및 기술 도구 및 작업 세트입니다.

MRP(자재 소요량 계획) 및 ERP(전사적 자원 계획) 방법론의 구현은 일반적으로 자동화 제어 시스템으로 분류됩니다.

MRP 시스템재고, 구성품, 완제품 수량에 대한 데이터를 기반으로 창고, 생산 현장에서 필요한 자재의 가용성을 보장하고 신규 구매의 필요성을 평가할 수 있습니다. 따라서 MRP 시스템의 기본 아이디어는 제품 생산에 필요한 자재 또는 구성 요소의 회계 단위를 적시에 적절한 수량으로 사용할 수 있어야 한다는 것입니다.

수요가 균일하고 자재 배치 크기가 크며 제조된 제품 품목이 있는 경우 MRP 시스템을 널리 사용하는 것은 의미가 없습니다. 그들은 유지 보수, 정유 등의 분야에서는 거의 사용되지 않습니다. 소매, 교통 등

MRP는 처리주기가 길고 다단계 생산이 복잡한 시스템에서 가장 효과적입니다. 이 경우 생산 프로세스 계획 및 재고 관리가 매우 복잡하기 때문입니다.

ERP 시스템모든 주요 비즈니스 프로세스의 계획, 회계, 제어 및 분석을 자동화하고 기업(조직) 규모의 비즈니스 문제를 해결하는 데 사용됩니다. ERP 시스템은 회사의 모든 부서와 기능을 단일 시스템으로 통합하는 데 도움이 되며 모든 부서는 단일 데이터베이스로 작업하며 부서 간 교환이 더 쉽습니다. 다양한 종류정보.

일반적으로 ERP 시스템에는 회계, 세무 등 다양한 기능 모듈이 포함되어 있습니다. 회계,창고 관리, 운송, 재무, 인사 기록, 고객 관계 관리. 하나의 다양한 소프트웨어 모듈 ERP 시스템물류, 재무, 창고 및 프로젝트 관리를 위한 낡은 이종 정보 시스템을 교체할 수 있습니다. 모든 정보는 단일 데이터베이스에 저장되며 요청 시 언제든지 검색할 수 있습니다.

ERP 시스템의 예는 다음과 같습니다.

  • - 마이크로소프트 다이나믹스 (http://www.microsoft.com/rus/dynamics/default.mspx)
  • - 갈락티카 ERP(http://galaktika.ru/);
  • - 주력 (http://infosoft.ru/ru/).

우리나라에서 지난 세기 90년대까지 자동화 제어 시스템 개발의 유망한 방향은 모든 행정, 산업 및 기타 관리의 상호 연결을 제공하는 국가 자동 제어 시스템(OGAS)을 만드는 것이었습니다. 국가 경제 발전을 위한 최적의 비율을 보장하기 위한 국가 시설. 이 계획은 실현되지 못했지만 현재 산업, 통신, 운송 등 국가 경제의 모든 부문에 자동화된 제어 시스템이 도입되었습니다.

식품, 화학, 펄프 및 제지, 야금, 석유, 가스 등 생산의 통합 자동화를 통해 인력 안전, 보호 수준과 같은 중요한 지표를 최적화할 수 있었습니다. 환경, 품질 관리 표준 준수. 산업에서 기술 프로세스의 자동화를 도입하면 생산 비용이 절감되고 소비재 생산 효율성이 최대로 향상됩니다.

자동화를 예로 사용 음식 산업이 업계에서 최신 마이크로프로세서 시스템의 기능 확장은 기술 정보를 표시하는 다양한 유형(시스템)의 출현과 관련이 있다는 점을 알 수 있습니다. 동적 니모닉 다이어그램 사용 특정 기간 동안 기술 매개변수의 변화 그래프를 얻습니다.

식품 산업의 설탕, 제빵, 효모, 곡물, 유제품, 육류 및 유지 산업에서 자동 제어 시스템이 만들어지고 성공적으로 작동하고 있습니다.

자동화 켜짐 다양한 방식무엇보다도 운송은 항구, 부두, 역 및 비행장에서 모든 유형의 노동 집약적 작업을 촉진하고 속도를 높입니다. 배차 서비스의 효율성, 교통 안전 및 규칙성, 서비스 품질이 향상되고 운송 단위의 활용도가 향상되며 운영 비용이 절감됩니다.

예를 들어, 시운전야로슬라블의 전문 도시 교통을 위한 자동화 제어 시스템의 도움으로 다음이 가능하다는 것을 보여주었습니다.

  • - 해당 지역의 계획(지도)을 참조하여 차량 위치를 자동으로 결정하고 파견자의 모니터에 표시합니다.
  • - 결과를 파견자에게 전달하여 경로 및 교통 일정의 편차를 자동으로 추적합니다.
  • - 서비스에 관한 모든 데이터를 발송자에게 제공 차량, 위치, 코스 및 속도의 좌표를 포함합니다.
  • - 연료 소비 제어 등

워크숍에서는 운송에 사용되는 자동화 제어 시스템의 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

  • 1. "시스템 관리" 개념의 일반적인 정의를 공식화합니다. 시스템은 무엇입니까?
  • 2. 경영의 기능은 무엇입니까?
  • 3. 제어 시스템이란 무엇입니까?
  • 4. 관리의 세 가지 주요 영역을 지정하십시오.
  • 5. 생산공정 자동화를 통해 무엇을 얻을 수 있나요?
  • 6. 기술 프로세스를 객체로 설명합니다.
  • 7. 자동 시스템과 자동화 시스템의 차이점을 설명하십시오.
  • 8. 자동화된 제어 시스템을 만드는 목적은 무엇입니까?
  • 9. 기존 GOST에 따라 자동 제어 시스템은 무엇을 수행해야 합니까?
  • 10. ACS 소프트웨어에는 어떤 속성이 있어야 합니까?
  • 11. 자동화 정도에 따라 어떤 종류의 제어가 구분되나요? 예를 들다.
  • 12. 단순 시스템과 복잡한 시스템의 차이점을 설명하십시오.
  • 13. 결정론적 시스템과 확률론적 시스템의 차이점을 설명하십시오.
  • 14. 기술 프로세스에 대한 자동화 제어 시스템의 기능을 나열하십시오.
  • 15. 자동화된 공정 제어 시스템을 구현하기 위한 일반적인 프로젝트의 예를 제시하십시오.
  • 16. 매장 관리 시스템의 주요 업무를 알고 계시나요?
  • 17. 자동화된 워크스테이션은 어떤 목적으로 사용됩니까?
  • 18. 자동화된 기업 관리 시스템은 어떤 방법론을 기반으로 구현됩니까? 예를 들다.
  • 19. 국가 경제의 다양한 부문에서 자동화 제어 시스템의 구현에 대해 알려주십시오.

작업장

다양한 목적의 ACS, 사용 예

실시간 대량 승객 서비스를 위해 설계된 국내 최초의 자동 제어 시스템은 1972년 "Express-1"이라는 이름으로 운영되기 시작했습니다.

Express-1 시스템이 다음 용도로 의도된 경우 복잡한 자동화대규모 철도 교차로의 티켓 및 현금 데스크 운영 이후 Express-2 자동 제어 시스템(1982)은 철도 네트워크에 할당된 지역 규모의 티켓 판매 및 승객 운송을 관리했습니다. 하나의 Express-2 자동 제어 시스템이 서비스를 제공하는 네트워크 지역에는 하나 이상의 철도 지역이 포함되었습니다.

Express-2 자동 제어 시스템을 통해 환승 열차를 고려한 티켓 판매 관리 모든 프로세스가 자동화되었으며 좌석 판매는 전화 주문국을 통해 구성되었습니다. 1990년대 중반까지 Express-2에 사용된 ES 컴퓨터. 더 이상 대답할 수 없었다 현대적인 요구 사항. 컴퓨터 기술과 인터넷의 발전으로 철도 직원들은 고속 컴퓨터 네트워크를 현대화해야 하는 과제를 안게 되었습니다. 이 문제는 성공적으로 해결되었으며, 2002년부터 Express-3 시스템이 철도에서 운영되기 시작했습니다.

Express ACS를 기반으로 4개의 하위 시스템이 개발 및 구현되었습니다.

  • - 자동화된 참조 및 정보 시스템 "Ekasis"는 "Express" 시스템의 모든 사용자에게 철도 승객 여행과 관련된 모든 문제에 대한 참조 정보를 제공하도록 설계되었습니다.
  • - 자동 수하물 관리 시스템 "ESUBR"은 운송 및 화물 수하물 문서 등록 자동화와 관련된 문제를 해결합니다.
  • - 승용차 함대 "ASUPV"의 운영 및 수리를 위한 자동화된 관리 시스템에는 승용차 함대에 대한 데이터 입력 및 조정, 승용차 함대의 수리 분석 및 계획을 위한 작업이 포함됩니다.
  • - ASUL 승객 운송 관리 시스템은 승객 운송과 관련된 주요 지표 구현에 대한 정보를 제공합니다.

따라서 승객 부문의 급행 자동 제어 시스템은 티켓 판매 및 좌석 예약 시스템일 뿐만 아니라 승객 운송 관리 분야의 다양한 문제를 해결할 수 있는 메커니즘이기도 합니다.

ACS "Express" 웹사이트(http://express-3.ru/)로 이동해 보겠습니다. 사이트의 메인 페이지는 그림과 같습니다. 88.


쌀. 88.

모스크바-오렐 노선의 좌석 가용성을 확인해 보겠습니다. 프로그램의 기능을 익히기 위해 구독자로 등록할 필요는 없습니다. 로그인 데모와 비밀번호 데모에 들어갈 수 있습니다. 그래서 필드 에서그리고 전에그림에 따라 채워주세요. 89.

버튼을 누르면 요구,우리는 창문으로 들어가 좌석 가용성,그림에 따라 필드를 채워야 하는 곳은 어디입니까? 90.

검색 결과, 우리는 도네츠크 시로 이동하지만 오렐 시에 정차하는 두 열차(그림 91)의 좌석 수에 대한 정보를 받았습니다. 쿼리에서 알 수 있듯이, 첫 번째 열차에는 칸에 위쪽 좌석이 48개만 있고 아래쪽 좌석이 없으며, 두 번째 열차에는 칸에 아래쪽 좌석이 26개 있습니다.


쌀. 89.


쌀. 90.

쌀. 91.

사용자는 열차 번호 - 009M이 표시된 링크를 클릭하면 더 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. 그림과 같은 창이 열립니다. 92를 통해 운송 유형, 항공권 비용, 각 운송에 대한 하위 및 상위 좌석 이용 가능 여부에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.


쌀. 92.

러시아 철도(RZD) 웹사이트(http://rzd.ru/)에서 작동하는 Express-3 자동 제어 시스템을 사용하면 다양한 철도 노선의 좌석 가용성에 대한 정보를 볼 수 있을 뿐만 아니라 티켓도 만들 수 있습니다. 주문하다.

러시아 철도 웹사이트로 이동하여 "일정, 이용 가능 여부, 티켓 가격" 링크를 클릭해 보겠습니다. 창이 열립니다 일정그리고 티켓 가용성은 그림에 나와 있습니다. 93.

양식을 직접 작성하고 버튼을 클릭하세요. 일정.~에


쌀. 93.

기본 양식으로 돌아가서 기차 출발 날짜를 나타내는 버튼을 클릭하세요. 좌석 가용성.더 보려면 자세한 정보제안된 목록에서 열차를 선택하고 버튼을 누르세요. 계속하다.쿼리 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 95.

쌀. 94.


쌀. 95.

쿼리 결과에서 알 수 있듯이, 요금뿐만 아니라 객실 내 위, 아래 좌석 수나 지정석 수까지 완벽하게 알고 있습니다.

다음으로, 해당 상자를 선택하고 버튼을 클릭하여 인터넷을 통한 여행 서류 발급 기능에 대해 당사가 잘 알고 있다는 규칙에 동의해야 합니다. 점검.그런 다음 러시아 철도 웹사이트에서 등록 절차를 완료한 후 원하는 목적지까지의 티켓을 주문할 수 있습니다.

시험 문제 및 과제

  • 1. Express 자동화 제어 시스템의 발전과정에 대해 말씀해주세요.
  • 2. Express ACS를 기반으로 어떤 하위 시스템이 개발 및 구현되었습니까? 그들은 어떤 문제를 해결합니까?
  • 3. 웹사이트 http://express-3.ru/를 사용하여 교사가 지시한 여객 운송 방향 중 하나의 좌석 가용성을 확인합니다. 모든 작업의 ​​스크린샷을 찍습니다. 결과를 다음 주소로 보내주십시오: 이메일선생님.
  • 4. 러시아 철도 웹사이트 http://rzd.ru/를 사용하여 교사가 지시한 특정 방향의 티켓을 가상으로 주문하세요. 실제 주문으로 이어지는 마지막 단계를 완료하지 마세요. 모든 작업의 ​​스크린샷을 찍습니다. 결과를 선생님의 이메일 주소로 보내주세요.
  • 5. 인터넷을 사용하여 자동화된 제어 시스템 구현의 예를 찾아보세요. 기와사람. 발견된 자동화 제어 시스템의 작동 과정을 설명합니다.