Mühazirə 2. Real vaxt rejimində obyektlərin idarəetmə sistemlərinin əsas anlayışları. İdarəetmə sistemlərinin təsnifatı

Mühazirə 2. Real vaxt rejimində obyektlərin idarəetmə sistemlərinin əsas anlayışları. İdarəetmə sistemlərinin təsnifatı.
1. İdarəetmə - bu obyektə əvvəlcədən formullaşdırılmış (qısaca və dürüst ifadə edilən) idarəetmə məqsədinə müvafiq olaraq giriş siqnalları, obyektin cari vəziyyəti (halı) haqqinda informasiyanın və xarici təsir faktorlarının movcudluğu əsas sında onun vəziyyətinin (halının) dəyişdirilməsi üzrə təsir prosesidir.
2. İdarəetmə obyekti – bu texniki (mexanizm, qurğu, aqreqat, kompleks) sistemdir. Bu sistem müəyyən giriş təsirs ləri və çıxış parametrləri dəstinə malikdir və bir neçə əməliyl yat (texnoloji proses) dəstini həyata keçirir.
3. İnformasiya – bu özündə yeniliyi və faydalılığı (yararlılığı) daşiyan məlumatdır (veriləndir).
İnformasiya parametrləri aşağıdakılardır:
İnformasiyanın sayı (miqdarı), həcmi;
Həqiqiliyi - əldə olunan məlumatın real məlumal ta uyğunluq (müvafiqlik) gostəricisi;
Dəyəri (əhəmiyyəti) – informasiyadan istifadə- nin nəticə göstəricisi;
Dolğunluğu – faydalı (yararlı) və fon (birrəngli) informasiya nisbəti göstəricisi. Fon informasiyar sı faydalı informasiyanın qəbul edilməsini (mənimsənilməsini) yaxşılaşdırır;
Şəffaflığı (açıqlığı) – müxtəlif insan qruplarına əlverişlilik dərəcəsini xarakterizə edən göstərici.
4. Məlumat (Verilənlər) – bu insan fəaliyyətində istifa də olunan keyfiyyət və ya / və kəmiyyət, analoq və ya / və rəqəmli istənilən göstəricilərdir.
5. Məqsəd – bu qarşıda duran fəaliyyətin nəticəsinin ideallaşdırılmış şəkildə fikrən (xəyalən) qabaqcadan duyman dır (düşünmədir).
6. Keyfiyyət - bu obyektin müəyyən olunmuş və ya eh timal olunan tələbatını ödəmək qabiliyyətinə aid xüsusiyyətt lərinin məcmusudur. (Standartlaşdırma üzrə Beynəlxalq təşkilatın tərifi).
7. Texnologiya – bu bilik, informasiya, metodların, ma liyyə vəsaiti və texniki resursların kompleks yığımını mütə- şəkkil və ağılla birləşdirmək və həyata keçirmək məharətidir (mədəniyyətidir, sənətidir). Texnologiyaya daxildir: Nəzəri biliklər; Avadanlıq; Alət; Nou hau (know how); Əməli təcrüc bə və vərdişlər.
8. Nou hau (know how) – bu elm, texnika sahəsində və idarəetmə fəaliyyətində mühafizə sənədləri ilə qorunmamış və dərc olunmamış biliklər və ya təcrübənin nəticələridir.
9. İnnovasiya (yenilik) - bu əməli nəticəyə qədər çatdır rılan məqsəddir. Başqa sözlə, bu yeni məhsulların, istehsal proseslərinin və xidmətlərin tətbiqi prosesidir.
10. Mexatronika – bu kompyuter texnikasının tətbiqi əsasında mexaniki (fiziki) sistemlərin fəaliyyət göstərməsi üçün çətin qərarların qəbulu vasitəsidir.
11. Sistem - bu bir-biri ilə müəyyən şəkildə qarşılıqlı əlaqəli, vahid struktur tamlığı yaradan və müəyyən davranışı ilə səciyyələnən elementlərin (obyektlərin) məcmusudur.
Sistemin obyektlərin (elementlərin) məcmusu kimi beş əlaməti mövcuddur:
1) quruluşluq (quruluşlarına) - bununla səciyyələnir ki, sistemdə obyektlər bir-biri ilə müəyyən əməliyyatlar və münasibətlərlə əlaqəlidir.
2) tamlıq (bütovlük) - bununla səciyyələnir ki, sistemin daxilində obyektlərin dağıdılması sistemin əlamətlərinin itirilr məsinə doğru aparır.
3) iyerarxiya - bununla səciyyələnir ki, sistemdə vertikal üzrə obyektlərin tabeçilik (asılılıq) səviyyələri mütləq vardır.
4) qarşılıqlı asılılıq - bununla səciyyələnir ki, bir obyekn tin xassələrinin dəyişməsi birlikdə digər obyektlərin xassələ- rinin dəyişməsinı öz arxasınca aparır.
5) təsvirin coxluğu - bununla səciyyələnir ki, obyektlə- rin sistemin daxilində qarşılıqlı əlaqəsi müxtəlif üsullarla təqq dim edilə və ya vizuallaşdırıla bilər: analitik, qrafik, məntiqi.
12. Model – bu həqiqətin şərti təqdim edilməsidir. Model tipləri:
İllüstrativ (cizgi, xəritə, natura (fiziki) modelləri);
Simvol (riyazi təsvir- formullar, qraflar, şəbəkələr).
Model anlayışının formal tərifi: İstənilən S sisteminin təqq dimatı, əgər sistemin A aydın təsviri müəyyən O xətası ilə varsa, M model adlanır. Bu tərifi analitik olaraq aşağıdakı ifadə şəklində yazmaq olar: → ).
13. Menecment - bu biznes proseslərinin (istehsal və ya xidmət) sahibkarlıq fəaliyyətinin səmərəliliyinin yüksəldilməsi və gəlirlərin artırılması məqsədi ilə prinsiplər, ümumi idar rəetmə metod və vasitələrin məcmusudur.
14. Loqistika - müəssisədə xammalın təchizatçılara çatdırılması və məhsulun istehlakçılara çatdırılması əməliyyatlalrı daxil olmaqla maliyyə və informasiya axınlarının məqsədd yönlü idarəetmə qaydaları və metodlarının məcmusudur.
15. Virtual korporasiya - bu müstəqil şirkətlərin, rəqaqbət qabiliyyətliliyi təmin etmək, bazarlar və gəlir əldə etmək məqsədi ilə intellektual və maliyyə ehtiyatlarından birgə isti fadə üçün informasiya texnologiyaları ilə əlaqələndirilmiş müvəqqəti şəbəkəsidir.
İdarəetmə obyektlərinin funksionallarının kontekstində real vaxt rejimində idarəetmə sistemlərinin təsnifatı
İdarəetmə obyektlərinin funksionallarının kontekstində real vaxt rejimində idarəetmə sistemlərinin təsnifatı şək. 1- də göstərilmişdir.
Şək. 1. Obyektlərin idarəetmə sistemlərinin təsnifatı
Hal-hazırda sənaye robotlarında, dəzgah sistemlərində və dəzgahlarda rəqəmli proqramla idarəetmə sistemləri, qısaca olaraq RPİ – CNC (Computer Numerical Control) sistemləri istifadə olunur. Bütün bu sistemlər hesablama qurğusuna (prosessor), yaddaş blokuna və informasiyanın giriş - çıxış blokuna malikdirlər. RPİ sistemlərinin əsas xusiyyətlərini onların növlərinin işarələnməsi əsasında müəyyən etmək olar:
Hand Numerical Control (HNC) – informasiyanın idarəetmə panelindəki klaviaturadan əl ilə daxil edilməsinə və bu informasiyanın dəzgahın yaddaşında saxlamağa imkan verən sistemlərdir. Bir çox hallarda RPİ torna dəzgahlarında istifadə olunur;
Speiher Numerical Control (SNC) – proqramın daxili yaddaşda saxlanması ilə olan sistemlərdir;
Direct Numerical Control (DNC) – nisbətən yüksək səviyyəli sistemlərdir. Bu sistemlər aşağıdakıları təmin edir: eyni zamanda bir necə dəzgahların idarə edilməsini; yaddaşda nisbətən əhəmiyyətli sayda proqramların saxlanmasını; çevik istehsal sisteminin (ÇİS) köməkçi sistemləri (nəqletmə, anbarlama) ilə qarşılıqlı əlaqəsini; bu və ya digər hissənin emalının başlanması vaxtının seçilməsini; avadanlığın iş vaxtının və boş dayanmalarının qeydə alınmasını; emal olunmuş hissələrin sayının qeydə alınmasını və s.
Dəzgahın işçi orqanlarının hərəkət xarakterinə görə RPİ sistemləri mövqeli, konturlu və kombinə edilmış sistemlərə bölünürlər. Mövqeli sistemlər dəzgahın icra edici orqanlarının bir və ya iki koordinat üzrə düzxətli yerdəyişməsini təmin edir. Konturlu sistemləri emal proqramına əsasən verilmış sürətlə müəyyən edilmiş trayektoriya üzrə işçi yerdəyişmələrin yerinə yetirilməsi üçün təyin edilmişdir. Kombinə edilmiş sistemlər həm mövqeli, həm də konturlu sistemlərin xüsusiyyətlərinə malikdir və bir çox hallarda çoxməqsədli dəzgahlar üçün xarakterikdir.
RPİ dəzgahlarının hərəkət strukturu və koordinat oxları
Bütün RPİ dəzgahları üçün İSO 841:1974 standartı ilə tövsiyə olunan koordinatların işarələnməsinin vahid sistemi qəbul edilir. Dəzgahın şpindelinin fırlanma oxunun və ya pəstahın vəziyyəti, eləcə də alət və ya pəstahın düzxətli və ya dairəvi veriş hərəkəti koordinatlarla işarələnir. Bu zaman dəzgahlarda koordinat oxlarının və hərəkət istiqamətlərinin işarələnməsini elə təyin edirlər ki, emal əməliyyatının proqramlaşdırılması alətin və yaxud pəstahın yerdəyişməsindən və ya yerdəyişməməsindən asılı olmaslın. Burada əsas kimi alətin hərəkət yerdəyişməsini hərəkət etməyən pəstahın koordinat sisteminə nisbətən qəbul edirlər.
Şək. 2. RPİ dəzgahlarının koordinat sistemləri.
RPİ dəzgahlarında standart koordinat sistemi pəstah ilə əlaqəli sağ düzbucaqlı sistemdir. Bu sistemin koordinatları dəzgahın düzxətli istiqamətləndiricilərinə paraleldir.
Bütün düzxətli yerdəyişmələr X, Y, Z koordinat sistemində baxılır. Hər bir koordinat oxlarına nisbətən dairəvi hərəkətlər latın əlifbasının böyük hərfləri ilə - A, B, C (şək. 2 a) ilə işarələnir. Bütün dəzgahlarda Z oxu baş hərəkət şpindelinin oxu ilə üst-üstə düşür, yəni aləti fırladan şpindel ilə (burğu-frez-içyonuş dəzgahları qrupunda), və ya pəstahı fırladan şpindel ilə (torna dəzgahları qrupunda).
Bir neçə şpindelin olduğu zamanı əsas şpindel kimi onlardan birinə üstünlük verilir. Bu adətən pəstahın bərkidildiyi stolun işçi səthinə perpendikulyar olan spindeldir. Əsas spindel dönməyən oxa malik olan zaman Z oxu kimi standart üçkoordinatlı sistemin üç oxundan şpindelin oxuna paralel olan oxu qəbul edilir. Əgər əsas spindelin oxu standart üçkoordinatlı sistemin müxtəli oxlarına paralel bir neçə vəziyyətdə yerləşə bilərsə, Z oxu kimi pəstah yerləşdirilən stolun işçi səthinə perpendikulyar standart ox qəbul edilir.
Z oxu üzrə müsbət istiqamətdə hərəkət alətin pəstahdan uzaqlaşdırılması istiqamətinə müvafiq olmalıdır. Əgər dəzgah burğulama və ya içyonuş üçün yalnız üç əsas xətti yerdəyişmələrdən istifadə etməklə ilə tətbiq edilirsə, onda emal alətin Z oxunun mənfi istiqamətində yerdəyişməsi zamanı yerinə yetirilir.
X oxunun horizontal yerləşməsinə və pəstahın bərkidilməsi səthinə paralel olmasına üstünlük verilir. Fırlanan pəstahlı dəzgahlarda, məsələn torna dəzgahlarında, X oxu üzrə hərəkət pəstahın radiusu üzrə və eninə istiqamətləndiricilərə paralel yönəlmişdir. X oxu üzrə müsbət hərəkət istiqaməti eninə xizəklərin (dəzgahın kirşəyəoxşar suruşən hissəsi) baş kəskitutanında yerləşdirilmiş alətin pəstahın fırlanma oxundan uzaqlaşması istiqaməti qəbul olunur.
Fırlanma alətli dəzgahlarda (məsələn, frez, burğu dəzgahlarında) Z oxunun horizontal yerləşməsi zamanı X oxu üzrə müsbət yerdəyişmə, əgər əsas alət şpindelindən məmul istiqamətinə baxsaq, sağ tərəfə yönəlmişdir. Z oxunun vertikal yerləşməsi zamanı X oxu üzrə müsbət yerdəyişmə birdayaqlı dəzgahlar üçün, əgər əsas alət şpindelindən dayağa baxsaq, sağ tərəfə yönəlmişdir. İkidayaqlı dəzgahlar üçün isə əgər əsas alət şpindelindən sol dayağa baxsaq, sağ tərəfə yönəlmişdir.
Y oxu üzrə hərəkətin müsbət istiqamətini elə seçmək lazımdır ki, Y oxu Z və X oxları ilə birlikdə sağ düzbucaqlı koordinat sistemini təşkil etsin. Bunun üçün sağ əl qaydasından istifadə edirlər: baş barmaq – X oxunu, şəhədət barmağı – Y oxunu, orta barmaq – Z oxunu ifadə edir (şək. 2b). Dəzga- hın koordinat yerdəyişmələrinin təyini zamanı sag əli xəyalən arxa tərəfi ilə pəstahın emal müstəvisinə (şəkş 2 a) elə qo yurlar ki, yarımbükülmüş orta barmaq alətin Z oxu ilə üst-üstə düşsün. Onda baş barmaq X oxunun, şəhadət barmağı isə Y oxunun istiqamətini göstərər.
Alətləri daşıyan işçi orqanların hərəkət istiqaməti hərflərlə ştrixsiz, pəstahları daşıyan işçi orqanların hərəkət istiqaməti isə ştrixli hərflərlə işarələnir (şək. 2 a). Bu zaman ştrixli hərflərlə işarələnən hərəkətin müsbət istiqaməti həmin hərflə strixsiz işarələnmiş müvafiq hərəkətin əks istqamətidir. Məsələn, şək. 2, c - də alətin öz oxu boyu pəstahdan istiqamətlənmiş hərəkəti +Z, pəstahın düzxətli yerdəyişməsi isə +X', +Y' şəkildə işarələnmişdir.
X, Y və Z oxlarına paralel oxlar ətrafında fırlanma hərəkətləri müvafiq olaraq A, B və C hərfləri ilə işarələnir. Dairəvi yerdəyişmənin işarəsini təyin etmək üçün xəyalən sağ əl ilə koordinat oxlarının birini elə örtürlər ki, baş barmaq bu oxun müsbət istiqamətini göstərsin (şək. 2, ç). Onda digər barmaqlar fırlanmanın müsbət istiqamətini göstərər.
Əgər X, Y və Z oxları üzrə əsas (birinci) düzxətli hərəkətlərdən əlavə onlara paralel ikinci hərəkətlər də mövcuddursa, onda ikinci hərəkətlər müvafiq olaraq U, V, W hərfləri ilə işarələnir. Üçüncü hərəkətlərin mövcu olduğu halda isə işarələn- mə müvafiq olaraq P, Q və R kimi həyata keçirilir.
Dəzgahın işçi orqanlarının birinci, ikinci və üçüncü hərəkətləri bu orqanların əsas şpindeldən uzaqlaşdırılmasından asılı olaraq təyin edilir. Məsələn, şək. 2, d-də şpindelin oxuna paralel dəzgahın dayağının hərəkəti Z hərfi ilə, şpindelin pinolunun bu oxa paralel hərəkəti - W hərfi ilə, şpindel aşığının sürətli hərəkəti isə - R hərfi ilə işarələnmişdir. İki bir-birindəın asılı olmayan ikikoordinatlı RPİ qurğusu ilə idarə olunan, iki eyni funksional işçi orqana malik dəzgahlar üçün (məsələn, eyni funksional spindellərə və supportlara malik torna dəzgahları üçün) hər iki eyni işləyən işçi orqan- ların (məsələn, supportlar) koordinat oxlarını eyni işarələyir- lər: Z və X.
A, B, C –yə paralel və ya paralel olmayan ikinci fırlanma hərəkətlərini D və ya E hərfləri ilə işarə edirlər.
RPİ dəzgahlarında hərəkət istiqamətlərinin işarələnməsi nümunəsi şək. 3-də göstərilmişdir.
Şək. 3. RPİ dəzgahlarında hərəkət istiqamətləri:
a - torna; b - vertikal frez; c - çoxməqsədli.
Mühazirə 3. Obyektlərin idarə olunması zamanı real vaxt rejiminin rolu və funksiyaları. İdarəetmə proqramlarının işlənməsi.
Real vaxt rejimi haqqında anlayış. Proseslərə nəzarət və onların idarə olunması vəzifələri kontekstində idarəetmə məsələləri real vaxt rejimində hesablama texnikası tətbiqinin mühüm sahələrindən birini təşkil edir. Yayma dəzgahlarının, robotların, avtomaqistrallarda hərəkətin, kommunikasiya trat fiklərinin (hərəkətlərinin) idarə olunması, ətraf mühitin vəziyz yətinə nəzarət, atom və kosmik stansiyaların idarə olunması və s. - bütün bunlar real vaxt məsələləri sahəsidir. Bu məsələlər aparat və proqram təminatına qarşı etibarlılıq, paylanmış sistemlərdə ötürücü mühitin yüksək ötürmə qabiliyyəti, xarici hadisələrə vaxtında reaksiya və s. kimi tələblər irəli sürürlər. Bu tələblərin yerinə yetirilməsi üçün real vaxt sistemi yaradıs lır.
İdarəetmə prosesində“real vaxt rejimi” termini ilk növ” bədə obyektə idarəedici təsirlər nəticələrinin “vaxtında” alın ması faktını əks etdirir. Burada “vaxtında” o deməkdir ki, idarəedici təsirlər müddətinə görə obyektin vəziyyətinin də- yişdirilməsinə iki qonşu sorğu arasındakı mövcud pauzaya (fasiləyə) nisbətən daha tez tərtib edilməlidir (hazırlanmalıl dır). Real vaxt rejimində obyektin idarə olunmasının daha dərin başa düşmək üçün bu rejimi üç səviyyədə təqdim etmək olar: Funksional səviyyə, proqram (sistem, tətbiqi) səviyyə və aparat səviyyəsində.
Real vaxtın əməliyyat sistemləri. Real vaxt məsələləri hesablama-idarəetmə sistemlərinə, o cümlədən real vaxtın proqram təminatı (RVPT) reallaşdırılmış əməliyyat sistemlə- rinə (ƏS) qarşı müəyyən tələblər irəli sürürlər.
Bu tələblər IEEE işçi komitəsinin POSIX 1003.4 stans dartında şərh olunmuşdur. Standart ƏS-ni (əgər ƏS tələb olub nan xidmət səviyyəsini tamamilə müəyyən, məhdud zamanda (gözlənilən (qabaqcadan deyilə bilən, proqnozlaşdırma) prinsipi) təmin edirsə) real vaxt sistemi kimi müəyyən edir.
Real vaxt sistemlərinin aparat təminatının seçimi zamanı sistemin çevikliyinə və müvəqqəti xarakteristikalarına sərt tələblər irəli sürülür.
Real vaxtın layihələrinin əksəriyyəti magistral-modul sistemlərinin (MMS) arxitektura (memarlıq) qərarları çərçivəsində həyata keçirilir.
Şək. 1. Lokal obyektin idarə olunması prosesinin ümu miləşdirilmış modeli
Obyektin ümumiləşdirilmiş avtomatlaşdırılmış (kom pyuter) idarəetmə modeli şək. 1 – də təqdim olunmuşdur. Burada yeddi əsas informasiya axınlarının qarşılıqlı təsiri əsas sında, demək olar ki, istənilən lokal obyektin idarə olunması üçün tətbiq edilə bilən invariant (dəyişməz) qapalı idarəetmə prosesi təmin olunur. Bu modeldə yeddi informasiya axınları qarşılıqlı fəaliyyət göstərir: giriş siqnalları axını - 2,...xn); çıxış siqnalları axını - 2,...ym); idarəete mə obyektinin vəziyyətinin (halının) siqnalları axını - 2,...ak); mümkün xarici həyacanlandırıcı siqnalların axını - 2,...gsk); operatorun pultundan mümkün siqnal; lar axını - 2,...ih); idarəetmə prosesinin alqoritmini həyay ta keçirən siqnallar axını - 2,...pr) ; obyektin idarə olunması proqramının siqnalları axını - 2,...ul).
İdarəetmə sisteminin mərkəzi qovşağı qərarların qəbul edilməsi altsistemidir. Burada beş daxil olan X, A, G, I, P in formasiya axınlarının təhlili əsasında idarəetmə siqnalları vektoru vasitəsilə - U obyektin proqram idarəetmə siqnalları hazırlanır.
Qeyd:
1. Termin - Xarici sapmalar verilmiş idarəetmə rejimi nı pozan prosesləri müəyyənləşdirir.
2. Termin – Sinxronlaşdırma – siqnalların (müəyyən qaydalara uyğun (protokola) fiziki informasiya daşıyıcısı və onların zaman oxuna bağlanması kimi) nizamlanması və razı laşdırılması metod və vasitələrini müəyyənləşdirir.
|