Teknolojia ya upimaji na udhibiti na chombo ni nadharia na teknolojia ambayo inasoma upatikanaji na usindikaji wa habari na udhibiti wa vipengele vinavyohusiana."Teknolojia ya upimaji na udhibiti na ala" inarejelea njia na vifaa vya ukusanyaji wa taarifa, kipimo, uhifadhi, upokezaji, usindikaji na udhibiti, ikijumuisha teknolojia ya vipimo, teknolojia ya udhibiti, na ala na mifumo inayotekeleza teknolojia hizi.
Teknolojia ya Vipimo na Udhibiti
Teknolojia ya upimaji na udhibiti na ala zinatokana na usahihi wa mashine, teknolojia ya kielektroniki, macho, udhibiti wa kiotomatiki na teknolojia ya kompyuta.Inasoma kanuni mpya, mbinu na michakato ya upimaji wa usahihi na teknolojia za udhibiti.Katika miaka ya hivi karibuni, teknolojia ya kompyuta imekuwa na jukumu muhimu zaidi katika utafiti wa matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti.
Teknolojia ya upimaji na udhibiti ni teknolojia ya matumizi ambayo inatumika moja kwa moja kwa uzalishaji na maisha, na matumizi yake yanashughulikia nyanja mbalimbali za maisha ya kijamii kama vile "uzito wa kilimo, bahari, ardhi na hewa, chakula na mavazi".Teknolojia ya ala ni "kizidishi" cha uchumi wa taifa, "afisa wa kwanza" wa utafiti wa kisayansi, "nguvu ya kupambana" katika jeshi, na "hakimu wa nyenzo" katika kanuni za kisheria.Teknolojia ya upimaji na udhibiti wa kompyuta na vyombo na mifumo ya akili na sahihi ya kipimo na udhibiti ni alama na njia muhimu katika nyanja za uzalishaji wa kisasa wa viwanda na kilimo, utafiti wa kisayansi na kiteknolojia, usimamizi, ukaguzi na ufuatiliaji, na zinacheza jukumu muhimu zaidi.
Utumiaji wa Teknolojia ya Vipimo na Udhibiti na Teknolojia ya Ala
Teknolojia ya upimaji na udhibiti ni teknolojia inayotumika, ambayo hutumiwa sana katika nyanja mbali mbali za tasnia, kilimo, usafirishaji, urambazaji, anga, kijeshi, nguvu za umeme na maisha ya raia.Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya uzalishaji, teknolojia ya kipimo na udhibiti ina jukumu muhimu katika teknolojia ya udhibiti kutoka kwa udhibiti wa awali wa moja na vifaa vyake, hadi udhibiti wa mchakato mzima, na hata mfumo, hasa katika teknolojia ya kisasa ya kisasa. katika uwanja wa sayansi na teknolojia ya kisasa.
Katika sekta ya metallurgiska, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: udhibiti wa tanuru ya mlipuko wa moto, udhibiti wa kuchaji na udhibiti wa tanuru ya mlipuko katika mchakato wa kutengeneza chuma, udhibiti wa shinikizo, udhibiti wa kasi ya kinu, udhibiti wa coil, nk katika mchakato wa kuviringisha chuma, na vyombo mbalimbali vya utambuzi vinavyotumika humo.
Katika tasnia ya nguvu ya umeme, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na mfumo wa kudhibiti mwako wa boiler, ufuatiliaji wa kiotomatiki, ulinzi wa kiotomatiki, marekebisho ya kiotomatiki na mfumo wa kudhibiti otomatiki wa turbine ya mvuke, na mfumo wa udhibiti wa pembejeo na pato. injini.
Katika tasnia ya makaa ya mawe, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: chombo cha kukata methane ya makaa ya mawe katika mchakato wa uchimbaji wa makaa ya mawe, chombo cha kugundua muundo wa hewa ya mgodi, detector ya gesi ya mgodi, mfumo wa ufuatiliaji wa usalama wa chini ya ardhi, nk, udhibiti wa mchakato wa kuzima coke na udhibiti wa kurejesha gesi ndani. mchakato wa kusafisha makaa ya mawe, udhibiti wa mchakato wa kusafisha, udhibiti wa maambukizi ya mashine za uzalishaji, nk.
Katika tasnia ya petroli, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: eneo la sumaku, mita ya maji, kipimo cha shinikizo na vyombo vingine vya kupimia vinavyounga mkono teknolojia ya ukataji miti katika mchakato wa uzalishaji wa mafuta, mfumo wa usambazaji wa umeme, mfumo wa usambazaji wa maji, mfumo wa usambazaji wa mvuke, mfumo wa usambazaji wa gesi. , Mfumo wa Uhifadhi na usafiri na mfumo wa matibabu ya taka tatu na vyombo vya kugundua kwa idadi kubwa ya vigezo katika mchakato wa uzalishaji unaoendelea.
Katika tasnia ya kemikali, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: kipimo cha joto, kipimo cha mtiririko, kipimo cha kiwango cha kioevu, ukolezi, asidi, unyevu, msongamano, tope, thamani ya kalori na vipengele mbalimbali vya gesi mchanganyiko.Vyombo vya udhibiti vinavyodhibiti mara kwa mara vigezo vinavyodhibitiwa, nk.
Katika tasnia ya mashine, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: zana za mashine za kudhibiti dijiti za usahihi, mistari ya uzalishaji otomatiki, roboti za viwandani, n.k.
Katika tasnia ya angani, matumizi ya teknolojia ya vipimo na udhibiti ni pamoja na: kipimo cha vigezo kama vile urefu wa safari ya ndege, kasi ya ndege, hali ya ndege na mwelekeo, kuongeza kasi, upakiaji na hali ya injini, teknolojia ya gari la anga, teknolojia ya vyombo vya angani na kipimo cha anga. na teknolojia ya udhibiti.Subiri.
Katika vifaa vya kijeshi, matumizi ya teknolojia ya kipimo na udhibiti ni pamoja na: silaha zinazoongozwa kwa usahihi, risasi za akili, mfumo wa amri ya otomatiki ya kijeshi (mfumo wa C4IRS), vifaa vya jeshi la anga ya juu (kama vile uchunguzi wa kijeshi, mawasiliano, onyo la mapema, satelaiti za urambazaji, n.k. .).
Uundaji na Maendeleo ya Teknolojia ya Vipimo na Udhibiti
Ukweli wa kihistoria wa maendeleo ya sayansi na teknolojia Historia ya ufahamu wa binadamu na mabadiliko ya asili pia ni sehemu muhimu ya historia ya ustaarabu wa binadamu.Maendeleo ya sayansi na teknolojia kwanza inategemea maendeleo ya teknolojia ya kipimo.Sayansi ya kisasa ya asili huanza na kipimo kwa maana ya kweli.Wanasayansi wengi bora wanaota ndoto ya kuwa wavumbuzi wa vyombo vya kisayansi na waanzilishi wa mbinu za kipimo.Maendeleo ya teknolojia ya vipimo yanasukuma moja kwa moja maendeleo ya sayansi na teknolojia.
Mapinduzi ya kwanza ya kiteknolojia
Katika karne ya 17 na 18, teknolojia ya kipimo na udhibiti ilianza kuibuka.Wanafizikia wengine huko Uropa walianza kutumia nguvu ya uwanja wa sasa na wa sumaku kutengeneza galvanometers rahisi, na kutumia lensi za macho kutengeneza darubini, na hivyo kuweka msingi wa vyombo vya umeme na macho.Katika miaka ya 1760, mapinduzi ya kwanza ya kisayansi na kiteknolojia yalianza nchini Uingereza.Hadi karne ya 19, mapinduzi ya kwanza ya kisayansi na kiteknolojia yalienea hadi Ulaya, Amerika, na Japan.Katika kipindi hiki, baadhi ya vyombo rahisi vya kupimia, kama vile vyombo vya kupima urefu, joto, shinikizo, nk, vimetumika.Katika maisha, tija kubwa imeundwa.
Mapinduzi ya pili ya kiteknolojia
Msururu wa maendeleo katika uwanja wa sumaku-umeme mwanzoni mwa karne ya 19 ulianzisha mapinduzi ya pili ya kiteknolojia.Kwa sababu ya uvumbuzi wa chombo cha kupima sasa, sumaku-umeme iliwekwa haraka kwenye njia ifaayo, na uvumbuzi mmoja baada ya mwingine ulikua.Uvumbuzi mwingi katika uwanja wa sumaku-umeme, kama vile telegraph, simu, jenereta, nk, ulichangia kuwasili kwa enzi ya umeme.Wakati huo huo, vifaa vingine mbalimbali vya kupima na uchunguzi pia vinajitokeza, kama vile theodolite ya daraja la kwanza iliyotumika kwa kipimo cha mwinuko kabla ya 1891.
Mapinduzi ya tatu ya kiteknolojia
Baada ya Vita vya Kidunia vya pili, hitaji la haraka la teknolojia ya hali ya juu katika nchi mbalimbali lilikuza mabadiliko ya teknolojia ya uzalishaji kutoka kwa mechanization ya jumla hadi ya umeme na automatisering, na mfululizo wa mafanikio makubwa katika utafiti wa kinadharia wa kisayansi ulifanywa.
Katika kipindi hiki, sekta ya viwanda iliyowakilishwa na bidhaa za electromechanical ilianza kuendeleza viwanda.Tabia za uzalishaji wa wingi wa bidhaa ni shughuli za mzunguko na uendeshaji wa mtiririko.Ili kufanya haya kwa moja kwa moja, inahitajika kuchunguza moja kwa moja nafasi ya workpiece wakati wa hatua ya kuondoa usindikaji na uzalishaji., ukubwa, umbo, mkao au utendaji, n.k. Ili kufikia hili, idadi kubwa ya vifaa vya kupima na kudhibiti inahitajika.Kwa upande mwingine, kuongezeka kwa tasnia ya kemikali na mafuta ya petroli kama malighafi kunahitaji idadi kubwa ya vifaa vya kupimia na kudhibiti.Ala za kiotomatiki zilianza kusawazishwa, na mfumo wa kudhibiti kiotomatiki uliundwa kwa mahitaji.Wakati huo huo, zana za mashine za CNC na teknolojia ya roboti pia zilizaliwa katika kipindi hiki, ambapo teknolojia ya kipimo na udhibiti na vyombo vina matumizi muhimu.
Pamoja na maendeleo ya sayansi na teknolojia, upigaji ala umekuwa chombo cha kiufundi cha lazima kwa kipimo, udhibiti na uotomatiki, kuanzia kipimo na uchunguzi rahisi.Ili kukidhi mahitaji ya vipengele mbalimbali, utumiaji wa zana umepanuka kutoka nyanja za matumizi ya jadi hadi nyanja zisizo za kawaida za matumizi kama vile biomedicine, mazingira ya ikolojia na uhandisi wa viumbe.
Tangu karne ya 21, idadi kubwa ya mafanikio ya hivi punde zaidi ya kiteknolojia, kama vile matokeo ya utafiti wa mitambo ya usahihi wa nano, matokeo ya utafiti wa kemikali ya kisasa ya kiwango cha molekuli, matokeo ya utafiti wa kibaolojia wa kiwango cha jeni, na utafiti wa ubora wa juu wa nyenzo maalum za utendaji. matokeo na kimataifa Matokeo ya umaarufu na utumiaji wa teknolojia ya mtandao yametoka moja baada ya nyingine, ambayo ni mabadiliko ya kimsingi katika uwanja wa upigaji ala na kukuza ujio wa enzi mpya ya zana za hali ya juu na akili.
Sensorer katika mifumo ya kipimo na udhibiti
Mfumo wa kipimo na udhibiti wa jumla una sensorer, vibadilishaji vya kati na rekodi za kuonyesha.Kihisi hutambua na kubadilisha kiasi cha kimwili kilichopimwa kuwa kiasi cha kimwili kilichopimwa.Kigeuzi cha kati huchanganua, huchakata na kubadilisha matokeo ya kitambuzi kuwa mawimbi ambayo yanaweza kukubaliwa na chombo kinachofuata, na kuitoa kwa mifumo mingine, au hupimwa na kinasa sauti.Matokeo yanaonyeshwa na kurekodiwa.
Sensor ni kiungo cha kwanza cha mfumo wa kipimo.Kwa mfumo wa udhibiti, ikiwa kompyuta inalinganishwa na ubongo, basi sensor ni sawa na hisia tano, ambazo huathiri moja kwa moja usahihi wa udhibiti wa mfumo.
Sensor kwa ujumla inajumuisha vipengee nyeti, faili za ubadilishaji, na mizunguko ya ubadilishaji.Thamani iliyopimwa inahisiwa moja kwa moja na kipengele nyeti, na mabadiliko ya thamani fulani ya parameter yenyewe ina uhusiano wa uhakika na mabadiliko ya thamani iliyopimwa, na parameter hii ni rahisi kupima na pato;basi pato la kipengele nyeti hubadilishwa kuwa parameter ya umeme na kipengele cha uongofu;Hatimaye, mzunguko wa uongofu huongeza pato la vigezo vya umeme kwa kipengele cha uongofu na kuzibadilisha kuwa ishara muhimu za umeme ambazo zinafaa kwa kuonyesha, kurekodi, kusindika na kudhibiti.
Hali ya Sasa na Maendeleo ya Sensorer Mpya
Teknolojia ya kuhisi ni mojawapo ya teknolojia za juu zinazoendelea kwa kasi duniani leo.Sensor mpya sio tu kufuata usahihi wa juu, upeo mkubwa, kuegemea juu na matumizi ya chini ya nguvu, lakini pia inaendelea kuelekea ushirikiano, miniaturization, digitization na akili.
1. Mwenye akili
Akili ya sensor inahusu mchanganyiko wa kazi za sensorer za kawaida na kazi za kompyuta au vipengele vingine ili kuunda mkusanyiko wa kujitegemea, ambao sio tu una kazi za kuchukua habari na uongofu wa ishara, lakini pia ina uwezo wa usindikaji wa data. , uchambuzi wa fidia na kufanya maamuzi.
2. Mtandao
Mtandao wa sensor ni kuwezesha sensor kuwa na kazi ya kuunganishwa na mtandao wa kompyuta, kutambua uwezo wa usambazaji wa habari wa umbali mrefu na usindikaji, ambayo ni, kutambua kipimo cha "juu ya upeo wa macho" wa kipimo. na mfumo wa udhibiti.
3. Miniaturization
Thamani ya miniaturization ya sensor hupunguza sana kiasi cha sensor chini ya hali ya kuwa kazi haijabadilishwa au hata kuimarishwa.Miniaturization ni hitaji la kipimo na udhibiti wa usahihi wa kisasa.Kimsingi, ukubwa wa sensor ni ndogo, athari ndogo kwenye kitu kilichopimwa na mazingira, matumizi kidogo ya nishati, na ni rahisi kufikia kipimo sahihi.
4. Kuunganishwa
Ujumuishaji wa sensorer unarejelea ujumuishaji wa pande mbili zifuatazo:
(1) Ujumuishaji wa vigezo vingi vya kipimo unaweza kupima vigezo vingi.
(2) Kuunganishwa kwa mizunguko ya kuhisi na inayofuata, ambayo ni, ujumuishaji wa vipengele nyeti, vipengele vya uongofu, nyaya za uongofu na hata vifaa vya nguvu kwenye chip sawa, ili iwe na utendaji wa juu.
5. Digitization
Thamani ya kidijitali ya kitambuzi ni kwamba taarifa inayotolewa na kihisi ni kiasi cha dijitali, ambacho kinaweza kutambua usambazaji wa umbali mrefu na usahihi wa hali ya juu, na inaweza kuunganishwa kwenye vifaa vya uchakataji dijitali kama vile kompyuta isiyo na viungo vya kati.
Ujumuishaji, akili, miniaturization, mitandao na dijiti ya sensorer sio huru, lakini ni ya ziada na inayohusiana, na hakuna mpaka wazi kati yao.
Teknolojia ya Kudhibiti katika Mfumo wa Vipimo na Udhibiti
Nadharia ya Udhibiti wa Msingi
1. Nadharia ya udhibiti wa classical
Nadharia ya udhibiti wa kawaida inajumuisha sehemu tatu: nadharia ya udhibiti wa mstari, nadharia ya udhibiti wa sampuli, na nadharia ya udhibiti isiyo ya mstari.Teknolojia ya zamani ya mtandao huchukua mabadiliko ya Laplace na Z kubadilisha kama zana za hisabati, na kuchukua mfumo thabiti wa pato-moja wa pato moja kama kitu kikuu cha utafiti.Mlinganyo wa kutofautisha unaoelezea mfumo unabadilishwa kuwa kikoa cha nambari changamano kwa kubadilisha Laplace au Z kubadilisha, na kazi ya uhamishaji ya mfumo hupatikana.Na kwa kuzingatia kazi ya uhamishaji, njia ya utafiti ya trajectory na frequency, inayozingatia kuchambua uthabiti na usahihi wa hali ya utulivu wa mfumo wa kudhibiti maoni.
2. Nadharia ya Udhibiti wa Kisasa
Nadharia ya kisasa ya udhibiti ni nadharia ya udhibiti kulingana na njia ya nafasi ya serikali, ambayo ni sehemu kuu ya nadharia ya udhibiti wa moja kwa moja.Katika nadharia ya kisasa ya udhibiti, uchambuzi na muundo wa mfumo wa udhibiti hufanywa hasa kwa kuelezea vigezo vya hali ya mfumo, na njia ya msingi ni njia ya kikoa cha wakati.Nadharia ya kisasa ya udhibiti inaweza kukabiliana na matatizo mengi zaidi ya udhibiti kuliko nadharia ya udhibiti wa classical, ikiwa ni pamoja na mifumo ya mstari na isiyo ya mstari, mifumo ya stationary na ya kutofautiana kwa wakati, mifumo ya kutofautiana moja na mifumo mbalimbali ya kutofautiana.Mbinu na algorithms ambayo inachukua pia inafaa zaidi kwa kompyuta za dijiti.Nadharia ya kisasa ya udhibiti pia inatoa uwezekano wa kubuni na kujenga mifumo bora ya udhibiti yenye viashirio maalum vya utendaji.
Mfumo wa Kudhibiti
Mfumo wa udhibiti unajumuisha vifaa vya kudhibiti (ikiwa ni pamoja na watawala, watendaji na sensorer) na vitu vinavyodhibitiwa.Kifaa cha kudhibiti kinaweza kuwa mtu au mashine, ambayo ni tofauti kati ya udhibiti wa moja kwa moja na udhibiti wa mwongozo.Kwa mfumo wa udhibiti wa kiotomatiki, kulingana na kanuni tofauti za udhibiti, inaweza kugawanywa katika mfumo wa udhibiti wa kitanzi wazi na mfumo wa kudhibiti kitanzi;kulingana na uainishaji wa ishara zilizopewa, inaweza kugawanywa katika mfumo wa kudhibiti thamani ya mara kwa mara, mfumo wa udhibiti wa ufuatiliaji na mfumo wa udhibiti wa programu.
Teknolojia ya chombo cha kweli
Chombo cha kupimia ni sehemu muhimu ya mfumo wa kipimo na udhibiti, ambao umegawanywa katika aina mbili: chombo cha kujitegemea na chombo cha virtual.
Chombo cha kujitegemea hukusanya, kusindika, na kutoa ishara ya chombo kwenye chasi huru, ina jopo la uendeshaji na bandari mbalimbali, na kazi zote zipo katika mfumo wa maunzi au firmware, ambayo huamua kuwa chombo huru kinaweza tu kufafanuliwa na. mtengenezaji., leseni, ambayo mtumiaji hawezi kubadilisha.
Chombo pepe hukamilisha uchanganuzi na uchakataji wa mawimbi, usemi na matokeo ya matokeo kwenye kompyuta, au huweka kadi ya upataji data kwenye kompyuta, na kuondoa sehemu tatu za kifaa kwenye kompyuta, ambacho huvunja njia ya jadi. vyombo.kizuizi.
Vipengele vya Kiufundi vya Vyombo vya Dhahiri
1. Kazi zenye nguvu, kuunganisha msaada wa vifaa vya nguvu vya kompyuta, kuvunja kupitia mapungufu ya vyombo vya jadi katika usindikaji, kuonyesha na kuhifadhi.Usanidi wa kawaida ni: processor ya utendaji wa juu, onyesho la azimio la juu, diski ngumu yenye uwezo mkubwa.
2. Rasilimali za programu ya kompyuta hutambua uwekaji programu wa baadhi ya maunzi ya mashine, kuhifadhi rasilimali za nyenzo, na kuongeza unyumbufu wa mfumo;kupitia algorithms ya nambari inayolingana, uchambuzi na usindikaji mbalimbali wa data ya mtihani unaweza kufanywa moja kwa moja kwa wakati halisi;kupitia teknolojia ya GUI (kiolesura cha picha cha mtumiaji) ili kufikia kiolesura cha kirafiki na mwingiliano wa kompyuta na binadamu.
3. Kutokana na basi ya kompyuta na basi ya kifaa cha kawaida, vifaa vya chombo vinarekebishwa na kupangwa, ambayo hupunguza sana ukubwa wa mfumo na kuwezesha ujenzi wa vyombo vya kawaida.
Muundo wa mfumo wa chombo halisi
Chombo pepe kina vifaa vya maunzi na violesura, programu ya kiendeshi cha kifaa na paneli ya ala pepe.Miongoni mwao, vifaa na miingiliano ya maunzi inaweza kuwa kadi za kazi zilizojengwa ndani za PC, kadi za kiolesura cha mabasi za kiolesura cha ulimwengu wote, bandari za serial, miingiliano ya chombo cha basi cha VXI, n.k., au vifaa vingine vya majaribio ya nje vinavyoweza kupangwa, Programu ya kiendeshi cha kifaa programu ya dereva ambayo inadhibiti moja kwa moja miingiliano mbalimbali ya vifaa.Chombo pepe huwasiliana na mfumo wa chombo halisi kupitia programu ya kiendeshi cha kifaa, na huonyesha vipengele vya utendakazi sambamba vya paneli ya ala halisi kwenye skrini ya kompyuta katika mfumo wa paneli ya ala pepe.Vidhibiti mbalimbali.Mtumiaji anaendesha paneli ya kifaa pepe na kipanya kama halisi na rahisi kama kuendesha chombo halisi.
Teknolojia ya upimaji na udhibiti na zana kuu ni ya kitamaduni na iliyojaa matarajio ya maendeleo.Inasemekana kuwa ya kitamaduni kwa sababu ina asili ya zamani, imepata mamia ya miaka ya maendeleo, na ilichukua jukumu muhimu katika maendeleo ya kijamii.Kama kuu ya jadi, inahusisha taaluma nyingi kwa wakati mmoja, ambayo inafanya kuwa bado na uchangamfu dhabiti.
Pamoja na maendeleo zaidi ya teknolojia ya kisasa ya upimaji na udhibiti, teknolojia ya habari ya kielektroniki na teknolojia ya kompyuta, imeleta fursa mpya ya uvumbuzi na maendeleo, ambayo kwa hakika itazalisha matumizi muhimu zaidi na muhimu zaidi katika nyanja mbalimbali.
Muda wa kutuma: Nov-21-2022