Кіріспе
Басқа жүйелердің мінез-құлқымен басқаратын жүйе. Басқару жүйесі басқа құрылғылардың немесе жүйелердің мінез-құлқымен басқару циклдарын қолдану арқылы басқарады, бұйрық береді, бағыттайды немесе реттейді. Ол үйді жылытуды басқару үшін термостатпен басқарылатын қазандықтың бір құрылғысынан бастап, процестерді немесе машиналарды басқару үшін қолданылатын ірі өнеркәсіптік басқару жүйелеріне дейін болуы мүмкін. Басқару жүйелері басқару инженериясы процесі арқылы жобаланады. Үздіріссіз реттелетін басқару үшін кері байланыс контроллері процесс немесе операцияны автоматты түрде басқару үшін қолданылады. Басқару жүйесі бақыланатын процесс айнымалысының (PV) мәнін немесе күйін қажетті мәнмен немесе белгіленген нүктемен (SP) салыстырады және айырманы басқару сигналы ретінде қолданып, өсімдік шығысын белгіленген нүктеге теңестіреді. Тізбектік және комбинациялық логика үшін бағдарламалық логика, мысалы, бағдарламаланатын логикалық контроллер қолданылады.
A control system manages, commands, directs, or regulates the behavior of other devices or systems using control loops. It can range from a single home heating controller using a thermostat controlling a domestic boiler to large industrial control systems which are used for controlling processes or machines. The control systems are designed via control engineering process. For continuously modulated control, a feedback controller is used to automatically control a process or operation. The control system compares the value or status of the process variable (PV) being controlled with the desired value or setpoint (SP), and applies the difference as a control signal to bring the process variable output of the plant to the same value as the setpoint. For sequential and combinational logic, software logic, such as in a programmable logic controller, is used.
Логикалық басқару
Өнеркәсіптік және коммерциялық машиналардың логикалық басқару жүйелері бұрынғыда электрлік релелер мен камералы таймерлерді қолданып, сатылық логика арқылы іске асырылатын. Бүгінде мұндай жүйелердің көпшілігі микроконтроллерлер немесе арнайы бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) арқылы құрастырылады. Сатылық логика нотациясы PLC-ні бағдарламалау әдісі ретінде әлі де қолданылып келеді. Логикалық контроллерлер коммутаторлар мен сенсорларға жауап бере алады және актуаторлардың көмегімен машинаның түрлі операцияларын бастауға және тоқтатуға мүмкіндік береді. Логикалық контроллерлер көптеген қолданыстарда механикалық операциялардың реттілігін басқару үшін пайдаланылады. Мысалы, лифттер, кір жуғыш машиналар және өзара байланысты операцияларға ие басқа да жүйелерді келтіруге болады. Автоматты реттілік басқару жүйесі белгілі бір міндетті орындау үшін механикалық іске қосу құрылғыларын дұрыс реттілікпен іске қосуы мүмкін. Мысалы, түрлі электрлік және пневматикалық түрлендіргіштер картоп қорапты бүктеуге, оны өніммен толтыруға және автоматты қаптау машинасының көмегімен жабуға қолданылады. PLC бағдарламалық қамтамасы сатылық схемалар, SFC (реттік функциялық схемалар) немесе оператор тізімдері сияқты әртүрлі тәсілдермен жазылуы мүмкін.
Қозғалтқышты қосу-күйін терістеу
On/Off басқаруы екі күйдің арасында күрт ауысатын кері байланыс контроллерін қолданады. Қарапайым екі металлдан жасалған үй термостатын On/Off контроллері деп сипаттауға болады. Бөлмедегі температура (PV) пайдаланушы орнатқан мәннен (SP) төмен түссе, жылытқыш қосылады. Тағы бір мысал – ауа компрессорындағы қысым датчиктері. Қысым (PV) белгіленген мәннен (SP) төмен болса, компрессор іске қосылады. Тоңазытқыштар мен вакуум сорғыларында да осыған ұқсас механизмдер кездеседі. Мұндай қарапайым On/Off басқару жүйелері арзан да тиімді болуы мүмкін.
Ұялы логика
Fuzzy логикасы – логикалық контроллерлердің оңай дизайнын күрделі, үздіксіз өзгеретін жүйелерді басқаруға қолдануға жасалған тыраш. Негізінен, fuzzy логикалық жүйедегі өлшем жартылай дұрыс болуы мүмкін. Жүйенің ережелері табиғи тілде жазылады және fuzzy логикаға аударылады. Мысалы, пештің дизайны мынадан басталады: "Егер температура тым жоғары болса, пешке берілетін отынды азайтыңыз. Егер температура тым төмен болса, пешке берілетін отынды арттырыңыз". Нақты әлемнен алынған өлшемдер (мысалы, пештің температурасы) fuzzy-лендіріледі, логика Буль логикасынан өзгеше арифметикалық түрде есептеледі, ал нәтижелер жабдықты басқару үшін деfuzzy-лендіріледі. Егер берік fuzzy дизайн бір ғана жылдам есептеуге дейін қысқартылса, ол дәстүрлі кері байланыс тізбегінің шешіміне ұқсас бола бастайды және fuzzy дизайнның қажетсіз сияқты көрінуі мүмкін. Дегенмен, fuzzy логика парадигмасы үлкен басқару жүйелері үшін масштабталу мүмкіндігін ұсынады, онда дәстүрлі әдістерді қолдану қиын немесе қымбат болуы мүмкін. Fuzzy электроникасы – цифрлық электроникада көбінесе қолданылатын екі мәнді логиканың орнына fuzzy логикасын пайдаланатын электрондық технология.
Физикалық іске асыру
Басқару жүйесін іске асыру ауқымы компактты контроллерлерден, көбінесе нақты машина немесе құрылғы үшін арналған бағдарламалық жасақтамасы бар, ірі физикалық объектілердегі өндірістік процестерді басқаруға арналған таратылған басқару жүйелеріне дейін жетеді. Логикалық жүйелер мен кері байланыс контроллерлері әдетте бағдарламаланатын логикалық контроллерлер арқылы іске асырылады. Жақында ұсынылған, Кеңейтілген және Қайта конфигурацияланатын Автоматтандыру Құрылғысы (BREAD) көптеген ашық кодты аппараттық құрылғыларды ұсынады, оларды қосып, күрделірек деректерді жинау және басқару жүйелерін құруға болады.