Nyílt és zárt hurkú szabályozás vezérlési és automatizálási rendszerekben
A szabályozott érték meghatározott határok között tartása, illetve adott törvény szerinti változtatása a vezérlési és automatizálási rendszer működése során történhet nyitott vagy zárt szabályozási körök szerint. Tekintsünk egy rendszert (1. ábra), amely sorosan csatlakoztatva van: a szabályozás tárgya VAGY, a szabályozó test RO, a szabályozó P és a fő Z - egy olyan eszköz, amelynek segítségével a rendszer fő tevékenységét látja el.
Nyílt hurkú szabályozásnál (1. ábra, a) a mastertől a szabályozóhoz érkező x (T) referenciaművelet nem ennek a műveletnek az objektumon elért eredményének függvénye, azt a kezelő állítja be. A referenciaművelet egy bizonyos értéke megfelel az y (t) szabályozott változó egy bizonyos aktuális értékének, amely az F (t) zavaró művelettől függ. Az alapvető kifejezések magyarázatát itt találja: Az épületautomatizálási rendszerek általános alapelvei
A nyílt hurkú rendszer lényegében egy olyan átviteli lánc, amelyben a mastertől származó x (t) referenciaművelet a vezérlő által a Z1(t) és Z2 (T) belső hatások révén történő megfelelő feldolgozás után átkerül a szabályozás tárgyába, de a szabályozón nincs fordított hatás a tárgyra.
Rizs. 1. Szabályozási sémák nyitott (a) és zárt (b) hurokhoz: З – alapjel, R – szabályozó, RO – szabályozó szerv, VAGY – szabályozás tárgya, x (T) A beállítási művelet Z1(t) és Z2 (T) — belső szabályozási hatások, y (T) A szabályozott érték F (T) Zavaró hatása van.
Példák nyílt és zárt hurkú szabályozásra
ábrán. A 2a. ábra a forgási sebesség szabályozási sémát mutatja állandó motor E. Amikor a P reosztát motorhelyzete megváltozik, az OVG G generátor gerjesztőtekercsében a gerjesztőáram megváltozik, ami változást eredményez annak e. stb. pp. és ezért a D motorra táplált feszültség.
A D motorral azonos tengelyre szerelt TG tachogenerátor pl. d. s arányos a motor tengelyének fordulatszámával. A fordulatszám-egységben kalibrált skálával a tachogenerátor keféihez csatlakoztatott voltmérő csak a motor fordulatszámának vizuális ellenőrzését teszi lehetővé.
Ha a gépek jellemzői stabilak, akkor a reosztátmotor minden pozíciója megfelel a motor fordulatszámának egy bizonyos értékének. Ebben a rendszerben a szabályozó az objektumra hat, de nincs fordított hatása, pl. a rendszer nyílt hurokban működik.
Rizs. 2.Sematikus diagramok nyitott (a) - zárt (b) hurok egyenáramú motor fordulatszám szabályozásához: R – reosztát, OVG – generátor gerjesztő tekercs, G – generátor, OVD – motor gerjesztő tekercs, D – motor, TG – tachogenerátor, DP a hajtás a reosztát csúszka motorja, U az erősítő.
Ha a rendszerkimenetet úgy kötjük össze a vezérlővel, hogy a vezérlő mindig két jelet kap – a mastertől és az objektumkimenettől –, akkor zárt hurkú rendszert kapunk. Egy ilyen rendszerben nem csak a szabályozó hat az objektumra, hanem a tárgy a szabályozóra is.
A 2. ábrán b egy sémát mutat a D egyenáramú motor fordulatszámának szabályozására, amelyben a rendszer kimenete egy TG tachogenerátor, egy P reosztát, egy Y erősítő és egy a rendszer bemenetére van kötve. A P reosztát tolattyújának motorja DP.
Itt van automatikus motorfordulatszám szabályozás. Bármilyen fordulatszám-változás hatására a DP motoron egy jel jelenik meg, amely a P reosztát csúszkát az adott D motorfordulatszámnak megfelelő állás egyik vagy másik oldalára mozgatja.
Ha a forgási sebesség valamilyen okból lecsökken, akkor a P reosztát csúszdája olyan helyzetbe kerül, ahol az OB generátor gerjesztőtekercsében a gerjesztőáram megnő. Ez a generátor feszültségének növekedéséhez, és ennek megfelelően a D motor fordulatszámának növekedéséhez vezet, amely felveszi a kezdeti helyzetét.
A D motor fordulatszámának növekedésével a P reosztát tolózár az ellenkező irányba mozdul el, ami a D motor sebességének csökkenését okozza.
A nyílt hurkú automata vezérlőrendszer önállóan, kezelői beavatkozás nélkül nem változtathatja meg működési módját, ha a rendszerbe belépő zavarok eltérőek lesznek. A zárt rendszer automatikusan reagál a rendszerben bekövetkező minden változásra.