Zárt automata vezérlőrendszerek

A zárt automatikus vezérlőrendszerek (ACS) a használt berendezésekben és az automatizálás teljességében különböznek a nyitott áramköröktől. Nyitott ACS esetén a fő egység (beleértve a vezérlőberendezést is) nem kap információt az elektromos berendezés (hajtómotor, futó gép) aktuális üzemmódjáról.

Zárt ASUB-ban információ továbbításra kerül a vezérlőelemekhez, amihez megfelelő parancsjelek leadása társul. Az ilyen információkat továbbító áramkör lezárja a vezérlőhurkot, és egy zárt ACS-t vagy visszacsatoló ACS-t alkot.

A zárt és nyitott ACS közötti különbséget egy generátor-motor (G-D) rendszerben lévő villanymotor fordulatszám szabályozásának példájával magyarázhatjuk. Nyitott ACS esetén (1. ábra, a) a villanymotor beállított fordulatszámát a P potenciométer kézzel állítja be. A fordulatszám beállítását vizuálisan egy fordulatszámmérő végzi, amelyet a TG tachogenerátor hajt meg. Bármilyen fordulatszám-eltérést az alapjeltől a kezelő a potenciométer csúszkájának hatására kiküszöböl.

Zárt ACS-ben (ábra.1, b) a TG tachogenerátor armatúrája az OVG generátor gerjesztő áramkörébe kerül, zárt vagy visszacsatoló rendszert hozva létre (jelen esetben fordulatszám-visszacsatolással).

Rizs. 1. Villanymotor vezérlő áramkör a G -M rendszerben: a — nyitott ACS, b — zárt ACS

A tachogenerátor (Aztg) által a potenciométer (Azn) áramára irányított zárt áramkörben generált áram az áramkörben ezen áramok geometriai különbségével egyenlő. A potenciométer csúszkája segítségével a kezelő beállítja a keletkező áram értékét az OVG gerjesztőtekercsében, amelynél a villanymotor megfelelő fordulatszáma biztosított. Itt ér véget az operátor szerepe. A jövőben a rendszer bizonyos pontossággal automatikusan fenntartja az elektromos hajtás beállított üzemmódját.

Tegyük fel, hogy a terhelési kiugrás következtében a villanymotor fordulatszáma lecsökkent a megadotthoz képest. A sebességcsökkenés a tachogenerátor fordulatszámának és a kapcsai feszültségének megfelelő csökkenésével jár. Ez viszont az Aztg áram csökkenéséhez vezet a visszacsatoló áramkörben, és a potenciométer csúszkájának bizonyos helyzetében - a generátor gerjesztő tekercsében keletkező áram növekedéséhez. A generátor feszültsége és a motor fordulatszáma ennek megfelelően nő.

A fordulatszám és a feszültség növelésének folyamata mindaddig folytatódik, amíg a visszacsatoló hurokban lévő áram el nem éri a beállított értéket, és a motor fordulatszáma el nem éri a beállított értéket.

Az automatikus vezérlőrendszerek elemzése során függvény diagramok… Az ábrán.Az ACS 2 átviteli funkcionális sémája, amely a következő elemeket tartalmazza:

1 — fő eszköz, amely beállítja a működési módot, parancsot, indító impulzust vagy jelet ad,

2 — összehasonlítási elem. Tartalmazza az X1 jelet a mastertől, az X0 jelet, amely meghatározza a szabályozott érték sebességét vagy szintjét. Figyelembe véve a kilencedik fő visszacsatoló elem jelét, a 2. elem összehasonlítja a vett jeleket és elküldi a kiegészítő javított X2 jelet,

3 — a transzformáló elem, az op jel egy másik formába alakítja, kényelmesebb a további átvitelhez. Például az X2 jelet hidraulikus (pneumatikus, mechanikus) nyomás formájában adják, amelyet a 3. elem elektromos árammá alakít át. Mivel ez a fajta átalakítás többletenergiát igényelhet, ezért a 3. elem PE energiaforráshoz csatlakozik,

4 — elem hozzáadásával két jelet kap: X3 és X8 a korrekciós elemtől (memóriaelem) 8. Ezeket a jeleket a 4-es elem összegzi és továbbítja a következő elemhez,

5 — erősítő elem, az X1 bemeneti jel gyenge lehet, és a következő átvitelhez fel kell erősíteni. Ez az 5. elemen keresztül történik, amely a PE tápforráshoz csatlakozik,

6 — végrehajtó elem, végrehajtja a vett jelet (villanymotor, elektromágneses relé, szervomotor),

7 — állítható tárgy vagy munkagép.

Rizs. 2. Az ACS működési diagramja

Mindegyik automatizálási elem egy energiaátalakító, amelynek bemenetére az X' értéket alkalmazzuk, és az X értéket eltávolítjuk a kimenetről. "Minden stacioner állapotú elemhez van egy bizonyos függés X" (X'), amelyet statikus karakterisztikának nevezünk.

A zárt automatikus vezérlőrendszert a visszacsatolás jelenléte jellemzi; legalább egy visszacsatoló hurokkal rendelkezik, amely összeköti a rendszer kimenetét a bemenetével. Ezen kívül létezhet úgynevezett belső visszacsatolás, amely összeköti az egyes ACS elemek kimenetét és bemenetét.

A visszajelzés keményre és rugalmasra oszlik. A kemény kényszerek a rendszer tranziens és stacioner üzemmódjában is működnek, rugalmasak - csak átmenetiekben. Tegyen különbséget a pozitív és a negatív visszajelzés között. A szabályozott érték növekedésével a pozitív kapcsolat még jobban növeli, a negatív pedig éppen ellenkezőleg, csökken. A visszacsatolás a forgásszöggel, sebességgel, feszültséggel, árammal stb. arányos jeleket továbbíthat. és ennek megfelelően szög, sebesség, feszültség, áram visszacsatolásnak nevezzük. További részletekért lásd itt: Az automatizálási rendszerek elemei

A működési elv szerint az ACS három csoportra osztható:

• folyamatos működés, amelyben a szabályozott és a beállított értékek közötti kapcsolat nem szakad meg,

• impulzus akció, amelyben a szabályozott és a beállított értékek közötti kapcsolat rendszeres időközönként megtörténik,

• közvetítő művelet, ahol a kommunikáció csak akkor megy végbe, ha egy érték elér egy bizonyos értéket.

Attól függően, hogy egy adott érték milyen törvény szerint változik az idő múlásával, az ACS három csoportra is osztható:

• állandó vagy alacsony alapjelű rendszerek, amelyekben az automatikusan vezérelt értéket állandóan tartják. Ezek stabilizáló rendszerek, amelyek lényegében automatikus vezérlőrendszerek (ACS),

• rendszerek, amelyekben a célérték egy meghatározott, előre meghatározott program szerint változik. Ez egy szoftverkezelő rendszer,

• rendszerek, amelyekben egy adott érték széles körben és tetszőleges törvény szerint változhat, pl. nyomkövető rendszerek.