Sisteme de control automat închise

Sistemele de control automat închis (ACS) diferă de circuitele deschise în echipamentul utilizat și în completitudinea automatizării. Cu ACS deschis, unitatea principală (inclusiv echipamentul de control) nu primește informații despre modul real de funcționare al instalației electrice (motor de conducere, mașină de rulare).

Într-un ASUB închis, informațiile sunt transmise elementelor de control, care este însoțită de transmiterea semnalelor de comandă corespunzătoare. Circuitul care transmite astfel de informații închide bucla de control, formând un ACS închis sau ACS de feedback.

Diferența dintre ACS închis și deschis poate fi explicată cu exemplul de control al vitezei unui motor electric într-un sistem generator-motor (G-D). Cu ACS deschis (Fig. 1, a), viteza setată a motorului electric este setată manual de potențiometrul P. Reglarea vitezei este efectuată vizual de un turometru, care este alimentat de tahogeneratorul TG. Orice abatere de viteza de la valoarea de referinta este eliminata de catre operator actionand pe cursorul potentiometrului.

Într-un ACS închis (Fig.1, b) armătura tahogeneratorului TG este inclusă în circuitul de excitație al generatorului OVG, creând un sistem închis sau de feedback (în acest caz cu feedback de viteză).

Orez. 1. Circuitul de comandă al motorului electric în sistemul G -M: a — ACS deschis, b — ACS închis

Curentul generat de tahogenerator (Aztg) într-un circuit închis direcționat către curentul potențiometrului (Azn) și curentul rezultat acționează în circuit egal cu diferența geometrică a acestor curenți. Folosind cursorul potențiometrului, operatorul setează valoarea curentului rezultat în bobina de excitare a OVG, la care este furnizată viteza corespunzătoare a motorului electric. Aici se termină rolul operatorului. În viitor, sistemul menține automat modul de funcționare setat al acționării electrice cu o anumită precizie.

Să presupunem că, ca urmare a creșterii sarcinii, viteza motorului electric a scăzut în comparație cu cea specificată. Reducerea vitezei este însoțită de o reducere corespunzătoare a vitezei tahogeneratorului și a tensiunii la bornele acestuia. Acest lucru, la rândul său, va duce la o scădere a curentului Aztg în circuitul de feedback și într-o anumită poziție a glisorului potențiometrului - o creștere a curentului rezultat în înfășurarea de excitație a generatorului. Tensiunea generatorului și viteza motorului vor crește corespunzător.

Procesul de creștere a vitezei și a tensiunii va continua până când curentul din bucla de feedback atinge valoarea setată și viteza motorului atinge valoarea setată.

În analiza sistemelor automate de control, diagrame de funcții… În fig.Schema funcțională a 2 transmisii a ACS, care include următoarele elemente:

1 - dispozitiv principal care stabilește modul de funcționare, dă o comandă, puls de pornire sau semnal,

2 — element de comparație. Include semnalul X1 de la master, semnalul X0, care determină viteza sau nivelul valorii controlate. Luând în considerare semnalul de la al nouălea element de feedback principal, elementul 2 compară semnalele primite și trimite semnalul corectat suplimentar X2,

3 — elementul transformator, semnalul op îl transformă într-o altă formă, mai convenabilă pentru transmiterea ulterioară. De exemplu, semnalul X2 este furnizat sub formă de presiune hidraulică (pneumatică, mecanică) Elementul 3 îl transformă în curent electric. Deoarece acest tip de transformare poate necesita energie suplimentară, atunci elementul 3 este conectat la o sursă de energie PE,

4 — adăugând element, primește două semnale: X3 și X8 de la elementul de corecție (element de memorie) 8. Aceste semnale sunt însumate de elementul 4 și trimise la următorul element,

5 — element de amplificare, semnalul de intrare X1 poate fi slab și trebuie amplificat pentru transmisia ulterioară. Acest lucru se realizează prin elementul 5 care este conectat la sursa de alimentare PE,

6 — element executiv, execută semnalul primit (motor electric, releu electromagnetic, servomotor),

7 — obiect reglabil sau mașină de lucru.

Orez. 2. Schema funcțională a ACS

Fiecare element de automatizare este un convertor de energie, la intrarea căruia se aplică valoarea X’, iar valoarea X este eliminată de la ieșire. „Pentru fiecare element în stare staționară există o anumită dependență X” (X’), numită caracteristică statică.

Un sistem de control automat închis este caracterizat prin prezența feedback-ului; are cel puțin o buclă de feedback care conectează ieșirea sistemului la intrarea acestuia. În plus, poate exista așa-numitul feedback intern, conectând ieșirea și intrarea elementelor individuale ACS.

Feedback-ul este împărțit în hard și flexibil. Constrângerile dure operează atât în ​​modurile de funcționare tranzitorii, cât și în cele staționare ale sistemului, flexibile - numai în cele tranzitorii. Faceți diferența între feedback pozitiv și negativ. Pe măsură ce valoarea reglată crește, conexiunea pozitivă o crește și mai mult, iar cea negativă, dimpotrivă, scade. Feedback-urile pot transmite semnale proporționale cu unghiul de rotație, viteză, tensiune, curent etc. și sunt numite unghi, viteză, tensiune, feedback-uri de curent în consecință. Pentru mai multe detalii vezi aici: Elemente ale sistemelor de automatizare

Conform principiului de funcționare, ACS poate fi împărțit în trei grupuri:

• funcționare continuă în care relația dintre valorile controlate și setate nu este întreruptă,

• acțiune de impuls, în care legătura dintre valorile controlate și cele setate are loc la intervale regulate,

• acțiune de releu în care comunicarea are loc numai atunci când o valoare atinge o anumită valoare.

În funcție de legea conform căreia o anumită valoare se modifică în timp, ACS mai poate fi împărțit în trei grupe:

• sisteme cu valoare de referință constantă sau scăzută în care valoarea controlată automat este menținută constantă. Acestea sunt sisteme de stabilizare, care sunt în esență sisteme de control automat (ACS),

• sisteme în care valoarea țintă este modificată conform unui program specific, predeterminat. Este un sistem de management software,

• sisteme în care o valoare dată poate varia mult și conform unei legi arbitrare, i.e. sisteme de urmărire.