Regulacija z odprto in zaprto zanko v sistemih vodenja in avtomatizacije

Ohranjanje nadzorovane vrednosti v določenih mejah ali njeno spreminjanje v skladu z danim zakonom med delovanjem sistema krmiljenja in avtomatizacije se lahko izvede v skladu z odprtimi ali zaprtimi regulacijskimi zankami. Razmislite o sistemu (slika 1), sestavljenem iz serijsko povezanih: objekta regulacije OR, regulacijskega organa RO, regulatorja P in glavnega Z - naprave, s pomočjo katere se v sistem napaja glavno delovanje.

Pri regulaciji z odprto zanko (slika 1, a) referenčno delovanje x (T), ki prihaja na regulator od nadrejenega, ni funkcija rezultata tega delovanja na objektu, nastavi ga operater. Določeni vrednosti referenčnega delovanja bo ustrezala določena trenutna vrednost regulirane veličine y (t), ki bo odvisna od motečega delovanja F (t). Za razlago osnovnih izrazov glejte tukaj: Splošna načela sistemov za avtomatizacijo zgradb

Odprtozančni sistem je v bistvu prenosna veriga, v kateri se referenčno delovanje x (t) iz nadrejene enote po ustrezni obdelavi s strani regulatorja s pomočjo notranjih vplivov Z1(t) in Z2 (T) prenese na objekt regulacije, vendar ni povratnega učinka na objekt na regulatorju.

riž. 1. Regulacijske sheme za odprto (a) in zaprto (b) zanko: З — nastavljena vrednost, R — regulator, RO — regulacijski organ, OR — predmet regulacije, x (T) Prilagoditveni ukrep je Z1(t) in Z2 (T) — notranji regulatorni vplivi, y (T) Kontrolirana vrednost je F (T) Deluje moteče.

Primeri regulacije odprte in zaprte zanke

Na sl. 2a prikazuje shemo krmiljenja hitrosti vrtenja stalni motor E. Ko se spremeni položaj motorja reostata P, se spremeni vzbujevalni tok v vzbujevalni tuljavi generatorja OVG G, kar povzroči spremembo njegovega e. itd. str. in s tem napetost, ki se dovaja motorju D.

Tahogenerator TG, nameščen na isti gredi kot motor D, razvije e. d. s sorazmeren s hitrostjo vrtenja gredi motorja. Voltmeter, priključen na ščetke tahogeneratorja s skalo, umerjeno v enotah vrtljajev, omogoča le vizualno kontrolo vrtljajev motorja.

Če so lastnosti strojev stabilne, bo vsak položaj motorja reostata ustrezal določeni vrednosti hitrosti motorja. V tem sistemu regulator deluje na objekt, vendar nima povratnega učinka, tj. sistem deluje v odprti zanki.

riž. 2.Shematski diagrami za krmiljenje hitrosti enosmernega motorja z odprto (a) do zaprto (b) zanko: R — reostat, OVG — vzbujalna tuljava generatorja, G — generator, OVD — vzbujalna tuljava motorja, D — motor, TG — tahogenerator, DP je pogon motor drsnika reostata, U je ojačevalnik.

Če sistemski izhod povežemo s krmilnikom tako, da krmilnik ves čas sprejema dva signala — signal iz masterja in signal iz objektnega izhoda, dobimo zaprtozančni sistem. V takem sistemu ne deluje samo regulator na objekt, ampak tudi objekt na regulator.

Na sl. 2, b prikazuje shemo za krmiljenje hitrosti enosmernega motorja D, v katerem je izhod sistema povezan z vhodom sistema s pomočjo tahogeneratorja TG, reostata P, ojačevalnika Y in a motor DP drsnega pogona reostata P.

Tukaj je avtomatski nadzor vrtljajev motorja. Vsaka sprememba hitrosti povzroči, da se na motorju DP pojavi signal, ki premakne drsnik reostata P na eno ali drugo stran položaja, ki ustreza dani hitrosti motorja D.

Če se hitrost vrtenja iz nekega razloga zmanjša, bo drsnik reostata P zavzel položaj, kjer se bo vzbujevalni tok v vzbujevalni tuljavi generatorja OB povečal. To bo vodilo do povečanja napetosti generatorja in s tem do povečanja vrtljajev motorja D, ki bo zavzel prvotni položaj.

Ko se hitrost motorja D poveča, se reostatski drsnik P premakne v nasprotno smer, kar povzroči zmanjšanje hitrosti motorja D.

Odprtozančni avtomatski krmilni sistem neodvisno, brez posredovanja operaterja, ne more spremeniti svojega načina delovanja, če motnje, ki vstopajo v sistem, postanejo drugačne. Zaprt sistem samodejno reagira na vse spremembe, ki se v sistemu zgodijo.

Poglej tudi: Krmilne metode v sistemih avtomatizacije