Uždaros automatinės valdymo sistemos

Uždarosios automatinės valdymo sistemos (ACS) nuo atvirų grandinių skiriasi naudojama įranga ir automatikos išsamumu. Kai ACS atidaryta, pagrindinis įrenginys (įskaitant valdymo įrangą) negauna informacijos apie tikrąjį elektros instaliacijos (varančiojo variklio, veikiančios mašinos) veikimo režimą.

Uždarame ASUB valdymo elementams perduodama informacija, kurią lydi atitinkamų komandų signalų pateikimas. Tokią informaciją perduodanti grandinė uždaro valdymo kilpą, sudarydama uždarą ACS arba grįžtamąjį ACS.

Skirtumą tarp uždaros ir atviros ACS galima paaiškinti elektros variklio greičio valdymo generatoriaus-variklio (G-D) sistemoje pavyzdžiu. Kai ACS atidarytas (1 pav., a), nustatytas elektros variklio greitis nustatomas rankiniu būdu potenciometru P. Greičio reguliavimas vizualiai atliekamas tachometru, kuris maitinamas TG tachogeneratoriumi. Bet kokį greičio nukrypimą nuo nustatytos vertės operatorius pašalina veikdamas potenciometro slankiklį.

Uždaroje ACS (Pav.1, b) TG tachogeneratoriaus armatūra įtraukta į OVG generatoriaus sužadinimo grandinę, sukuriant uždarą arba grįžtamojo ryšio sistemą (šiuo atveju su greičio grįžtamuoju ryšiu).

Ryžiai. 1. Elektros variklio valdymo grandinė G -M sistemoje: a — atvira ACS, b — uždara ACS

Tachogeneratoriaus (Aztg) generuojama srovė uždaroje grandinėje nukreipta į potenciometro srovę (Azn) ir susidariusi srovė grandinėje veikia lygi šių srovių geometriniam skirtumui. Naudodamas potenciometro slankiklį, operatorius nustato susidariusios srovės vertę OVG sužadinimo ritėje, kuriai esant suteikiamas atitinkamas elektros variklio greitis. Čia operatoriaus vaidmuo baigiasi. Ateityje sistema automatiškai palaiko nustatytą elektros pavaros veikimo režimą tam tikru tikslumu.

Tarkime, kad dėl apkrovos šuolio elektros variklio greitis sumažėjo, palyginti su nurodytu. Sumažėjus greičiui, atitinkamai sumažėja tachogeneratoriaus greitis ir įtampa jo gnybtuose. Dėl to, savo ruožtu, sumažės srovė Aztg grįžtamojo ryšio grandinėje, o tam tikroje potenciometro slankiklio padėtyje - padidės generatoriaus sužadinimo apvijoje gaunama srovė. Atitinkamai padidės generatoriaus įtampa ir variklio greitis.

Greičio ir įtampos didinimo procesas tęsis tol, kol srovė grįžtamojo ryšio kilpoje pasieks nustatytą vertę, o variklio greitis pasieks nustatytą vertę.

Analizuojant automatinio valdymo sistemas, funkcijų diagramos… Pav.2 transmisijos ACS funkcinė schema, kurią sudaro šie elementai:

1 – pagrindinis įrenginys, kuris nustato veikimo režimą, duoda komandą, paleidimo impulsą arba signalą,

2 — palyginimo elementas. Tai apima pagrindinio įrenginio signalą X1, signalą X0, kuris nustato valdomos vertės greitį arba lygį. Atsižvelgdamas į signalą iš devinto pagrindinio grįžtamojo ryšio elemento, 2 elementas lygina gautus signalus ir siunčia papildomai pataisytą signalą X2,

3 — transformuojantis elementas, signalas op paverčia jį kita forma, patogesne tolesniam perdavimui. Pavyzdžiui, signalas X2 tiekiamas hidraulinio (pneumatinio, mechaninio) slėgio forma, 3 elementas paverčia jį elektros srove. Kadangi tokiai transformacijai gali prireikti papildomos energijos, 3 elementas yra prijungtas prie PE energijos šaltinio,

4 — pridedant elementą, jis gauna du signalus: X3 ir X8 iš korekcinio elemento (atminties elemento) 8. Šiuos signalus sumuoja elementas 4 ir siunčiamas kitam elementui,

5 – stiprinimo elementas, įvesties signalas X1 gali būti silpnas ir turi būti sustiprintas tolesniam perdavimui. Tai atliekama per elementą 5, kuris yra prijungtas prie PE maitinimo šaltinio,

6 – vykdomasis elementas, vykdo gautą signalą (elektros variklis, elektromagnetinė relė, servovariklis),

7 — reguliuojamas objektas arba darbo mašina.

Ryžiai. 2. ACS funkcinė schema

Kiekvienas automatikos elementas yra energijos keitiklis, kurio įėjime pritaikoma X' reikšmė, o iš išėjimo pašalinama X reikšmė. "Kiekvienam elementui nejudančioje būsenoje yra tam tikra priklausomybė X" (X'), vadinama statine charakteristika.

Uždara automatinė valdymo sistema pasižymi grįžtamojo ryšio buvimu; ji turi bent vieną grįžtamojo ryšio kilpą, jungiančią sistemos išvestį su jo įėjimu. Be to, gali būti vadinamasis vidinis grįžtamasis ryšys, jungiantis atskirų ACS elementų išėjimą ir įvestį.

Atsiliepimai skirstomi į kietus ir lanksčius. Kietieji suvaržymai veikia tiek pereinamuoju, tiek stacionariu sistemos veikimo režimu, lankstieji – tik pereinamaisiais. Atskirkite teigiamus ir neigiamus atsiliepimus. Didėjant reguliuojamai reikšmei, teigiamas ryšys ją dar labiau padidina, o neigiamas, priešingai, mažėja. Atsiliepimai gali perduoti signalus, proporcingus sukimosi kampui, greičiui, įtampai, srovei ir kt. ir atitinkamai vadinami kampu, greičiu, įtampa, srovės grįžtamuoju ryšiu. Daugiau informacijos rasite čia: Automatikos sistemų elementai

Pagal veikimo principą ACS galima suskirstyti į tris grupes:

• nuolatinis veikimas, kai ryšys tarp valdomų ir nustatytų verčių nenutrūksta,

• impulsinis veiksmas, kurio metu ryšys tarp valdomų ir nustatytų verčių vyksta reguliariais intervalais,

• perdavimo veiksmas, kai ryšys vyksta tik tada, kai reikšmė pasiekia tam tikrą vertę.

Atsižvelgiant į įstatymą, pagal kurį tam tikra vertė laikui bėgant kinta, ACS taip pat gali būti suskirstyta į tris grupes:

• pastovios arba žemos kontrolinės vertės sistemos, kuriose automatiškai valdoma vertė yra pastovi. Tai yra stabilizavimo sistemos, kurios iš esmės yra automatinės valdymo sistemos (ACS),

• sistemos, kuriose tikslinė vertė keičiama pagal konkrečią, iš anksto nustatytą programą. Tai programinės įrangos valdymo sistema,

• sistemos, kuriose tam tikra vertė gali labai skirtis ir pagal savavališką dėsnį, t.y. sekimo sistemos.