Cześć Wszystkim 🙂
Publikacje kieruje dla osób, które chcą poszerzać swoją wiedzę, lecz brakuje im fundamentalnej wiedzy. Pojawią się także artykuły dla studentów oraz praktyków. Poruszone zostaną takie tematy jak regulacja układów elektromechanicznych, programowanie sterowników, podstawy robotyki i wiele innych.
Zapraszam do pierwszego cyklu by zrozumieć automatykę lepiej
Dzisiaj dowiesz się
- O blokowej budowie układu sterującego / regulującego,
- Jaka jest różnica między obiektem sterowania a obiektem sterującym,
- Kto jest mózgiem operacji,
- i gdzie szukać więcej informacji
Zacznijmy od początku.
Rysunek nr 1 przedstawia schemat blokowy układu sterowania/regulacji w układzie zamkniętym. Oznacza to, że układ został rozbudowany o sprzężenie zwrotne, które swoim torem zwraca sygnał wyjściowy informujący układ o wartości bieżącej.
Aby dokonać automatycznego systemu sterowania temperaturą powietrza należy zbudować układ z poszczególnych komponentów:
- Regulator : Sterownik PLC (programmable logic controller)
- Obiekt sterujący: Grzejnik Elektryczny
- Układ pomiarowy: Czujnik temperatury
- Obiekt sterowania: Temperatura powietrza w pokoju
Częstym błędem jest mylenie obiektu sterowania z obiektem sterującym. Obiektem sterowania jest temperatura powietrza zaś grzejnik elektryczny jest obiektem sterującym. Za pomocą grzejnika sterowany jest proces narastania temperatury, ponieważ to jego temperatura bezpośrednio oddziałowuje na powietrze. Królem układu jest regulator. To on decyduję kiedy grzejnik elektryczny ma pracować a kiedy nie. Regulator wymusza pracę grzejnika wtedy kiedy otrzyma sygnał od czujnika temperatury, iż wartość ciepła w pomieszczeniu spadła poniżej temperatury zadanej.
Automatyka polega na tym, iż wszystkie wymienione obiekty współpracują ze sobą w celu oddziałowania na przebieg procesu technologicznego. Kierunek przepływu sygnału jest zgodny z kierunkiem strzałek.
Odchyłka regulacji ( uchyb)
Odchyłka regulacji to porównanie wielkości zadanej z wielkością regulowaną / pożądaną. Operacja matematyczna następuje w węźle sumacyjnym, który jest przedstawiony na schemacie blokowym w postaci kółka.
Załączenie obiektu sterującego ( grzejnik) zawsze następuję po przekroczeniu wartości y1 natomiast wyłączenie ma miejsce zawsze wtedy, gdy temperatura przekroczy wartość y2.
Układ będzię załączać pracę grzejnika wtedy gdy temperatura powietrza uzyska wartość 10°C i wyłączać grzejnik kiedy zostanie osiągnięta temperatura 20°C.
Zakłócenia
Nie wystarczy tylko raz doprowadzić temperatury powietrza w pomieszczeniu do uzyskania wartości zadanej, ponieważ pomieszczenie nie jest idealnie odizolowane od otoczenia. Zimą ciepło zgromadzone w pomieszczeniu ‚ucieka’ na zewnątrz sprawiając iż temperatura w pomieszczeniu spada poniżej wartości zadanej.
Regulator analizuje cały czas zakłócenia za pośrednictwem pomiaru temperatury i przeciwdziała im wymuszając pracę grzejnika aby utrzymać wartość zadaną.
Na tym prostym przykładzie omówiłem działanie zamkniętego układu sterowania. Ten artykuł to tylko mała część obszernej wiedzy jakim jest temat sterowania i regulacji. Jeśli zainteresował Cię artykuł to zapraszam Cię do poniższego linku, który zawiera dodatkowy opis układów sterowania w oparciu o literaturę.