Zatvoreni sustavi automatskog upravljanja

Zatvoreni sustavi automatskog upravljanja (ACS) razlikuju se od otvorenih krugova u korištenoj opremi i potpunosti automatizacije. Kada je ACS otvoren, glavna jedinica (uključujući upravljačku opremu) ne prima informacije o stvarnom načinu rada električne instalacije (pogonski motor, pogonski stroj).

U zatvorenom ASUB-u, informacije se prenose upravljačkim elementima, što je popraćeno podnošenjem odgovarajućih naredbenih signala. Krug koji prenosi takve informacije zatvara upravljačku petlju, tvoreći zatvoreni ACS ili povratni ACS.

Razlika između zatvorenog i otvorenog ACS može se objasniti na primjeru upravljanja brzinom vrtnje elektromotora u sustavu generator-motor (G-D). S otvorenim ACS-om (slika 1, a), postavljena brzina elektromotora se ručno postavlja potenciometrom P. Podešavanje brzine se vrši vizualno pomoću tahometra, koji se napaja iz TG tahogeneratora. Svako odstupanje brzine od zadane vrijednosti operater uklanja djelovanjem na klizač potenciometra.

U zatvorenom ACS-u (sl.1, b) armatura TG tahogeneratora uključena je u uzbudni krug OVG generatora, stvarajući zatvoreni ili povratni sustav (u ovom slučaju s povratnom spregom brzine).

Riža. 1. Upravljački krug elektromotora u sustavu G -M: a — otvoreni ACS, b — zatvoreni ACS

Struja koju stvara tahogenerator (Aztg) u zatvorenom krugu usmjerena je na struju potenciometra (Azn) i rezultirajuća struja djeluje u krugu jednaka geometrijskoj razlici tih struja. Pomoću klizača potenciometra operater postavlja vrijednost rezultirajuće struje u uzbudnom svitku OVG, pri kojoj je osigurana odgovarajuća brzina elektromotora. Ovdje prestaje uloga operatera. U budućnosti sustav automatski održava postavljeni način rada električnog pogona s određenom točnošću.

Pretpostavimo da se kao rezultat skoka opterećenja brzina elektromotora smanjila u usporedbi s navedenom. Smanjenje brzine popraćeno je odgovarajućim smanjenjem brzine tahogeneratora i napona na njegovim stezaljkama. To će zauzvrat dovesti do smanjenja struje Aztg u povratnom krugu, au određenom položaju klizača potenciometra - povećanja rezultirajuće struje u uzbudnom namotu generatora. Napon generatora i brzina motora će se povećati u skladu s tim.

Proces povećanja brzine i napona nastavit će se sve dok struja u povratnoj sprezi ne dosegne zadanu vrijednost i dok brzina motora ne dosegne zadanu vrijednost.

U analizi sustava automatskog upravljanja, funkcijske karte… Na sl.2 prijenosna funkcionalna shema ACS-a, koja uključuje sljedeće elemente:

1 — glavni uređaj koji postavlja način rada, daje naredbu, startni impuls ili signal,

2 — element usporedbe. Uključuje signal X1 od mastera, signal X0, koji određuje brzinu ili razinu kontrolirane vrijednosti. Uzimajući u obzir signal iz devetog glavnog povratnog elementa, element 2 uspoređuje primljene signale i šalje dodatno korigirani signal X2,

3 — transformirajući element, signal op pretvara u drugi oblik, pogodniji za daljnji prijenos. Na primjer, signal X2 se dovodi u obliku hidrauličkog (pneumatskog, mehaničkog) tlaka, a element 3 ga pretvara u električnu struju. Budući da ova vrsta transformacije može zahtijevati dodatnu energiju, tada je element 3 spojen na PE izvor energije,

4 — element zbrajanja, prima dva signala: X3 i X8 od korektivnog elementa (memorijskog elementa) 8. Ove signale element 4 zbraja i šalje sljedećem elementu,

5 — element za pojačavanje, ulazni signal X1 može biti slab i mora se pojačati za naknadni prijenos. To se radi preko elementa 5 koji je spojen na PE izvor napajanja,

6 — izvršni element, izvršava primljeni signal (elektromotor, elektromagnetski relej, servo motor),

7 — podesivi predmet ili radni stroj.

Riža. 2. Funkcionalni dijagram ACS

Svaki element automatizacije je pretvarač energije, na čijem se ulazu primjenjuje vrijednost X', a vrijednost X se uklanja s izlaza. «Za svaki element u stacionarnom stanju postoji određena ovisnost X» (X'), koja se naziva statička karakteristika.

Zatvoreni sustav automatskog upravljanja karakterizira prisutnost povratne veze; ima barem jednu povratnu petlju koja povezuje izlaz sustava s njegovim ulazom. Osim toga, može postojati takozvana interna povratna sprega, koja povezuje izlaz i ulaz pojedinih elemenata ACS.

Povratne informacije se dijele na tvrde i fleksibilne. Čvrsta ograničenja djeluju iu prijelaznim iu stacionarnim načinima rada sustava, fleksibilna - samo u prijelaznim. Razlikujte pozitivne i negativne povratne informacije. Kako se regulirana vrijednost povećava, pozitivna veza je još više povećava, a negativna, naprotiv, smanjuje. Povratne veze mogu prenositi signale proporcionalne kutu rotacije, brzini, naponu, struji itd. i prema tome se nazivaju povratne veze kuta, brzine, napona i struje. Za više detalja pogledajte ovdje: Elementi sustava automatizacije

Prema principu rada ACS se mogu podijeliti u tri skupine:

• kontinuirani rad u kojem se ne prekida odnos između kontroliranih i zadanih vrijednosti,

• impulsno djelovanje, u kojem se veza između kontroliranih i zadanih vrijednosti odvija u pravilnim intervalima,

• relejno djelovanje gdje se komunikacija odvija samo kada vrijednost dosegne određenu vrijednost.

Ovisno o zakonu prema kojem se određena vrijednost mijenja tijekom vremena, ACS se također može podijeliti u tri skupine:

• sustavi s konstantnom ili niskom zadanom vrijednošću u kojima se automatski kontrolirana vrijednost održava konstantnom. To su stabilizacijski sustavi, koji su u biti sustavi automatskog upravljanja (ACS),

• sustavi u kojima se ciljna vrijednost mijenja prema određenom, unaprijed zadanom programu. To je sustav upravljanja softverom,

• sustavi u kojima određena vrijednost može varirati široko i prema proizvoljnom zakonu, tj. sustavi praćenja.