Åpen og lukket sløyferegulering i kontroll- og automasjonssystemer
Å opprettholde den kontrollerte verdien innenfor de angitte grensene eller endre den i henhold til en gitt lov under driften av kontroll- og automatiseringssystemet kan gjøres i henhold til åpne eller lukkede kontrollsløyfer. Tenk på et system (fig. 1) som består av seriekoblet: reguleringsobjekt OR, reguleringsorgan RO, regulator P og hoved Z — en enhet ved hjelp av hvilken hovedhandling tilføres systemet.
I åpen sløyferegulering (fig. 1, a) er referansehandlingen x (T) som kommer til regulatoren fra master ikke en funksjon av resultatet av denne handlingen på objektet, den settes av operatøren. En viss verdi av referansehandlingen vil tilsvare en viss gjeldende verdi av den kontrollerte variabelen y (t), som vil avhenge av den forstyrrende handlingen F (t). For en forklaring av grunnleggende begreper, se her: Generelle prinsipper for bygningsautomasjonssystemer
Åpensløyfesystemet er i hovedsak en overføringskjede der referansehandlingen x(t) fra masteren etter korrekt behandling av kontrolleren ved hjelp av interne påvirkninger Z1(t) og Z2(T) overføres til reguleringsobjektet, men det er ingen omvendt effekt på objektet på regulatoren.
Ris. 1. Reguleringsskjemaer for åpne (a) og lukkede (b) sløyfer: З — settpunkt, R — regulator, RO — reguleringsorgan, ELLER — reguleringsobjekt, x (T) Justeringshandlingen er, Z1(t) og Z2 (T) — interne regulatoriske påvirkninger, y (T) Den kontrollerte verdien er F (T) Den har en forstyrrende effekt.
Eksempler på åpen og lukket sløyfekontroll
I fig. 2a viser rotasjonshastighetskontrollskjemaet permanent motor E. Når motorposisjonen til reostaten P endres, vil eksitasjonsstrømmen i eksitasjonsspolen til generatoren OVG G endres, noe som resulterer i en endring i dens e. etc. s. og derfor spenningen som tilføres motoren D.
Tachogeneratoren TG, montert på samme aksel som motoren D, utvikler f.eks. d. s proporsjonal med rotasjonshastigheten til motorakselen. Et voltmeter koblet til børstene til tachogeneratoren med en skala kalibrert i omdreiningsenheter tillater kun visuell kontroll av motoromdreininger.
Hvis egenskapene til maskinene er stabile, vil hver posisjon av reostatmotoren tilsvare en viss verdi av motorhastigheten. I dette systemet virker regulatoren på objektet, men har ingen omvendt effekt, dvs. systemet opererer i åpen sløyfe.
Ris. 2.Skjematiske diagrammer for åpen (a) til lukket (b) sløyfe DC-motorhastighetskontroll: R — reostat, OVG — generatoreksitasjonsspole, G — generator, OVD — motoreksitasjonsspole, D — motor, TG — tachogenerator, DP er frekvensomformeren motoren til reostatglideren, U er forsterkeren.
Hvis vi kobler systemutgangen til kontrolleren på en slik måte at kontrolleren mottar to signaler til enhver tid - signalet fra masteren og signalet fra objektutgangen, får vi et lukket sløyfesystem. I et slikt system er det ikke bare en effekt av regulatoren på objektet, men også av objektet på regulatoren.
I fig. 2 viser b et skjema for å kontrollere hastigheten til DC-motoren D, hvor utgangen til systemet er koblet til inngangen til systemet ved hjelp av en tachogenerator TG, en reostat P, en forsterker Y og en motor DP til glidedrevet til reostaten P.
Her er det automatisk turtallskontroll. Enhver endring i hastighet vil føre til at et signal vises på motoren DP som vil flytte reostatglideren P til den ene eller andre siden av posisjonen som tilsvarer den gitte motorhastigheten D.
Hvis rotasjonshastigheten av en eller annen grunn synker, vil glidningen til reostaten P ta en posisjon der eksitasjonsstrømmen i eksitasjonsspolen til generatoren OB vil øke. Dette vil føre til en økning i spenningen til generatoren og følgelig til en økning i omdreiningene til motoren D, som vil ta sin utgangsposisjon.
Når hastigheten til motor D øker, vil reostatglideren P bevege seg i motsatt retning, noe som får motorens D til å synke.
Et åpent sløyfe automatisk kontrollsystem uavhengig, uten operatørintervensjon, kan ikke endre driftsmodus hvis forstyrrelsene som kommer inn i systemet blir annerledes. Et lukket system reagerer automatisk på alle endringer som skjer i systemet.