Základní pojmy o regulaci - Rutar

Základní pojmy o regulaci - Rutar Základní pojmy o regulaci - Rutar

29.12.2012 Views

2 Rutar Jaromír, Automatizace – Regulace (základní pojmy) Základní pojmy o regulaci Regulace -nastavení a udržování určité veličiny na zvolené hodnotě a to i při působení různých poruch -nastavení a udržování hodnot regulované veličiny na žádaných hodnotách -udržování hodnot regulované veličiny podle daných podmínek zjišťovaných měřením -druh řízení, při kterém se porovnává skutečný účinek řízení s očekávaným účinkem a okamžitý rozdíl bezprostředně určuje velikost řídícího zásahu. Příklad: regulace výšky hladiny v nádrži: -výšku vodní hladiny měříme -pomocí ventilu řídíme množství vody přitékající do nádrže -po vyhodnocení měření ventilem řídíme průtok Regulovaná soustava (RS) - člen (zařízení), na kterém provádíme regulaci -člen (zařízení), které regulujeme -člen (zařízení), ve kterém regulací dosahujeme žádané hodnoty X z AČ Přítok vody Akční veličina Y Ventil (AČ) Poruchová veličina Z Regulovaná soustava (RS) Měření výšky hladiny Nádrž (regulovaná soustava RS) Odtok vody z nádrže Regulovaná veličina X X regulovaná veličina -veličina, která je ovlivňována (měněna, regulována, požadována) Y akční veličina -veličina, kterou můžeme regulovanou veličinu X ovlivňovat (měnit, regulovat) Z poruchová veličina -soubor veličin (vlivů), které působí na regulovanou soustavu, ovlivňují ji působením různých poruch Příklad: V zásobníku vyhřívaném plynovým hořákem s odběrem vody udržujeme konstantní teplotu: Z1 Z2 Z3 Z4 Z1 : tlak plynu Z2 : výhřevnost plynu Y Přítok plynu Zásobník Čidlo teploty X Z3 : teplota okolí TUV Z4 : množství odebrané vody Regulátor (R) -zařízení, které samočinně provádí regulaci (reguluje) -soubor členů (zařízení), které upravují velikost X na žádanou hodnotu Příklad: Poruchová veličina Z Řídící veličina W Regulátor (R) W řídící veličina -veličina, kterou nastavujeme (požadujeme, řídíme) dle našich požadavků na vstupu celé RS 2 Rutar Jaromír, Automatizace – Regulace (základní pojmy) Akční veličina Y Regulovaná veličina X

Jednoduchý regulační obvod Rutar Jaromír, Automatizace – Regulace (základní pojmy) 3 Skládá se z regulované soustavy (RS), tj. zařízení, na kterém se regulace provádí a regulátoru (R), který regulaci uskutečňuje. V blokovém schématu regulačního obvodu musí být vyznačeny směry šíření signálů šipkami. řídící člen -12V Uω Uωž Potenciometr--- žádané hodnoty vstupní hodnoty řídící hodnoty diferenční člen (porovnávací) W X E=W-X ústřední člen regulační zesilovače Měřící člen regulátor Z Z poruchová Z veličina výkonný člen tyristory regulovaná soustava regulovaná veličina skutečná hodnota regulované soustavy tachodynamo, proudový snímač, odměřování polohy Veličiny regulačního obvodu: W -řídící veličina (jm.hodnota, žádaná hodnota otáček), určuje skutečnou hodnotu regulované soustavy X. X -regulovaná veličina (skutečná hodnota regulované soust.), regulací upravována na požadov.hodnotu. E -regulační odchylka, E= W –X, na její velikosti závisí velikost regulačního zásahu. Z -poruchová veličina, jsou to všechny vlivy, které se mají regulací potlačit (způsobují kolísání regulované veličiny- změny či poruchy napájení, zátěže, přehřátí, mechanické vlivy). Y -akční veličina (skutečná hodnota regulační soustavy), hodnota (energie), která vstupuje do RS, její velikost je dána výstupním signálem akčního členu a provádí regulační zásah v RS Členy regulačního obvodu: Řídící člen (potenciometr, ventil) -slouží k nastavení řídící veličiny obsluhou, vysílá do regulačního obvodu signál, který udává požadovanou velikost otáček Diferenční člen (porovnávací člen) -porovnává signál žádané hodnoty otáček a skutečné hodnoty otáček E= W-X Regulátor (soubor členů uskutečňujících regulaci) -upravuje velikost E na hodnotu řídícího napětí pro akční člen (motor) Ústřední regulační člen (soubor elektronických desek) -nejdůležitější člen regulátoru, desky regulačních zesilovačů (PID) -zesiluje, popř. matematicky zpracovává regulační odchylku E tak, aby z výstupu vycházel signál pro řízení akčního členu (motoru)- napětí, impulsy pro tyristory… Výkonový člen (stykač, relé, tyristory) -výkonově zesílený signál regulační odchylky E z ústředního regulačního členu, který již plně a přímo ovládá akční člen (el.motor), Akční člen (nejčastěji el.motor) -zařízení, kterým je možné provést zásah akční veličinou Y a tím odstranit vliv poruchových veličin Z vstupujících do regulované soustavy. Regulovaná soustava (RS) (pracovní mechanizmy stroje-otáčky upínací hlavy, pohyb saní soustruhu) -zařízení, na kterém se regulace provádí, jehož některá veličina (regulovaná veličina)má být řízena nebo regulována, na kterém se regulací dosahuje žádané hodnoty X. Měřící člen (soubor zařízení ve zpětné vazbě podílející se na samočinné regulaci) Snímač - snímá skutečnou velikost regulované veličiny (nejčastěji otáčky, pohyb, polohu) . Převodník - zesiluje a převádí neel.signál ze snímače na unifikovaný el.signál, a zpracuje ho tak, aby byl vhodný k porovnání s řídící veličinou. X akční člen Y motor pracovní mechanizmy Rutar Jaromír, Automatizace – Regulace (základní pojmy) 3 X

2 <strong>Rutar</strong> Jaromír, Automatizace – Regulace (základní <strong>pojmy</strong>)<br />

Základní <strong>pojmy</strong> o <strong>regulaci</strong><br />

Regulace<br />

-nastavení a udržování určité veličiny na zvolené hodnotě a to i při působení různých poruch<br />

-nastavení a udržování hodnot regulované veličiny na žádaných hodnotách<br />

-udržování hodnot regulované veličiny podle daných podmínek zjišťovaných měřením<br />

-druh řízení, při kterém se porovnává skutečný účinek řízení s očekávaným účinkem a okamžitý rozdíl<br />

bezprostředně určuje velikost řídícího zásahu.<br />

Příklad:<br />

regulace výšky hladiny v nádrži:<br />

-výšku vodní hladiny měříme<br />

-pomocí ventilu řídíme množství vody přitékající do nádrže<br />

-po vyhodnocení měření ventilem řídíme průtok<br />

Regulovaná soustava (RS)<br />

- člen (zařízení), na kterém provádíme <strong>regulaci</strong><br />

-člen (zařízení), které regulujeme<br />

-člen (zařízení), ve kterém regulací dosahujeme<br />

žádané hodnoty X z AČ<br />

Přítok vody<br />

Akční veličina Y<br />

Ventil<br />

(AČ)<br />

Poruchová veličina Z<br />

Regulovaná<br />

soustava (RS)<br />

Měření výšky hladiny<br />

Nádrž<br />

(regulovaná<br />

soustava RS)<br />

Odtok vody<br />

z nádrže<br />

Regulovaná veličina X<br />

X regulovaná veličina<br />

-veličina, která je ovlivňována (měněna, regulována, požadována)<br />

Y akční veličina<br />

-veličina, kterou můžeme regulovanou veličinu X ovlivňovat (měnit, regulovat)<br />

Z poruchová veličina<br />

-soubor veličin (vlivů), které působí na regulovanou soustavu, ovlivňují ji působením různých poruch<br />

Příklad:<br />

V zásobníku vyhřívaném plynovým hořákem s odběrem vody udržujeme konstantní teplotu:<br />

Z1 Z2 Z3 Z4<br />

Z1 : tlak plynu<br />

Z2 : výhřevnost plynu<br />

Y Přítok plynu Zásobník Čidlo teploty X Z3 : teplota okolí<br />

TUV<br />

Z4 : množství odebrané vody<br />

Regulátor (R)<br />

-zařízení, které samočinně provádí <strong>regulaci</strong> (reguluje)<br />

-soubor členů (zařízení), které upravují velikost X na žádanou hodnotu<br />

Příklad:<br />

Poruchová veličina Z<br />

Řídící veličina W<br />

Regulátor<br />

(R)<br />

W řídící veličina<br />

-veličina, kterou nastavujeme (požadujeme, řídíme) dle našich požadavků na vstupu celé RS<br />

2 <strong>Rutar</strong> Jaromír, Automatizace – Regulace (základní <strong>pojmy</strong>)<br />

Akční veličina Y<br />

Regulovaná veličina X

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!