Sistem kontrol otomatis tertutup

Sistem kontrol otomatis tertutup (ACS) berbeda dari sirkuit terbuka dalam peralatan yang digunakan dan dalam kelengkapan otomatisasi. Dengan ACS terbuka, unit utama (termasuk peralatan kontrol) tidak menerima informasi tentang mode operasi sebenarnya dari instalasi listrik (motor penggerak, mesin yang sedang berjalan).

Dalam ASUB tertutup, informasi ditransmisikan ke elemen kontrol, disertai dengan penyerahan sinyal perintah yang sesuai. Sirkuit yang mentransmisikan informasi tersebut menutup loop kontrol, membentuk ACS tertutup atau ACS umpan balik.

Perbedaan antara ACS tertutup dan terbuka dapat dijelaskan dengan contoh pengaturan kecepatan motor listrik dalam sistem motor generator (G-D). Dengan ACS terbuka (Gbr. 1, a), kecepatan motor listrik diatur secara manual oleh potensiometer P. Penyesuaian kecepatan dilakukan secara visual oleh takometer, yang ditenagai oleh tachogenerator TG. Setiap penyimpangan kecepatan dari setpoint dihilangkan oleh operator dengan bekerja pada penggeser potensiometer.

Dalam ACS tertutup (Gbr.1, b) angker tachogenerator TG termasuk dalam rangkaian eksitasi generator OVG, menciptakan sistem tertutup atau umpan balik (dalam hal ini dengan umpan balik kecepatan).

Beras. 1. Sirkuit kontrol motor listrik dalam sistem G -M: a — ACS terbuka, b — ACS tertutup

Arus yang dihasilkan oleh tachogenerator (Aztg) dalam rangkaian tertutup diarahkan ke arus potensiometer (Azn) dan arus yang dihasilkan bekerja di rangkaian sama dengan perbedaan geometris dari arus ini. Dengan menggunakan penggeser potensiometer, operator menetapkan nilai arus yang dihasilkan dalam koil eksitasi OVG, di mana kecepatan motor listrik yang sesuai disediakan. Di sinilah peran operator berakhir. Di masa mendatang, sistem secara otomatis mempertahankan mode pengoperasian penggerak listrik yang ditetapkan dengan akurasi tertentu.

Misalkan akibat lonjakan beban, kecepatan motor listrik mengalami penurunan dibandingkan dengan yang ditentukan. Pengurangan kecepatan disertai dengan pengurangan yang sesuai pada kecepatan tachogenerator dan tegangan pada terminalnya. Hal ini, pada gilirannya, akan menyebabkan penurunan arus Aztg di sirkuit umpan balik, dan pada posisi tertentu dari penggeser potensiometer - peningkatan arus yang dihasilkan pada belitan eksitasi generator. Tegangan generator dan kecepatan motor akan meningkat.

Proses peningkatan kecepatan dan tegangan akan berlanjut hingga arus pada loop umpan balik mencapai nilai yang ditetapkan dan kecepatan motor mencapai nilai yang ditetapkan.

Dalam analisis sistem kontrol otomatis, grafik fungsi… Dalam gambar.2 skema fungsional transmisi ACS, yang mencakup elemen-elemen berikut:

1 — perangkat utama yang mengatur mode operasi, memberikan perintah, memulai pulsa atau sinyal,

2 — elemen perbandingan. Ini termasuk sinyal X1 dari master, sinyal X0, yang menentukan kecepatan atau level dari nilai yang dikontrol. Mempertimbangkan sinyal dari elemen umpan balik utama kesembilan, elemen 2 membandingkan sinyal yang diterima dan mengirimkan sinyal X2 tambahan yang diperbaiki,

3 — elemen pengubah, sinyal op mengubahnya menjadi bentuk lain, lebih nyaman untuk transmisi lebih lanjut. Misalnya, sinyal X2 disuplai dalam bentuk tekanan hidrolik (pneumatik, mekanis) Elemen 3 mengubahnya menjadi arus listrik. Karena transformasi semacam ini mungkin memerlukan energi tambahan, maka elemen 3 dihubungkan ke sumber energi PE,

4 — menambahkan elemen, ia menerima dua sinyal: X3 dan X8 dari elemen koreksi (elemen memori) 8. Sinyal-sinyal ini dijumlahkan oleh elemen 4 dan dikirim ke elemen berikutnya,

5 — memperkuat elemen, sinyal input X1 mungkin lemah dan harus diperkuat untuk transmisi selanjutnya. Ini dilakukan melalui elemen 5 yang terhubung ke sumber listrik PE,

6 — elemen eksekutif, mengeksekusi sinyal yang diterima (motor listrik, relai elektromagnetik, motor servo),

7 — objek yang dapat disesuaikan atau mesin yang berfungsi.

Beras. 2. Diagram fungsional ACS

Setiap elemen otomasi adalah konverter energi, pada masukan yang menerapkan nilai X', dan nilai X dihilangkan dari keluaran. «Untuk setiap elemen dalam keadaan stasioner ada ketergantungan tertentu X» (X'), yang disebut karakteristik statis.

Sistem kontrol otomatis tertutup ditandai dengan adanya umpan balik; ia memiliki setidaknya satu putaran umpan balik yang menghubungkan keluaran sistem ke masukannya. Selain itu, mungkin ada yang disebut umpan balik internal yang menghubungkan output dan input elemen ACS individu.

Umpan balik dibagi menjadi keras dan fleksibel. Batasan keras beroperasi baik dalam mode operasi sistem sementara dan stasioner, fleksibel - hanya dalam mode sementara. Bedakan antara umpan balik positif dan negatif. Saat nilai yang diatur meningkat, koneksi positif semakin meningkatkannya, dan koneksi negatif, sebaliknya, menurun. Umpan balik dapat mengirimkan sinyal sebanding dengan sudut rotasi, kecepatan, tegangan, arus, dll. dan disebut umpan balik sudut, kecepatan, tegangan, arus yang sesuai. Untuk lebih jelasnya lihat di sini: Elemen sistem otomasi

Menurut prinsip operasi, ACS dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

• operasi terus menerus di mana hubungan antara nilai yang dikontrol dan yang ditetapkan tidak terputus,

• tindakan impulsif, di mana hubungan antara nilai yang dikontrol dan nilai yang ditetapkan terjadi secara berkala,

• tindakan relai dimana komunikasi hanya terjadi ketika suatu nilai mencapai nilai tertentu.

Bergantung pada hukum yang menurutnya nilai tertentu berubah seiring waktu, ACS juga dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

• sistem setpoint konstan atau rendah di mana nilai yang dikontrol secara otomatis dijaga konstan. Ini adalah sistem stabilisasi, yang pada dasarnya adalah sistem kontrol otomatis (ACS),

• sistem di mana nilai target diubah sesuai dengan program tertentu yang telah ditentukan sebelumnya. Ini adalah sistem manajemen perangkat lunak,

• sistem di mana nilai yang diberikan dapat sangat bervariasi dan menurut hukum yang sewenang-wenang, yaitu sistem pelacakan.