Klasifikasi sistem kontrol otomatis

Himpunan perangkat kontrol otomatis dan objek kontrol yang terhubung dan berinteraksi satu sama lain sesuai dengan algoritma kontrol disebut sistem kontrol otomatis (ACS).

Sistem kontrol otomatis dapat diklasifikasikan menurut metode kontrol dan karakteristik fungsionalnya. Menurut metode kontrol, semua sistem dibagi menjadi dua kelas besar: biasa (tidak mengatur sendiri) dan mengatur sendiri (adaptif).

Sistem biasa yang termasuk dalam kategori sederhana tidak mengubah strukturnya selama manajemen. Mereka adalah yang paling berkembang dan banyak digunakan di pabrik pengecoran dan bengkel termal. Sistem kontrol otomatis umum dibagi menjadi tiga subkelas: sistem kontrol terbuka, tertutup, dan gabungan.

Sistem kontrol otomatis loop terbuka, pada gilirannya, dibagi menjadi sistem kontrol kaku otomatis (SZHU) dan sistem kontrol gangguan.

Pada sistem pertama, regulator bekerja pada objek kontrol terlepas dari hasil yang diperoleh, yaitu nilai variabel yang dikontrol dan gangguan eksternal. Sistem kontrol gangguan bekerja berdasarkan prinsip bahwa tindakan kontrol dihasilkan tergantung pada gangguan eksternal yang memengaruhi objek kontrol.

Sebagai contoh, pertimbangkan sistem pemanas bengkel pengecoran atau termal. Dalam hal ini, konsumsi air panas di pipa pemanas toko bergantung pada kondisi cuaca luar. Semakin dingin di luar, semakin banyak air panas yang dialirkan ke radiator dan sebaliknya.

Sistem kontrol otomatis tertutup yang beroperasi berdasarkan prinsip defleksi juga disebut sistem kontrol otomatis (ACS). Fitur yang membedakan mereka adalah adanya siklus tertutup dari bagian sinyal, yaitu adanya saluran balik yang melaluinya informasi tentang status variabel terkontrol ditransmisikan ke input elemen pembanding.

Sistem kontrol otomatis dirancang untuk menyelesaikan tiga masalah: stabilisasi nilai yang dikontrol (stabilisasi ATS), mengubah nilai yang dikontrol sesuai dengan program yang diketahui (ATS terprogram) atau tidak diketahui (pelacakan ATS).

Dalam stabilisasi ATS, setpoint dari variabel yang dikontrol adalah konstan. Contoh dari sistem tersebut adalah sistem kontrol suhu di ruang kerja tungku termal. Dalam perangkat lunak ATS, nilai variabel yang dikontrol berubah dari waktu ke waktu sesuai dengan program yang telah dirancang sebelumnya (diketahui).

Dalam sistem servo, nilai yang ditetapkan dari variabel yang dikontrol berubah dari waktu ke waktu sesuai dengan program yang sebelumnya tidak diketahui.Pelacakan dan perangkat lunak ATS berbeda dari stabilisator dalam prinsip pemrosesan sinyal referensi.

Contoh paling umum dari kontrol servo adalah pemeliharaan otomatis dari rasio tertentu antara konsumsi bahan bakar dan udara saat mengatur proses pembakaran di tungku untuk melelehkan dan memanaskan bahan bakar.

Sistem kontrol otomatis: a — terbuka, b — bias terbuka, c — tertutup, d — digabungkan, d — mengatur sendiri, P — pengontrol, OU — objek kontrol, ES — elemen perbandingan, UAV — perangkat untuk analisis tindakan kontrol : VU — perangkat komputasi, IU adalah perangkat eksekutif, AUU adalah perangkat kontrol otomatis, AUO adalah perangkat analisis objek kontrol.

Sistem gabungan menggabungkan keunggulan sistem kontrol deviasi dan gangguan, yang meningkatkan akurasi kontrol. Efek gangguan yang tidak diperhitungkan dalam sistem gabungan dikompensasi atau dilemahkan oleh kontrol bias.

Sistem pengaturan sendiri (adaptif) dapat dibagi menjadi tiga subkelas: sistem ekstrim, sistem penyetelan sendiri, dan sistem penyetelan sendiri.

Sistem regulasi ekstrem disebut sistem stabilisasi, pelacakan, atau kontrol terprogram di mana pengaturan, program, atau hukum reproduksi secara otomatis berubah tergantung pada perubahan kondisi eksternal atau keadaan internal sistem untuk menciptakan mode operasi yang paling menguntungkan (optimal). objek kontrol.

Dalam sistem seperti itu, alih-alih pengaturan atau program permanen, perangkat pencarian otomatis dipasang, yang menganalisis setiap karakteristik objek (efisiensi, produktivitas, ekonomi, dll.) Dan, tergantung pada hasil yang diperoleh, memberikan nilai yang diperlukan dari suatu variabel yang dikontrol ke perangkat kontrol, sehingga karakteristik ini memiliki nilai yang luar biasa dengan perubahan terus menerus dalam berbagai pengaruh yang mengganggu yang mempengaruhi kondisi operasi sistem.

Dalam sistem dengan parameter penyetelan sendiri, ketika kondisi eksternal atau karakteristik objek yang dikendalikan berubah, ada perubahan otomatis (tidak sesuai dengan program yang telah ditentukan sebelumnya) dalam parameter variabel perangkat kontrol untuk memastikan pengoperasian sistem yang stabil dan memelihara nilai terkontrol pada tingkat tertentu atau optimal.

Dalam sistem dengan struktur yang menyesuaikan sendiri, ketika kondisi eksternal dan karakteristik objek kontrol berubah, elemen dalam skema koneksi dialihkan atau elemen baru dimasukkan ke dalamnya. Tujuan dari perubahan (pilihan) struktur ini adalah untuk mencapai solusi yang lebih baik untuk masalah manajemen.

Pemilihan struktur dilakukan dengan pencarian otomatis menggunakan operasi komputasi dan logis. Sistem seperti itu tidak hanya harus beradaptasi dengan semua perubahan dalam kondisi eksternal dan karakteristik objek, tetapi juga berfungsi secara normal bahkan dengan adanya malfungsi atau kerusakan pada elemen individu, membuat sirkuit baru untuk menggantikan sirkuit yang rusak. Sistem pengaturan mandiri dapat dibuat untuk meningkatkan, "mendapatkan pengalaman" dengan cepat mencoba beberapa opsi, memilih dan "mengingat" yang terbaik.

Klasifikasi fungsional semua sistem kontrol otomatis dibagi menjadi empat kelas:

• sistem untuk mengkoordinasikan kerja mekanisme,

• sistem untuk mengatur parameter proses teknologi,

• sistem kontrol otomatis,

• sistem perlindungan dan pemblokiran otomatis.

Sistem yang dirancang untuk mengoordinasikan pengoperasian mekanisme individu pabrik atau pabrik secara keseluruhan sistem kontrol kaku otomatis (SZHU).

Proses teknologi sistem kontrol otomatis (ACS) memastikan pemeliharaan nilai yang dikontrol pada tingkat tertentu atau perubahannya sesuai dengan program yang diberikan.

Sistem kontrol otomatis (ACS) berisi cara dan metode untuk memperoleh informasi tentang nilai parameter proses teknologi saat ini (suhu, tekanan, debu atau kandungan gas di udara, dll.) Tanpa keterlibatan manusia secara langsung.

Sistem perlindungan otomatis (SAZ) dan sistem pemblokiran (SAB) mencegah terjadinya situasi darurat saat mengoperasikan peralatan dalam keadaan stabil.