Затворени системи аутоматског управљања

Затворени системи аутоматског управљања (АЦС) разликују се од отворених кола по опреми која се користи и по потпуности аутоматизације. Када је АЦС отворен, главна јединица (укључујући контролну опрему) не прима информације о стварном режиму рада електричне инсталације (погонски мотор, машина која ради).

У затвореном АСУБ-у информације се преносе до управљачких елемената, што је праћено подношењем одговарајућих командних сигнала. Коло које преноси такве информације затвара контролну петљу, формирајући затворени АЦС или АЦС са повратном спрегом.

Разлика између затвореног и отвореног АЦС-а може се објаснити на примеру управљања брзином електромотора у систему генератор-мотор (Г-Д). Са отвореним АЦС (Сл. 1, а), подешена брзина електромотора се подешава ручно потенциометром П. Подешавање брзине се врши визуелно помоћу тахометра, који се напаја од ТГ тахогенератора. Свако одступање брзине од задате вредности оператер елиминише деловањем на клизач потенциометра.

У затвореном АЦС-у (Сл.1, б) арматура ТГ тахогенератора је укључена у побудно коло ОВГ генератора, стварајући затворени или повратни систем (у овом случају са повратном спрегом брзине).

Пиринач. 1. Управљачко коло електромотора у систему Г -М: а — отворени АЦС, б — затворени АЦС

Струја коју генерише тахогенератор (Азтг) у затвореном колу усмерена на струју потенциометра (Азн) и резултујућа струја делује у колу једнака геометријској разлици ових струја. Користећи клизач потенциометра, оператер поставља вредност резултујуће струје у побудном калему ОВГ, при чему се обезбеђује одговарајућа брзина електромотора. Овде се улога оператера завршава. У будућности, систем аутоматски одржава постављени режим рада електричног погона са одређеном тачношћу.

Претпоставимо да је услед скока оптерећења брзина електромотора смањена у односу на наведену. Смањење брзине је праћено одговарајућим смањењем брзине тахогенератора и напона на његовим прикључцима. То ће, заузврат, довести до смањења струје Азтг у кругу повратне спреге, ау одређеном положају клизача потенциометра - повећања резултујуће струје у побудном намотају генератора. Сходно томе ће се повећати напон генератора и брзина мотора.

Процес повећања брзине и напона ће се наставити све док струја у повратној петљи не достигне задату вредност и брзина мотора не достигне задату вредност.

У анализи система аутоматског управљања, функционални графикони… На сл.2 функционална шема преноса АЦС-а, која укључује следеће елементе:

1 — главни уређај који поставља режим рада, даје команду, стартни импулс или сигнал,

2 — елемент поређења. Укључује сигнал Кс1 са мастера, сигнал Кс0, који одређује брзину или ниво контролисане вредности. Узимајући у обзир сигнал са деветог главног елемента повратне спреге, елемент 2 упоређује примљене сигнале и шаље додатно кориговани сигнал Кс2,

3 — трансформациони елемент, сигнал оп трансформише га у други облик, погоднији за даљи пренос. На пример, сигнал Кс2 се испоручује у облику хидрауличког (пнеуматског, механичког) притиска Елемент 3 га претвара у електричну струју. Пошто оваква трансформација може захтевати додатну енергију, онда је елемент 3 повезан на ПЕ извор енергије,

4 — додавањем елемента, прима два сигнала: Кс3 и Кс8 од корективног елемента (меморијског елемента) 8. Ови сигнали се сабирају елементом 4 и шаљу следећем елементу,

5 — елемент за појачање, улазни сигнал Кс1 може бити слаб и мора се појачати за накнадни пренос. Ово се ради преко елемента 5 који је повезан са ПЕ извором напајања,

6 — извршни елемент, извршава примљени сигнал (електромотор, електромагнетни релеј, серво мотор),

7 — подесиви предмет или радна машина.

Пиринач. 2. Функционални дијаграм АЦС-а

Сваки елемент аутоматизације је претварач енергије, на чији улаз се примењује вредност Кс', а вредност Кс се уклања са излаза. «За сваки елемент у стационарном стању постоји одређена зависност Кс» (Кс'), која се назива статичка карактеристика.

Затворени систем аутоматског управљања карактерише присуство повратних информација; има најмање једну повратну петљу која повезује излаз система са његовим улазом. Поред тога, може постојати такозвана интерна повратна спрега, која повезује излаз и улаз појединих АЦС елемената.

Повратне информације су подељене на чврсте и флексибилне. Чврста ограничења функционишу и у пролазном и у стационарном режиму рада система, флексибилна — само у пролазним. Разликујте позитивне и негативне повратне информације. Како се регулисана вредност повећава, позитивна веза је још више повећава, а негативна, напротив, опада. Повратне информације могу преносити сигнале пропорционалне углу ротације, брзини, напону, струји итд. и према томе се називају угао, брзина, напон, струјна повратна спрега. За више детаља погледајте овде: Елементи система аутоматизације

Према принципу рада, АЦС се може поделити у три групе:

• континуирани рад у коме се не прекида однос између контролисаних и задатих вредности,

• импулсно дејство, у коме се веза између контролисаних и задатих вредности одвија у редовним интервалима,

• радња релеја где се комуникација јавља само када вредност достигне одређену вредност.

У зависности од закона по коме се дата вредност мења током времена, АЦС се такође може поделити у три групе:

• системи константне или ниске задате вредности у којима се аутоматски контролисана вредност одржава константном. То су стабилизацијски системи, који су у суштини аутоматски системи управљања (АЦС),

• системи у којима се циљна вредност мења према специфичном, унапред одређеном програму. То је систем за управљање софтвером,

• системи у којима дата вредност може да варира широко и по произвољном закону, тј. системи за праћење.