Slēgtas automātiskās vadības sistēmas

Slēgtās automātiskās vadības sistēmas (ACS) atšķiras no atvērtajām ķēdēm ar izmantoto aprīkojumu un automatizācijas pilnīgumu. Kad ACS ir atvērts, galvenais bloks (ieskaitot vadības aprīkojumu) nesaņem informāciju par elektroinstalācijas (piedziņas motora, darba mašīnas) faktisko darbības režīmu.

Slēgtā ASUB tiek pārraidīta informācija uz vadības elementiem, ko pavada atbilstošu komandas signālu iesniegšana. Ķēde, kas pārraida šādu informāciju, aizver vadības cilpu, veidojot slēgtu ACS vai atgriezeniskās saites ACS.

Atšķirību starp slēgtu un atvērtu ACS var izskaidrot ar piemēru par elektromotora ātruma regulēšanu ģeneratora-motora (G-D) sistēmā. Ar atvērtu ACS (1. att., a) iestatīto elektromotora apgriezienu skaitu manuāli iestata ar potenciometru P. Apgriezienu regulēšana tiek veikta vizuāli ar tahometru, kuru darbina TG tahoģenerators. Jebkādas ātruma novirzes no iestatītās vērtības operators novērš, iedarbojoties uz potenciometra slīdni.

Slēgtā ACS (Zīm.1, b) TG tahoģeneratora armatūra ir iekļauta OVG ģeneratora ierosmes ķēdē, veidojot slēgtu jeb atgriezeniskās saites sistēmu (šajā gadījumā ar ātruma atgriezenisko saiti).

Rīsi. 1. Elektromotora vadības ķēde G -M sistēmā: a — atvērta ACS, b — slēgta ACS

Strāva, ko ģenerē tahoģenerators (Aztg) slēgtā ķēdē, kas vērsta uz potenciometra strāvu (Azn), un no tā izrietošā strāva darbojas ķēdē, kas vienāda ar šo strāvu ģeometrisko starpību. Izmantojot potenciometra slīdni, operators nosaka iegūtās strāvas vērtību OVG ierosmes spolē, pie kuras tiek nodrošināts atbilstošs elektromotora ātrums. Šeit operatora loma beidzas. Nākotnē sistēma automātiski uztur iestatīto elektriskās piedziņas darbības režīmu ar noteiktu precizitāti.

Pieņemsim, ka slodzes smailes rezultātā elektromotora ātrums ir samazinājies, salīdzinot ar norādīto. Ātruma samazināšanos pavada atbilstošs tahoģeneratora ātruma un sprieguma samazinājums tā spailēs. Tas savukārt izraisīs strāvas Aztg samazināšanos atgriezeniskās saites ķēdē un noteiktā potenciometra slīdņa pozīcijā - iegūtās strāvas palielināšanos ģeneratora ierosmes tinumā. Attiecīgi palielināsies ģeneratora spriegums un motora ātrums.

Ātruma un sprieguma palielināšanas process turpināsies, līdz atgriezeniskās saites ķēdes strāva sasniegs iestatīto vērtību un motora ātrums sasniegs iestatīto vērtību.

Analizējot automātiskās vadības sistēmas, funkciju diagrammas… attēlā.ACS 2 transmisiju funkcionālā shēma, kas ietver šādus elementus:

1 — galvenā ierīce, kas iestata darbības režīmu, dod komandu, palaišanas impulsu vai signālu,

2 — salīdzināšanas elements. Tas ietver signālu X1 no galvenā, signālu X0, kas nosaka kontrolētās vērtības ātrumu vai līmeni. Ņemot vērā signālu no devītā galvenā atgriezeniskās saites elementa, elements 2 salīdzina saņemtos signālus un nosūta papildus koriģēto signālu X2,

3 — transformējošais elements, signāls op pārveido to citā formā, ērtākai tālākai pārraidei. Piemēram, signāls X2 tiek piegādāts hidrauliskā (pneimatiskā, mehāniskā) spiediena veidā, 3. elements pārvērš to elektriskajā strāvā. Tā kā šāda veida pārveidošanai var būt nepieciešama papildu enerģija, tad elements 3 ir savienots ar PE enerģijas avotu,

4 — pievienojot elementu, tas saņem divus signālus: X3 un X8 no korekcijas elementa (atmiņas elementa) 8. Šos signālus summē elements 4 un nosūta uz nākamo elementu,

5 — pastiprinošais elements, ieejas signāls X1 var būt vājš un jāpastiprina turpmākai pārraidei. Tas tiek darīts caur elementu 5, kas ir savienots ar PE barošanas avotu,

6 — izpildelements, izpilda saņemto signālu (elektromotors, elektromagnētiskais relejs, servomotors),

7 — regulējams priekšmets vai darba mašīna.

Rīsi. 2. ACS funkcionālā diagramma

Katrs automatizācijas elements ir enerģijas pārveidotājs, kura ieejā tiek pielietota vērtība X' un vērtība X tiek noņemta no izejas. "Katram elementam stacionārā stāvoklī ir noteikta atkarība X" (X'), ko sauc par statisko raksturlielumu.

Slēgtu automātisko vadības sistēmu raksturo atgriezeniskās saites klātbūtne; tai ir vismaz viena atgriezeniskās saites cilpa, kas savieno sistēmas izeju ar tās ieeju. Turklāt var būt tā sauktā iekšējā atgriezeniskā saite, kas savieno atsevišķu ACS elementu izeju un ievadi.

Atsauksmes ir sadalītas cietās un elastīgās. Cietie ierobežojumi darbojas gan pārejošos, gan stacionāros sistēmas darbības režīmos, elastīgi — tikai pārejošos. Atšķiriet pozitīvās un negatīvās atsauksmes. Palielinoties regulētajai vērtībai, pozitīvais savienojums to vēl vairāk palielina, bet negatīvais, gluži pretēji, samazinās. Atsauksmes var pārraidīt signālus, kas ir proporcionāli griešanās leņķim, ātrumam, spriegumam, strāvai utt. un tos attiecīgi sauc par leņķa, ātruma, sprieguma, strāvas atgriezenisko saiti. Sīkāku informāciju skatiet šeit: Automatizācijas sistēmu elementi

Saskaņā ar darbības principu ACS var iedalīt trīs grupās:

• nepārtraukta darbība, kurā netiek pārtraukta attiecība starp kontrolētajām un iestatītajām vērtībām,

• impulsa darbība, kurā saikne starp kontrolētajām un iestatītajām vērtībām notiek regulāri,

• releja darbība, kurā saziņa notiek tikai tad, kad vērtība sasniedz noteiktu vērtību.

Atkarībā no likuma, saskaņā ar kuru noteiktā vērtība laika gaitā mainās, ACS var arī iedalīt trīs grupās:

• konstantas vai zemas uzdotās vērtības sistēmas, kurās automātiski kontrolētā vērtība tiek uzturēta nemainīga. Tās ir stabilizācijas sistēmas, kas būtībā ir automātiskās vadības sistēmas (ACS),

• sistēmas, kurās mērķa vērtība tiek mainīta saskaņā ar konkrētu, iepriekš noteiktu programmu. Tā ir programmatūras pārvaldības sistēma,

• sistēmas, kurās dotā vērtība var ievērojami atšķirties un saskaņā ar patvaļīgu likumu, t.i. izsekošanas sistēmas.