I. Ievads
Atgriezeniskās saites kontrolei kā vienai no rūpnieciskās automatizācijas galvenajām vadības stratēģijām ir būtiska nozīme mūsdienu rūpnieciskajā ražošanā. Tās pamatprincips ir vadāmā objekta izejas signāla salīdzināšana ar vēlamo vērtību, kļūdas signāla iegūšana un kontrollera izejas regulēšana, pamatojoties uz šo kļūdas signālu, lai realizētu precīzu vadāmā objekta vadību. Šajā rakstā tiks apskatīti atgriezeniskās saites vadības pamatprincipi, tostarp tās definīcija, raksturlielumi, darba process, veidi un pielietojumi rūpnieciskajā automatizācijā.
II. Atgriezeniskās saites kontroles definīcija un raksturojums
Definīcija
Atsauksmes kontrole attiecas uz faktisko rezultātu salīdzināšanu pēc noteiktas darbības un uzdevuma pabeigšanas, lai ietekmētu nākamās darbības veikšanu un būtu kontroles loma. Tās pamatprincips ir process, kurā sistēmas izejas informācija tiek atgriezta ieejā, salīdzināta ar ievades informāciju un izmantota novirze starp abiem kontrolei. Atsauksmes kontrole faktiski izmanto pagātni, lai vadītu nākotni, lai plānošanas lēmumu īstenošana un sākotnējā plāna pati dinamika panāktu koordināciju.
Raksturlielumi
(1) Savlaicīgums:atgriezeniskās saites kontrole var plānot lēmumus katra procesa soļa īstenošanā, ko izraisa objektīvs efekts, savlaicīgi reaģējot, un attiecīgi koriģēt, modificēt nākamo soli programmas īstenošanā.
(2) Dinamisks:atgriezeniskās saites kontrole ļauj dinamiski īstenot programmas lēmumus un pašu sākotnējo plānu, lai panāktu koordināciju, lai pielāgotos mainīgajai ārējai videi un iekšējiem apstākļiem.
(3) pēcefekti:atgriezeniskās saites kontrole galvenokārt ir saistīta ar atgriezeniskās saites sekām, un, ņemot vērā faktu, ka ir grūti mainīt un aizstāt veco plānu ar jaunu plānu, jauna lēmuma pieņemšana, lai aizstātu sākotnējo lēmumu, prasa noteiktu laiku.
III. Atsauksmes kontroles process
Atgriezeniskās saites kontroles darba process galvenokārt ietver šādas darbības:
Vēlamās vērtības iestatīšana:pirmkārt, kā kontroles mērķis ir jāiestata vēlamā vadāmā objekta izvades vērtība.
Izmēriet faktisko izvadi: caur sensoriem un citām mērierīcēm, kontrolējamā objekta faktiskās izejas vērtības mērīšana reāllaikā.
Salīdziniet kļūdu:Salīdziniet faktisko izvades vērtību ar vēlamo vērtību, lai iegūtu kļūdas signālu.
Pielāgojiet kontroliera izvadi:atbilstoši kļūdas signāla lielumam un virzienam kontrolieris aprēķina atbilstošo vadības signālu, lai pielāgotu vadāmā objekta ievadi.
Atsauksmju cilpa:koriģētā ievade iedarbojas uz kontrolēto objektu, ģenerējot jaunu izvadi, atkal salīdzinot ar vēlamo vērtību, veidojot atgriezeniskās saites cilpu.
IV. Atgriezeniskās saites kontroles veidi
Atbilstoši atgriezeniskās saites signāla lomai atgriezeniskās saites kontroli var iedalīt divos pozitīvās un negatīvās atgriezeniskās saites veidos:
Pozitīvas atsauksmes:Pozitīva atgriezeniskā saite uzlabo neto ievadi, ti, ja izmaiņas palielina sistēmas izlaidi, tad pozitīvas atsauksmes pastiprina šī pieauguma tendenci. Pozitīva atgriezeniskā saite bieži tiek izmantota lietojumprogrammās, kurās ir jāpalielina sistēmas reakcija vai jāpastiprina signāls.
Negatīvās atsauksmes:Negatīvā atgriezeniskā saite samazina neto ievadi, ti, ja izmaiņas palielina sistēmas izvadi, tad negatīvā atgriezeniskā saite stabilizē sistēmas izvadi, pielāgojot ievadi, lai samazinātu šo pieaugumu. Negatīvā atgriezeniskā saite ir visbiežāk izmantotā atgriezeniskās saites metode vadības sistēmā, jo tā var uzlabot sistēmas stabilitāti un vadības precizitāti.
V. Atgriezeniskās saites vadības pielietojums rūpnieciskajā automatizācijā
Atsauksmju kontrole tiek plaši izmantota rūpnieciskajā automatizācijā, tostarp, bet ne tikai, šādi aspekti:
Temperatūras kontrole:Ķīmiskajā un metalurģiskajā rūpniecībā ir precīzi jākontrolē tādu iekārtu kā reaktoru un apkures krāsniņu temperatūra. Faktisko temperatūru mēra ar temperatūras sensoriem un salīdzina ar iestatīto temperatūru, un regulators regulē apkures vai dzesēšanas iekārtas jaudu atbilstoši kļūdas signālam, tādējādi realizējot precīzu temperatūras kontroli.
Spiediena kontrole:Naftas un gāzes rūpniecībā ir nepieciešams stabili kontrolēt cauruļvadu, uzglabāšanas tvertņu un citu iekārtu spiedienu. Izmantojot spiediena sensoru, lai izmērītu faktisko spiedienu un, salīdzinot ar iestatīto spiedienu, regulators saskaņā ar kļūdas signālu regulē vārsta atvēršanu vai sūkņa izejas plūsmu, lai nodrošinātu stabilu spiediena kontroli.
Plūsmas kontrole:Ūdens attīrīšanas, farmācijas un citās nozarēs ir nepieciešams precīzi kontrolēt šķidruma vai gāzes plūsmu. Caur plūsmas sensoru, lai izmērītu faktisko plūsmu un, salīdzinot ar iestatīto plūsmu, regulators saskaņā ar kļūdas signālu regulē sūkņa vai vārsta jaudu, lai precīzi kontrolētu plūsmu.
Pozīcijas kontrole:Mašīnu ražošanā, automatizētajā montāžā un citās nozarēs ir precīzi jākontrolē tādu iekārtu kā robotu rokas un konveijera lentes novietojums. Izmantojot pozīcijas sensoru, lai izmērītu faktisko pozīciju un, salīdzinot ar iestatīto pozīciju, kontrolieris atbilstoši kļūdas signālam, lai pielāgotu piedziņas motora izejas griezes momentu vai ātrumu, lai precīzi kontrolētu pozīciju.
VI. Kopsavilkums
Atgriezeniskās saites vadība kā viena no galvenajām vadības stratēģijām rūpnieciskajā automatizācijā, tās pamatprincips ir salīdzināt vadāmā objekta izejas signālu ar vēlamo vērtību, iegūt kļūdas signālu un regulēt kontroliera izvadi, pamatojoties uz šo kļūdas signālu, lai realizētu precīzu vadāmā objekta vadību. Atgriezeniskās saites kontrolei ir raksturīga savlaicīgums, dinamika un pēcefekti, un tā ir plaši izmantota rūpnieciskajā automatizācijā. Dziļi izprotot atgriezeniskās saites vadības pamatprincipus un pielietojuma scenārijus, tās galveno lomu rūpnieciskajā automatizācijā var labāk izprast un nodrošināt spēcīgu atbalstu efektīvākas un stabilākas automatizētas ražošanas realizācijai.