Öppen och sluten kretsreglering i styr- och automationssystem
Att hålla det kontrollerade värdet inom de angivna gränserna eller ändra det enligt en given lag under driften av styr- och automationssystemet kan göras enligt öppna eller slutna styrslingor. Betrakta ett system (Fig. 1) som består av seriekopplade: föremål för reglering OR, reglerorgan RO, regulator P och huvud Z — en anordning med hjälp av vilken huvudverkan tillförs systemet.
Vid reglering med öppen slinga (fig. 1, a) är referensåtgärden x (T) som kommer till regulatorn från mastern inte en funktion av resultatet av denna åtgärd på objektet, den ställs in av operatören. Ett visst värde på referensåtgärden kommer att motsvara ett visst aktuellt värde för den styrda variabeln y(t), vilket kommer att bero på den störande åtgärden F(t). För en förklaring av grundläggande termer, se här: Allmänna principer för byggnadsautomationssystem
Det öppna systemet är i huvudsak en överföringskedja där referensåtgärden x(t) från mastern efter korrekt bearbetning av regulatorn med hjälp av interna påverkan Z1(t) och Z2(T) överförs till regleringsobjektet, men det finns ingen omvänd effekt på objektet på regulatorn.
Ris. 1. Reglerscheman för öppna (a) och slutna (b) slingor: З — börvärde, R — regulator, RO — reglerande organ, ELLER — föremål för reglering, x (T) Justeringsåtgärden är, Z1(t) och Z2 (T) — interna regleringspåverkan, y (T) Det kontrollerade värdet är F (T) Det har en störande effekt.
Exempel på styrning med öppen och sluten slinga
I fig. 2a visar rotationshastighetsregleringsschemat permanent motor E. När motorläget för reostaten P ändras, kommer magnetiseringsströmmen i magnetiseringsspolen hos generatorn OVG G att ändras, vilket resulterar i en förändring av dess e. etc. s. och därför spänningen som tillförs motorn D.
Tachogeneratorn TG, monterad på samma axel som motorn D, utvecklar t.ex. d. s proportionell mot motoraxelns rotationshastighet. En voltmeter ansluten till tachogeneratorns borstar med en skala kalibrerad i varvenheter tillåter endast visuell kontroll av motorvarv.
Om maskinernas egenskaper är stabila, kommer varje position av reostatmotorn att motsvara ett visst värde på motorhastigheten. I detta system verkar regulatorn på objektet, men har ingen omvänd effekt, dvs. systemet arbetar i öppen slinga.
Ris. 2.Schematiska diagram för öppen (a) till sluten (b) slinga DC-motorvarvtalsreglering: R — reostat, OVG — generatorexcitationsspole, G — generator, OVD — motormagnetiseringsspole, D — motor, TG — tachogenerator, DP är frekvensomriktaren motorn för reostatreglaget, U är förstärkaren.
Om vi ansluter systemutgången till regulatorn på ett sådant sätt att regulatorn får två signaler hela tiden — signalen från mastern och signalen från objektutgången, då får vi ett slutet system. I ett sådant system finns det en effekt inte bara av regulatorn på objektet, utan även av objektet på regulatorn.
I fig. 2 visar b ett schema för att styra hastigheten på DC-motorn D, i vilket systemets utgång är ansluten till systemets ingång med hjälp av en tachogenerator TG, en reostat P, en förstärkare Y och en motor DP för reostatens P.
Det finns automatisk motorvarvtalsreglering här. Varje hastighetsändring kommer att orsaka att en signal visas på motorn DP som kommer att flytta reostatreglaget P till den ena eller andra sidan av det läge som motsvarar den givna motorhastigheten D.
Om rotationshastigheten av någon anledning minskar, kommer glidningen av reostaten P att inta en position där excitationsströmmen i excitationsspolen hos generatorn OB kommer att öka. Detta kommer att leda till en ökning av generatorns spänning och följaktligen till en ökning av varvtalet för motorn D, som kommer att inta sin initiala position.
När hastigheten på motor D ökar, kommer reostatsliden P att röra sig i motsatt riktning, vilket gör att hastigheten på motor D minskar.
Ett automatiskt styrsystem med öppen slinga kan oberoende av varandra, utan operatörsingripande, ändra sitt funktionssätt om störningarna som kommer in i systemet blir annorlunda. Ett slutet system reagerar automatiskt på alla förändringar som sker i systemet.
Se även: Styrmetoder i automationssystem