Automatyczne regulatory są klasyfikowane według przeznaczenia, zasady działania, cech konstrukcyjnych, rodzaju używanej energii, natury zmian w zakresie wpływu regulacji, itp.
Zasada działania dzieli się na regulatorów działań bezpośrednich i pośrednich. Regulatory bezpośredniego działania nie wykorzystują energii zewnętrznej do procesów kontrolnych, ale wykorzystują energię samego obiektu kontrolującego (kontrolowane środowisko). Przykładem takich regulatorów są regulatory ciśnienia. W automatycznych regulatorach pośrednich działań na jego pracę wymaga zewnętrznego źródła energii.
Nie należy mylić z blokowaniem diody modułów fotowoltaicznych, że funkcje, które wykonują bardzo się od siebie różnią. Jeżeli przez pomyłkę lub uszkodzenie izolacji wystąpi błąd uziemienia układu zabezpieczającego, prąd może płynąć w przeciwnym kierunku niż normalny stan i przechodzić przez panel lub grupę ogniw słonecznych przed słonecznym. W takich przypadkach obecność diody blokującej jest bardzo ważna, aby uniknąć uszkodzenia modułów fotowoltaicznych.
Bardzo dobra izolacja i dobre uziemienie eliminują potrzebę stosowania diody blokującej. Ponieważ dioda blokująca wytwarza dodatkowy spadek napięcia od 0,5 do 1 V, kolejny powód zaprojektowania napięcia jako paneli potrzebnych do naładowania akumulatorów.
Z natury regulatorów działania są podzielone na ciągłe i dyskretne. Z kolei dyskretne regulatory są podzielone na przekaźniki, cyfrowe i impulsowe.
Ze względu na rodzaj stosowanej energii są one podzielone na elektryczne (elektroniczne), pneumatyczne, hydrauliczne, mechaniczne i kombinowane. Wybór regulatora według rodzaju stosowanej energii zależy od charakteru przedmiotu regulacji i cech automatyczny system. W nowoczesnych systemach sterowania stosuje się cyfrowe regulatory oprogramowania.
W ten sposób moduły mogą działać z maksymalną mocą, a więc z maksymalną wydajnością. Kiedy podłączamy moduł bezpośrednio do baterii za pomocą napięcia między zaciskami, które w tym momencie mają napięcie 12 V, moduł jest naprawdę zdolny do dostarczania.
Innymi słowy, który z 53 watów jest dostępny, gdy akumulator jest ładowany bezpośrednio z 12 woltów na pojedynczą zaletę 36,6 watów, co oznacza 30% straty mocy. Pytanie brzmi: gdzie jest reszta Wata? Odpowiedź nigdzie nie jest, ponieważ moduł generacyjny nie jest prądem i mocą.
Zgodnie z prawem regulacyjnym są one podzielone na dwa i trzy pozycyjne organy regulacyjne, typowe regulatory (regulatory całkowe, proporcjonalne, proporcjonalno-różnicowe, proporcjonalne-całkujące i proporcjonalne-całkowe-skracane - skrócone regulatory AND, P, PD, PI i PID), regulatory zmiennej konstrukcji, regulatory adaptacyjne i regulatory optymalne. Regulatory typu on-off są szeroko stosowane ze względu na ich prostotę i niski koszt.
Rozwiązanie: uzyskaj maksymalną moc modułu fotowoltaicznego za pomocą kontrolerów ładowania o maksymalnej mocy wyszukiwarki. W tym badaniu opracowano kolejną intensywność kompensacji napięcia. Akumulatory łodzi podlegają głębokim rozładowaniom. Aby naładować baterię podlegającą takim ograniczeniom, konieczne jest przestrzeganie kilku parametrów w celu ich zapisania.
Biorąc pod uwagę temperaturę cyklu ładowania w 3 etapach. . Punkty te zostały opracowane i objaśnione w części dotyczącej zarządzania obciążeniem. Najpierw zostaną zbadane regulatory z podstawowymi mechanizmami, a następnie wyjaśnione zostaną różne sposoby ich konwersji na zaawansowane regulatory.
Z założenia regulatory są podzielone na wyspecjalizowane (na przykład poziom, ciśnienie, temperatura itd.) I uniwersalne regulatory ze znormalizowanymi sygnałami wejściowymi i wyjściowymi, które są odpowiednie do kontrolowania różnych parametrów.
Jeśli chodzi o rodzaj wykonywanych funkcji, regulatory są podzielone na automatyczne regulatory stabilizujące, oprogramowanie, korekcyjne, korelacyjne regulatory parametrów i inne.
Regulacja ON / OFF Ten typ regulatora ma tendencję do zaniku na korzyść regulatora elektronicznego. stałe napięcie. Jego tryb działania odpowiada trybowi działania generatorów samochodowych. Stały regulator napięcia. Działanie elektromechaniczne: napięcie jest ustawiane na regulatorze, a napięcie wyjściowe generatora jest przywracane i porównywane z ustawioną wartością. Jeśli ta wartość jest większa niż podana wartość, styk otwiera się, co powoduje spadek napięcia na wyjściu generatora; jeśli napięcie jest niższe od ustawionej wartości, styk zamyka się, a napięcie wzrasta.
Automatyczny regulator ciśnienia składa się z siłownika i regulatora. Główną częścią siłownika jest element pomiarowy, który porównuje sygnały urządzenia nastawczego i wartości prądu regulowanego ciśnienia. Siłownik przekształca sygnał sterujący w efekt regulujący i odpowiadający ruch ruchomej części regulatora z powodu energii czynnika roboczego (może to być energia gazu przechodzącego przez regulator, lub energia medium ze źródła zewnętrznego - elektryczne, sprężone powietrze, hydrauliczne).
Na tym typie generatora napięcie oscyluje wokół ustawionej wartości na końcu ładowania. Wadą jest to, że nie bierze ona pod uwagę technologii baterii lub stopnia rozładowania, co prowadzi do przeciążenia lub jedynie częściowego naładowania akumulatora. W obu przypadkach bateria się psuje. Stały regulator napięcia ze sterowaniem elektronicznym. Jest to ewolucja sterownika on-off, napięcie akumulatora jest porównywane z napięciem odniesienia i jest zintegrowane i filtrowane w celu dostosowania prądu wzbudzenia generatora prąd przemienny.
Jeśli wysiłek permutacji opracowany przez wrażliwy element regulatora jest wystarczająco duży, sam wykonuje funkcje kontrolowania organu regulacyjnego. Takie regulatory są nazywane regulatorami bezpośrednimi. Aby osiągnąć wymaganą dokładność regulacji i zwiększyć siłę przenoszenia, między czułym elementem a regulatorem można zainstalować wzmacniacz - urządzenie sterujące (czasami nazywane "pilotem"). Miernik kontroluje wzmacniacz, w którym z powodu zewnętrznego wpływu (energia środowiska pracy) generowana jest siła, która jest przekazywana do regulatora.
Elektroniczny regulator stałego napięcia. Zalety elektromechanicznego regulatora są. Długotrwała stabilność prądu obciążenia Stopniowe napięcie odniesienia w zakresie kilku dziesiątych części napięcia. Te regulatory znajdują się na zewnątrz alternatora. Mają one funkcję pracy w trzech cyklach i biorą pod uwagę technologię akumulatorów do ładowania.
Programowalny elektroniczny kontroler czasowy. Zasada: ręczna regulacja pozwala określić czas trwania cyklu absorpcji zgodnie z pojemnością baterii. Dane te są następnie interpretowane za pomocą komputera, który dostarcza własne źródło napięcia odniesienia dla każdej z trzech faz.
W oparciu o prawo regulacji leżące u podstaw pracy regulatory ciśnienia są statyczne, isstatyczne i isodromiczne.
W systemach dystrybucji gazu najczęściej występują dwa pierwsze typy regulatorów.
Jak wykazano wcześniej, najczęstszym zadaniem zarządzania jest zachowanie danych praw dotyczących zmiany parametrów obiektu (regulacji) w czasie. Urządzenie, które wykonuje działanie kontrolne, nazywa się regulatorem. Regulatory zawierają proste dynamiczne ogniwa, łączące, które osiągają wymaganą przejściową charakterystykę układu sterowania z losowymi efektami i zmianami obciążenia. W tym przypadku parametrem wejściowym dla regulatora jest jeden lub kilka wskaźników działania obiektu:
Te regulatory są zawsze zewnętrzne i są używane jako dodatek do wewnętrznych regulatorów, aby zoptymalizować cykle ładowania. Zasada: Technologia baterii jest ręcznie programowana. Stan naładowania akumulatora jest regularnie skanowany w celu ustawienia prądu wzbudzenia w celu użycia optymalnego cyklu. Ten rodzaj regulatora pozwala uzyskać cykl ładowania, odpowiadający cyklowi ładowania najnowocześniejszych ładowarek dokujących. Pro-cyfrowy model działa zgodnie z tą zasadą.
Wraz z rozwojem częstotliwości stosowania regulacji rozszerzono zakres proponowanych regulatorów. Kiedy rynek ma wystarczająco szeroką gamę urządzeń regulacyjnych, profesjonalni użytkownicy i klienci potrzebują narzędzia do obiektywnej oceny, aby mogli wybrać najlepsze możliwe rozwiązanie.
W zależności od tego, w jaki sposób powstaje działanie kontrolne, istnieją rozróżnione prawa kontroli i odpowiednie regulatory:
przekaźnik implementujący nieliniowe dwupozycyjne prawo kontroli
proporcjonalne (statyczne lub twarde urządzenia sprzężenia zwrotnego)
integralna (astatyczna, urządzenia bez sprzężenia zwrotnego)
Definiuje różne typy kontrolerów oświetlenia. Ocenia oszczędności uzyskane przez kontroler. Ocenia parametry regulatorów, zwłaszcza w odniesieniu do centralnych sterowników, ze względu na ich zdolność do oszczędzania energii. Wszystkie urządzenia, które pozwalają na zmianę strumienia świetlnego, zwane kontrolerami światła. Urządzenia, które implementują je w każdej oprawie, nazywane są kontrolerami indywidualnymi, urządzenia, które sprawiają, że są one w centrum źródła zasilania, nazywane są centralnymi kontrolerami.
Standard wymaga tego charakterystyczne parametry zostały ogłoszone dla kontrolerów oświetlenia, które określają w szczególności ich wydajność i skuteczność w zakresie oszczędności energii. Standard ustanawia 6 kryteriów oceny. Ten dokument opisuje 5 najważniejszych kryteriów.
całka proporcjonalna, (izodromowa lub urządzenia z znikającym sprzężeniem zwrotnym)
proporcjonalna różnica (urządzenia statyczne z przewidywaniem)
proporcjonalna całka-dyferencjał (urządzenia pid).
W odniesieniu do instalacji z silnikami o spalaniu wewnętrznym, prawo sterowania przekaźnika jest realizowane w układach regulacji ciśnienia i poziomu, pompy i sprężarki są włączane i wyłączane za pomocą przekaźnika dwupołożeniowego. Aby uniknąć zbyt częstego uruchamiania i zatrzymywania mechanizmów, ustawia się pewien odstęp między wartościami kontrolowanego parametru odpowiadającego włączaniu i wyłączaniu przekaźnika (strefa martwa).
Kryteria oceny dla wszystkich sterowników oświetlenia. Wskazuje, że kontroler może zmniejszyć strumień świetlny. Pierwsza kategoria tego kryterium obejmuje produkty niskiej jakości, które stabilizują zamiast regulować oświetlenie. Typowym przedstawicielem drugiej kategorii są przełączalne elektromagnetyczne urządzenia sterujące.
Wyraża zdolność urządzenia do ustawiania różnych cykli pracy i tym samym osiągnięcia wyższej efektywności energetycznej. Standard definiuje 4 kategorie. Zasadniczo najgorszy jest obiekt, w którym ten sam cykl jest ustalany każdego dnia w roku. Lepiej jest, jeśli można zmienić cykl w zależności od pory roku, czasu, sezonowych wahań pracy, przedziałów czasowych itp. najlepsze urządzenia działają z dokładnym centralnym czasem rzeczywistym, są złożone, uniwersalne i zmienne.
Pozostałe przepisy kontroli są wdrażane głównie w regulatorach prędkości.
Harmonogram regulacji zgodnie z prawem sztafetowym przedstawiono na rys. 23.
Proporcjonalne regulatory wytwarzają działanie kontrolne w postaci liniowej zależności od odchylenia od odchylenia kontrolowanego parametru:
Kryteria oceny tylko dla regulatorów napięcia. Wyraża się to przez stosunek mocy czynnej na wejściu i wyjściu sterownika. Standard definiuje 3 kategorie. Urządzenia o skuteczności mniejszej niż 96% nie są oceniane, są uważane za słabe. Jest to wyrażone jako procentowe zmniejszenie wydajności sterownika przy jego 50% obciążeniu. Standard określa 4 kategorie.
Powszechnie wiadomo, że wydajność urządzenia elektryczne mierzone przy obciążeniu znamionowym. Regulatory napięcia działają głównie z obciążeniem poniżej 50% wartość nominalna. Dlatego bardzo ważne jest, aby wiedzieć, jak zmienić wydajność regulatora z obciążeniem 50%.
gdzie k p - zysk kanału regulacyjnego.
Zależność działania kontrolnego od odchylenia kontrolowanego parametru pokazano na Rys. 24.
Ponieważ w stanie ustalonym pewien ładunek musi odpowiadać pewnej pozycji urządzenia regulacyjnego, niemożliwe jest przeprowadzenie regulacji w całym zakresie obciążeń bez konkretnego błędu, zwanego statystyką regulatora:
Chodzi o stabilizację weekendu regulowane napięcie. Standard klasyfikuje sprzęt na trzy kategorie. Konieczne jest jasne określenie, czy jest to niezależna stabilizacja każdej fazy osobno, gdzie jednostka kontrolna powinna być zainstalowana na każdym etapie, co gwarantuje, że pod tym względem faza nie zostanie ograniczona. Albo stabilizacja wszystkich faz jest związana ze średnią wartością napięcia fazowego. Jednostka sterująca jest sterowana tylko przez jedną i wszystkie fazy jednocześnie, a taki sprzęt jest oczywiście tańszy.
To w szczególności prowadzi do innego regulowanego światła dla poszczególnych opraw, które w pewnych okolicznościach może prowadzić do niedopuszczalnej zmiany jednolitości oświetlenia. Standard porównuje poszczególne urządzenia, przypisując określoną wartość od 1 do 3 zgodnie z danym kryterium. Po zaznaczeniu wszystkich kryteriów szacowana jest liczba punktów, a najmniejsza jest uznawana za najlepszą.
Integralne organy nadzoru wdrażają prawo kontroli w postaci wzoru:
,
gdzie T i jest czasem integracji.
Integralny regulator może być używany jako wyłącznik krańcowy, który chroni system przed przekroczeniem ustalonych granic tolerancji kontrolowanej zmiennej w przypadku awarii.
Często ufamy osobie o bardziej doświadczonej lub profesjonalnej obsłudze. Jak wspomniano powyżej, regulator może sobie z tym poradzić. Chociaż wodoodporne regulatory są nieco droższe, jesteśmy pewni, że nie zostaną uszkodzone przez kontakt z wodą. Kontrolery można również rozróżnić poprzez: - czujnik - regulator w połączeniu z silnikiem czujnika oferuje znacznie więcej funkcji niż sterownik bezczujnikowy. Sterownik czujnika jest znacznie dokładniejszy, jego działanie jest płynniejsze, a dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu możemy interweniować w ustawienia kontrolera.
Regulatory wszystkich trybów muszą zapewniać zmianę wartości regulowanej w całym zakresie określonych wartości, niezależnie od obciążenia. Sumator odbiera sygnał z kanału pomiarowego od rzeczywistej wartości parametru i od kanału urządzenia nadrzędnego. Aby poprawić charakterystykę przejściowego procesu podczas zmiany reżimu lub pod wpływem przypadkowych czynników, integralne lub różnicowe ogniwo lub oba te łącza, pracujące naprzemiennie, są wprowadzane do urządzeń sterujących.
Na rynku dostępne są również regulatory łodzi. Oczywiście nie ma nic, co uniemożliwiłoby ci użycie regulatora powietrza lub samochodu i dostosowanie go do chłodzenia wodą. Aby to zrobić, użyj chłodzenia wodnego, na przykład oferowane przez firmę. Nie zapomnij o regulatorach śmigłowca z możliwością programowania parametrów zapewniających płynny rozruch lub kontrolę silnika.
Wiemy już, że w modelowaniu istnieje kilka typów kontrolerów prędkości. Powinieneś również wiedzieć, że te bardziej zaawansowane urządzenia pozwalają ci programować, ale jest to temat na osobny artykuł. Obliczanie sprawności regulacji elektrycznych grzejników w systemach grzewczych.
W regulatorach proporcjonalno-całkowych działanie sterujące opisane jest równaniem:
,
gdzie pierwszy termin określa część proporcjonalną, a drugi - całkę.
W regulatorach proporcjonalno-różnicowych działanie kontrolne jest opisane równaniem:
Obecnie certyfikator staje się osobą, której wiedza powinna obejmować coraz więcej pytań. Dlatego tym razem omówione zostaną urządzenia elektrotechniczne, które są regulatorami wykorzystywanymi do kontroli temperatury pomieszczeń ogrzewanych elektrycznie.
Regulatory proporcjonalne są jednym z najłatwiejszych w użyciu regulatorów. Zasada ich działania polega na tym, że gdy temperatura zmienia się w pomieszczeniu, generowany jest proporcjonalny sygnał sterujący, którego zadaniem jest utrzymanie temperatury wyjściowej na danym poziomie.
gdzie T d - czas różnicowania.
Takie regulatory pozwalają na tymczasowe zwiększenie kontroli i skrócenie czasu osiągnięcia nowego stanu równowagi.
W regulatorach proporcjonalno-różnicowo-całkowych działanie sterujące opisane jest równaniem:
Takie regulatory pozwalają uzyskać najlepsze wskaźniki procesu przejściowego i uzyskać zerowe odchylenie kontrolowanej zmiennej od określonej wartości w całym zakresie obciążeń.
Wszystkie te typy regulatorów zostały pierwotnie zaimplementowane w rodzimym przemyśle w postaci urządzeń i zespołów uniwersalnego systemu elementów przemysłowej automatyki pneumatycznej (USEPA). Wadą tych urządzeń była obecność skalibrowanych otworów i kanałów o małej średnicy, które mogłyby się zatkać przy słabym przygotowaniu środowiska pracy (powietrza). Obecnie obowiązują elektroniczne regulatoryw którym operacje różnicowania i integracji wykonywane są przy użyciu układów elektronicznych i mikroprocesorów.
Wcześniej istniały inne rodzaje klasyfikacji regulatorów.
Zgodnie z metodą wpływu energii części pomiarowej regulatora na jego część wykonawczą regulatory są podzielone na dwie klasy: regulatory bezpośredniego i pośredniego działania. Figura 25a pokazuje schemat blokowy układu sterowania z regulatorem bezpośredniego działania, figura 25b - z regulatorem pośredniego działania.
1- element zadania, 2 - element porównania, 3 - siłownik, 4 - czuły element, 5 - wzmacniacz, RO - regulator, O - obiekt
Regulator bezpośredniego działania składa się z urządzenia pomiarowego (zawierającego element czujnikowy 4, element zadaniowy 1 i element porównawczy 2) oraz urządzenie uruchamiające 4, które wykonuje przesunięcie regulatora w pożądanym kierunku. Siłownik musi mieć dobrze określoną wydajność (lub, jak to się nazywa, komutacja), aby przesunąć PO. W regulatorze bezpośredniego działania żądana siła komutacyjna jest wytwarzana przez element czujnikowy.
W przypadku, gdy niemożliwe jest zaprojektowanie zwartego wrażliwego elementu, który wytwarza niezbędną siłę, wzmacniacz 5 jest wprowadzany do konstrukcji regulatora, z wykorzystaniem dodatkowej energii zewnętrznej (zewnętrznych) w celu zwiększenia mocy miernika. Taki regulator nazywa się pośrednim regulatorem.
Zgodnie z metodą zapewnienia zadania regulacyjnego, regulatorzy zostali podzieleni na następujące klasy:
astatyczne regulatory
regulatory statyczne
kontrola oprogramowania
regulatory on-off.
Korzystając z przykładów najprostszych regulatorów ciśnienia, można zrozumieć różnicę w projektowaniu statycznych i statycznych regulatorów. Na rys. 26 pokazuje astatyczny regulator ciśnienia.
Ryc. 26 Astatyczny regulator ciśnienia
1 - regulowany obiekt, 2 - tłok (element wrażliwy), 3 - obciążenie (element odniesienia i element porównania), 4 - dźwignia transmisyjna (siłownik), 5 - brama (regulator)
W przepływie gazu znajduje się urządzenie regulujące 5 o zmiennym oporze, dzięki czemu przy zmiennym ciśnieniu na wlocie możliwe jest utrzymywanie stałego ciśnienia we wgłębieniu A. W trybie równowagi występuje równowaga między wlotem a wylotem gazu, ciśnienie w roboczej wnęce A odpowiada obliczonej wartości Pp i jest zrównoważone wagowo. . Gdy zmienia się obciążenie (wycofanie), równowaga zostaje zakłócona iw zależności od charakteru zmiany, ciśnienie w komorze A. wzrasta lub maleje Tłok (element wrażliwy zaczyna się przesuwać, otwierać lub zamykać bramę) Gdy wartość początkowa Pp zostanie ponownie osiągnięta, równowaga może wystąpić przy nowym obciążeniu Jednak uzyskanie nowej stabilnej równowagi bez stałych wahań nie zawsze jest możliwe. Jest to główna wada statycznych regulatorów.
W regulatorze statycznym (rys. 27) elementem zadania jest górne podparcie sprężyny 4, elementem porównawczym jest sprężyna 3. Wielkość siły działającej na tłok od strony sprężyny zmienia się w zależności od położenia tłoka na wysokości. Z tego powodu nie pojawia się, jak w poprzednim przypadku, tylko zestaw stanów równowagi pod względem ciśnienia. Tak więc, gdy ciśnienie P zacznie wzrastać, tłok, podnosząc i ściskając sprężynę, może przyjąć nową pozycję, w której zwiększona siła sprężyny będzie reagować na zwiększone ciśnienie. Tak więc, statyczny sterownik ze znanym statycznym błędem. Wartość obsługiwanego parametru jest jednoznacznie związana z wielkością obciążenia.
Ryc. 27 Regulator ciśnienia statycznego
1 - regulowany przedmiot, 2 - tłok (element wrażliwy), 3 - sprężyna (element odniesienia), 4 - wspornik górnej sprężyny (element odniesienia), 5 - dźwignia transferowa (siłownik), 6 - brama (regulator)
W regulatorach oprogramowania zapewniony jest dodatkowy element konstrukcyjny, który zmienia współrzędną zadania, a w konsekwencji regulowaną ilość, zgodnie z pewną funkcjonalną zależnością od obciążenia, na czas lub na inne wielkości.
W sterownikach typu on-off realizowane jest prawo sterowania przekaźnikiem. Regulatory tego typu działają na zasadzie on-off.
