Regulació de llaç obert i tancat en sistemes de control i automatització
Mantenir el valor controlat dins dels límits especificats o canviar-lo segons una llei determinada durant el funcionament del sistema de control i automatització es pot fer segons llaços de control oberts o tancats. Penseu en un sistema (Fig. 1) que consisteix en connectats en sèrie: objecte de regulació OR, organisme regulador RO, regulador P i Z principal: un dispositiu amb l'ajuda del qual es subministra l'acció principal al sistema.
En la regulació de llaç obert (Fig. 1, a), l'acció de referència x (T) que arriba al regulador des del mestre no és una funció del resultat d'aquesta acció sobre l'objecte, l'estableix l'operador. Un determinat valor de l'acció de referència correspondrà a un determinat valor actual de la variable controlada y (t), que dependrà de l'acció pertorbadora F (t). Per obtenir una explicació dels termes bàsics, vegeu aquí: Principis generals dels sistemes d'automatització d'edificis
El sistema de bucle obert és essencialment una cadena de transmissió en la qual l'acció de referència x (t) del mestre després d'un tractament adequat per part del controlador mitjançant influències internes Z1(t) i Z2 (T) es transfereix a l'objecte de regulació, però no hi ha cap efecte invers sobre l'objecte sobre el regulador.
Arròs. 1. Esquemes de regulació per a bucles oberts (a) i tancats (b): З — consigna, R — regulador, RO — organisme regulador, OR — objecte de regulació, x (T) L'acció d'ajust és, Z1(t) i Z2 (T) — influències reguladores internes, y (T) El valor controlat és F (T) Té un efecte pertorbador.
Exemples de control de llaç obert i tancat
A la fig. La figura 2a mostra l'esquema de control de la velocitat de rotació motor permanent E. Quan la posició del motor del reòstat P canvia, el corrent d'excitació a la bobina d'excitació del generador OVG G canviarà, donant lloc a un canvi en la seva e. etc. pp i, per tant, la tensió subministrada al motor D.
El tacogenerador TG, muntat al mateix eix que el motor D, desenvolupa e. d. s proporcional a la velocitat de rotació de l'eix del motor. Un voltímetre connectat a les escombretes del tacogenerador amb una escala calibrada en unitats de revolucions permet només un control visual de les revolucions del motor.
Si les característiques de les màquines són estables, llavors cada posició del motor del reòstat correspondrà a un determinat valor de la velocitat del motor. En aquest sistema, el regulador actua sobre l'objecte, però no té cap efecte invers, és a dir. el sistema funciona en bucle obert.
Arròs. 2.Esquemes esquemàtics per al control de la velocitat del motor de corrent continu de bucle obert (a) a tancat (b): R - reòstat, OVG - bobina d'excitació del generador, G - generador, OVD - bobina d'excitació del motor, D - motor, TG - tacogenerador, DP és l'accionament motor del control lliscant del reòstat, U és l'amplificador.
Si connectem la sortida del sistema al controlador de tal manera que el controlador rebi dos senyals en tot moment: el senyal del mestre i el senyal de la sortida de l'objecte, obtenim un sistema de bucle tancat. En aquest sistema hi ha un efecte no només del regulador sobre l'objecte, sinó també de l'objecte sobre el regulador.
A la figura 2, b mostra un esquema per controlar la velocitat del motor de corrent continu D, en el qual la sortida del sistema està connectada a l'entrada del sistema mitjançant un tacogenerador TG, un reòstat P, un amplificador Y i un motor DP de l'accionament lliscant del reòstat P.
Aquí hi ha un control automàtic de la velocitat del motor. Qualsevol canvi de velocitat farà que aparegui un senyal al motor DP que mourà el control lliscant del reòstat P cap a un costat o l'altre de la posició corresponent a la velocitat del motor D donada.
Si la velocitat de rotació per algun motiu disminueix, aleshores el lliscament del reòstat P prendrà una posició on augmentarà el corrent d'excitació a la bobina d'excitació del generador OB. Això comportarà un augment de la tensió del generador i, en conseqüència, un augment de les revolucions del motor D, que prendrà la seva posició inicial.
A mesura que augmenta la velocitat del motor D, la corredissa del reòstat P es mourà en sentit contrari, fent que la velocitat del motor D disminueixi.
Un sistema de control automàtic de llaç obert independentment, sense intervenció de l'operador, no pot canviar el seu mode de funcionament si les pertorbacions que entren al sistema són diferents. Un sistema tancat reacciona automàticament a tots els canvis que es produeixen al sistema.
Vegeu també: Mètodes de control en sistemes d'automatització