Az automatikus irányítás nyitott és zárt hatáslánca

Készítette: Varga István

VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA

varga.i@neobee.net

A hatáslánc fogalma

Az irányítási folyamatot a hatáslánc szemlélteti.

A hatáslánc tagjain áthaladó hatásokat JELEKNEK nevezzük, amelyek

információt hordoznak.

IRÁNYÍTÓ EGYSÉG

IRÁNYÍTOTT FOLYAMAT

(berendezés)

yc u y

Az irányító-egység bemenő jele yc, kimenő jele u, míg az irányított folyamat bemenő jele ugyancsak u, a kimenő jel pedig y. yc jel működteti az irányító egységet, aminek eredményeként az, u kimenő jelet bocsát ki, amely befolyásolja az irányított folyamatot, tehát kihat az y kimenő jelre.

H A T Á S I R Á NY

A hatáslánc lehet nyitott és zárt.

Ha az irányítás nyitott hatásláncú, akkor vezérlésről beszélünk, amennyiben a

hatáslánc zárt, az irányítást szabályozásnak nevezzük.

Nyitott hatáslánc-vezérlés

VEZÉRLŐ BERENDEZÉS

VEZÉRELT FOLYAMAT

(BERENDEZÉS)

uyc y

z1 z2

Zavaró jelek

Az u beavatkozó jel (végrehajtó jel) az yc rendelkező jel értékétől függ. A vezérlő berendezés a zavaró jel, illetve

zavaró jelek hatását nem tudja figyelembe venni.

Az yc rendelkező jel értéke éppen ezért az y kimenő jel kívánt értékének megfelelően

van beállítva, figyelembe véve a z1 zavaró jel hatását is. A z2 zavaró jel hatását, a

vezérlő berendezés nem tudja kiküszöbölni.

A vezérlés hatásláncának nyitottsága azt jelenti, hogy a vezérlés folyamatában

nincs visszajelzés az y kimenő jel valós értékéről, vagyis nincs ellenőrző jel.

A motort úgy indítja a vezérlőberendezés, hogy a „Be” indítógomb megnyomására a mágneskapcsoló bekapcsol

és a „Be” jelzőlámpa kigyullad. Ugyanígy működne a vezérlőberendezés és a jelzőlámpa, ha pl. a motor kapcsain nem lennének tápvezetékek és így

az nem indulna meg, mert hiszen a motor működéséről nincs visszajelzés.

Zárt hatáslánc- szabályozás

SZABÁLYOZÓ SZERV

SZABÁLYOZOTT FOLYAMAT (berendezés)

ÉRZÉKELŐ SZERV

yc + e

-

u y

y

Különbségképző szerv

Az y kimenő jelet az érzékelő szerv érzékeli és továbbítja a különbségképző szervbe, ahol az yc és y különbségének megfelelő e hibajel-rendelkező jel keletkezik, ami működteti a szabályozó szervet.

Visszacsatolás (FEED BACK)

z

A szabályozóból kilépő u beavatkozó jel a szabályozott folyamatot (berendezést) úgy

befolyásolja, hogy az y kimenő jel (a szabályozott jellemző pillanatnyi értéke) megegyezzen az alapjel által megadott

kívánt értékkel. A szabályozás zárt hatássorozat, amelynek legfontosabb

eleme a visszacsatolás a szabályozott szakasz és a szabályozó között.

A visszacsatolás lehet pozitív (+) és negatív (-).

Ha pozitív, akkor erősíti a hibajelet: e(t)=yc(t)+y(t)

Ha negatív, akkor viszont gyengíti a hibajelet: e(t)=yc(t)-y(t)

A szabályozókör működésére fontos, hogy a visszacsatolás negatív, azaz a hibajel egy kompenzációs folyamatot indít meg, és nem növeli tovább az eltérést.

A szabályozásban a folyamat vagy berendezés kérdéses jellemzőjét (szabályozott jellemző), aszerint és olyan mértékben befolyásoljuk, amilyen mértékben az egy előírt értékhez

(alapjel) képest megváltozik. Tehát a szabályozás, a szabályozott jellemző

egy előírt értéken való tartása érdekében zárt körön belül játszódik le.

Pl. hőerőműben a nyomás- és a vízszintszabályozás, a kemencék hőmérséklet-szabályozása, a levegő és az égő gáz arányának (térfogatáramának) szabályozása,

stb.

Fűtőgőz

Melegvíztároló víz hőmérsékletének szabályozása