Hlavn oblasti automatick ho zen
Download
1 / 19

Hlavní oblasti automatického řízení - PowerPoint PPT Presentation


  • 81 Views
  • Uploaded on

Hlavní oblasti automatického řízení. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. František Kocián

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Hlavní oblasti automatického řízení' - mechelle-cabrera


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Hlavn oblasti automatick ho zen

Hlavní oblasti automatického řízení

Střední odborná škola Otrokovice

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. František Kocián

Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

www.zlinskedumy.cz



Hlavní oblasti automatického řízení

Náplň výuky

Podstata procesu řízení

Charakteristika procesů a jejich řízení

Vlastnosti členů regulačních obvodů

Typické oblasti automatizace řízení

Regulace


Podstata procesu zen

  • Člověk – pozoruje nějaký proces (plnění nádrže kapalinou – obr. 1, ohřívání vody ve výměníku – obr. 2). Na tento proces působí:

  • vnější vlivy

  • řídící zásahy člověka k dosažení žádaného cíle

  • Člověk provádí tři druhy činností:

  • Přijímá informace (přímo či nepřímo), které si zároveň uvědomuje

  • zpracovává tyto informace

  • provádí motorické úkony

Podstata procesu řízení

1-teploměr

2-kotel

3-výstup teplé vody

4-kondenzát

5- vstup studené vody

6-ventil přívodu páry

7-regulující člověk

Obr. 1: Nádrží protéká kapalina

Výšku X – řídí člověk

Poruchová veličina – odběr vody

Obr. 2: Kotel ohřívá topná pára


Charakteristika proces a jejich zen

Řízení procesu – společný název pro ovládání i regulaci. Mezi ovládáním a regulací je však podstatný rozdíl. Uskutečňuje se tak, že se řídí průtok látek a energií a látkové a energetické přeměny. Řídí se například přítok kapaliny, přítok paliva k hořákům, přívod elektrické energie apod.

Charakteristika procesů a jejich řízení

Obr. 3: Schéma řízení


Charakteristika proces a jejich zen1

Řízení procesu – Na obr. 5 jsou znázorněny oba způsoby řízení rychlosti otáčení elektromotoru. Regulačním odporem v obvodu motoru nastavuje člověk určitou rychlost otáčení.

Charakteristika procesů a jejich řízení

Obr. 5: Řízení rychlosti otáčení motoru

Řízení jako ovládání

Řízení jako regulace

Obr. 4: Příklad řízení


Vlastnosti len regula n ch obvod

Vlastnosti členů regulačních obvodů se projevují na kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

Statické a dynamické vlastnosti PAŘ (Prostředky automatického řízení )

Celé automat. řízení lze rozdělit na dílčí bloky, tj. na členy automat. řízení:

- Vlastnosti jsou dány reakcí výstupů na vstupy

Vlastnosti členů regulačních obvodů

Obr. 6: Blokové schéma PAŘ

Obr. 7: Přechodová charakteristika


Vlastnosti len regula n ch obvod1

  • Statické vlastnosti kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

  • Statická charakteristika – závislost výstupní vel. y na vstupní vel. u v ustáleném stavu!

  • Citlivost

  • Přesnost (absolutní chyba, relativní chyba, třída přesnosti)

  • Spolehlivost

  • Dynamické vlastnosti

  • Určují – chování v přechodném ději viz. diferenciální rovnice.

Vlastnosti členů regulačních obvodů

Obr. 8: Statická charakteristika


Vlastnosti len regula n ch obvod2

Přechodová charakteristika kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.– nejčastěji používaná, vstupem je skoková změna, sledujeme časový průběh výstupu

Frekvenční charakteristika – používá se hlavně pro identifikaci regulované soustavy vstupem je sinusová změna na výstupu sledujeme amplitudu a fázový posuv

Vlastnosti členů regulačních obvodů

Obr. 9: Přechodová charakteristika

Obr. 10: Frekvenční charakteristika


Typick oblasti automatizace zen

Automatická signalizace kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.– přítomnost vlaku na trati se zjišťuje příslušným zařízením a automaticky signalizována světelným signalizačním zařízením. Jiným příkladem může být automatická signalizace např. rozměry výrobků, procesy řízení.

Automatická kontrola – kontroluje se nějaká vlastnost výrobku a je vyhodnocováno zda je tato vlastnost (např. rozměr, hmotnost) v požadované toleranci.

Automatické blokování – při automatické sériové výrobě se může stát, že tři následující výrobky nemají toleranci, dojde automaticky k zastavení výrobního procesu. Nebo například železniční nádraží, hlídání vlaků, semafor zablokuje vjezd či odjezd vlaku.

Typické oblasti automatizace řízení


Typick oblasti automatizace zen1

Automatické ovládání kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.– typ automatického řízení, při němž se nezjišťuje, jaké jsou výsledky minulých řídících zásahů. Nevyužívá se zde zpětná vazba.

Automatické sekvenční (postupné) ovládání – následující operace může nastat jen tehdy, byla-li uskutečněna předcházející operace nebo byla-li splněna podmínka určená programem.

Automatická regulace – od ovládání se liší tím, že se při ní využívá informace (získané měřením) o vlivu řídících zásahů na regulovanou veličinu; využívá se tedy principu zpětné vazby.

Adaptivní automatické řízení – ve složitých zařízeních se současně mění několik parametrů procesu (náhodné změny) a při řízení je třeba měnit nastavení ovládacích členů, které v procesu nastaly. V tomto řízení se často využívají počítače.

Typické oblasti automatizace řízení


Regulace

  • Obecně kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

  • Regulace (z lat. regula, pravítko, pravidlo) obecně znamená řídící či usměrňující činnost, ať už prováděnou člověkem nebo automatickým zařízením (regulátorem). Udržování hodnot regulované veličiny dle daných podmínek a hodnot této veličiny zjištěných měřením řízení se zpětnou vazbou. Zpětná vazba představuje měření regulované veličiny.

  • Regulace

  • Přímá (direktivní)

  • Nepřímá (indirektní)

  • Regulační obvod – se míní obvod, ve kterém probíhá automatická regulace. Součástí regulačního obvodu jsou pouze technická zařízení

Regulace


Regulace1

  • Historie kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

  • první principy regulací použity již v Egyptě pro vodní kola, na mletí mouky, na zavlažování

  • klasický případ: kulový odstředivý regulátor pro regulaci otáček parního stroje: James Watt (1784):

Regulace

Zdvih objímky ovládá ventil

přívodu páry tak, aby otáčky

nezávisely na zatížení

Obr. 11: Odstředivý regulátor


Regulace2

  • Vývojové trendy kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

  • dříve direktní regulátory => nepotřebovaly přívod energie

  • dnes indirektní => nutný zdroj energie, lepší kvalita reg.

  • dříve kompaktní systémy (1 stojan se vším)

  • dnes stavebnicové systémy, zásadně oddělené řídící části od silové části

  • dříve mechanické a mechanicko hydraulické systémy

  • dnes elektrohydraulické systémy (el. = řídící, hydr. = silové)

  • dříve řídící elektronická část analogová

  • dnes řídící elektronická část číslicová

Regulace


Kontroln ot zky
Kontrolní otázky: kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

  • Řízení procesu?

  • Společný název pro ovládání i regulaci

  • Název pro ovládání

  • Název pro regulaci

  • Automatické ovládání?

  • Typ automatického řízení, nevyužívá se zde zpětná vazba

  • Typ automatického řízení, využívá se zde zpětná vazba

  • Zpětná vazba představuje měření regulované veličiny převodů.

  • Regulační obvod?

  • Nevyužívá se zde zpětná vazba

  • Následující operace může nastat jen tehdy, byla-li uskutečněna předcházející operace nebo byla-li splněna podmínka určená programem.

  • Se míní obvod, ve kterém probíhá automatická regulace. Součástí regulačního obvodu jsou pouze technická zařízení


Kontroln ot zky e en
Kontrolní otázky kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.– řešení

  • Řízení procesu?

  • Společný název pro ovládání i regulaci

  • Název pro ovládání

  • Název pro regulaci

  • Automatické ovládání?

  • Typ automatického řízení, nevyužívá se zde zpětná vazba

  • Typ automatického řízení, využívá se zde zpětná vazba

  • Zpětná vazba představuje měření regulované veličiny převodů.

  • Regulační obvod?

  • Nevyužívá se zde zpětná vazba

  • Následující operace může nastat jen tehdy, byla-li uskutečněna předcházející operace nebo byla-li splněna podmínka určená programem.

  • Se míní obvod, ve kterém probíhá automatická regulace. Součástí regulačního obvodu jsou pouze technická zařízení


Seznam obr zk
Seznam obrázků: kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

Obr. 1: BÍNDER, R., Základy automatického řízení Praha 1985, SNTL

Obr. 2:BÍNDER, R., Základy automatického řízení Praha 1985, SNTL

Obr. 3: STRUPKA, J., LANAČ J., Automatizace Praha 1967, SNTL

Obr. 4: STRUPKA, J., LANAČ J., Automatizace Praha 1967, SNTL

Obr. 5: STRUPKA, J., LANAČ J., Automatizace Praha 1967, SNTL

Obr. 6: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002

Obr. 7: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002

Obr. 8: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002

Obr. 9: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002

Obr. 10: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002

Obr. 11: NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002


Seznam pou it literatury
Seznam použité literatury: kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.

[1] Automatizace [online]. [cit. 6.7.2013]. Dostupný na WWW: http://web.spscv.cz/~madaj/skra4.pdf

[2]BÍLEK, J.,BAYER, J., Základy automatizace Praha 1990, SNTL

[3] SVARC. Základy automatizace [online]. [cit. 6.7.2013]. Dostupný na WWW: http://autnt.fme.vutbr.cz/svarc/ZakladyAutomatizace.pdf

[4] BÍNDER, R., Základy automatického řízení Praha 1985, SNTL

[5] STRUPKA, J., LANAČ J., Automatizace Praha 1967, SNTL

[6] NĚMEC, Z., Prostředky automatického řízení (Elektrické) Skripta VUT Brno 2002


D kuji za pozornost
Děkuji za pozornost kvalitě regulace. Nejvýrazněji se však uplatňují vlastnosti regulovaných soustav a ústředních členů regulátorů. Členy regulačních obvodů hodnotíme podle jejich statických (klidových) vlastností a podle jejich dynamických (pohybových) vlastností.


ad