Электрычнае кіраванне аўтаматызацыяй: тэрміны прамысловага кіравання, тэрміны прыбораў і вымярэнняў
Электрычнае кіраванне аўтаматызацыяй: тэрміны прамысловага кіравання, тэрміны прыбораў і вымярэнняў
Прамысловы кантроль
Замкнёнае - кіраванне контурам
Фундаментальная канцэпцыя тэорыі кіравання, кіраванне па замкнёным контуры адрозніваецца ад кіравання па замкнёным контуры падачай кіраванага выхаду назад на ўваходны канец, каб уплываць на кіраванне. Гэты механізм зваротнай сувязі дазваляе выхаду вяртацца да ўваходу праз "бакавую ланцужок", дазваляючы ўваходу кантраляваць выхад. Асноўнай мэтай кіравання з замкнёным контурам з'яўляецца дасягненне рэгулявання на аснове зваротнай сувязі.
Пункты ўводу-вываду
Тэрмін, які часта выкарыстоўваецца ў сістэмах кіравання, кропкі ўводу/вываду адносіцца да кропак уводу/вываду. Уваходы - гэта параметры вымярэння ад прыбораў, якія паступаюць у сістэму кіравання, а выхады - гэта параметры кіравання, якія адпраўляюцца з сістэмы на выканаўчыя механізмы. Маштаб сістэмы кіравання часта вызначаецца максімальнай колькасцю кропак уводу/вываду, якія яна можа змясціць.
Аналагавыя і камутацыйныя велічыні
У сістэмах кіравання параметры могуць быць аналагавымі або пераключальнымі велічынямі. Аналагавыя велічыні - гэта значэнні, якія пастаянна змяняюцца ў пэўным дыяпазоне, напрыклад, тэмпература або ціск. Пераключальныя велічыні, аднак, маюць толькі два станы, як станы ўключэння/выключэння пераключальніка або рэле.
Кантрольны цыкл
Для аналагавага кіравання кантролер рэгулюе выхад на аснове ўваходу з выкарыстаннем пэўных правілаў і алгарытмаў, утвараючы контур кіравання. Контуры кіравання могуць быць адкрытымі або замкнёнымі. Кіраванне па замкнёным контуры, або кіраванне са зваротнай сувяззю, з'яўляецца найбольш распаўсюджаным тыпам, дзе выхад падаецца назад на ўваход для параўнання з зададзеным значэннем.
Два - Кантроль пазіцыі
Самая простая форма кіравання з зваротнай сувяззю, таксама вядомая як кіраванне перамыкачом. Ён запускае сігнал пераключэння, калі вымеранае значэнне дасягае максімуму або мінімуму. Нягледзячы на тое, што вымеранае значэнне можа быць аналагавым, кантрольны выхад лічбавы. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловых тэрмарэгулятарах і рэле ўзроўню.
Прапарцыйнае кіраванне
Выхад кантролера прапарцыянальны адхіленні паміж вымераным значэннем і зададзеным значэннем або эталоннай кропкай. Прапарцыйнае рэгуляванне забяспечвае больш плаўнае рэгуляванне, чым двухпазіцыйнае кіраванне, і ліквідуе праблемы ваганняў, звязаныя з двухпазіцыйным кіраваннем.
Інтэгральны кантроль
У інтэгральным кіраванні змяненне кіраванай зменнай звязана з часам, неабходным для таго, каб выхад сістэмы кіравання стаў эфектыўным. Выхад прывада паступова дасягае зададзенага значэння. Гэты метад кантролю звычайна выкарыстоўваецца ў сістэмах рэгулявання тэмпературы.
Вытворны кантроль
Вытворнае кіраванне звычайна выкарыстоўваецца ў спалучэнні з прапарцыянальным і інтэгральным кіраваннем. Гэта дазваляе сістэме кіравання хутчэй рэагаваць на адхіленні, прадухіляючы млявае рэагаванне сістэмы. Разам з прапарцыйным і інтэгральным кіраваннем гэта дапамагае кіраванай зменнай хутчэй дасягнуць стабільнага стану без ваганняў.
ПІД-кантроль
У залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў да сістэмы кіравання метады кіравання могуць быць P (прапарцыянальны), PI (прапарцыйна-інтэгральны), PD (прапарцыйна-вытворны) або PID (прапарцыянальна-інтэгральны - вытворны). ПІД-рэгуляванне - найбольш распаўсюджаны рэжым кіравання ў сістэмах кіравання.
Кантроль затрымкі
* Звычайна выкарыстоўваецца ў праграмах кіравання пераключэннем, кіраванне затрымкай уводзіць часовую затрымку паміж змяненнем стану пераключальніка і выхадным дзеяннем кантролера. Напрыклад, у вытворчых лініях бескантактавыя выключальнікі часта патрабуюць затрымкі ў некалькі секунд, перш чым наступны ролік пачне працаваць пасля размяшчэння нарыхтоўкі.
Узаемадзеянне кіравання
* Часта выкарыстоўваецца ў сцэнарыях кіравання камутацыяй, кантроль блакіроўкі ўсталёўвае адносіны паміж камутатарамі. Напрыклад, перамыкач C можа быць актываваны толькі тады, калі выключальнікі A і B абодва размыкаюцца, або выключальнік C павінен размыкацца, калі размыкаецца выключальнік A. Кантроль блакіроўкі з'яўляецца агульным для бяспекі - важных прыкладанняў, такіх як вентыляцыйны клапан у рэактары, які павінен адкрывацца неадкладна, калі ціск дасягае пэўнага ўзроўню.
Электрычнае кіраванне
* Адносіцца да сістэм кіравання, у якіх выхад дасягаецца з дапамогай электрычных велічынь або электронных сігналаў, арыентаваных на кампаненты з электрычным прывадам, такія як рэле, электрамагнітныя клапаны і сервоприводы. Большасць аўтаматычных сістэм кіравання маюць электрычныя элементы кіравання.
Гідраўлічнае кіраванне
* Гідраўлічныя сістэмы кіравання выкарыстоўваюцца ў машынах і аперацыях абсталявання, асабліва ў праграмах бесперапыннага кантролю хуткасці. Гідраўлічнае кіраванне часта спалучаецца з электрычным сервоуправлением для фарміравання высокаэфектыўных і дакладных электрагідраўлічных прывадаў.
Пнеўматычнае кіраванне
* Пнеўматычныя сістэмы кіравання выкарыстоўваюцца ў розных сцэнарыях. Яны выкарыстоўваюць сціснутае паветра ў якасці крыніцы энергіі для перадачы сігналу або прывядзення ў дзеянне. Сціснутае паветра шырока выкарыстоўваецца на заводах дзякуючы сваёй даступнасці, чысціні, бяспецы і простаму кіраванню, што робіць пнеўматычныя інструменты распаўсюджанымі на многіх вытворчых лініях.
Інтэрпаляцыя
* Інтэрпаляцыя - гэта працэс, з дапамогай якога сістэма станка з ЧПУ вызначае траекторыю інструмента з дапамогай пэўнага метаду. Гэта ўключае ў сябе вылічэнне прамежкавых кропак паміж вядомымі кропкамі даных на крывой, таксама вядомае як "ушчыльненне кропак даных". Сістэма ЧПУ генеруе неабходную контурную траекторыю шляхам ушчыльнення дадзеных паміж пачатковай і канчатковай кропкамі сегмента праграмы.
Петлі становішча, хуткасці і току
* Канцэпцыя цыклаў прадугледжвае выкарыстанне зваротнай сувязі для павышэння стабільнасці і прадукцыйнасці прыкладных сістэм.
* Кіраванне контурам току накіравана на рэгуляванне напружання з дапамогай перадачы сігналу току для кампенсацыі страт, перападаў напружання і шуму падчас перадачы напружання.
* Сувязь паміж хуткасцю і становішчам заснавана на формуле: адлегласць = хуткасць × час. Бесперапыннае змяненне хуткасці на працягу інтэрвалу часу прыводзіць да інтэграла хуткасці на працягу гэтага інтэрвалу, які адпавядае пройдзенай адлегласці (пазіцыі).
* Адносіны паміж хуткасцю і токам вызначаюцца: хуткасць = паскарэнне × час. Паскарэнне залежыць ад прыкладзенага току, а інтэграл паскарэння па інтэрвале часу дае імгненную хуткасць.
* У рэжыме кіравання крутоўным момантам серварухавік круціцца з зададзеным крутоўным момантам, падтрымліваючы пастаянны выхад з контуру току. Калі знешні крутоўны момант нагрузкі роўны або перавышае зададзены выхадны крутоўны момант рухавіка, выхадны крутоўны момант рухавіка застаецца нязменным, і рухавік ідзе за рухам нагрузкі. І наадварот, калі крутоўны момант знешняй нагрузкі меншы за зададзены выхадны крутоўны момант рухавіка, рухавік працягвае паскарацца, пакуль не дасягне максімальна дазволенай хуткасці рухавіка або прывада, у гэты момант спрацоўвае сігнал трывогі і рухавік спыняецца.
* У хуткасным рэжыме задаецца хуткасць рухавіка, і зваротная сувязь па хуткасці ад энкодэра рухавіка ўтварае замкнёную сістэму кіравання. Мэта складаецца ў тым, каб пераканацца, што фактычная хуткасць серводвигателя адпавядае зададзенай хуткасці.
* Кіруючы выхад контуру хуткасці служыць у якасці ўстаўкі крутоўнага моманту - ток рэжыму - контур крутоўнага моманту. У рэжыме кіравання становішчам зададзенае значэнне становішча, якое забяспечваецца галоўным камп'ютэрам, і сігнал зваротнай сувязі па становішчы ад энкодэра рухавіка або зваротная сувязь прамога вымярэння становішча ад абсталявання параўноўваюцца для фарміравання цыкла становішча. Гэта гарантуе, што серводвигатель рухаецца ў зададзенае становішча. Выхад контуру палажэння падаецца ў контур хуткасці як зададзенае значэнне контуру хуткасці. Такім чынам, рэжым кіравання крутоўным момантам выкарыстоўвае контур кіравання токам як найбольш фундаментальны ўзровень. Контур кіравання хуткасцю пабудаваны на контуры кіравання токам, а контур кіравання становішчам - на аснове контураў кіравання хуткасцю і токам.
Тэрміны прыбораў і вымярэнняў
Дыяпазон
Бесперапынны інтэрвал велічыні, які вызначаецца верхняй і ніжняй межамі.
Дыяпазон вымярэння
Дыяпазон вымераных значэнняў, у якіх прыбор можа дасягнуць зададзенай дакладнасці.
Ніжняя мяжа дыяпазону вымярэння: мінімальнае вымеранае значэнне, пры якім прыбор можа дасягнуць зададзенай дакладнасці.
Верхняя мяжа дыяпазону вымярэння: максімальнае вымеранае значэнне, пры якім прыбор можа дасягнуць зададзенай дакладнасці.
Пралёт
Алгебраічная розніца паміж верхняй і ніжняй межамі дыяпазону. Напрыклад, калі дыяпазон складае ад -20°C да 100°C, дыяпазон роўны 120°C.
Характарыстыка прадукцыйнасці
Параметры, якія вызначаюць функцыю і магчымасці прыбора, і іх колькаснае выражэнне.
Эталонная характарыстыка прадукцыйнасці: характарыстыка прадукцыйнасці, дасягнутая ў эталонных умовах працы.
Лінейны маштаб
Шкала, у якой адлегласць паміж дзяленнямі шкалы і адпаведнымі вымеранымі значэннямі знаходзяцца ў пастаяннай прапарцыйнай залежнасці.
Нелінейны маштаб
Шкала, у якой адлегласць паміж дзяленнямі шкалы і адпаведнымі вымеранымі значэннямі маюць непастаянную прапарцыйную залежнасць.
Падаўлена - нулявая шкала
Шкала, дзе дыяпазон шкалы не ўключае значэнне шкалы, якое адпавядае нулявому значэнню вымяранай велічыні.
Разгорнуты маштаб
Шкала, у якой непрапарцыйная частка даўжыні шкалы занята пашыранай часткай шкалы.
Маштаб
Набор упарадкаваных пазнак шкалы і адпаведных лічбаў, якія з'яўляюцца часткай індыкатарнай прылады.
Дыяпазон маштабу
* Дыяпазон, вызначаны пачатковым і канчатковым значэннямі шкалы.
Марка шкалы
* Знак на паказальным прыладзе, які адпавядае аднаму або некалькім пэўным вымераным значэнням.
Марка нулявой шкалы
* Адзнака шкалы або рыска на шкале, якая адпавядае нулявому значэнню вымяраемай велічыні.
Маштабнае дзяленне
* Частка шкалы паміж любымі двума суседнімі адзнакамі шкалы.
Значэнне дзялення шкалы
* Розніца паміж вымеранымі значэннямі, якія адпавядаюць двум суседнім адзнакам шкалы.
Інтэрвал дзялення шкалы
* Адлегласць паміж цэнтральнымі лініямі любых дзвюх суседніх адзнак шкалы па даўжыні шкалы.
Шкала Даўжыня
* Даўжыня адрэзка, рэальнага або ўяўнага, які праходзіць праз сярэдзіны ўсіх самых кароткіх адзнак шкалы паміж пачатковай і канчатковай адзнакамі шкалы.
Пачатковае значэнне маштабу
* Вымеранае значэнне, якое адпавядае пачатковай адзнакі шкалы.
Канчатковае значэнне шкалы
* Вымеранае значэнне, якое адпавядае канцавой адзнакі шкалы.
Маштабная нумарацыя
* Сукупнасць лічбаў на шкале, якія адпавядаюць вымераным значэнням, вызначаным адзнакамі шкалы або якія паказваюць парадак іх адзнак.
Нуль вымяральнага прыбора
* Прамы паказальнік вымяральнага прыбора, калі ўся дапаможная энергія, неабходная для яго працы, ужываецца і вымеранае значэнне роўна нулю.
* У тых выпадках, калі вымяральны прыбор выкарыстоўвае дапаможнае сілкаванне, гэты тэрмін звычайна называюць "электрычным нулем".
* Калі прыбор не працуе з-за адсутнасці якой-небудзь дапаможнай энергіі, часта выкарыстоўваецца тэрмін "механічны нуль".
Канстанта прыбора
* Каэфіцыент, на які трэба памножыць прамое паказанне вымяральнага прыбора, каб атрымаць вымеранае значэнне.
Характарыстычная крывая
* Крывая, якая паказвае функцыянальную залежнасць паміж выхадным значэннем прыбора ў стацыянарным стане і адной уваходнай велічынёй, пры гэтым усе астатнія ўваходныя велічыні падтрымліваюцца на зададзеных пастаянных значэннях.
Зададзеная характарыстыка Крывая
* Крывая, якая паказвае функцыянальную залежнасць паміж выхадным значэннем прыбора ў стацыянарным стане і адной уваходнай велічынёй пры пэўных умовах.
Карэкціроўка
* Аперацыі, якія праводзяцца для забеспячэння нармальнага працоўнага стану прыбора і ліквідацыі адхіленняў для належнага выкарыстання.
* **Карыстальніцкая налада**: Карыстальнік дазваляе выконваць налады.
Каліброўка
* Аперацыя ўстанаўлення пры зададзеных умовах залежнасці паміж значэннямі, паказанымі вымяральным прыборам або сістэмай, і адпаведнымі вядомымі значэннямі вымяранай велічыні.
Калібравальная крывая
* Крывая, якая паказвае залежнасць паміж вымеранай велічынёй і фактычным вымераным значэннем прыбора пры зададзеных умовах.
Цыкл каліброўкі
* Камбінацыя ўзыходзячай калібравальнай крывой і сыходнай калібравальнай крывой паміж межамі дыяпазону каліброўкі прыбора.
Табліца каліброўкі
* Таблічнае прадстаўленне калібравальнай крывой.
Прасочвальнасць
* Уласцівасць выніку вымярэння, які можа быць звязаны з адпаведнымі стандартамі (звычайна міжнароднымі або нацыянальнымі) праз бесперапынны ланцужок параўнанняў.
Адчувальнасць
* Каэфіцыент змены магутнасці прыбора і адпаведнай змены ўваходнай велічыні.
Дакладнасць
* Ступень адпаведнасці паміж паказаннямі прыбора і сапраўдным значэннем вымяранай велічыні.
Клас дакладнасці
* Класіфікацыя прыбораў па іх дакладнасці.
Межы хібнасці
* Максімальна дапушчальная хібнасць прыбора ў адпаведнасці са стандартамі або тэхнічнымі характарыстыкамі.
Асноўная памылка
* Хібнасць прыбора пры эталонных умовах.
Адпаведнасць
* Ступень адпаведнасці паміж стандартнай крывой і вызначанай характарыстычнай крывой (напрыклад, прамой лініяй, лагарыфмічнай крывой, парабалічнай крывой і г.д.).