पोझिशन कंट्रोलर्स आणि टू-पोझिशन कंट्रोल

स्वत: ची पातळी नसलेल्या नियंत्रण वस्तूंमध्ये, स्वयंचलित नियंत्रकाच्या मदतीशिवाय कोणताही अडथळा परिणाम स्थानिकीकृत केला जाऊ शकत नाही आणि समतोल स्थिती प्राप्त होणार नाही.

स्वयंचलित रेग्युलेटरचे ऑपरेशन नियंत्रित पॅरामीटरच्या विचलन आणि नियामक शरीराच्या नियामक प्रभावामधील संबंधांच्या प्रकाराद्वारे निर्धारित केले जाते, जे त्याच्या हालचालीच्या परिणामी उद्भवते. या अवलंबनाला नियंत्रकाचे गतिमान वैशिष्ट्य किंवा नियंत्रकाचा नियामक कायदा म्हणतात... या अवलंबनाच्या प्रकारानुसार, नियामकांना स्थितीत्मक, स्थिर किंवा आनुपातिक, स्थिर आणि आयसोड्रोमिकमध्ये विभागले जाते.

पोझिशनरमधील रेग्युलेटरमध्ये दोन किंवा अधिक स्थिर पोझिशन्स असू शकतात, ज्यापैकी प्रत्येक नियंत्रित पॅरामीटरच्या विशिष्ट मूल्यांशी संबंधित आहे.

पदांच्या संख्येनुसार, नियामक दोन-स्थिती, तीन-स्थिती आणि बहु-स्थिती असू शकतात.

सराव मध्ये, सर्वात मोठा अनुप्रयोग दोन-स्थिती नियामक आढळतो... त्यांची अधिक तपशीलवार चर्चा केली पाहिजे.

द्वि-स्थित रेग्युलेटरमध्ये, जेव्हा नियंत्रित पॅरामीटर सेट मूल्यापासून (रेग्युलेटरच्या असंवेदनशीलतेपेक्षा जास्त प्रमाणात) विचलित होते, तेव्हा नियामक संस्था नियामक पदार्थाच्या जास्तीत जास्त किंवा किमान संभाव्य प्रवाहाशी संबंधित अत्यंत स्थानांपैकी एक व्यापते. . एखाद्या विशिष्ट प्रकरणात, किमान मूल्य शून्य प्रवाह असू शकते.

ऑन-ऑफ रेग्युलेशनसह रेग्युलेटिंग बॉडीची एका टोकापासून दुसऱ्या टोकापर्यंतची हालचाल सामान्यतः उच्च गतीने केली जाते — सैद्धांतिकदृष्ट्या तात्काळ शून्याच्या बरोबरीने तात्काळ.

नियंत्रित पॅरामीटरच्या दिलेल्या मूल्यासाठी आवक आणि बहिर्वाह यांच्यातील समानता पाळली जात नाही. हे केवळ कमाल किंवा किमान लोडवरच होऊ शकते. म्हणून, दोन-स्थिती नियंत्रणात, प्रणाली सामान्यतः समतोल नसलेल्या स्थितीत असते. परिणामी, नियंत्रित पॅरामीटर सेट मूल्यापासून दोन्ही दिशांमध्ये सतत दोलायमान होतो.

विलंबाच्या अनुपस्थितीत या दोलनांचे मोठेपणा, जसे की हे गृहीत धरणे सोपे आहे, नियामकाची विशिष्ट असंवेदनशीलता असेल... नियंत्रित पॅरामीटरच्या संभाव्य दोलनांचे क्षेत्र रेग्युलेटर डेड झोनवर अवलंबून असते आणि असे गृहीत धरून निर्धारित केले जाते की विलंब नाही.

कंट्रोलरचा डेडबँड हा कंट्रोलरच्या पुढे आणि उलट दिशेने हालचाली सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या नियंत्रित पॅरामीटरच्या बदलाची श्रेणी आहे. म्हणून, उदाहरणार्थ, जर खोलीचे तापमान नियामक, 20 डिग्री सेल्सिअस राखण्यासाठी सेट केलेले, हीटरला गरम पाण्याचा पुरवठा करताना रेग्युलेटर बंद करणे सुरू केले, जेव्हा अंतर्गत हवेचे तापमान 21 ° पर्यंत वाढते आणि ते 19 ° तापमानात उघडते. , तर या रेग्युलेटरचा डेड झोन 2° इतका आहे.

ऑन-ऑफसह सेट पॅरामीटर्स राखण्याची अचूकता तुलनेने जास्त आहे.

जर नियंत्रण अचूकता पुरेशी जास्त असेल, तर असे दिसते की ऑन-ऑफ कंट्रोलर सर्व सुविधांमध्ये वापरले जाऊ शकतात. ऑन-ऑफ नियंत्रणाची लागूक्षमता बहुतेक प्रकरणांमध्ये प्राप्त नियंत्रण अचूकतेद्वारे नाही तर स्वीकार्य स्विचिंग वारंवारतेद्वारे निर्धारित केली जाते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की वारंवार स्विचिंगमुळे रेग्युलेटरचे भाग (बहुतेक वेळा संपर्क) जलद पोशाख होतात आणि म्हणूनच, त्याच्या ऑपरेशनची विश्वासार्हता कमी होते.

विलंबाच्या उपस्थितीमुळे नियमन प्रक्रिया बिघडते, कारण ते पॅरामीटर चढउतारांचे मोठेपणा वाढवते, परंतु दुसरीकडे, विलंब स्विचिंग वारंवारता कमी करते आणि अशा प्रकारे ऑन-ऑफ नियमनाची व्याप्ती वाढवते.

ड्रायिंग ओव्हनमध्ये इलेक्ट्रिक टू-पोझिशन तापमान नियंत्रकाची योजनाबद्ध आकृती अंजीरमध्ये दर्शविली आहे. १.

तांदूळ. 1. ड्रायिंग कॅबिनेटमध्ये इलेक्ट्रिक टू-पोझिशन थर्मोस्टॅटचे योजनाबद्ध आकृती: 1 — द्विधातु सेन्सर; 2 - हीटिंग इलेक्ट्रिक घटक

या रेग्युलेटरमध्ये सेन्सर 1 आणि इलेक्ट्रिक हीटिंग एलिमेंट 2 असतात. सेन्सरमध्ये दोन असतात द्विधातू संपर्क प्लेट्स, जे तापमानाच्या प्रभावाखाली, एकमेकांच्या जवळ जाऊन, बंद करू शकतात किंवा त्याउलट, इलेक्ट्रिक सर्किट उघडू शकतात.

सामान्यतः, कोरडे कॅबिनेटमध्ये 105 डिग्री सेल्सिअस तापमान राखले जाते. त्यानंतर, जेव्हा सेट तापमान गाठले जाते, तेव्हा संपर्क बंद करणे आवश्यक आहे आणि हीटिंग एलिमेंटचा काही भाग हाताळला जातो.हीटर चालवल्यानंतर Qpr चे आवश्यक मूल्य अशा प्रकारे निवडले जाऊ शकते की ते कोरडे ओव्हन Qst पासून उष्णतेचे नुकसान पूर्णपणे भरून काढते.

परंतु हे अशा प्रकारे समायोजित केले जाऊ शकते की जेव्हा सेट तापमान गाठले जाते तेव्हा हीटर पूर्णपणे बंद होते. पहिल्या प्रकारात, ते Qpr = Qst प्राप्त करणे शक्य आहे, नंतर नियामक स्विच होणार नाही.

अंजीर मध्ये. 2 दोन-स्थिती नियंत्रण प्रक्रियेचे वैशिष्ट्य दर्शविते. ही आकृती ऑब्जेक्ट लोड Qpr किंवा Qst मधील एका अचानक बदलानंतर नियंत्रित पॅरामीटरमधील बदल दर्शवते. वेळोवेळी नियामक मंडळाची हालचाल देखील येथे दर्शविली आहे.

तांदूळ. 2. दोन-स्थिती नियंत्रण प्रक्रियेची वैशिष्ट्ये

हे लक्षात घ्यावे की दोन-स्थिती नियमनमध्ये, लोडमधील बदलामुळे नियंत्रित मूल्याच्या सरासरी मूल्यामध्ये बदल होतो, म्हणजे. विशिष्ट अनियमितता द्वारे दर्शविले. नियंत्रित पॅरामीटरच्या सरासरी मूल्यातील विचलन सूत्राद्वारे मोजले जाऊ शकते

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

जेथे ΔPcm — सरासरी सेट मूल्यापासून नियंत्रित पॅरामीटरचे कमाल विस्थापन; ΔTzap - हस्तांतरण विलंब वेळ; W हा ऑब्जेक्टचा क्षमता घटक आहे.

सामान्य प्रकरणांमध्ये, Qpr = Qct आणि ΔTzap — मूल्य नगण्य आहे. म्हणून, विस्थापन फार लक्षणीय असू शकत नाही आणि रेग्युलेटरच्या मृत क्षेत्रापेक्षा जास्त नाही.

ऑन आणि ऑफ कंट्रोलर लागू करण्याचे क्षेत्र

दोन-पोझिशन कंट्रोलर वापरला जाऊ शकतो जेव्हा नियंत्रित ऑब्जेक्टच्या सेल्फ-लेव्हलिंगची डिग्री एकतेच्या जवळ असते आणि अडथळा आणण्यासाठी ऑब्जेक्टची संवेदनशीलता 0.0005 1/s पेक्षा जास्त नसते, जर तुम्हाला जबरदस्ती करण्याची इतर कोणतीही कारणे नसतील तर या नियंत्रकाचा त्याग करणे. या कारणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. वारंवार, 4 — 5 मिनिटांपेक्षा कमी, रेग्युलेटर चालू आणि बंद करणे, जे सहसा कमी क्षमतेच्या घटकांसह आणि साइट लोडमध्ये वारंवार बदलांसह साइटवर केले जाते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की परवानगीयोग्य स्विचिंग वारंवारता या स्तरावरील नियामकांच्या तांत्रिक अत्याधुनिकतेद्वारे निर्धारित केली जाते. हे आकडे स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीच्या सरावाने स्थापित केले जातात. कदाचित भविष्यात ते परिष्कृत केले जाऊ शकतात, प्रामुख्याने खालच्या दिशेने. याव्यतिरिक्त, हे लक्षात घेतले पाहिजे की नियामक घटकांपैकी एकाच्या ऑपरेशन्सची किमान प्रमाणित संख्या (चक्र) जाणून घेताना नियामकाचे आवश्यक आयुष्य सेट करून परवानगीयोग्य स्विचिंग वारंवारता निर्धारित करणे शक्य आहे.

2. उष्मा वाहकाचा पुरवठा थांबविण्याची अयोग्यता, उदाहरणार्थ पुरवठा वेंटिलेशन युनिटच्या एअर हीटर्सना किंवा एअर कंडिशनिंग युनिटच्या पहिल्या हीटिंगच्या एअर हीटर्सना. हे लक्षात घेतले पाहिजे की जर हिवाळ्याच्या हंगामात हीटरला शीतलक पुरवठा पूर्णपणे किंवा अंशतः थांबला असेल, तर जेव्हा पंखा कार्यरत असतो, जो उच्च वेगाने थंड हवा शोषतो, तो खूप लवकर गोठू शकतो.

3.अनियंत्रित पर्यावरणीय पॅरामीटर्सच्या मोठ्या विचलनांची अस्वीकार्यता. येथे याचा अर्थ असा आहे की अनेक प्रकरणांमध्ये हवेच्या मापदंडांपैकी एक नियंत्रित केला जातो, तर दुसरा नियंत्रित केला जात नाही, परंतु विशिष्ट मर्यादेत असणे आवश्यक आहे.

उदाहरणार्थ, आपण कापड उद्योगाच्या दुकानांमध्ये विशिष्ट तापमान राखण्यासाठी कॉल करू शकता. येथे कार्य अशा तापमानाचे नियमन करणे आहे ज्यामध्ये विशिष्ट मर्यादेत सापेक्ष आर्द्रता राखण्यासाठी परिस्थिती राखली जाईल. तथापि, तापमान निर्दिष्ट मर्यादेत ठेवल्यास, सापेक्ष आर्द्रतेतील चढ-उतार परवानगीयोग्य क्षेत्रापेक्षा जास्त असतात.

शेवटची परिस्थिती या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाऊ शकते की तापमानाच्या संबंधात नियंत्रित ऑब्जेक्टची क्षमता गुणांक सापेक्ष आर्द्रतेच्या संबंधात समान गुणांकांपेक्षा तुलनेने जास्त आहेत. बर्याचदा सराव मध्ये अशा कार्यशाळांमध्ये चालू तापमान नियंत्रण सोडून देणे आवश्यक आहे.

4. नियंत्रित पॅरामीटर्समधील चढ-उतारांच्या आवश्यकतांचे पालन करून नियंत्रण वातावरणाच्या पॅरामीटर्सच्या तीव्र आणि महत्त्वपूर्ण विचलनाची अस्वीकार्यता.

उदाहरणार्थ, पुरवठा चेंबर एअर हीटरच्या गरम क्षमतेच्या ऑन-ऑफ समायोजनादरम्यान पुरवठा हवेच्या तपमानात असे महत्त्वपूर्ण विचलन असू शकते ज्यामुळे कामाच्या ठिकाणी फुंकण्याच्या अप्रिय संवेदना होऊ शकतात. सर्वसाधारणपणे, अंतर्गत तापमानातील चढउतार स्थापित मर्यादेपेक्षा जास्त होणार नाहीत.

या परिस्थितीचे स्पष्टीकरण एअर हीटरच्या क्षमता गुणांकांच्या भिन्न मूल्यांद्वारे देखील स्पष्ट केले जाऊ शकते कारण पुरवठा हवा तापमान नियंत्रित करण्याचा उद्देश आहे आणि उत्पादन कक्ष घरातील तापमान नियंत्रित करण्याचा उद्देश आहे.

अशा प्रकारे, जर ऑब्जेक्टचे योग्य वैशिष्ट्य असेल आणि ऑन-ऑफ कंट्रोलर सोडण्याचे कोणतेही कारण नसेल, तर तुम्ही नेहमी नंतरचे स्थापित करण्याचे लक्ष्य ठेवावे. या प्रकारचा नियामक सर्वात सोपा आणि स्वस्त आहे, ऑपरेशनमध्ये सर्वात विश्वासार्ह आहे आणि योग्य देखभाल आवश्यक नाही. याव्यतिरिक्त, असे नियामक स्थिर नियमन गुणवत्ता सुनिश्चित करतात.

एक महत्त्वाची वस्तुस्थिती अशी आहे की दोन-पोझिशन रेग्युलेटरच्या कार्यासाठी बर्‍याचदा कमीतकमी उर्जेचा वापर आवश्यक असतो, कारण ते फक्त बंद किंवा उघडण्याच्या क्षणी वापरले जाते.

टू-पोझिशन कंट्रोलर्स बर्‍याचदा वापरले जातात इलेक्ट्रिक ओव्हनमध्ये स्वयंचलित तापमान नियंत्रणासाठी.