इनक्यूबेटर चेंबरच्या उदाहरणावर स्वयंचलित नियामक कसे कार्य करते आणि कार्य करते

तांत्रिक उपकरणांच्या ऑपरेशनच्या स्वयंचलित नियंत्रणाचा सर्वात सोपा आणि सामान्य प्रकार म्हणजे स्वयंचलित नियंत्रण, ज्याला दिलेला पॅरामीटर स्थिर ठेवण्याची पद्धत (उदाहरणार्थ, शाफ्ट रोटेशन गती, मध्यम तापमान, वाफेचा दाब) किंवा याची खात्री करण्याची पद्धत म्हणतात. एका विशिष्ट कायद्यानुसार त्याचे बदल. हे योग्य मानवी कृतींद्वारे किंवा स्वयंचलितपणे केले जाऊ शकते, म्हणजे, योग्य तांत्रिक उपकरणांच्या मदतीने - स्वयंचलित नियामक.

नियामक जे पॅरामीटरचे स्थिर मूल्य राखतात त्यांना त्यांचे स्वतःचे म्हणतात आणि जे नियंत्रक एका विशिष्ट कायद्यानुसार पॅरामीटर बदलतात त्यांना सॉफ्टवेअर म्हणतात.

1765 मध्ये, रशियन मेकॅनिक I. I. Polzunov यांनी औद्योगिक हेतूंसाठी स्वयंचलित नियामक शोधून काढला, ज्याने स्टीम बॉयलरमध्ये अंदाजे स्थिर पाण्याची पातळी राखली. 1784 मध्ये, इंग्रजी मेकॅनिक जे. वॅटने स्वयंचलित गव्हर्नरचा शोध लावला ज्याने स्टीम इंजिनच्या शाफ्टच्या फिरण्याची गती सतत राखली.

नियमन प्रक्रिया

नावाच्या चेंबरमध्ये तुम्ही स्थिर तापमान कसे राखू शकता याचा विचार करा थर्मोस्टॅट, ज्याचे उदाहरण एक इनक्यूबेटर चेंबर असेल.

इनक्यूबेटर

थर्मोस्टॅट्सचा वापर विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये, विशेषत: अन्न उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. शेवटी, हीटिंग रेडिएटर्सवर ऑफर केलेल्या विशेष वाल्व्हच्या मदतीने स्थिर तापमान राखल्यास हिवाळ्यात राहण्याची जागा देखील थर्मोस्टॅट मानली जाऊ शकते. नॉन-ऑटोमॅटिक रूम तापमान नियंत्रण कसे केले जाते ते दाखवू.

असे गृहीत धरा की तापमान 20 डिग्री सेल्सिअस राखणे इष्ट आहे. खोलीतील थर्मामीटरने त्याचे परीक्षण केले जाते. जर ते जास्त वाढले तर रेडिएटर वाल्व्ह किंचित बंद आहे. यामुळे नंतरच्या भागात गरम पाण्याचा प्रवाह मंदावतो. त्याचे तापमान कमी होते आणि म्हणून खोलीत उर्जेचा प्रवाह कमी होतो, जेथे हवेचे तापमान देखील कमी होते.

जेव्हा खोलीतील हवेचे तापमान 20 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी असते तेव्हा वाल्व उघडतो आणि अशा प्रकारे रेडिएटरमध्ये गरम पाण्याचा प्रवाह वाढतो, ज्यामुळे खोलीतील तापमान वाढते.

अशा नियमनासह, सेट मूल्याच्या आसपासच्या हवेच्या तापमानात लहान चढ-उतार दिसून येतात (विचारात घेतलेल्या उदाहरणात, सुमारे 20 डिग्री सेल्सियस).

यांत्रिक थर्मोस्टॅट

हे उदाहरण दर्शविते की नियमन प्रक्रियेत काही क्रिया करणे आवश्यक आहे:

• समायोज्य पॅरामीटर मोजा;
• त्याच्या मूल्याची प्रीसेट मूल्याशी तुलना करा (या प्रकरणात, तथाकथित नियंत्रण त्रुटी निर्धारित केली जाते - वास्तविक मूल्य आणि प्रीसेट मूल्य यांच्यातील फरक);
• नियंत्रण त्रुटीच्या मूल्य आणि चिन्हानुसार प्रक्रियेवर परिणाम करण्यासाठी.

नॉन-ऑटोमॅटिक रेग्युलेशनमध्ये, या क्रिया मानवी ऑपरेटरद्वारे केल्या जातात.

स्वयंचलित समायोजन

मानवी हस्तक्षेपाशिवाय, म्हणजेच तांत्रिक मार्गाने नियमन केले जाऊ शकते. या प्रकरणात, आम्ही स्वयंचलित नियमन बद्दल बोलत आहोत, जे स्वयंचलित नियामक वापरून चालते. त्यात कोणते भाग आहेत आणि हे भाग एकमेकांशी कसे संवाद साधतात ते शोधू या.

नियंत्रित पॅरामीटरच्या वास्तविक मूल्याचे मोजमाप सेन्सर नावाच्या मोजमाप यंत्राद्वारे केले जाते (इनक्यूबेटर उदाहरणामध्ये - तापमान संवेदक).

मोजमापांचे परिणाम सेन्सरद्वारे काही भौतिक सिग्नलच्या स्वरूपात दिले जातात (थर्मोमेट्रिक द्रव स्तंभाची उंची, बाईमेटेलिक प्लेटचे विकृतीकरण, व्होल्टेजचे मूल्य किंवा सेन्सरच्या आउटपुटवरील प्रवाह इ.).

नियंत्रित पॅरामीटरच्या वास्तविक मूल्याची दिलेल्या मूल्याशी तुलना नल बॉडी नावाच्या विशेष तुलनाकर्त्याद्वारे केली जाते. या प्रकरणात, नियंत्रित पॅरामीटरचे वास्तविक मूल्य आणि त्याचे निर्दिष्ट (म्हणजे आवश्यक) मूल्य यांच्यातील फरक निर्धारित केला जातो. या फरकाला नियंत्रण त्रुटी म्हणतात. हे सकारात्मक आणि नकारात्मक दोन्ही असू शकते.

नियंत्रण त्रुटीचे मूल्य एका विशिष्ट भौतिक सिग्नलमध्ये रूपांतरित केले जाते जे नियंत्रित ऑब्जेक्टची स्थिती नियंत्रित करणार्या कार्यकारीला प्रभावित करते. ऑब्जेक्टवर कार्यकारी मंडळाच्या प्रभावाच्या परिणामी, समायोजन त्रुटीच्या चिन्हावर अवलंबून नियंत्रित पॅरामीटर वाढते किंवा कमी होते.

अशा प्रकारे, स्वयंचलित नियामकाचे मुख्य भाग आहेत: एक मोजमाप घटक (सेन्सर), एक संदर्भ घटक (शून्य घटक) आणि एक कार्यकारी घटक.

नियंत्रित व्हेरिएबलच्या मोजलेल्या मूल्याची सेट मूल्याशी तुलना करण्यासाठी शून्य घटकासाठी, स्वयंचलित कंट्रोलरमध्ये पॅरामीटरचे सेट मूल्य प्रविष्ट करणे आवश्यक आहे. हे एका विशेष उपकरणाच्या मदतीने केले जाते, तथाकथित मास्टर, जे पॅरामीटरच्या सेट मूल्याचे स्वयंचलित समायोजन एका विशिष्ट स्तरावर भौतिक सिग्नलमध्ये रूपांतरित करते.

या प्रकरणात, सेन्सर आउटपुटचे भौतिक सिग्नल आणि सेट मूल्य समान स्वरूपाचे असणे महत्वाचे आहे. केवळ या प्रकरणात शून्य शरीराशी तुलना करणे शक्य आहे.

हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की नियमन त्रुटीशी संबंधित आउटपुट सिग्नलची शक्ती, एक नियम म्हणून, कार्यकारी मंडळाच्या ऑपरेशनवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी अपुरी आहे. या संदर्भात, निर्दिष्ट सिग्नल पूर्व-विवर्धित आहे. म्हणून, स्वयंचलित नियामक, दर्शविलेल्या तीन मुख्य भागांव्यतिरिक्त (सेन्सर, शून्य घटक आणि अॅक्ट्युएटर), सेटिंग आणि अॅम्प्लीफायर देखील समाविष्ट करते.

स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीचा ठराविक ब्लॉक आकृती

या आकृतीवरून पाहिले जाऊ शकते, स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली बंद आहे. कंट्रोल ऑब्जेक्टवरून, नियंत्रित पॅरामीटरच्या मूल्याची माहिती सेन्सरकडे जाते, आणि नंतर शून्य शरीराकडे जाते, त्यानंतर नियंत्रण त्रुटीशी संबंधित सिग्नल एम्पलीफायरमधून कार्यकारी शरीराकडे जातो, ज्याचा आवश्यक प्रभाव पडतो. नियंत्रण ऑब्जेक्ट.

कंट्रोल ऑब्जेक्टपासून नल बॉडीकडे सिग्नलची हालचाल ही फीडबॅक लूप आहे. अभिप्राय ही नियमन प्रक्रियेसाठी एक पूर्व शर्त आहे. अशा बंद लूपवर बाह्य प्रभावांचाही परिणाम होतो.

प्रथम (आणि हे सर्वात महत्वाचे आहे), नियमन ऑब्जेक्ट बाह्य प्रभाव उघड आहे.हेच प्रभाव आहे जे त्याच्या स्थितीच्या पॅरामीटर्समध्ये बदल घडवून आणतात आणि नियमन लादतात.

दुसरे म्हणजे, स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीच्या सर्किटवरील बाह्य प्रभाव म्हणजे नियंत्रित पॅरामीटरच्या आवश्यक मूल्याच्या सेट मूल्याद्वारे शून्य शरीरात इनपुट, जे संपूर्ण सिस्टमच्या ऑपरेटिंग मोडच्या विश्लेषणाच्या आधारे निर्धारित केले जाते, जे या स्वयंचलित उपकरणाचा समावेश आहे. हे विश्लेषण मानवी किंवा नियंत्रण संगणकाद्वारे केले जाते.

स्वयंचलित नियामकांची उदाहरणे:

लोहासाठी इलेक्ट्रिक थर्मोस्टॅटच्या ऑपरेशनचे साधन आणि तत्त्व

TRM148 OWEN च्या उदाहरणावर ऑटोमेशन सिस्टममध्ये पीआयडी कंट्रोलरचा वापर