Az irányítástechnika alapfogalmai Irányítástechnika MI BSc 1

Az irányítástechnika alapfogalmai

2008.02.15.

Irányítástechnika MI BSc

1

Irányítás fogalma irányítástechnika: önműködő irányítás törvényeivel és gyakorlati megvalósításával foglakozó műszaki tudomány irányítás: olyan művelet, amely valamely műszaki folyamatba annak elindítása, fenntartása, tervszerű lefolyásának biztosítása, megváltoztatása, leállítása érdekében beavatkozik irányítás történhet kézi módon automatikus módon Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/2

Irányítási folyamat elemei

Érzékelés, információszerzés

Ítéletalkotás, beavatkozás-terv.

Beavatkozás, végrehajtás anyag energia információ


Irányítandó folyamat

Alapfogalmak/3

Irányítási folyamat elemei Irányítandó folyamat tartály, vezetékek Érzékelés, információszerzés: vízszint meghatározása Ítéletalkotás, beavatkozás-tervezés: összehasonlítás az előírt értékkel beavatkozási pont kiválasztása Beavatkozás, végrehajtás szelep működtetése Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/4

Jelek Jelhordozó: minden mérhető fizikai/kémiai állapothatározó Jellemzők: azok a jelhordozók, amelyek az irányított folyamat állapotát jellemzik vagy befolyásolják Jel: valamely állapothatározó minden olyan értéke vagy értékváltozása, amely egy egyértelműen hozzárendelt információ szerzésére, továbbítására vagy tárolására alkalmas Hatás: az irányítási lánc elemein végighaladó jelek Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/5

Jelek osztályozása értékkészlet szerint:

- folytonos - diszkrét (szakaszos)

időbeli lefolyás szerint:

- folyamatos - diszkrét (szaggatott)

meghatározottság szerint: - determinisztikus - sztochasztikus megjelenési forma szerint: - analóg - digitális Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/6

Jelek osztályozása időbeli lefolyás szerint folyamatos

mintázott

folytonos

f(t)

t

t f(t)

f(t)

f(t)

diszkrét

értékkészlet szerint

f(t)

t Irányítástechnika MI BSc

t

t

Alapfogalmak/7

Irányítási rendszer részei és leírása irányítási rendszer: - irányított rendszer - irányító rendszer hatáslánc: irányítási rendszernek az irányítás hatását közvetítő sorozata irányítási rendszer leírása: szerkezeti vázlat: irányítási szempontból lényeges részek kiemelése szimbólumokkal

működési vázlat: szerkezeti részek megjelenítése geometriai elemekkel

hatásvázlat: elvi ábrázolás, a jelet módosító elemek jelennek meg geometria jelképekkel ábrázolva


Alapfogalmak/8

Irányítási rendszer részei és leírása Szerkezeti vázlat


Alapfogalmak/9

Irányítási rendszer részei és leírása Működési vázlat

Mérőeszköz

Folyamatirányító számítógép

Irányítandó folyamat (tartály)


Beavatkozó (szelep)

Alapfogalmak/10

Irányítási rendszer részei és leírása Hatásvázlat

+ Szabályzó

Folyamat

Mérőeszköz


Alapfogalmak/11

Irányítási rendszer részei és leírása irányítási rendszer szerkezeti részei: készülék: szerkezetileg körülhatárolt, önálló

technológiai egység, melynek irányítási feladata van

szerv: részfeladatok önálló ellátása elem: irányítástechnikai szempontból tovább nem bontható egység

jelvivő vezeték: jelek továbbítására alkalmas összeköttetés


Alapfogalmak/12

Irányítási rendszer részei és leírása Hatásvázlat részei: tag: az irányítási rendszer jelformáló tulajdonságú eleme irányított szakasz: az irányított objektumot leíró tag szabályzó: az irányítás feladatot ellátó tag hatásirány: a jelnek a tagokon való áthaladási iránya, egyirányúság, visszahatás-mentesség

bemenő jel: tagot működésre késztető, tőle független jel

kimenő jel: a tag működése folyamán kialakuló jel Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/13

Irányítási rendszer részei és leírása Hatásvázlat bemenő jel

kimenő jel

+ Szabályzó

bemenő jel Szakasz

-


Alapfogalmak/14

Irányítási rendszer részei és leírása hatásvázlat leírása: tömbvázlat: gráf, csúcsokon a tagok, élek a jelek +

Szakasz

Szabályzó -

jel-folyam gráf: csúcsokon a jelek, élek a tagok +1


Szabályzó

Szakasz

-1

Alapfogalmak/15

Irányítástechnika felosztása

irányítás vezérlés kézi


önműködő

szabályozás kézi

önműködő

Alapfogalmak/16

Irányítástechnika felosztása vezérlés

vezérlő


szabályozás

szabályzó

Alapfogalmak/17

Vezérlés hatáslánca vezérlés anyag energia információ

vezérlő berendezés

beavatkozó szerv

technológiai + zavarás folyamat

érzékelő


Alapfogalmak/18

Szabályzás hatáslánca szabályzás anyag energia információ

szabályzó berendezés rendelkező jel hiba jel + előírt érték alapjel


beavatkozó jel

ellenőrző jel

beavatkozó szerv

módosított jellemző technológiai folyamat

+ zavarás

érzékelő szabályzott jellemző

Alapfogalmak/19


szabályozás

zavaró jellemző

néhány, előre ismert zavarás kompenzálása

irányított jellemző

van eltérés, ez ha nincs ismeretlen zavarás, akkor mindig az működteti a rendszert előírt értéken

irányítási szervek

pontosan ismerni kell minden elemet

nem kell a pontos ismeret

mindig stabil

lehet instabil (labilis) is

működési sajátosságok Irányítástechnika MI BSc

minden zavarás kompenzálása

Alapfogalmak/20


szabályozás

zavaró jellemző



ha nincs ismeretlen van eltérés, ez zavarás, akkor mindig az működteti a előírt értéken rendszert




mindig stabil




Alapfogalmak/21


szabályozás

zavaró jellemző



ha nincs ismeretlen van eltérés, ez zavarás, akkor mindig az működteti a előírt értéken rendszert




mindig stabil




Alapfogalmak/22


szabályozás

zavaró jellemző



van eltérés, ez ha nincs ismeretlen zavarás, akkor mindig az működteti a rendszert előírt értéken




mindig stabil




Alapfogalmak/23

Egy kis történelem… első ipari alkalmazás Texaco, Port Artur, Texas, 1959 március polimerizációs egység 26 áramlás szabályzókör 72 hőmérséklet szabályzókör 3 nyomás szabályzókör 3 összetétel szabályzókör megbízhatóság: 50 – 100 óránként CPU hiba


Alapfogalmak/24

Egy kis történelem… „operator-guide” struktúra

számítógép feladata a beadagolások és a recirkulációk optimalizálása Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/25

Egy kis történelem… „set-point control”

Folyamat

Analóg szabályzó alapjel Számítógép

rendszer fő feladatai: • optimalizáció • ütemezés • folyamat dokumentálás

Operátori display

Operátor

a mintavételezett rendszerek elméletének kifejlődésének kezdete


Alapfogalmak/26

Egy kis történelem… direct digital control (DDC) 1962 – ICI, Anglia 224 változó mérése 129 szelep működtetése

Folyamat

Számítógép

Operátori display

Operátor


Alapfogalmak/27

Egy kis történelem… Miniszámítógépek – integrált áramkörök megjelenése (1967) növekszik a gyorsaság (2 µs összeadás, 8 µs szorzás) növekszik a megbízhatóság (20000 óra) csökken a méret csökken az ár memória 8 – 124 kszó beépített folyamatperifériák megjelenése Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/28

Egy kis történelem… VLSI technológia megjelenése (1972) mikroprocesszor korszak kezdete lehetővé válik bármilyen műszerbe, berendezésbe történő beépítés önhangoló, adaptív szabályzók megjelenése


Alapfogalmak/29

Egy kis történelem… Folyamatirányító számítógépek elosztott rendszerek könyebb Folyamat szg. bővíthetőség Process Bus nagyobb I megbízhatóság I O O PC

Vezérlő terem

Mérnöki munkaáll. LAN

Folyamat szg.

Helyi operátor Process Bus

I

O

I

O

Folyamat Irányítástechnika MI BSc

Alapfogalmak/30

Az irányítástechnika alapfogalmai Irányítástechnika MI BSc 1

Recommend Documents