Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika - a legtöbb ipari rendszer tartalmaz valamiféle szabályozási feladatot (pozicionálás) - cél: a folyamat egyes paramétereinek megadott határokon belül tartása - a PLC ezeket képes lekezelni (analóg I/O)
2
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hőmérséklet szabályozás tartályban
3
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hőmérséklet szabályozás tartályban PLC-vel
4
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Különbség szabályzás és vezérlés között
5
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa: tempomat
6
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Jelek tempomatnál
7
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika - a legnagyobb probléma az átviteli fv.
8
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Laplace transzformáció - differenciál egyenletek leírása algebrai egyenletek formájában - könnyebb számítások
9
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Probléma megoldása
10
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa
11
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa - a kondenzátor feszültsége
- Kirchoff II. - kifejezve az áramot
12
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa - behelyettesítve
13
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa - deriválva
- Laplace
14
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa - átviteli függvény
15
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Példa - blokk diagram
16
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Nem csak a villamos kapcsolások tartalmaznak differenciálegyenlettel leírható problémákat !!! - testek mozgatása - tehetetlenségi nyomatékok - hőtani problémák stb.
17
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Elsőfokú diff. egyenlet és megoldása
18
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Másodfokú diff. egyenlet
19
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Csillapítás
20
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Csillapítás
21
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Szemléltetés – Bode diagram
22
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Szemléltetés – Nyquist diagram
23
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Proporcionális tag – reakcióidőt csökkent
24
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Integráló tag – hibát küszöböli ki
25
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Differenciáló tag – stabilizál, csökkenti a túllövést
26
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika PID szabályzó
27
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú
28
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú - állítsuk a folyamat jellemzőt manuálisan 50%-ra a szabályzóval - változtassuk a szabályzó jelet 10%-al - regisztráljuk - inflexiós pontba egyenes és számítás
29
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú
30
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú
31
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú
32
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – nyílt hurkú
33
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – zárt hurkú - csak akkor, ha a technológia megengedi, hogy a rendszert instabil állapotba hozzuk! - alkalmazzunk csak arányos visszacsatolást - addig növeljük az erősítést, míg az egységugrásra adott válasz csillapítatlan rezgés nem lesz - mérjük meg a rezgés periódusidejét
34
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – zárt hurkú
35
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – zárt hurkú
36
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ZIEGLER-NICHOLS – zárt hurkú
37
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ÅSTRÖM - cseréljük le a szabályzót egy relére
38
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ÅSTRÖM - hozzunk létre kicsi lengéseket
39
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ÅSTRÖM - mérjük meg a lengések periódusidejét (P) és amplitúdóját (a)
40
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ÅSTRÖM - számítsuk a következőt
41
Programozható vezérlő rendszerek
Szabályozástechnika Hangolás – ÅSTRÖM
42