کنترل سیستمها واتوماسیون وصنایع از قرن نوزدهم میلادی مورد توجه قرار گرفته است وبا رشد کمی وکیفی صنایع مختلف از سالهای 1950 به بعد رشد وبیشرفت
چشمگیری داشته است.
آشنایی با سیستمهای کنترل
کنترل به بیان ساده عبارت است از هدایت یک فرآیند در جهت رسیدن به نقطه مطلوب و مورد نظر . بنابراین هدف از یک سیستم کنترل برقراری موازنه بین کمیت مطلوب و کمیت واقعی در یک دوره مشخص زمانی می
باشد. امروزه صنایع مختلف به منظور تولید بهینه و حفظ ایمنی نیازمند سیستمهای کنترل می باشند . در صنعت اصولا چهار عامل اساسی وجود دارند که اندازه گیری و کنترل آنها مورد نظر است . این عوامل عبارتند
از:
1- فشار Pressure
2- ارتفاع سطح مایعات Level
3-جریان Flow
4- حرارت Temperature
عوامل دیگر از قبیل رطوبت ، غلظت و امثال اینها به هر حال تابعی از این چهار عامل اصلی اند.
انواع کنترل :
1- کنترل به وسیله دست انسان (Hand Control)
2- کنترل خودکار (Automatic Control)
کنترل دستی :
در این حالت کنترل مستقیما به وسیله دست انسان صورت می گیرد. این نوع کنترل ساده است ولی به علل مختلف چندان مفید نیست .
کنترل خودکار :
در این نوع کنترل یک دستگاه خودکار به نام کنترل کننده کار نظارت و کنترل را به عهده دارد . کنترل خودکار با این که گران تمام می شود ولی از نظر راندمان و نحوه انجام کار بسیار مفید است.
مقایسه کنترل خودکار و غیر خودکار :
1- در کنترل غیر خودکار مخارج اولیه تاسیسات دستگاههای کنترل بسیار کمتر و ارزانتر از کنترل خودکار است .
2- مخارج تعمیرات دستگاههای غیر خودکار بسیار کمتر از کنترل خودکار است .
3- نوع کنترل و طرز کار با دستگاههای غیر خودکار در بسیاری از موارد بسیار آسانتر است.
4- تعداد کارکنان یک کارخانه غیراتوماتیک خیلی زیادتر از یک کارخانه اتوماتیک است. بنابراین هزینه نگهداری دائم افراد قابل مقایسه با مخارج اولیه تاسیسات دستگاههای اتوماتیک نیست.
5- کنترل با دست چندان قابل اعتماد نیست و بستگی به افراد مختلف دارد.
6- در کارخانه های تولیدی ، تولید کارخانه اتوماتیک بسیار مرغوبتر از تولید در کارخانه غیر اتوماتیک است.
7- تعداد افراد کارخانه اتوماتیک بسیار کمتر ولی باید در سطح عالیتر باشند ، چون دستگاهها پیچیده ترند.
8- نوسانات در سیستم غیر اتوماتیک به دلیل تاخیر در عملیات زیاد است.
به طور کلی منظور از کنترل اتوماتیک در هر سیستم ، پایداری و یکنواختی ، دقت و سرعت انجام کار است.
کنترل کننده خودکار :
دستگاهی است که به وسیله آن کمیتهای خواسته شده و اندازه گیری شده با هم مقایسه شده و توسط آن اختلاف بین این دو کمیت کم شده یا از بین می رود . که این عمل را با فرستادن فرمانی به دستگاه تنظیم کننده جریان
انجام می دهد.
دستگاه کنترل کننده خودکار شامل دستگاه اندازه گیری ، مقایسه و کنترل است .
سیستمهای کنترل به دو دسته تقسیم می شوند :
1- سیستم کنترل حلقه باز (Open Loop)
2- سیستم کنترل حلقه بسته (Close Loop)
1- کنترل مدار باز : در کنترل مدار باز هر قسمت بدون در نظر داشتن چگونگی قسمتهای دیگر به تنهایی کار خود را انجام می دهد . یعنی به طور کلی اطلاعات بین قسمتهای خروجی و ورودی رد وبدل نمی شود.
کنترل مدار باز چندان مورد استفاده قرار نمی گیرد ولی به هر حال همیشه نامناسب نیست مثلا در ماشین لباسشوئی کنترل به طور خودکار طی برنامه ای تنظیم شده صورت می گیرد و هر قسمت به تنهایی و بدون در نظر
داشتن کیفیت قسمتهای دیگر کارش را انجام می دهد.
2- کنترل مدار بسته : در کنترل مدار بسته هر قسمت با در نظر گرفتن قسمت قبل و یا بعد از خود کارش را انجام می دهد. یعنی اطلاعات مرتبا از قسمتی از مدار به قسمت و یا قسمتهای دیگر مبادله می شود.
مدار پسخورد یا فیدبک :
اصطلاح فیدبک به معنی پس خوراندن وبرگشت دادن است که همین منظور هم در کنترل از آن استنباط می شود. یعنی اطلاعات از شبکه خروجی دستگاه به شبکه ورودی داده می شود. بدین معنی که از شبکه خروجی
دستگاه (Output) شاخه ای گرفته و به شبکه ورودی (Input) وصل می کنیم و به این ترتیب بازده دستگاه به قسمت ورودی پس خورانده می شود که اصطلاحا می گوئیم از Output به Input فیدبک شده
است.
یکی از عوامل مهم در کنترل یکنواختی و پایداری کنترل می باشد که نتیجه آن مرغوبیت در تولید و کیفیت کنترل است و این خود به خود عملی نیست مگر اینکه فیدبک در سیستم وجود داشته باشد. در سیستم بدون فیدبک
کوچکترین تغییر در فرمان ورودی دستگاه باعث می شود که بازده دستگاه را حداکثر تغییر دهد و چون بعد از تغییر بازده دوباره فرمان ورودی تغییر می کند بنابراین این بار نیز بازده حداکثر ولی در جهت عکس حالت قبل
تغییر خواهد کرد و این عمل مرتبا تکرار خواهد شد وخلاصه این که در یک سیستم کنترل دقیق چنین کنترلی مطلوب نمی باشد.
یک حلقه کنترل دارای اجزای زیر می باشد :
متغیر مورد کنترل : عاملی که در فرآیند مورد کنترل قرار می گیرد مانند دما و فشار.
عامل اندازه گیری : که مقدار واقعی کمیت مورد نظر را اندازه گیری می کند .
کنترلر : که در حقیقت مغز یک حلقه کنترل بوده و وظیفه مقایسه کمیت مطلوب و واقعی و دادن فرامین به وسایل کنترل نهائی برای حذف خطا به عهده آنها می باشد.
انتقال دهنده ها یا ترانسمیترها : وظیفه انتقال اطلاعات در یک حلقه کنترلی به عهده آنها می باشد.
وسایل کنترل نهائی : انجام فرامین کنترلر بر عهده آنها می باشد مانند شیرهای کنترل .
اعمال زیر از ضروریات و اساس کار یک سیستم کنترل است.
کار اساسی کنترل :
1- اندازه گیری Measurement
2- مقایسه Comparison
3- محاسبه Compotation
4- تنظیم و رفع خطا Correction
در کنترل کننده اندازه گیری به وسیله عامل اندازه گیری صورت گرفته و آنچه که اندازه گیری شده (M.V) با مقدار خواسته شده (P.V) مقایسه و بر مبنای اختلاف بین این دو فرمانی صادر وبه دستگاه تنظیم کننده که
کارش بر طرف کردن خطا و اختلاف است صادر می شود و این دستگاه موقعیت جدید خود را تثبیت می کند.
کنترلرها به دو حالت مستقیم (Direct) و معکوس (Reverse) عمل می کنند . در حالت مستقیم وقتی کنترلر افزایش سیگنال از ورودی را دریافت می کند خروجی را افزایش می دهد ولی در حالت عکس ، افزایش
سیگنال ورودی باعث کاهش خروجی کنترلر می شود
دانلود پاورپوینت کنترل دستگاهی - بلوز و کپسول
