Regolazione ad anello aperto e chiuso nei sistemi di controllo e automazione

Il mantenimento del valore controllato entro i limiti specificati o la sua modifica secondo una determinata legge durante il funzionamento del sistema di controllo e automazione può essere effettuato secondo anelli di controllo aperti o chiusi. Si consideri un sistema (Fig. 1) costituito da un collegamento seriale: oggetto di regolazione OR, organo di regolazione RO, regolatore P e principale Z - un dispositivo con l'aiuto del quale l'azione principale viene fornita al sistema.

Nella regolazione ad anello aperto (Fig. 1, a), l'azione di riferimento x (T) che arriva al regolatore dal master non è una funzione del risultato di questa azione sull'oggetto, è impostata dall'operatore. Ad un certo valore dell'azione di riferimento corrisponderà un certo valore attuale della variabile controllata y(t), che dipenderà dall'azione perturbatrice F(t). Per una spiegazione dei termini di base, vedere qui: Principi generali dei sistemi di building automation

Il sistema ad anello aperto è essenzialmente una catena di trasmissione in cui l'azione di riferimento x (t) dal master dopo un'adeguata elaborazione da parte del controllore mediante influenze interne Z1(t) e Z2 (T) viene trasferita all'oggetto della regolazione, ma non vi è alcun effetto inverso sull'oggetto sul regolatore.

Riso. 1. Schemi di regolazione per anelli aperti (a) e chiusi (b): З — setpoint, R — regolatore, RO — organismo di regolazione, OR — oggetto di regolazione, x (T) L'azione di regolazione è, Z1(t) e Z2 (T) — influenze normative interne, y (T) Il valore controllato è F (T) Ha un effetto di disturbo.

Esempi di controllo ad anello aperto e chiuso

Nella fig. 2a mostra lo schema di controllo della velocità di rotazione motore permanente E. Quando la posizione del motore del reostato P cambia, la corrente di eccitazione nella bobina di eccitazione del generatore OVG G cambierà, determinando un cambiamento nella sua e. eccetera. pp. e quindi la tensione fornita al motore D.

La dinamo tachimetrica TG, montata sullo stesso albero del motore D, sviluppa e. D. s proporzionale alla velocità di rotazione dell'albero motore. Un voltmetro collegato alle spazzole della dinamo tachimetrica con scala tarata in unità di giri consente il solo controllo visivo dei giri del motore.

Se le caratteristiche delle macchine sono stabili, ogni posizione del motore del reostato corrisponderà a un certo valore della velocità del motore. In questo sistema, il regolatore agisce sull'oggetto, ma non ha effetto contrario, vale a dire. il sistema funziona ad anello aperto.

Riso. 2.Diagrammi schematici per il controllo della velocità del motore CC ad anello aperto (a) a chiuso (b): R - reostato, OVG - bobina di eccitazione del generatore, G - generatore, OVD - bobina di eccitazione del motore, D - motore, TG - dinamo tachimetrica, DP è l'azionamento motore del cursore del reostato, U è l'amplificatore.

Se colleghiamo l'uscita del sistema al controller in modo tale che il controller riceva sempre due segnali: il segnale dal master e il segnale dall'output dell'oggetto, otteniamo un sistema a circuito chiuso. In un tale sistema vi è un effetto non solo del regolatore sull'oggetto, ma anche dell'oggetto sul regolatore.

In Fig. 2, b mostra uno schema per il controllo della velocità del motore DC D, in cui l'uscita del sistema è collegata all'ingresso del sistema tramite un tachogeneratore TG, un reostato P, un amplificatore Y e un motore DP dell'azionamento della slitta del reostato P.

C'è il controllo automatico della velocità del motore qui. Qualsiasi variazione di velocità farà apparire un segnale sul motore DP che sposterà il cursore del reostato P da una parte o dall'altra della posizione corrispondente alla data velocità del motore D.

Se la velocità di rotazione per qualche motivo diminuisce, la slitta del reostato P assumerà una posizione in cui aumenterà la corrente di eccitazione nella bobina di eccitazione del generatore OB. Ciò porterà ad un aumento della tensione del generatore e, di conseguenza, ad un aumento dei giri del motore D, che assumerà la sua posizione iniziale.

All'aumentare della velocità del motore D, la slitta del reostato P si sposterà nella direzione opposta, provocando la diminuzione della velocità del motore D.

Un sistema di controllo automatico ad anello aperto indipendentemente, senza l'intervento dell'operatore, non può cambiare la sua modalità di funzionamento se i disturbi che entrano nel sistema diventano diversi. Un sistema chiuso reagisce automaticamente a tutti i cambiamenti che si verificano nel sistema.

Guarda anche: Metodi di controllo nei sistemi di automazione