위치 컨트롤러 및 2위치 제어

셀프 레벨링이 없는 제어 대상에서는 자동 컨트롤러의 도움 없이는 교란 효과를 국소화할 수 없으며 평형 상태를 달성할 수 없습니다.

자동 조절기의 작동은 제어 매개 변수의 편차와 그 움직임의 결과로 발생하는 조절 기관의 조절 효과 사이의 관계 유형에 따라 결정됩니다. 이 종속성을 컨트롤러의 동적 특성 또는 컨트롤러의 규제법... 이 종속성의 유형에 따라 레귤레이터는 위치, 정적 또는 비례, 비 정적 및 등방성으로 나뉩니다.

포지셔너의 조절기는 두 개 이상의 고정 위치를 가질 수 있으며 각 위치는 제어 매개변수의 특정 값에 해당합니다.

위치 수에 따라 조절기는 2위치, 3위치 및 다중 위치가 될 수 있습니다.

실제로 가장 큰 응용 프로그램은 2 위치 조정기... 더 자세히 논의해야합니다.

2위치 조절기에서 제어 매개변수가 설정 값에서 벗어나면(조절기의 무감각보다 큰 양만큼) 조절 본체는 조절 물질의 최대 또는 최소 가능한 흐름에 해당하는 극단 위치 중 하나를 차지합니다. . 특별한 경우 최소값은 유입량이 0일 수 있습니다.

온-오프 조절이 있는 한 끝 위치에서 다른 끝 위치로 조절 몸체의 이동은 일반적으로 고속으로 수행됩니다. 이론적으로는 0과 같은 순간에 순간적으로 수행됩니다.

제어된 매개변수의 주어진 값에 대해 유입과 유출 사이의 평등이 관찰되지 않습니다. 이는 최대 또는 최소 부하에서만 발생할 수 있습니다. 따라서 2위치 제어에서 시스템은 일반적으로 비평형 상태입니다. 결과적으로 제어되는 매개 변수는 설정 값에서 양방향으로 지속적으로 진동합니다.

지연이 없을 때 이러한 진동의 진폭은 쉽게 추측할 수 있듯이 레귤레이터의 특정 무감각... 제어된 매개변수의 가능한 진동 영역은 레귤레이터 데드 존에 따라 다르며 다음과 같이 가정하여 결정됩니다. 지연이 없습니다.

컨트롤러의 데드밴드는 정방향 및 역방향으로 컨트롤러 동작을 시작하는 데 필요한 제어 매개변수의 변경 범위입니다. 예를 들어 20 ° C를 유지하도록 설정된 실내 온도 조절기가 히터에 뜨거운 물을 공급할 때 조절기가 닫히기 시작하면 내부 공기 온도가 21 °로 상승하고 19 °의 온도에서 열립니다. , 이 레귤레이터의 데드 존은 2 °입니다.

온-오프로 설정된 매개변수를 유지하는 정확도는 상대적으로 높습니다.

제어 정확도가 충분히 높으면 모든 시설에서 온-오프 컨트롤러를 사용할 수 있을 것으로 보입니다. on-off 제어의 적용 여부는 달성된 제어 정확도가 아니라 허용 가능한 스위칭 주파수에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 빈번한 전환은 조절기 부품의 빠른 마모 (매우 자주 접촉)로 이어져 작동 신뢰성이 감소한다는 점을 명심해야합니다.

지연의 존재는 파라미터 변동의 진폭을 증가시키기 때문에 조정 프로세스를 악화시키지만, 반면에 지연은 스위칭 주파수를 감소시켜 온-오프 조정의 범위를 확장합니다.

건조 오븐에서 전기 2위치 온도 컨트롤러의 개략도가 그림 1에 나와 있습니다. 1.

쌀. 1. 건조 캐비닛에 있는 전기 2위치 온도 조절기의 개략도: 1 — 바이메탈 센서; 2 — 가열 전기 요소

이 레귤레이터는 센서 1과 전기 가열 요소 2로 구성됩니다. 센서는 두 개로 구성됩니다. 바이메탈 접촉판, 온도의 영향으로 서로 접근하여 전기 회로를 닫거나 열 수 있습니다.

일반적으로 건조 캐비닛의 온도는 105 ° C로 유지되며 설정 온도에 도달하면 접점을 닫고 가열 요소의 일부를 조작해야 합니다.히터 조작 후 필요한 Qpr 값은 건조 오븐 Qst의 열 손실을 완전히 보상하는 방식으로 선택할 수 있습니다.

그러나 설정 온도에 도달하면 히터가 완전히 꺼지도록 조정할 수도 있습니다. 첫 번째 변형에서 Qpr = Qst를 달성할 수 있으며 그러면 조정기가 전환되지 않습니다.

무화과에서. 도 2는 2위치 제어 프로세스의 특성을 도시한다. 이 그림은 개체 로드 Qpr 또는 Qst의 갑작스러운 단일 변경 후 시간 경과에 따른 제어 매개변수의 변경을 보여줍니다. 시간에 따른 규제 기관의 움직임도 여기에 표시됩니다.

쌀. 2. 2위치 제어 프로세스의 특징

2위치 조절에서 부하의 변화는 제어된 값의 평균값의 변화를 야기한다는 점에 유의해야 합니다. 특정 불규칙성이 특징입니다. 제어 매개변수의 평균값과의 편차는 공식으로 계산할 수 있습니다.

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

여기서 ΔPcm - 평균 설정 값에서 제어 매개변수의 최대 변위; ΔTzap - 전송 지연 시간; W는 개체의 용량 계수입니다.

일반적인 경우 Qpr = Qct 및 ΔTzap - 값은 중요하지 않습니다. 따라서 변위는 매우 중요할 수 없으며 조절기의 불감대를 초과하지 않습니다.

온/오프 컨트롤러 적용 분야

제어 대상의 셀프 레벨링 정도가 1에 가깝고 외란에 대한 대상의 감도가 0.0005 1 / s를 초과하지 않는 경우 다른 이유가없는 경우 2 위치 컨트롤러를 사용할 수 있습니다. 이 컨트롤러를 포기합니다. 이러한 이유는 다음과 같습니다.

1. 자주, 4~5분 미만, 레귤레이터를 켜고 끄는 것은 일반적으로 용량 요인이 적고 사이트 부하가 자주 변경되는 사이트에서 수행됩니다.

허용 가능한 스위칭 주파수는 이 수준에서 조정기의 기술적 정교함에 의해 결정된다는 점을 염두에 두어야 합니다. 이 수치는 자동 제어 시스템의 실행에 의해 설정됩니다. 아마도 미래에는 주로 아래쪽으로 정제될 수 있을 것입니다. 또한 규제 요소 중 하나의 최소 표준화 작동 횟수(주기)를 알면서 규제 기관의 요구 수명을 설정하여 허용되는 스위칭 주파수를 결정할 수 있음을 명심해야 합니다.

2. 예를 들어 공급 환기 장치의 공기 히터 또는 공조 장치의 첫 번째 가열 공기 히터에 대한 열 운반체의 공급을 중단하는 것이 허용되지 않습니다. 겨울철에 히터로의 냉각수 공급이 완전히 또는 부분적으로 중단되면 찬 공기를 고속으로 빨아들이는 팬이 작동 중일 때 매우 빨리 얼 수 있다는 점을 명심해야합니다.

삼.규제되지 않은 환경 매개변수의 큰 편차 허용 불가 여기에서 공기 매개변수 중 하나는 규제되는 반면 다른 매개변수는 규제되지 않지만 특정 한계 내에 있어야 함을 의미합니다.

예를 들어 섬유 산업 매장에서 특정 온도를 유지하도록 요청할 수 있습니다. 여기서 과제는 특정 한계 내에서 상대 습도를 유지하기 위한 조건이 유지되는 온도를 조절하는 것입니다. 그러나 온도가 지정된 한계 내에서 유지되면 상대 습도의 변동이 허용 범위를 초과합니다.

마지막 상황은 온도와 관련된 제어 대상의 용량 계수가 상대 습도와 관련된 동일한 계수보다 상대적으로 높다는 사실로 설명할 수 있습니다. 실제로 그러한 작업장에서 온-오프 온도 제어를 포기해야 하는 경우가 매우 많습니다.

4. 제어 매개변수의 변동에 대한 요구 사항에 따라 제어 환경 매개변수의 날카롭고 상당한 편차를 허용할 수 없습니다.

예를 들어, 공급실 공기 가열기의 가열 능력의 온-오프 조정 동안 공급 공기의 온도는 작업장에서 불면 불쾌감을 유발할 정도로 큰 편차를 가질 수 있다. 일반적으로 내부 온도의 변동은 설정된 한계를 초과하지 않습니다.

이는 급기온도 조절 대상인 에어히터와 실내온도 조절 대상인 생산실의 용량계수 값이 다른 것으로도 설명할 수 있다.

따라서 개체에 적합한 기능이 있고 온오프 컨트롤러를 포기할 이유가 없다면 항상 후자를 설치하는 것을 목표로 해야 합니다. 이 유형의 조정기는 가장 간단하고 저렴하며 작동이 가장 안정적이며 자격을 갖춘 유지 관리가 필요하지 않습니다. 또한 이러한 규제 기관은 안정적인 규제 품질을 보장합니다.

중요한 사실은 2 위치 조절기의 작동이 닫히거나 열리는 순간에만 사용되기 때문에 최소한의 에너지 소비가 매우 자주 필요하다는 것입니다.

2위치 컨트롤러는 매우 자주 사용됩니다. 전기 오븐의 자동 온도 제어용.