Automatyka

Z jakim najprostszym układem regulacji automatycznej można się spotkać w życiu codzien­nym?

Każdy z nas zapewne miał w ręku żelazko elek­tryczne z tzw. termoregulatorem. Zawiera ono bardzo prosty, ale skuteczny układ regulacji tempe­ratury. Zwykłe żelazko nagrzewa się wtedy, kiedy jest włączone do sieci elektrycznej, a stygnie, kiedy jest wyłączone. Zarówno nagrzewanie, jak stygnię­cie przebiegają dość wolno. Jeśli wyłączymy nagrzane żelazko po przekroczeniu żądanej tempe­ratury, to dopiero po chwili temperatura wyraźnie zmaleje. Jeśli wtedy żelazko ponownie włączymy, to znowu po chwili temperatura przekroczy żądany poziom itd. Przy takim działaniu średnia tempera­tura cały czas jest bliska żądanej wartości. Do uzyskania automatycznej realizacji opisanego spo­sobu działania jest potrzebny element, który odłą­cza dopływ prądu przy zbyt wysokiej temperaturze i włącza po obniżeniu się temperatury. W omawia­nym przypadku elementem tym jest tzw. bimeta-liczny czujnik temperatury, połączony z układem stykowym zapewniającym zamykanie lub przery­wanie obwodu prądu. Schemat takiego termoregu­latora pokazano na rys. 1.6. Czujnik bimetaliczny jest to sprężyna wykonana z dwóch złączonych pasków metali o różnych współczynnikach rozsze­rzalności cieplnej. Przy wzroście temperatury następuje wyginanie sprężyny w stronę paska o mniejszej rozszerzalności. Jak widać z rysunku, sprężyna bimetaliczna z umieszczonym na końcu stykiem w stanie spoczynkowym zamyka obwód prądu przepływającego przez grzejnik żelazka. Jeśli temperatura dostatecznie wzrośnie, sprężyna wy­gnie się tak dalece, że styki rozewrą się, obwód prądu zostanie przerwany, grzejnik przestanie wydzielać ciepło i temperatura zacznie maleć. Po zmniejszeniu temperatury sprężyna powróci do położenia spoczynkowego, obwód grzejnika zosta­nie zamknięty, temperatura zacznie wzrastać, po czym sytuacja będzie się powtarzać. Patrząc na ten prosty przykład układu regulacji, zauważmy, że sprężyna bimetaliczna jest tu elementem pomiaro­wym (jej wygięcie odwzorowuje zmiany temperatu­ry) i jednocześnie regulacyjnym (styk umieszczony na sprężynie współpracując ze stykiem nierucho­mym zamyka i otwiera obwód prądu, a więc steruje proces nagrzewania lub stygnięcia). Stan pracy (nagrzewanie lub stygnięcie) sygnalizuje zwykle lampka. Pozostaje jeszcze ustalić sposób wprowa­dzania wartości zadanej. Realizuje się to przez ustawienie wstępnego napięcia sprężyny tj. docisku styków w stanie spoczynkowym, co zapewnia pokrętło umieszczone na żelazku. Przy niewielkim napięciu wstępnym wystarczy stosunkowo niska temperatura dla rozwarcia styków. Przy dużym napięciu wstępnym sprężyny styki są mocno dociś­nięte i dopiero po znacznym wzroście temperatury następuje ich rozwarcie. Podobne proste układy regulacyjne stosuje się w urządzeniach domowych i w mniej odpowiedzia­lnych układach regulacji (głównie temperatury) w przemyśle.

Cytat dnia!

Jak jest zbudowana cyfrowa maszyna matematyczna i czym różni się od maszyny analogo­wej?

Maszyna cyfrowa jest urządzeniem obliczeniowym operującym liczbami (wynika to zresztą z samej nazwy). Umożliwia ona wykonywanie czterech podstawowych działań arytmetycznych. Struktura maszyny jest przystosowana do wykonywanych zadań — maszyna składa się z arytmometru wyko­nującego działania arytmetyczne, pamięci zawiera- jącej odpowiedni zasób danych liczbowych oraz program działania maszyny, układu sterowania, organizującego współpracę między poszczególnymi elementami maszyny, oraz urządzeń wejścia i wyjś­cia umożliwiających wprowadzenie danych i odczyt wyników. Poszczególne operacje maszyny cyfrowej są wykonywane kolejno na pod­stawie programu zapisanego w pamięci. Podstawową różnicą między obydwoma typami maszyn jest to, że maszyna analogowa wykonuje działania na funkcjach czasu (sygnałach), natomiast maszyna cyfrowa na liczbach. Druga różnica wynika ze sposobu działania maszyn oraz programowania. W maszynie analogowej wszystkie operacje są wykonywane jednocześnie. Jeżeli program zawiera np. kilka operacji dodawa­nia, to każda z nich jest wykonywana za pomocą innego układu operacyjnego, a więc obliczenia są wykonywane równolegle. W maszynie cyfrowej jest tylko jeden arytmometr, jeżeli jest kilka operacji dodawania, są one wykonywane kolejno, jedna za drugą, a więc obliczenia w maszynie cyfrowej są wykonywane szeregowo. Fakt ten wyjaśnia, dla­czego maszyny analogowe są znacznie szybsze niż maszyny cyfrowe. ”


Kategorie
  • Co to jest automatyka?
  • Co to jest automatyzacja?
  • Co to jest sterowanie?
  • Czym różni się sterowanie od regulacji?
  • Jaki jest najprostszy układ regulacji auto­matycznej?
  • Z jakim najprostszym układem regulacji automatycznej można się spotkać w życiu codzien­nym?
  • Co to jest obiekt automatyzacji?
  • Co to jest model obiektu?
  • Jakie najważniejsze wielkości występują w sformułowaniu modelu matematycznego obiektu?
  • Na jakie grupy dzieli się zmienne modelu obiektu?
  • Jaka jest rola zmiennych wejściowych i wyjściowych?
  • Ile zmiennych wejściowych i wyjściowych może mieć układ?
  • Jaki sens ma pojęcie stanu układu?
  • Czy stan układu opisuje się tylko jedną zmienną?
  • Co to jest wektor stanu i przestrzeń sta­nów?
  • Co to jest układ statyczny?
  • Jakie są elementarne typy nieliniowości okładów statycznych?
  • Jaka jest różnica pomiędzy układami o parametrach skupionych i rozłożonych?
  • Czy zmienne stanu układu mogą przybie­rać wartości dowolne?
  • Czy zmienna niezależna - czas - może podlegać dyskretyzacji?
  • Czy parametry układu mogą zależeć od czasu?
  • Jakie układy nazywa się liniowymi?
  • Czy układy liniowe często spotyka się w praktyce?
  • Czy modele liniowe są często stosowane?
  • Jaki jest najprostszy układ statyczny?
  • Co to jest węzeł sumujący ?
  • Czy do opisu członów nieliniowych zawsze jest potrzebna charakterystyka statyczna w postaci wykresu.
  • Co to jest linearyzacja charakterystyk nie­liniowych?
  • Kiedy nie można stosować linearyzacji?
  • Co to jest element przekaźnikowy?
  • W jaki sposób można łączyć człony nieli­niowe?
  • Jakie można podać przykłady połączenia szeregowego członów nieliniowych?
  • Jakie można podać przykłady połączenia równoległego członów nieliniowych?
  • Jak rozpoznaje się znak sprzężenia zwrot­nego?
  • Czy można skonstruować graficznie cha­rakterystykę statyczną układu ze sprzężeniem zwro­tnym?
  • Jakie można podać przykłady połączenia członów na zasadzie sprzężenia zwrotnego?
  • Jaką postać ma opis najprostszego układu dynamicznego?
  • Jak można uogólnić podany sposób opisu na układy wyższych rzędów?
  • Czy opis w przestrzeni stanów jest jedno­znaczny dla danego układu?
  • Czy istnieje metoda opisu, która jest jed­noznaczna dla danego układu?
  • Co to jest transmitancja operatorowa?
  • Co to jest transmitancja widmowa?
  • Co to są charakterystyki częstotliwościo­we?
  • Jakie korzyści daje stosowanie trans mi-tancji i charakterystyk częstotliwościowych?
  • Co to są charakterystyki czasowe ukła­du?
  • Co to jest opis za pomocą całki sploto­wej?
  • Jaką postać ma zapis wektorowo-macie-rzowy w przypadku układu o wielu wejściach i wyjściach?
  • istnieje ścisły związek miedzy opisem w przestrzeni stanów a transmitancją?
  • Co to jest wielomian charakterystyczny układu?
  • Jaki jest związek macierzy podstawowej z rozwiązaniami wymuszonymi?
  • Co oznacza pojęcie stabilności układu?
  • Czy stabilność układu liniowego zależy od wartości własnych układu?
  • Jakie są podstawowe człony dynamiczne i ich właściwości?
  • Jakie są najważniejsze parametry członów dynamicznych?
  • Jaki wpływ na własności dynamiczne układu mają zera transmitancji?
  • Które z omówionych zależności obowią­zują w przypadku układów niestacjonarnych?
  • BRC FOOD wersja 6

  • Automatyka przemysowa
    automatyka do bram
    automatyka domowa
    automatyka zabezpieczeniowa
    Polecamy:
    Produkowane przez OBREiUP przekaźniki czasowe wykorzystywane są w układach sterowania pneumatycznego