САУ на базі мікропроцесорів.

8.1.Загальні положення.

Системи автоматики складаються із зв¢язаних між собою елементів,що виконують деякі,наперед визначені,функції забезпечують в комплексі весь процес керування: отримання первинної інформації,підсилення сигналів інформауії та перетворення іх в керуючі сигнали,які будуть діяти на виконуючі механізми.

У відповідності із функціями,які виконуються,всі елементи систем автоматики поділяються на три самостійні групи :

а) вимірювальна,яка являє собою різного типу датчики;

б) перетворювальна – служить для підсилення інформаційного сигналу та перетворення його в інший,зручний для подальшої обробки;

в) виконуюча – включає в собі комплекс механізмів та пристроїв,які безпосередньо здійснюють керування.

В наш час найбільшої уваги приділяється першій та другій групам, так як їх властивості та параметри в основному і впливають на конфігурацію всієї системи.

Одним із видів автоматизації є автоматичне регулювання.Будь-який технологічний процес супроводжується дією різних факторів ,що порушують нормальне його протікання і викликають відхилення параметрів,які контролюються від заданних значень.Крім того,для багатьох технологічних процесів характерна програмна зміна цих параметрів.Пристрої автоматичного регулювання – регулятори,і використовуються для для підтримання вказаних параметрів в заданому діапазоні,забезпечуючи тим самим збереження технологічного режиму при будь-яких зовнішніх діях.

САР бувають двох типів (по типу структури): розімкнені та замкнені.

Розімкнена САР використовується для автоматичного виконання операцій,які задаються зовнішніми джерелами на вході цієї системи,при цьому процес керування не залежить від кінцевого результату.Структурна схема такої системи приведена на рис.8.1,де Д – датчик,ПК – пристрій керування,ВЕ – виконуючий елемент,ОК – об¢єкт керування.

Рис.8.1.Структурна схема розімкненої САР.

В даній системі сигнал керування поступає із датчика на пристрій керування,де перетворюється в сигнал із параметрами,які будуть зручні для подальшої обробки,і поступає на виконуючий пристрій.Відповідно до принципу роботи ВЕ перетворює отриманий сигнал для безпосередньої дії на об¢єкт регулювання.Прикладом такої системи може бути система регулювання частоти обертання двигуна постійного струму.

Замкнена система автоматичного регулювання використовується для автоматичного виконання операцій із залежністю процесу регулювання від кінцевого результату.В цій системі передбачене коло,яке з¢єднує вихід системи із пристроєм, де проходить порівняння вихідного відкоректованого сигналу системи – дійсного значення керованої величини із заданою.Дякуючи цьому порівнянню в системі автоматично виробляються керуючі сигнали,змінюючі (підтримуючі) значення контрольованоо параметру.Типова структурна схема такої системи приведена на рис 8.2.

Z(t)

X₀(t) X(t) S(t) U_K(t) Y(t)

Y₀(t)

Рис.8.2.Структурна схема замкненої САР

Ця система складається із таких характерних елементів: задаючого пристрою ЗП,який на основі дії X₀(t) виробляє вхідний сигнал системи X(t); пристрій порівняння ПП,де проходять порівняння відкоректованого сигналу зворотнього зв¢язку Y₀(t) із вхідним сигналом X(t);керуючого пристрою ПК,що виробляє команду керування U_K(t) на основі отриманого сигналу похибки

δ(t) = X(t) - Y₀(t).

Під ідєю команди керування виконуючий елемент ВЕ діє на об¢єкт регулювання ОР,тобто змінює величину Y(t) та Y₀(t) до тих пір,поки сигнал похибки δ(t) не стане мінімальним (у кращому випадку рівним нулю).

Якщо завада Z(t) зменьшить Y(t),то δ(t) збільшиться,що викличе збільшення Y(t) до тих пір,поки сигнал похибки ен стане мінімальним.В результаті дія завади нейтралізується.

Коло із коректуючим пристроем КП,по якому сигнал із виходу системи поступає на її вхід (елемент порівняння ПП),називають зворотнім зв¢язком.В даній схемі він негативний,тому сигнал похибки і є мінімальним.

На практиці найчастіше використовують замкнені САР.Сучасна мікросхемотехніка дозволяє використовувати мікропроцесорні системи у якості основних вузлів таких систем,при цьому застосування МП загального призначення чи спеціалізованих впливатиме не на структуру системи,а її схемотехнічне вирішення та програмне забезпечення.

Використання засобів МП дає можливість об¢єднання деяких елементів структури.На рис 8.3 приведена типова структурна схема замкненої САР на базі МП.

Рис.8.3.Структурна схема САР на базі МП

Видно,що функції пристрою порівняння та керування бере на себе МП система.В структурній схемі добавлені елементи 1,2,3 – це спеціальні перетворювачі,необхідні для перетворення сигналів (анлогово-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі (АЦП та ЦАП)),так як МП система може працювати тільки із цифровими сигналами.

Часто в таких системах виникає необхідність створення ще одного зворотнього зв¢язку – зв¢язку між МП та виконуючим елементом (в основному це пов¢язано із великою різницею між швидкодіями МП та ВЕ).Уцьому випадку схема буде такою,як зображено на рис.8.4.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Процесори іPentium	\|	Датчики – модулятори.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.