Regulatori Pojam regulacije: Pod upravljanjem se podrazumjeva skup radnji kojima se obezbjeđuje željeni tok prizvodnog procesa u uslovima poremećaja. U praksi tog proizvodnog procesa određen je vrijednošću neke fizičke veličine (npr. temperatura u nekoj peći,visina nivoa tečnosti...). Kada vršimo regulaciju pomoću nekih uređaja ili mašina tada se radio o automatskoj regulaciji,a uređaj koji obavlja taj zadatak naziva se regulator. Krajni cilj upravljanja proizvodnim procesima je neki koristan ili proizvodni rad. Koristan proizvodni rad je rezultat usklađenog fukncionisanja mašine koja obavlja proizvodni proces i regulatora koji upravlja tom mašinom. SAU-sistem automatskog upravljanja SAR-sistem automatske regulacije. Uloga regulatora u regulacionom krugu
Na slici je regulator,objekat regulacije i mjerni pretvarač,povezani su odgovarajućim vezama i obrazuju zatvoreni krug koji se naziva regulaciono kolo ili regulacioni krug. Ulazni signal regulatora je izlazni signal mjernog pretvarača. Pretvarač zadane vrijednosti i detektor signala greške sastavni su elementi regulatora. Izlazna veličina regulatora je signal upravljanja, koji raspolaže dovoljnom snagom za pokretanje izvršnog organa objekta regulacije(regulacionog ventila,elektromotornog pogona,itd.). Na osnovu veličine i znaka signala greške generator proizvodi signal upravljanja,koji djeluje na objekat regulacije u smjeru odstupanja od njegove izlazne veličine od zadane vrijednosti. {Uloga regulatora u regulacionom krugu je da na temelje odstupanja stvarne od željene vrijednost regulisane veličine daje na svom izlazu,odnosno ulazu izvršnog organa objekta regulacije takva vrijednost singala koji će izvršni organ pokretati određenom brzinom i u određenom smjeru} Karakteristične veličine Signal upravaljanja zove se regulaciona veličina, a izlazna veličina ojekta regulacije regulisana veličina.
Razlika između stvarne i zadate vrijednosti regulisane veličine naziva se regulaciono odstupanje i izražava se u procentima.
ε=
R−X ∗100 R
ε -REGULACIONO ODSTUPANJE R-zadata vrijednost X-stvarna vrijednost regulisane veličine Informacija o regulacionom odstupanju ( ε ) sadržana je u singalu greške (izlazni signal detektor greške) e(t),pa se veličina e(t) uzima kao mjera za određivanje
ε . Dozvoljeno odstupanje je maksimalno odstupajne mjerene veličine od zadate vrijednosti za koju regulator još uvijek ne reaguje. Statička karakteristika predstavlja grafički prikazanu zavisnost izlazne od ulazne veličine i to u ustaljenom stanju. Dinamička karakteristika predstavlja zavisnost izlaza od ulaza regulatora u prelaznom periodu kada regulator prelazi iz jednog u drugo stanje dok se to stanje ne ustali. Klasifikacija regulatora Regulatori se obzirom na korištenje energije djele na 2 osnovne vrste: 1.) regulatore sa izvorom pomoćne energije,koje troše pomoćnu energiju nekog izvora napajanja i primjenjuju se za složenije regulacije (regulatori sa električnom,hidrauličnom i pneumatskom energijom). 2.) Regulatori bez izvora pomoćne energije djeluju na temelju trošenja energije signala reulisanih veličina i nemaju posebnih izvora za napajanje (bimetalni regulatori,regulatori nivoa sa plovkom). Proces regulisanja može biti kontinualni i diskretni. Kontinualni regulatori KONTINUALNO REGULISANJE Konutinualni regulatori su regulatori koji proizvode kontinualne signale,koji pojačani izvode pomjeraj izvršnih uređaja sve dok postoji odstupanje regulisane veličine od njene željene vrijednosti. Obzirom na karakteristike dejstva djele se na: 1.) Proporcionalne (P), 2.) Integralne (I), 3.) Diferencijalne (D), 4.) Kombinovane (PI,PD,PID). Kod sistema sa kontinualnim regulisanjem vrši se kontinualno podešavanje regulacionog organa prema zahtjevima mjernog elementa. (Promjene se stalno prate.) Diskontinualno regulisanje Kod diskontinualnih regulisanih sistema mjerni element kontinualno snima regulisanu veličinu,ali regulisanje nije kontinualno,tj. vrši se podešavanje regulacionog organa u zavisnosti od signala mjernog elementa. Proporcionalni (P) regulatori
Kontinualni regulatori kod kojih je regulaciono djelovanje (signal upravljanja) kao funkcija vremena srazmjerno signalu greške posmatranom u vremenu nazivaju se proporcionalni regulatori ili P regulatori.
u(t )=K p × et K p -konstanta proporcionalnog djelovanja ili pojačanje Karakteristično je da djeluju trenutno i najvećom raspoloživom snagom što rezultira netačnošću i stalnim regulacionim odstupanjem. Najvažnija veličina je proporcionalno područje. To je vrijednost promjene regulisane veličine potrebne za pomak izvršnog organa iz jednog u drugi krajnji položaj. Regulator sa integralnim dejstvom (I-regulator) Kontinualni regulator kod kojih je regulaciono djelovanje (signal upravljanja) srazmjerno integralu signala greške nazivaju se regulatori sa integralnim dejstvom. To znači da je signal upravljanja srazmjeran površini koju signal greške zaklapa sa vremenskom osom od početka djelovanja pa do trenutka posmatranja.
u(t )=
1 ? e × dt T I (t)
t-vrijeme djelovanja ulatnog signala
e(t )
-signal greške u trenutku t
T I -integraciona vremenska konstanta I-regulator djeluje tako da npr. na dvostruko veći ulazni signal daje dvostruko brži porast izlaznog signala. Iz statičkih karakteristika vidimo da djeluje maksimalno tačno, a iz prelaznih karakteristika se vidi da su ovi regulatori spori i da brzina njihovog djelovanja zavisi od vrijednosti regulacionog odstupanja. Primjena: -punjenje električnih kondenzatora, -punjenje rezervoara krutim ili tekućim materijalima, -sumiranje električne energije brojilima ukupnog vremena rada itd. Regulator sa diferencijalnim dejstvom (D-regulator) Kontinualni regulatori kod kojih je regulaciono djelovanje (signal upravljanja) srazmjerno brzini promjene signala greške nazivaju se regulatori sa diferencijalnim dejstvom.
u(t )=T d
de(t) dt
T d -diferencijalna vremenska konstanta
Na svom izlazu daje signal kao objektu upravljanja,a taj signal se opire promjeni ulaznog signala. Izlazni signal će da traje onoliko koliko traje promjena vrijednosti ulaznog signala (dokle god se signal na ulazu regulatora mjenja,raste ili opada ).
Senzori Mjerna osjetila imaju zadatak da mjerenu velicinu iz nekog tehnickog procesa izraze pomocu el signala u analognom ili dig obliku Mjerenje-Dobijanje podatka o stanju odredjenog procesa.Svrha je posmatranje ,vodjenje ili eksperimentalno istrazivanje ,analiziranje procesa Mjerna osjetila seznori-Elementi koji reaguju na fizikalnu velicinu Mjerni pretvaraci-Pretvaraju posmatranu fizikalnu velicinu u drugi oblik prikladan za daljnu obradu Mjerni pretvarači (MP) MP je uređaj koji obezbjeđuje određeni odnos između izlazne i ulazne velčine(ulazna neelektrična,izlazna električna veličina). MP je vezan za proces,a u savremenim sistemima upravljanja za prikupljanje i obradu informacija koristi se računar. U prostoru između njih dešavaju se npr. elektromagnetske smetnje koje mogu da promjene informaciju iz MP,vremenski promjenljiv potencijal prema zemlji,velika rastojanja i drugo.
„blok shema mjernog sistema“ Mjerni pretvarač prima energiju od mjerene promjenljive koja djeluje ka njegovom ulazu i proizvodi izlazni signal koji se transformiše u bloku za podešavanje signala,tako da se može prenijeti posredstvom nekog pogodnog medija transmisije,obično žicom. Prijemnik signala prihvata signal i transformiše ga u formu pogodnu za korištenje na kraju prenosne linije. Rezultujuća informacija koristi se u bloku za donošenje upravljačkih odluka, za obavljanje upravljačkih funkcija proizvodeći komande koje se distribuiraju dalje izvršnim organima. U praksi se najčešće javljaju pretvarači neelektričnih u električne veličine. Prednost je u tome što se električne mjerne metode __? ____? odlikuju visokom tačnošću ,velikom osjetljivošću ,mogućnost gotovo istovremenog pojačanja mjernog efekta, mogućnost trajnog registrovanja mjerene veličine i korištenja rezultata mjerenja (za?) upravljanje procesima (izlaznog signala).
