Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_AUT-2.N-06-DRUHY AUTOMATICKEHO RIZENI Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Jiří Zinek Automatizace Nástavbové studium 2. ročník Datum tvorby 21. srpna 2012 Anotace Druhy automatického řízení analogové řízení, binární řízení, číslicové řízení. Popisy jednotlivých typů as způsobů řízení typu signálů. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora
Druhy řízení Jednotlivé druhy řízení je možno charakterizovat a dělit podle těchto základních parametrů: druhy řízení podle typu přenosu informací druhy řízení podle způsobu zpracování logických vstupních informací druhy řízení podle způsobu realizace řídícího programu
Druhy řízení podle typu přenosu informací obr.1
Druhy řízení podle typu přenosu informací Podle typu vstupních i výstupních hodnot veličin rozeznáváme analogové, binární a číslicové (digitální ) řízení. Druhu řízení odpovídá i druh signálu a způsob jeho zpracování. Analogové řízení: Analogové řízení zpracovává analogové signály, např. signály z analogových snímačů polohy, teploty, tlaku, otáček, výšky hladiny atd.
Typy analogových signálů obr.2
Typy analogových signálů Amplitudová modulace Při amplitudové modulaci je analogový signál určen velikostí elektrického napětí nebo proudu signálu. Pulzní šířková modulace Analogový signál je určen poměrem šířky pulsu k opakovací časové periodě. Střední hodnota signálu je při pulzní šířkové modulaci úměrná střídě (poměr šířky impulzu k opakovací časové periodě).
Typy analogových signálů Fázová modulace Při fázové modulaci je analogový signál určen fázovým posuvem jednotlivých obdélníkových nebo sinusových vzhledem k periodickému signálu. Fázově modulovaný signál je určen např. k řízení momentu spínání výkonových prvků (tyristorů) pomocí zapalovacích impulsů.
Typy analogových signálů Kmitočtová (frekvenční) modulace Při kmitočtové modulaci je rozdíl v řídícím signálu reprezentován kmitočtem nosné vlny, tak mohou být např. řízeny otáčky synchronních nebo krokových elektromotorů. Analogové signály mohou být tedy vyjádřeny amplitudou střídavého signálu, šířkou pulzů, fázovým posuvem nebo kmitočtem nosného periodického signálu nebo amplitudou stejnosměrného signálu.
Binární řízení (logické řízení) Při binárním řízení jsou řídící signály binární (dvouhodnotové, 0 a 1, sepnuto a rozepnuto). Ke zpracování binárních signálů se využívají logické obvody. Většina řídících systémů je binárního typu. Binární řízení může být provedeno kontaktním nebo bezkontaktním spínáním. Pro kontaktní spínání se používají mechanické spínače (stykače, relé), pro bezkontaktní spínání se používají polovodičové snímače.
Číslicové (digitální řízení) Při číslicovém řízení jsou řídící signály přenášeny v číslicové podobě a jednotlivá čísla jsou určena pomocí některého binárního kódu. Číslicové řízení zpracovává převážně číslicové údaje zadávané řídícím programem logického automatu a nebo údaje zadávané ručně např. pomocí čítače.
Číslicové řízení Příklad číslicového řízení s čárovým měřítkem obr.3
Číslicové řízení Příklad číslicového řízení s čárovým měřítkem. Pomocí číslicového řízení je možno např. řešit posun upínacího stolu nebo suportu obráběcího stroje o zadanou vzdálenost. Ke změně polohy je zadána hodnota posunu a zapsána do čítače jako číslo představující přírůstek hodnoty souřadnice v určitém směru (inkrement hodnoty). Po rozběhu posunu je hodnota v čítači umenšována (dekrementována) pulzy z odměřovacího systému. Při vynulování čítače je posun zastaven.
Příklad číslicového řízení s čárovým měřítkem. Směr pohybu posunu je určen znaménkem polarity napětí. Vzhledem k setrvačným hodnotám posunu stroje i materiálu nelze často zastavit posun v plné rychlosti a tak by mohlo docházet k přejetí určené koncové polohy posunu, proto je posun v určité vzdálenosti před koncovou polohou zpomalován na menší rychlost. Místo inkrementálního odměřování posunu je možno použít krokového motorku, který se každým pulzem potočí o určitý úhel, kterému odpovídá určitý krok posunu.
Použitá literatura: HABERLE, H., B. GRIMM, G. HABERLE, W. PHILIPP, W. SHLEER, B. SCHLIEMANN, D. SCHNELL a D. SCHMID. Průmyslová elektrotechnika a informační technologie. Vydání první. Praha: Europa- Sobotáles, 2003. Technické vědy: TS 05, DT 621.3. ISBN 80-86706-04-4. TKOTZ, K., P. BASTIEN, H. BUMILLER, M. BURGMAIER, W. EICHLER, F. HUBER, N. JAUFMANN, J. MANDERLE, O. SPIELVOGEL, U. WINTER a K. ZIEGLER. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vydání. Praha: Europa-Sobotáles, 2010. technické vědy: TS 05, DT 621.3/075.3. ISBN 80-86706-13-3. včetně obr.1-3