反饋控制廣泛應用于現代自動化系統

  原則和理論的自動化

  上面描述的發展提供了自動化的三個基本構建塊:(1)力量的一種源泉來執行一些操作,(2)反饋控制,和(3)機編程。 幾乎無一例外的是,一個自動化的系統將展示所有這些元素。

  電源

  自動化系統是為了完成一些有用的行動,這行動需要力量。 有許多可用的能源,但最常用的在今天的自動化系統是電力。電力是最通用的,因為它很容易從其他來源(例如,生成化石燃料、水電、太陽能、核能),它可以方便地轉換成其他類型的權力(如機械、液壓和氣動)執行有用的工作。 另外,電能可以存儲在高性能、長壽命電池。

  自動執行的操作系統通常的兩種類型:(1)處理和(2)轉讓和定位。 在第一種情況下,能量是應用于某些實體上完成一些處理操作。 塑造的過程可能涉及金屬、塑料的成型,電信號的轉換在通信系統中,或在計算機的數據處理信息系統。 所有這些行動需要使用能源轉換的實體(例如,金屬、塑料、電子信號,或數據)從一個狀態到另一個狀態或條件更有價值。 第二種類型的action-transfer和自動定位是最容易看到制造業在產品設計的系統執行工作。 在這些情況下,產品通常必須(轉移)從一個位置移動到另一個在一系列的處理步驟。 在每個處理位置,精確定位的產品通常是必需的。 自動化通信與信息系統、傳輸和定位是指運動的數據(或電子信號)在各種處理單元和交付信息輸出終端(打印機、視頻顯示單元等)解釋和使用的人類。

  反饋控制

  反饋控制廣泛應用于現代自動化系統。 反饋控制系統包括五個基本組成部分:(1)輸入,(2)過程控制,輸出(3),(4)傳感元素,和(5)控制器和驅動設備。 這五個組件圖1。 這個詞閉環反饋控制常被用來描述這類系統。

  的輸入系統是參考價值,或設定值,系統輸出。 這是所需的操作價值的輸出。 使用前面的例子加熱系統作為一個例子,輸入所需的溫度設置一個房間。 過程控制是加熱器(如爐)。 在其他的反饋系統,可能是一個過程制造業操作,上的火箭引擎航天飛機在巡航控制系統,汽車引擎,或任何權力的各種各樣的其他進程。 過程的輸出變量,輸入被測量和比較; 在上面的例子中,它是室溫。

  的傳感元素反饋回路中使用的測量裝置監控輸出變量的值。 在供暖系統的例子中,這個函數通常是使用雙金屬片來完成。 這個設備包含兩個金屬條加入沿其長度。 兩種金屬具有不同熱膨脹系數; 因此,提高帶鋼的溫度時,它展示了溫度的變化成正比。 因此,雙金屬片的溫度測量。 有許多不同種類的傳感器用于反饋控制系統的自動化。

  的目的控制器和驅動設備在反饋系統是比較測量與參考輸入值和輸出值來減少它們之間的差異。 一般來說,系統的控制器和執行機構的變化過程的機制是影響輸出變量來實現的。 這些機制通常是專門為系統,包括設備(如電機、閥門、電磁開關、活塞缸、齒輪、螺絲,滑輪系統,鏈傳動和其他機電組件。 開關連接的雙金屬片恒溫器是控制器和驅動裝置的加熱系統。 當輸出(室溫)低于設置點,加熱器的開關打開。 當溫度超過設定值時,熱量是關閉的。