سیستم کنترل مجموعه ای از وسایل مکانیکی یا الکترونیکی است که سایر دستگاه ها یا سیستم ها را از طریق حلقه های کنترلی تنظیم می کند. به طور معمول، سیستم های کنترل کامپیوتری هستند.
سیستم های کنترل بخش مرکزی تولید و توزیع در بسیاری از صنایع هستند. فناوری اتوماسیون نقش زیادی در این سیستم ها دارد. انواع حلقه های کنترلی که این فرآیندها را تنظیم می کنند شامل سیستم های کنترل صنعتی مانند کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها، سیستم ها و سیستم های کنترل توزیع شده می باشد.
سیستم های کنترل کجا ها استفاده می شوند؟
سیستم های کنترل برای افزایش تولید، کارایی و ایمنی در بسیاری از صنایع استفاده می شود:
- کشاورزی
- کارخانه های شیمیایی
- کارخانه های خمیر و کاغذ
- کنترل کیفیت صنعتی و تولیدی
- کنترل بویلر و عملیات نیروگاه
- کنترل محیطی
- تصفیه خانه های آب و فاضلاب
- غذا و فرآوری مواد غذایی
- فلز و معادن
- تولید دارو
- تصفیه شکر
لیست موارد استفاده طولانی خواهد بود در نظر داشته باشید که هر صنعتی که در آن فرآیند تولید تعریف شده باشد ناگزیر به استفاده از سیستم های کنترلی خواهد بود
موارد زیر نمونه های خاصی از موارد استفاده از سیستم های کنترل در فرآیندهای صنعتی است:
- کنترل بویلر در سیستم های گرمایشی و نیروگاهی.
- نظارت بر خط لوله.
- سیستم های توزیع آب.
- سیستم های تصفیه فاضلاب.
- سیستم های توزیع برق.
انواع اصلی سیستم های کنترل کدامند؟
دو نوع سیستم کنترلی وجود دارد که معمولا استفاده می شود: سیستم های حلقه باز و حلقه بسته.
حلقه باز
این سیستم های کنترلی با نیروی انسانی کار می کنند. عمل کنترل مستقل از خروجی است(از خروجی به صورت خودکار فیدبک نمی گیرد). در مصارف خانگی، ماشین لباسشویی نمونه ای از یک سیستم حلقه باز است، زیرا شخصی باید از میان تنظیماتی که در حال اجراست انتخاب کند. یک سیستم چراغ راهنمایی مبتنی بر زمان یک نمونه صنعتی از یک سیستم کنترل حلقه باز است که در آن مهندسان ترافیک باید زمان بندی توقف، رفتن و چراغ های احتیاط را تعیین کنند.
این سیستم ها را می توان به طور فعال مدیریت کرد یا تنظیم کرد که به طور مستقل کار کنند. آنها از سیگنال های بازخورد سیستم برای ارائه کنترل خودکار و حفظ تنظیمات خاص یا وضعیت مطلوب بدون دخالت انسان استفاده می کنند. برخی از حلقه های کنترل را می توان بین حالت بسته و باز تغییر داد. هنگامی که باز است، یک حلقه قابل تعویض به صورت دستی کنترل می شود. در صورت بسته شدن، می توان آن را به طور کامل خودکار کرد.
ترموستات نمونه ای از یک سیستم حلقه بسته است. این سیستم گرمایش را که بر اساس سیگنال هایی که از سنسورهایی که دمای هوا را نظارت می کنند دریافت می کند، روشن و خاموش می کند.
در حالت صنعتی در سیستم های حلقه بسته ما همواره در حال گرفتن خروجی از Actuator هستیم تا اگر اختلافی با مقدار مطلوب ما داشت با انجام یکسری عملیات از جمله ضریب دادن (1/k)به مقدار اولیه و سپس گرفتن انتگرال و بعد مشتق و جمع این مقادیر مطابق با عکس پایین طی مدت زمان کوتاه بدنبال این باشیم که به مقدار مطلوب (Set point) نزدیک بشیم
سیستم کنترل از چه چیزی تشکیل شده است؟
حلقه‌های کنترلی که سیستم کلی را تشکیل می‌دهند معمولاً شامل یک سنسور، یک کنترل‌کننده و یک عنصر کنترل نهایی است. سنسور متغیر فرآیند یا اندازه گیری کنترل فرآیند مربوطه را می خواند. کنترل کننده سیگنال را از سنسور دریافت می کند و آن را به ابزار دقیق، واحدهای ترمینال راه دور و عناصر کنترل نهایی ارسال می کند. در آنجا، متغیر فرآیند تنظیم می شود تا در نقطه تنظیم انتخاب شده ثابت بماند.
سایر اجزای ماژول های حلقه کنترل شامل کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی، کنترل کننده های اتوماسیون قابل برنامه ریزی، واحدهای ترمینال از راه دور، سرورهای کنترل و دستگاه های الکترونیکی هوشمند هستند.
مزایا و معایب سیستم های کنترل چیست؟
سیستم های کنترل حلقه بسته به طور گسترده در بسیاری از برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرند. آنها داده های خروجی قابل اعتماد و در دسترس را ارائه می دهند و در عین حال در برابر اختلالات خارجی نیز مقاومت می کنند.
با این حال، سیستم های کنترل پیچیده هستند و برای عملیات بهینه و دستیابی به خروجی مطلوب، نیازمند آموزش و مستندات و طراحی مناسب با حوزه فعالیت و متغیر های متعددی است که در این طراحی نقش دارند. عملکرد نادرست حسگرهای راه دور می تواند داده های نادرستی را در مورد عملکرد سیستم ارائه دهد که احتمالاً منجر به تغییرات غیر ضروری سیستم می شود. پیچیدگی آنها همچنین به این معنی است که آنها لزوماً آماده استفاده خارج از جعبه نیستند و ممکن است قبل از استفاده نیاز به برنامه نویسی و سایر فعالیت های پیش از راه اندازی داشته باشند.
1 دیدگاه در “آشنایی با سیستم های کنترلی”
سلام، این یک دیدگاه است.
برای شروع مدیریت، ویرایش و پاک کردن دیدگاه‌ها، لطفا بخش دیدگاه‌ها در پیشخوان را ببینید.
تصاویر نویسندگان دیدگاه از Gravatar گرفته می‌شود.