On Off Control Controller: Co to je? (Princip fungování)

Co je kontrolér typu on-off?

Někdy má řídící prvek pouze dvě polohy – buď je úplně zavřený nebo úplně otevřený. Tento řídící prvek nefunguje v žádné mezipozici, tedy ani částečně otevřený, ani částečně zavřený. Řídicí systém pro řízení takových prvků se nazývá teorie řízení typu on-off. V tomto řídicím systému, když se proměnná procesu změní a překročí určitou předvolenou hranici, výstupní hodnota systému se náhle plně otevře a poskytuje 100 % výstup.

Obecně v řídicím systému typu on-off způsobuje výstup změnu v proměnné procesu. Proto díky vlivu výstupu začíná proměnná procesu opět měnit, ale v opačném směru.

Během této změny, když proměnná procesu překročí určitou předem stanovenou hranici, výstupní hodnota systému se okamžitě zavře a výstup se náhle sníží na 0%.

Jelikož není žádný výstup, proměnná procesu opět začne měnit ve svém normálním směru. Když překročí předvolenou hranici, výstupní ventil systému se znovu plně otevře a poskytuje 100% výstup. Tento cyklus zavírání a otevírání výstupního ventila pokračuje, dokud je řídicí systém typu on-off v provozu.

Velmi běžným příkladem teorie řízení typu on-off je schéma řízení chladiče transformátoru. Když transformátor běží s takovým zatížením, teplota elektrického transformátoru stoupne nad předvolenou hodnotu, při které se chladicí větráky rozběhnou s plnou kapacitou.

Když běží chladicí větráky, nucený vzduch (výstup chladiče) snižuje teplotu transformátoru. Když teplota (proměnná procesu) klesne pod předvolenou hodnotu, spínač chladicích větráků odskočí a větráky přestanou dodávat nucený vzduch transformátoru.

Po té, co již není žádný chladicí efekt větráků, teplota transformátoru opět začne stoupat kvůli zatížení. Opět, když během stoupání teplota překročí předvolenou hodnotu, větráky se opět rozběhnou, aby ochladily transformátor.

Teoreticky předpokládáme, že v řídícím vybavení není žádný zpoždění. To znamená, že není žádná doba pro zapnutí a vypnutí řídícího vybavení. S touto předpokladem, když nakreslíme sérii operací ideálního řídicího systému typu on-off, dostaneme graf níže uvedený.

Ale v praktickém řízení typu on-off je vždy nenulové časové zpoždění pro zavírání a otevírání prvků řídícího systému.

Toto časové zpoždění se nazývá mrtvá doba. Z důvodu tohoto časového zpoždění se skutečná odezva liší od ukázané ideální odezvy.

Zkusme nakreslit skutečnou odezvu systému typu on-off.

Řekněme, že v čase T O začne teplota transformátoru stoupat. Měřicí přístroj teploty neodpoví okamžitě, protože potřebuje určité časové zpoždění pro ohřátí a rozšíření rtuti v teplotním čidlo, řekněme od okamžiku T1 začne ukazatel teplotního indikátoru stoupat.

Tento vzestup má exponenciální povahu. Řekněme, že v bodě A, řídící systém začne aktivovat pro zapnutí chladicích větráků, a nakonec po období T2 větráky začnou dodávat nucený vzduch s plnou kapacitou. Poté teplota transformátoru začne klesat exponenciálně.

V bodě B, řídící systém začne aktivovat pro vypnutí chladicích větráků, a nakonec po období T3 větráky přestanou dodávat nucený vzduch. Poté teplota transformátoru opět začne stoupat stejně exponenciálně.

Poznámka: Při této operaci jsme předpokládali, že zatížení elektrického transformátoru, okolní teplota a všechny ostatní podmínky okolí jsou pevné a konstantní.

Prohlášení: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro jejich odstranění.