Systèmes de contrôle automatique fermés

Les systèmes de contrôle automatique fermés (ACS) diffèrent des circuits ouverts par l'équipement utilisé et par l'intégralité de l'automatisation. Avec l'ACS ouvert, l'unité principale (y compris l'équipement de contrôle) ne reçoit pas d'informations sur le mode de fonctionnement réel de l'installation électrique (moteur d'entraînement, machine en marche).

Dans un ASUB fermé, les informations sont transmises aux éléments de contrôle, qui s'accompagnent de la soumission des signaux de commande appropriés. Le circuit qui transmet ces informations ferme la boucle de contrôle, formant un ACS fermé ou un ACS de rétroaction.

La différence entre ACS fermé et ouvert peut être expliquée avec l'exemple du contrôle de la vitesse d'un moteur électrique dans un système générateur-moteur (G-D). Avec l'ACS ouvert (Fig. 1, a), la vitesse de consigne du moteur électrique est réglée manuellement par le potentiomètre P. Le réglage de la vitesse est effectué visuellement par un tachymètre, qui est alimenté par la génératrice tachymétrique TG. Tout écart de vitesse par rapport à la consigne est éliminé par l'opérateur en agissant sur le curseur du potentiomètre.

Dans un ACS fermé (Fig.1, b) l'armature du générateur tachymétrique TG est incluse dans le circuit d'excitation du générateur OVG, créant un système fermé ou de rétroaction (dans ce cas avec rétroaction de vitesse).

Riz. 1. Circuit de commande du moteur électrique dans le système G -M : a — ACS ouvert, b — ACS fermé

Le courant généré par la génératrice tachymétrique (Aztg) dans un circuit fermé dirigé vers le courant du potentiomètre (Azn) et le courant résultant agit dans le circuit égal à la différence géométrique de ces courants. À l'aide du curseur du potentiomètre, l'opérateur définit la valeur du courant résultant dans la bobine d'excitation de l'OVG, à laquelle la vitesse correspondante du moteur électrique est fournie. C'est là que s'arrête le rôle de l'opérateur. À l'avenir, le système maintiendra automatiquement le mode de fonctionnement défini de l'entraînement électrique avec une certaine précision.

Supposons qu'à la suite du pic de charge, la vitesse du moteur électrique ait diminué par rapport à celle spécifiée. La diminution de vitesse s'accompagne d'une diminution correspondante de la vitesse de la génératrice tachymétrique et de la tension à ses bornes. Ceci, à son tour, entraînera une diminution du courant Aztg dans le circuit de rétroaction, et dans une certaine position du curseur du potentiomètre - une augmentation du courant résultant dans l'enroulement d'excitation du générateur. La tension du générateur et la vitesse du moteur augmenteront en conséquence.

Le processus d'augmentation de la vitesse et de la tension se poursuivra jusqu'à ce que le courant dans la boucle de rétroaction atteigne la valeur définie et que la vitesse du moteur atteigne la valeur définie.

Dans l'analyse des systèmes de contrôle automatique, diagrammes de fonctions… En figue.Schéma fonctionnel 2 transmissions de l'ACS, qui comprend les éléments suivants :

1 - dispositif principal qui définit le mode de fonctionnement, donne une commande, une impulsion ou un signal de démarrage,

2 — élément de comparaison. Il comprend le signal X1 du maître, le signal X0, qui détermine la vitesse ou le niveau de la valeur contrôlée. En tenant compte du signal du neuvième élément de rétroaction principal, l'élément 2 compare les signaux reçus et envoie le signal corrigé en plus X2,

3 - l'élément transformateur, le signal op le transforme en une autre forme, plus pratique pour une transmission ultérieure. Par exemple, le signal X2 est fourni sous forme de pression hydraulique (pneumatique, mécanique), l'élément 3 le transforme en courant électrique. Comme ce type de transformation peut nécessiter de l'énergie supplémentaire, alors l'élément 3 est connecté à une source d'énergie PE,

4 - élément d'addition, il reçoit deux signaux : X3 et X8 de l'élément de correction (élément de mémoire) 8. Ces signaux sont additionnés par l'élément 4 et envoyés à l'élément suivant,

5 — élément amplificateur, le signal d'entrée X1 peut être faible et doit être amplifié pour une transmission ultérieure. Cela se fait par l'élément 5 qui est connecté à la source d'alimentation PE,

6 - élément exécutif, exécute le signal reçu (moteur électrique, relais électromagnétique, servomoteur),

7 - objet réglable ou machine de travail.

Riz. 2. Schéma fonctionnel de l'ACS

Chaque élément d'automatisme est un convertisseur d'énergie, à l'entrée duquel la valeur X' est appliquée, et la valeur X est retirée de la sortie. « Pour chaque élément à l'état stationnaire, il existe une certaine dépendance X » (X'), appelée caractéristique statique.

Un automatisme fermé se caractérise par la présence d'un retour ; il comporte au moins une boucle de rétroaction reliant la sortie du système à son entrée. De plus, il peut y avoir ce que l'on appelle une rétroaction interne, reliant la sortie et l'entrée des éléments ACS individuels.

Les commentaires sont divisés en durs et flexibles. Les contraintes dures fonctionnent à la fois dans les modes de fonctionnement transitoire et stationnaire du système, flexibles - uniquement dans les modes transitoires. Faites la différence entre les commentaires positifs et négatifs. Au fur et à mesure que la valeur régulée augmente, la connexion positive l'augmente encore plus et la connexion négative, au contraire, diminue. Les rétroactions peuvent transmettre des signaux proportionnels à l'angle de rotation, à la vitesse, à la tension, au courant, etc. et sont appelés retours d'angle, de vitesse, de tension, de courant en conséquence. Pour plus de détails voir ici : Éléments de systèmes d'automatisation

Selon le principe de fonctionnement, ACS peut être divisé en trois groupes :

• fonctionnement continu dans lequel la relation entre les valeurs contrôlées et définies n'est pas rompue,

• action impulsionnelle, dans laquelle la connexion entre les valeurs contrôlées et les valeurs définies a lieu à intervalles réguliers,

• action de relais où la communication ne se produit que lorsqu'une valeur atteint une certaine valeur.

Selon la loi selon laquelle une valeur donnée évolue dans le temps, l'ACS peut également être divisé en trois groupes :

• les systèmes à consigne constante ou basse dans lesquels la valeur contrôlée automatiquement est maintenue constante. Ce sont des systèmes de stabilisation, qui sont essentiellement des systèmes de contrôle automatique (ACS),

• systèmes dans lesquels la valeur cible est modifiée selon un programme spécifique et prédéterminé. C'est un logiciel de gestion,

• systèmes dans lesquels une valeur donnée peut varier largement et selon une loi arbitraire, c'est-à-dire systèmes de suivi.