ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος
Ο έλεγχος είναι σημαντικό μέρος της καθημερινής ζωής επειδή …. Οι περισσότερες ενέργειες που κάνουμε χρειάζονται κάποιο είδος ελέγχου. (Έλεγχος χεριών, μιας τηλεόραση, αυτοκινήτου) Όπως και οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές μπορούν να ελέγξουν μηχανές και ρομπότ με τέτοιο τρόπο, ώστε αυτά να λειτουργούν με μεγάλη ακρίβεια και ταχύτητα.
Η μέθοδος που χρησιμοποιείται ονομάζεται ανάλυση συστημάτων Ο τρόπος με τον οποίο τα πράγματα ελέγχονται μπορεί να φαίνεται κάπως πολύπλοκος, όμως ακόμη και τα πιο σύνθετα συστήματα ελέγχου μπορούν να απλοποιηθούν και να γίνουν πιο κατανοητά, αν χρησιμοποιηθεί η σωστή προσέγγισή τους. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται ονομάζεται ανάλυση συστημάτων Η ανάλυση του συστήματος στα επιμέρους συστήματα ελέγχου βοηθά στην κατανόηση της λειτουργίας τους σαν σύνολο. Εϊσοδος Ενεργοποιήση διακόπτη Ελεγχος/ Επεξεργασια Οι επαφές του διακόπτη αλλάζουν θέση Εξοδος Το φως ανάβει Δομή συστήματος 20/10/2011 10:24 (07)
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ (έλεγχος) Για την εφαρμογή της μεθόδου της ανάλυσης συστημάτων, το σύστημα χωρίζεται σε τρία βασικά μέρη δόμησης που είναι η είσοδος, η επεξεργασία (έλεγχος) και η έξοδος. ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ (έλεγχος) ΕΞΟΔΟΣ Κίνηση Αλλαγή μεγέθους Ήχος Αλλαγή στο περιβάλλον Αλλαγή ειδους σήματος Κίνηση Αλλαγή κίνησης σε άλλο είδος κίνησης Ένδειξη Κίνηση - ένα δάκτυλο που πιέζει ένα πλήκτρο Αλλαγη μεγέθους - η αύξηση της έντασης της φωνής Αλλαγή ειδους σήματος-η μεταβολή της υγρασίας στην είσοδο να μετατραπεί σε πότισμα στη έξοδο Αλλαγή κίνησης σε άλλο είδος κίνησης – κινητηρας συρομενη πορτα. Δομή συστήματος 20/10/2011 10:28 (10)
Σύστημα αυτόματου ανοίγματος μιας πόρτας γκαράζ Διέγερση εισόδου Αιτία Απόκριση Έξοδος Αποτέλεσμα Ελεγχόμενο σύστημα Το σήμα που εκπέμπει μία κατάλληλη συσκευή, που βρίσκεται στο αυτοκίνητο Η διάταξη που κινεί την πόρτα Κίνηση της πόρτας Παράδειγμα
Πρότυπο σύστημα δόμησης Απο την ανάλυση του συστήματος ενός φαναριού και της γκαραζόπορτας φαίνεται ότι: Ο τρόπος σχεδίασης ενός συστήματος που βασίζεται στην προϋπόθεση της ύπαρξης σχέσης μεταξύ αιτίας – αποτελέσματος Διέγερση εισόδου Αιτία Απόκριση Έξοδος Αποτέλεσμα Ελεγχόμενο σύστημα (Πρότυπο διάγραμμα δόμησης ενος ελεγχόμονου συστήματος) Υπάρχουν συστήματα που μπορεί να δέχονται περισσότερες από μια εισόδους ή να παράγουν περισσότερες από μια εξόδους. Το πρότυπο διάγραμμα δόμησης έχει μια ατέλεια (κάτι του λείπει): Για συγκεκριμένη είσοδο το σύστημα πρέπει θα πρέπει να απαντήση δίνοντας μία προκαθορισμένη έξοδο. Πως είμαστε σίγουροι ότι η απάντηση που δίνει το σύστημα είναι το σωστό? Τι λείπει απο το διάγραμμα? Λείπει ο ελεγκτής. Πρότυπο σύστημα δόμησης 20/10/2011 10:34 (17)
Βασικά ο ελεγκτής ελέγχει τη διεργασία του (ελεγχόμενου) συστήματος ώστε να διατηρείται η επιθυμητή έξοδος Τι είναι ο ελεγκτής? Παράδειγμα Ελεγχόμενο σύστημα = Στάθμη του Η2Ο Είσοδος Ελεγχος Έξοδος Ελεγκτής 20/10/2011 10:38 (21)
Παράδειγμα συστήματος αυτοματισμού (Θερμαινόμενο θερμοκήπιο) θερμοστάτης Επιλογέας θερμοκρασίας Συσκευή κλιματισμού Διακόπτη ενεργοποίησης της συσκευής θερμοκρασία του χώρου
Κατηγορίες συστημάτων αυτόματου ελέγχου Υπαρχουν τα εξής συστήματα: Ανοικτου βρόγχου Κλειστου βρόγχου με ανατροφοδότηση Ανοικτου βρόγχου - Αυτό σημαίνει ότι κάθε μέρος δόμησης συνδέεται απευθείας στο επόμενο, χωρίς οποιοδήποτε είδος ελέγχου. Κλειστού βρόγχου - Το σύστημα που έχει αυτή τη δυνατότητα ελέγχου όπως έχει ήδη αναφερθεί καλείται σύστημα ελέγχου με ανατροφοδότηση. Ανατροφοδότηση (feedback) Διαφορές των δύο συστημάτων? Κατηγορίες συστημάτων αυτόματου ελέγχου 20/10/2011 10:52 (34)
Παραδείγματα ανοικτου βρόγχου Απλό ηλεκτρικό πλυντήριο. Γιατί? Είσοδος – Πρόγραμμα πλήσης, Χρόνος, Θερμοκρασίας Νερου, Ταχύτητα περιστροφής. Επεξεργασίας– Εγκέφαλός (χρονόμετρο) – σε καθορισμένα χρονικα σημέια δίνει εντολές να γίνει κάτι. Έξοδος– Τα πλυμένα ρούχα. Απλή ηλεκτρική κουζίνα. Γιατί? Είσοδος –Χρόνος, Θερμοκρασίας Επεξεργασίας– Εγκέφαλός (χρονόμετρο) – σε καθορισμένα χρονικα σημέια δίνει εντολές να γίνει κάτι. Έξοδος– Το ψημένο (καμμένο) φαγητό Σύστημα ποτίσματος. Γιατί? Είσοδος –Υγρασία, Θερμοκρασία, Εμπειρία Επεξεργασίας– Εγκέφαλός (χρονόμετρο) – σε καθορισμένα χρονικα σημέια δίνει εντολές να γίνει κάτι. Έξοδος– Το ποτισμένο χωράφι. Παραδείγματα ανοικτου βρόγχου 20/10/2011 10:52 (34)
Παραδείγματα κλειστού βρόγχου Κεντρικό σύστημα θέρμανσης. ΕΙΣΟΔΟΣ Επιλογέας επιθυμητής θερμοκρασίας ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Λέβητας και αντλία θέρμανσης ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ Θερμοστάτης ΕΞΟΔΟΣ Θερμοκρασία χώρου Πιο ευφυές σύστημα κεντρικής θέρμανσης ΧΡΟΝΟΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΕΙΣΟΔΟΣ Επιλογέας επιθυμητής θερμοκρασίας ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Λέβητας και αντλία θέρμανσης ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ Θερμοστάτης ΕΞΟΔΟΣ Θερμοκρασία χώρου Θερμοκρασία Λέβητα < 800 C Παραδείγματα κλειστού βρόγχου 20/10/2011 10:52 (34)
Παραδείγματα κλειστού βρόγχου Cruise Control ΕΙΣΟΔΟΣ Επιλογέας επιθυμητής ταχύτητας ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Στροφές Μηχανής ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ Ταχυμετρο ΕΞΟΔΟΣ Επαναφορά ταχύτητας Παραδείγματα κλειστού βρόγχου 27/9/2009 13:02 (00)
Παραδείγματα κλειστού βρόγχου Μύγες Παραδείγματα κλειστού βρόγχου 27/9/2009 13:02 (00)
Ποιος σύστημα ελέγχου θα προτιμούσατε από τα δύο? Σύμπέρασματα 27/9/2009 13:02 (00)
Σχεδιάστε το βασικό διάγραμμα και το λεπτομερές διάγραμμα δόμησης. Να μελετήσετε, αναλύστε και σχεδιάζουν τη λειτουργία ενός συστήµατος που γνωρίζετε π.χ. θέρµανση, ηλεκτρικό σίδερο, πλυντήριο, αναλκυστήρας, πληντύριο αυτικηνήτων, κλιματισμός, πιεστικό σύστημα νερού, κλιακός θερμοσίφωνας. Χρειάζεται να εγκατασταθεί ένα ηλεκτρονικό σύστημα το οποίο θα γεμίζει μπουκάλια με πόσιμο νερο όταν αυτά μεταφέρονται ένα ένα πάνω σε μια γραμμή παραγωγής. Σχεδιάστε το βασικό διάγραμμα και το λεπτομερές διάγραμμα δόμησης. 27/9/2009 13:02 (00)