પોઝિશન કંટ્રોલર્સ અને બે-પોઝિશન કંટ્રોલ

કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટ્સમાં કે જેમાં સ્વ-સ્તરીકરણ નથી, કોઈપણ વિક્ષેપ અસરને સ્વચાલિત નિયંત્રકની મદદ વિના સ્થાનીકૃત કરી શકાતી નથી અને સંતુલન સ્થિતિ પ્રાપ્ત થશે નહીં.

સ્વચાલિત નિયમનકારનું સંચાલન નિયંત્રિત પરિમાણના વિચલનો અને નિયમનકારી સંસ્થાના નિયમનકારી પ્રભાવ વચ્ચેના સંબંધના પ્રકાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે તેની હિલચાલના પરિણામે થાય છે. આ અવલંબનને નિયંત્રકની ગતિશીલ લાક્ષણિકતા અથવા નિયંત્રકનો નિયમનકારી કાયદો કહેવામાં આવે છે... આ અવલંબનના પ્રકાર અનુસાર, નિયમનકારોને સ્થિતિકીય, સ્થિર અથવા પ્રમાણસર, અસ્થિર અને આઇસોડ્રોમિકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

પોઝિશનરમાં રેગ્યુલેટરમાં બે અથવા વધુ નિશ્ચિત સ્થિતિઓ હોઈ શકે છે, જેમાંથી દરેક નિયંત્રિત પરિમાણના ચોક્કસ મૂલ્યોને અનુરૂપ હોય છે.

હોદ્દાની સંખ્યા અનુસાર, નિયમનકારો બે-સ્થિતિ, ત્રણ-સ્થિતિ અને મલ્ટી-પોઝિશન હોઈ શકે છે.

વ્યવહારમાં, સૌથી મોટી એપ્લિકેશન બે-પોઝિશન રેગ્યુલેટર જોવા મળે છે... તેમની વધુ વિગતવાર ચર્ચા થવી જોઈએ.

બે-પોઝિશન રેગ્યુલેટરમાં, જ્યારે નિયંત્રિત પરિમાણ સેટ મૂલ્ય (નિયમનકારની અસંવેદનશીલતા કરતાં વધુ રકમ દ્વારા) માંથી વિચલિત થાય છે, ત્યારે નિયમનકારી સંસ્થા નિયમનકારી પદાર્થના મહત્તમ અથવા ન્યૂનતમ સંભવિત પ્રવાહને અનુરૂપ આત્યંતિક સ્થાનોમાંથી એક ધરાવે છે. . ચોક્કસ કિસ્સામાં, લઘુત્તમ મૂલ્ય શૂન્ય પ્રવાહ હોઈ શકે છે.

ઑન-ઑફ રેગ્યુલેશન સાથે નિયમનકારી સંસ્થાની એક છેડાની સ્થિતિથી બીજી તરફની હિલચાલ સામાન્ય રીતે ઊંચી ઝડપે હાથ ધરવામાં આવે છે - સૈદ્ધાંતિક રીતે શૂન્યની બરાબર સમયની ત્વરિતમાં તાત્કાલિક.

નિયંત્રિત પરિમાણના આપેલ મૂલ્ય માટે ઇનફ્લો અને આઉટફ્લો વચ્ચેની સમાનતા જોવા મળતી નથી. આ ફક્ત મહત્તમ અથવા ન્યૂનતમ લોડ પર જ થઈ શકે છે. તેથી, બે-સ્થિતિ નિયંત્રણમાં, સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે બિન-સંતુલન સ્થિતિમાં હોય છે. પરિણામે, નિયંત્રિત પરિમાણ સેટ મૂલ્યમાંથી બંને દિશામાં સતત ઓસીલેટ થાય છે.

વિલંબની ગેરહાજરીમાં આ ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર, કારણ કે તે ધારવું સરળ છે, તે નિયમનકારની ચોક્કસ અસંવેદનશીલતા હશે... નિયંત્રિત પરિમાણના સંભવિત ઓસિલેશનનો ઝોન રેગ્યુલેટરના ડેડ ઝોન પર આધાર રાખે છે અને તે ધારીને નક્કી કરવામાં આવે છે કે ત્યાં વિલંબ નથી.

નિયંત્રકનો ડેડબેન્ડ એ નિયંત્રકની આગળ અને વિપરીત દિશામાં ગતિ શરૂ કરવા માટે જરૂરી નિયંત્રિત પરિમાણના ફેરફારની શ્રેણી છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, જો ઓરડાના તાપમાને નિયમનકાર, જે 20 ° સે જાળવવા માટે સુયોજિત છે, જ્યારે હીટરને ગરમ પાણી સપ્લાય કરતી વખતે રેગ્યુલેટર બંધ કરવાનું શરૂ કરે છે, જ્યારે આંતરિક હવાનું તાપમાન 21 ° સુધી વધે છે, અને તેને 19 ° તાપમાને ખોલે છે. , તો આ રેગ્યુલેટરનો ડેડ ઝોન 2 ° જેટલો છે.

ઑન-ઑફ સાથે સેટ પરિમાણો જાળવવાની ચોકસાઈ પ્રમાણમાં ઊંચી છે.

જો નિયંત્રણની ચોકસાઈ પૂરતી ઊંચી હોય, તો એવું લાગે છે કે ઑન-ઑફ નિયંત્રકોનો ઉપયોગ તમામ સુવિધાઓમાં થઈ શકે છે. ઑન-ઑફ કંટ્રોલની પ્રયોજ્યતા મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં પ્રાપ્ત નિયંત્રણ ચોકસાઈ દ્વારા નહીં, પરંતુ સ્વીકાર્ય સ્વિચિંગ આવર્તન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે વારંવાર સ્વિચિંગ રેગ્યુલેટરના ભાગો (ઘણી વાર સંપર્કો) ના ઝડપી વસ્ત્રો તરફ દોરી જાય છે અને તેથી, તેની કામગીરીની વિશ્વસનીયતામાં ઘટાડો થાય છે.

વિલંબની હાજરી નિયમન પ્રક્રિયાને વધુ ખરાબ કરે છે, કારણ કે તે પરિમાણની વધઘટના કંપનવિસ્તારમાં વધારો કરે છે, પરંતુ બીજી બાજુ, વિલંબ સ્વિચિંગ આવર્તન ઘટાડે છે અને આમ ચાલુ-બંધ નિયમનના અવકાશને વિસ્તૃત કરે છે.

સૂકવવાના પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં ઇલેક્ટ્રિક દ્વિ-સ્થિતિ તાપમાન નિયંત્રકની યોજનાકીય રેખાકૃતિ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 1.

ચોખા. 1. ડ્રાયિંગ કેબિનેટમાં ઇલેક્ટ્રિક દ્વિ-સ્થિતિ થર્મોસ્ટેટનું યોજનાકીય આકૃતિ: 1 — બાયમેટાલિક સેન્સર; 2 - હીટિંગ ઇલેક્ટ્રિક એલિમેન્ટ

આ રેગ્યુલેટરમાં સેન્સર 1 અને ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ એલિમેન્ટ 2 હોય છે. સેન્સરમાં બે હોય છે બાયમેટાલિક સંપર્ક પ્લેટો, જે તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ, એકબીજાની નજીક જઈને, બંધ કરી શકે છે અથવા, તેનાથી વિપરીત, ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ ખોલી શકે છે.

સામાન્ય રીતે, સૂકવણી કેબિનેટમાં 105 ° સે તાપમાન જાળવવામાં આવે છે. પછી, જ્યારે સેટ તાપમાન પહોંચી જાય, ત્યારે સંપર્કો બંધ કરવા જોઈએ અને હીટિંગ એલિમેન્ટના ભાગને હેરફેર કરવામાં આવે છે.હીટરના દાવપેચ પછી Qpr નું જરૂરી મૂલ્ય એવી રીતે પસંદ કરી શકાય છે કે તે સૂકવવાના પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી Qst થી ગરમીના નુકસાનને સંપૂર્ણપણે વળતર આપે છે.

પરંતુ તે એવી રીતે પણ ગોઠવી શકાય છે કે જ્યારે સેટ તાપમાન પહોંચી જાય, ત્યારે હીટર સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જાય. પ્રથમ વેરિઅન્ટમાં, તે Qpr = Qst પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે, પછી નિયમનકાર સ્વિચ કરશે નહીં.

અંજીરમાં. 2 બે-સ્થિતિ નિયંત્રણ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે. આ આંકડો ઑબ્જેક્ટ લોડ Qpr અથવા Qst માં એક જ અચાનક ફેરફાર પછી સમય જતાં નિયંત્રિત પરિમાણમાં ફેરફારો દર્શાવે છે. સમયાંતરે રેગ્યુલેટીંગ બોડીની હિલચાલ પણ અહીં બતાવવામાં આવી છે.

ચોખા. 2. બે-સ્થિતિ નિયંત્રણ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ

એ નોંધવું જોઈએ કે બે-પોઝિશન રેગ્યુલેશનમાં, લોડમાં ફેરફારથી નિયંત્રિત મૂલ્યના સરેરાશ મૂલ્યમાં ફેરફાર થાય છે, એટલે કે. ચોક્કસ અનિયમિતતાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. નિયંત્રિત પરિમાણના સરેરાશ મૂલ્યમાંથી વિચલન સૂત્ર દ્વારા ગણતરી કરી શકાય છે

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

જ્યાં ΔPcm — સરેરાશ સેટ મૂલ્યમાંથી નિયંત્રિત પરિમાણનું મહત્તમ વિસ્થાપન; ΔTzap - ટ્રાન્સફર વિલંબ સમય; W એ ઑબ્જેક્ટની ક્ષમતા પરિબળ છે.

સામાન્ય કિસ્સાઓમાં, Qpr = Qct અને ΔTzap — મૂલ્ય નજીવું છે. તેથી, વિસ્થાપન ખૂબ નોંધપાત્ર હોઈ શકતું નથી અને તે નિયમનકારના ડેડ ઝોન કરતાં વધી શકતું નથી.

ચાલુ અને બંધ નિયંત્રકોના ઉપયોગના ક્ષેત્રો

દ્વિ-સ્થિતિ નિયંત્રકનો ઉપયોગ એવી સ્થિતિમાં થઈ શકે છે કે નિયંત્રિત ઑબ્જેક્ટના સ્વ-સ્તરીકરણની ડિગ્રી એકતાની નજીક છે અને ખલેલ માટે ઑબ્જેક્ટની સંવેદનશીલતા 0.0005 1/s કરતાં વધી નથી, જો તમને દબાણ કરવા માટે અન્ય કોઈ કારણો ન હોય. આ નિયંત્રકને છોડી દેવા માટે. આ કારણોમાં શામેલ છે:

1. વારંવાર, 4 — 5 મિનિટથી ઓછા, રેગ્યુલેટરને ચાલુ અને બંધ કરવું, જે સામાન્ય રીતે ઓછી ક્ષમતાના પરિબળો ધરાવતી સાઇટ્સમાં અને સાઇટ લોડમાં વારંવાર ફેરફાર સાથે કરવામાં આવે છે.

તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે અનુમતિપાત્ર સ્વિચિંગ આવર્તન આ સ્તરે નિયમનકારોની તકનીકી અભિજાત્યપણુ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ આંકડા ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમની પ્રેક્ટિસ દ્વારા સ્થાપિત થાય છે. કદાચ ભવિષ્યમાં તેઓને શુદ્ધ કરી શકાય છે, મુખ્યત્વે નીચેની તરફ. વધુમાં, તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે નિયમનકારી તત્વોમાંના એકની ન્યૂનતમ પ્રમાણિત સંખ્યાની કામગીરી (ચક્ર) જાણીને, નિયમનકારની આવશ્યક જીવનશૈલી સેટ કરીને અનુમતિપાત્ર સ્વિચિંગ આવર્તન નક્કી કરવું શક્ય છે.

2. હીટ કેરિયરનો પુરવઠો રોકવાની અસ્વીકાર્યતા, ઉદાહરણ તરીકે સપ્લાય વેન્ટિલેશન યુનિટના એર હીટર અથવા એર કન્ડીશનીંગ યુનિટના પ્રથમ હીટિંગના એર હીટરને. તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે જો શિયાળાની ઋતુમાં હીટરને શીતકનો પુરવઠો સંપૂર્ણપણે અથવા તો આંશિક રીતે બંધ કરવામાં આવે છે, તો પછી જ્યારે પંખો કામ કરી રહ્યો હોય, જે ખૂબ જ ઝડપે ઠંડી હવામાં ચૂસે છે, તે ખૂબ જ ઝડપથી સ્થિર થઈ શકે છે.

3.અનિયંત્રિત પર્યાવરણીય પરિમાણોના મોટા વિચલનોની અસ્વીકાર્યતા. અહીં તેનો અર્થ એ છે કે સંખ્યાબંધ કેસોમાં હવાના પરિમાણોમાંથી એકનું નિયમન કરવામાં આવે છે, જ્યારે અન્યનું નિયમન થતું નથી, પરંતુ તે ચોક્કસ મર્યાદામાં હોવા જોઈએ.

ઉદાહરણ તરીકે, તમે કાપડ ઉદ્યોગની દુકાનોમાં ચોક્કસ તાપમાન જાળવવાનું કહી શકો છો. અહીં કામ એવા તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાનું છે કે જેના પર ચોક્કસ મર્યાદામાં સંબંધિત ભેજ જાળવવાની શરતો જાળવવામાં આવશે. જો કે, જો તાપમાન નિર્દિષ્ટ મર્યાદામાં રાખવામાં આવે છે, તો સંબંધિત ભેજમાં વધઘટ અનુમતિપાત્ર ઝોન કરતાં વધી જાય છે.

છેલ્લા સંજોગો એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે તાપમાનના સંબંધમાં નિયંત્રિત ઑબ્જેક્ટની ક્ષમતા ગુણાંક સાપેક્ષ ભેજના સંબંધમાં સમાન ગુણાંક કરતાં પ્રમાણમાં વધારે છે. ઘણી વાર વ્યવહારમાં આવી વર્કશોપમાં ઓન-ઓફ તાપમાન નિયંત્રણને છોડી દેવું જરૂરી છે.

4. નિયંત્રિત પરિમાણોમાં વધઘટ માટેની આવશ્યકતાઓ સાથે પાલનમાં નિયંત્રણ પર્યાવરણના પરિમાણોના તીવ્ર અને નોંધપાત્ર વિચલનની અસ્વીકાર્યતા.

ઉદાહરણ તરીકે, સપ્લાય ચેમ્બર એર હીટરની હીટિંગ ક્ષમતાના ઑન-ઑફ એડજસ્ટમેન્ટ દરમિયાન સપ્લાય એરના તાપમાનમાં આવા નોંધપાત્ર વિચલનો હોઈ શકે છે જે કાર્યસ્થળમાં ફૂંકાતા અપ્રિય સંવેદનાનું કારણ બની શકે છે. સામાન્ય રીતે, આંતરિક તાપમાનમાં વધઘટ સ્થાપિત મર્યાદાઓ કરતાં વધી જશે નહીં.

સપ્લાય હવાના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાના ઉદ્દેશ્ય તરીકે એર હીટરના ક્ષમતા ગુણાંકના વિવિધ મૂલ્યો અને ઘરની અંદરના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાના ઉદ્દેશ્ય તરીકે ઉત્પાદન રૂમ દ્વારા પણ આ પરિસ્થિતિને સમજાવી શકાય છે.

આમ, જો ઑબ્જેક્ટની યોગ્ય સુવિધા હોય અને ઑન-ઑફ કંટ્રોલરને છોડી દેવાનું કોઈ કારણ ન હોય, તો તમારે હંમેશા બાદમાં ઇન્સ્ટોલ કરવાનું લક્ષ્ય રાખવું જોઈએ. આ પ્રકારનું રેગ્યુલેટર સૌથી સરળ અને સસ્તું છે, ઓપરેશનમાં સૌથી વિશ્વસનીય છે અને તેને યોગ્ય જાળવણીની જરૂર નથી. વધુમાં, આવા નિયમનકારો સ્થિર નિયમન ગુણવત્તાની ખાતરી કરે છે.

એક મહત્વપૂર્ણ તથ્ય એ છે કે બે-પોઝિશન રેગ્યુલેટરના કાર્યમાં ઘણી વાર ન્યૂનતમ ઉર્જા વપરાશની જરૂર પડે છે, કારણ કે તેનો ઉપયોગ ફક્ત બંધ અથવા ખોલવાની ક્ષણો પર થાય છે.

દ્વિ-સ્થિતિ નિયંત્રકોનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે ઇલેક્ટ્રિક ઓવનમાં સ્વચાલિત તાપમાન નિયંત્રણ માટે.