સ્વચાલિત સિસ્ટમોના તત્વો

કોઈપણ સ્વચાલિત સિસ્ટમમાં અલગ માળખાકીય તત્વો હોય છે, એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે અને અમુક કાર્યો કરે છે, જેને સામાન્ય રીતે તત્વો અથવા ઓટોમેશનનું માધ્યમ કહેવામાં આવે છે... સિસ્ટમમાં તત્વો દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યાત્મક કાર્યોના દૃષ્ટિકોણથી, તેઓને અનુભૂતિમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. , સેટિંગ, સરખામણી, રૂપાંતર, એક્ઝિક્યુટિવ અને સુધારાત્મક.

સેન્સર તત્વો અથવા પ્રાથમિક ટ્રાન્સડ્યુસર્સ (સેન્સર) તકનીકી પ્રક્રિયાઓના નિયંત્રિત જથ્થાને માપે છે અને તેમને એક ભૌતિક સ્વરૂપમાંથી બીજામાં રૂપાંતરિત કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, થર્મોઇલેક્ટ્રિક થર્મોમીટર તાપમાનના તફાવતને થર્મોઇએમએફમાં રૂપાંતરિત કરે છે).

ઓટોમેશન (સેટિંગ એલિમેન્ટ્સ) ના સેટિંગ એલિમેન્ટ્સ નિયંત્રિત વેરિયેબલ Xo ની આવશ્યક કિંમત સેટ કરવા માટે સેવા આપે છે. તેનું વાસ્તવિક મૂલ્ય આ મૂલ્ય સાથે મેળ ખાતું હોવું જોઈએ. એક્ટ્યુએટરના ઉદાહરણો: મિકેનિકલ એક્ટ્યુએટર્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ એક્ટ્યુએટર્સ જેમ કે વેરિયેબલ રેઝિસ્ટન્સ રેઝિસ્ટર, વેરિયેબલ ઇન્ડક્ટર અને સ્વીચો.

ઓટોમેશન માટે તુલના કરનારાઓ નિયંત્રિત મૂલ્ય X0 ના પ્રીસેટ મૂલ્યની વાસ્તવિક મૂલ્ય X સાથે સરખામણી કરે છે. તુલનાકાર ΔX = Xo — X ના આઉટપુટ પર પ્રાપ્ત ભૂલ સિગ્નલ એમ્પ્લીફાયર દ્વારા અથવા સીધા ડ્રાઇવ પર પ્રસારિત થાય છે.

જ્યારે સિગ્નલ પાવર વધુ ઉપયોગ માટે અપર્યાપ્ત હોય ત્યારે ટ્રાન્સફોર્મિંગ તત્વો ચુંબકીય, ઇલેક્ટ્રોનિક, સેમિકન્ડક્ટર અને અન્ય એમ્પ્લીફાયર્સમાં જરૂરી સિગ્નલ કન્વર્ઝન અને એમ્પ્લીફિકેશન કરે છે.

એક્ઝિક્યુટિવ તત્વો નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટ પર નિયંત્રણ ક્રિયાઓ બનાવે છે. તેઓ નિયંત્રિત ઑબ્જેક્ટને પૂરી પાડવામાં આવતી અથવા દૂર કરવામાં આવતી ઊર્જા અથવા પદાર્થની માત્રામાં ફેરફાર કરે છે જેથી નિયંત્રિત મૂલ્ય આપેલ મૂલ્યને અનુરૂપ હોય.

સુધારાત્મક તત્વો મેનેજમેન્ટ પ્રક્રિયાની ગુણવત્તા સુધારવા માટે સેવા આપે છે.

સ્વચાલિત સિસ્ટમ્સમાં મુખ્ય તત્વો ઉપરાંત, ત્યાં પેટાકંપનીઓ પણ છે, જેમાં સ્વિચિંગ ઉપકરણો અને રક્ષણાત્મક તત્વો, રેઝિસ્ટર, કેપેસિટર્સ અને સિગ્નલિંગ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.

બધું ઓટોમેશન તત્વો તેમના હેતુને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તેમની પાસે લાક્ષણિકતાઓ અને પરિમાણોનો ચોક્કસ સમૂહ છે જે તેમની કાર્યકારી અને તકનીકી લાક્ષણિકતાઓને નિર્ધારિત કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાંની મુખ્ય એ તત્વની સ્થિર લાક્ષણિકતા છે... તે સ્થિર મોડમાં ઇનપુટ Хвх પર આઉટપુટ મૂલ્ય Хвх ની નિર્ભરતાને રજૂ કરે છે, એટલે કે. Xout = f(Xin). ઇનપુટ જથ્થાના ચિહ્નના પ્રભાવ પર આધાર રાખીને, ઉલટાવી શકાય તેવું (જ્યારે આઉટપુટ જથ્થાનું ચિહ્ન વિવિધતાની સમગ્ર શ્રેણીમાં સ્થિર રહે છે) અને ઉલટાવી શકાય તેવી સ્થિર લાક્ષણિકતાઓ (જ્યારે ઇનપુટ જથ્થાના ચિહ્નમાં ફેરફાર થાય છે. આઉટપુટ જથ્થાની નિશાની) અલગ પડે છે.

ડાયનેમિક મોડમાં તત્વની કામગીરીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ગતિશીલ લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ થાય છે, એટલે કે. ઇનપુટ મૂલ્યમાં ઝડપી ફેરફારો સાથે. તે ક્ષણિક પ્રતિભાવ, સ્થાનાંતરણ કાર્ય, આવર્તન પ્રતિભાવ દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે. ક્ષણિક પ્રતિભાવ એ સમય τ: Xvx = f (τ) — Xvx ના ઇનપુટ સિગ્નલના કૂદકા જેવા ફેરફાર સાથે આઉટપુટ મૂલ્ય Xout ની અવલંબન છે.

તત્વની સ્થિર લાક્ષણિકતાઓ પરથી ટ્રાન્સમિશન પરિબળ નક્કી કરી શકાય છે. ત્યાં ત્રણ પ્રકારના ટ્રાન્સમિશન પરિબળો છે: સ્થિર, ગતિશીલ (વિભેદક) અને સંબંધિત.

સ્ટેટિક ગેઇન Kst એ આઉટપુટ મૂલ્ય Xout અને ઇનપુટ Xin નો ગુણોત્તર છે, એટલે કે, Kst = Xout/Xvx. ટ્રાન્સફર ફેક્ટરને કેટલીકવાર રૂપાંતર પરિબળ કહેવામાં આવે છે. ચોક્કસ માળખાકીય તત્વોના સંબંધમાં, સ્ટેટિક ટ્રાન્સમિશન રેશિયોને ગેઇન (એમ્પ્લીફાયર્સમાં), ઘટાડો ગુણોત્તર (ગિયરબોક્સમાં) પણ કહેવામાં આવે છે. પરિવર્તન પરિબળ (ટ્રાન્સફોર્મરમાં) વગેરે

બિન-રેખીય લાક્ષણિકતા ધરાવતા તત્વો માટે, ગતિશીલ (વિભેદક) ટ્રાન્સફર ગુણાંક Kd નો ઉપયોગ થાય છે, એટલે કે Kd = ΔХвх /ΔXvx.

સાપેક્ષ ટ્રાન્સમિશન ગુણાંક કેટ એ તત્વ ΔXout / Xout.n ના આઉટપુટ મૂલ્યમાં ઇનપુટ જથ્થાના સંબંધિત ફેરફાર ΔXx / Xx.n ના સાપેક્ષ ફેરફારના ગુણોત્તર સમાન છે,

બિલાડી = (ΔXout / Xout.n) /ΔXvx / Xvx.n,

જ્યાં Xvih.n અને Xvx.n — આઉટપુટ અને ઇનપુટ જથ્થાના નજીવા મૂલ્યો. આ ગુણાંક એક પરિમાણહીન મૂલ્ય છે અને ડિઝાઇન અને ઓપરેશનના સિદ્ધાંતમાં ભિન્ન તત્વોની સરખામણી કરતી વખતે અનુકૂળ છે.

સંવેદનશીલતા થ્રેશોલ્ડ - ઇનપુટ જથ્થાનું સૌથી નાનું મૂલ્ય કે જેના પર આઉટપુટ જથ્થામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થાય છે.તે સાંધામાં લુબ્રિકન્ટ્સ, ગાબડાં અને બેકલેશ વિનાની રચનાઓમાં ઘર્ષણ તત્વોની હાજરીને કારણે થાય છે.

સ્વયંસંચાલિત બંધ સિસ્ટમોની લાક્ષણિકતા, જ્યાં વિચલન દ્વારા નિયંત્રણના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તે પ્રતિસાદની હાજરી છે. ચાલો ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ફર્નેસ માટે તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને પ્રતિસાદના સિદ્ધાંતને જોઈએ. ઉલ્લેખિત મર્યાદામાં તાપમાન જાળવવા માટે, સુવિધામાં પ્રવેશતી નિયંત્રણ ક્રિયા, એટલે કે. હીટિંગ તત્વોને પૂરા પાડવામાં આવેલ વોલ્ટેજ તાપમાનના મૂલ્યને ધ્યાનમાં લઈને રચાય છે.

પ્રાથમિક તાપમાન ટ્રાન્સડ્યુસરનો ઉપયોગ કરીને, સિસ્ટમનું આઉટપુટ તેના ઇનપુટ સાથે જોડાયેલ છે. આવી લિંક, એટલે કે, એક ચેનલ કે જેના દ્વારા નિયંત્રણ ક્રિયાની તુલનામાં વિપરીત દિશામાં માહિતી પ્રસારિત થાય છે, તેને પ્રતિસાદ લિંક કહેવામાં આવે છે.

પ્રતિસાદ તે હકારાત્મક અને નકારાત્મક, કઠોર અને લવચીક, મૂળભૂત અને વધારાના હોઈ શકે છે.

જ્યારે પ્રતિસાદ અને સંદર્ભ પ્રભાવના સંકેતો મેળ ખાય છે ત્યારે સકારાત્મક પ્રતિસાદ સંબંધનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. નહિંતર, પ્રતિસાદ નકારાત્મક કહેવાય છે.

લવચીક પ્રતિસાદ સર્કિટ: a, b, c — ભિન્નતા, d અને e — એકીકરણ
સૌથી સરળ સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમની યોજના: 1 — નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટ, 2 — મુખ્ય પ્રતિસાદ લિંક, 3 — સરખામણી તત્વ, 4 — એમ્પ્લીફાયર, 5 — એક્ટ્યુએટર, 6 — પ્રતિસાદ ઘટક, 7 — કરેક્શન તત્વ.

જો પ્રસારિત ક્રિયા ફક્ત નિયંત્રિત પરિમાણના મૂલ્ય પર આધારિત છે, એટલે કે તે સમય પર આધારિત નથી, તો આવા જોડાણને સખત ગણવામાં આવે છે. સખત પ્રતિસાદ સ્થિર અને ક્ષણિક બંને સ્થિતિમાં કાર્ય કરે છે.લવચીક લૂપબેક એ લિંકને સંદર્ભિત કરે છે જે ફક્ત ક્ષણિક મોડમાં જ કાર્ય કરે છે. લવચીક પ્રતિસાદ સમય જતાં નિયંત્રિત ચલમાં ફેરફારના પ્રથમ અથવા બીજા વ્યુત્પન્નના ઇનપુટ સાથે ટ્રાન્સમિશન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. લવચીક પ્રતિસાદમાં, આઉટપુટ સિગ્નલ ત્યારે જ અસ્તિત્વમાં છે જ્યારે નિયંત્રિત ચલ સમય સાથે બદલાય છે.

મૂળભૂત પ્રતિસાદ નિયંત્રણ સિસ્ટમના આઉટપુટને તેના ઇનપુટ સાથે જોડે છે, એટલે કે તે નિયંત્રિત મૂલ્યને મુખ્ય સાથે જોડે છે. બાકીની સમીક્ષાઓ પૂરક અથવા સ્થાનિક ગણવામાં આવે છે. વધારાના પ્રતિસાદ સિસ્ટમમાંની દરેક લિંકના આઉટપુટમાંથી દરેક પાછલી લિંકના ઇનપુટ પર એક્શન સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરે છે. તેનો ઉપયોગ વ્યક્તિગત તત્વોના ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટે થાય છે.