ઇન્ક્યુબેટર ચેમ્બરના ઉદાહરણ પર ઓટોમેટિક રેગ્યુલેટર કેવી રીતે કામ કરે છે અને કામ કરે છે

તકનીકી ઉપકરણોના સંચાલનના સ્વચાલિત નિયંત્રણનું સૌથી સરળ અને સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપ આપોઆપ નિયંત્રણ છે, જેને આપેલ પરિમાણને સ્થિર રાખવાની પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, શાફ્ટ પરિભ્રમણ ગતિ, મધ્યમ તાપમાન, વરાળનું દબાણ) અથવા તેની ખાતરી કરવાની પદ્ધતિ. ચોક્કસ કાયદા અનુસાર તેનું પરિવર્તન. તે યોગ્ય માનવીય ક્રિયાઓ દ્વારા અથવા આપમેળે કરી શકાય છે, એટલે કે, યોગ્ય તકનીકી ઉપકરણોની મદદથી - સ્વચાલિત નિયમનકારો.

નિયમનકારો કે જે પરિમાણનું સતત મૂલ્ય જાળવી રાખે છે તેને તેમના પોતાના કહેવામાં આવે છે, અને નિયંત્રકો જે ચોક્કસ કાયદા અનુસાર પરિમાણમાં ફેરફાર પ્રદાન કરે છે તેને સોફ્ટવેર કહેવામાં આવે છે.

1765 માં, રશિયન મિકેનિક I. I. પોલ્ઝુનોવે ઔદ્યોગિક હેતુઓ માટે સ્વચાલિત નિયમનકારની શોધ કરી, જેણે સ્ટીમ બોઈલરમાં લગભગ સતત પાણીનું સ્તર જાળવી રાખ્યું. 1784 માં, અંગ્રેજી મિકેનિક જે. વોટે એક સ્વચાલિત ગવર્નરની શોધ કરી જે સ્ટીમ એન્જિનના શાફ્ટના પરિભ્રમણની સતત ગતિ જાળવી રાખે છે.

નિયમન પ્રક્રિયા

તમે નામની ચેમ્બરમાં સતત તાપમાન કેવી રીતે જાળવી શકો છો તે ધ્યાનમાં લો થર્મોસ્ટેટ, જેનું ઉદાહરણ ઇન્ક્યુબેટર ચેમ્બર હશે.

ઇન્ક્યુબેટર

વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં, ખાસ કરીને ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં થર્મોસ્ટેટ્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. છેલ્લે, શિયાળામાં વસવાટ કરો છો જગ્યાને થર્મોસ્ટેટ પણ ગણી શકાય જો તે હીટિંગ રેડિએટર્સ પર ઓફર કરાયેલા વિશિષ્ટ વાલ્વની મદદથી સતત તાપમાન જાળવી રાખે છે. ચાલો બતાવીએ કે બિન-સ્વચાલિત ઓરડાના તાપમાને નિયંત્રણ કેવી રીતે કરવામાં આવે છે.

ધારો કે 20 ° સે તાપમાન જાળવવું ઇચ્છનીય છે. તે રૂમ થર્મોમીટર દ્વારા મોનિટર કરવામાં આવે છે. જો તે વધારે વધે છે, તો રેડિયેટર વાલ્વ સહેજ બંધ છે. આ બાદમાં ગરમ ​​પાણીના પ્રવાહને ધીમો પાડે છે. તેનું તાપમાન ઘટે છે અને તેથી ઓરડામાં ઊર્જાનો પ્રવાહ ઓછો થાય છે, જ્યાં હવાનું તાપમાન પણ ઓછું થાય છે.

જ્યારે ઓરડામાં હવાનું તાપમાન 20 ° સે કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે વાલ્વ ખુલે છે અને આમ રેડિયેટરમાં ગરમ ​​પાણીનો પ્રવાહ વધે છે, જેના કારણે ઓરડામાં તાપમાન વધે છે.

આવા નિયમન સાથે, સેટ મૂલ્યની આસપાસ હવાના તાપમાનમાં નાના વધઘટ જોવા મળે છે (ઉદાહરણ તરીકે, લગભગ 20 ° સે).

યાંત્રિક થર્મોસ્ટેટ

આ ઉદાહરણ દર્શાવે છે કે નિયમન પ્રક્રિયામાં અમુક ક્રિયાઓ કરવાની જરૂર છે:

• એડજસ્ટેબલ પરિમાણ માપવા;
• પ્રીસેટ મૂલ્ય સાથે તેના મૂલ્યની તુલના કરો (આ કિસ્સામાં, કહેવાતી નિયંત્રણ ભૂલ નક્કી કરવામાં આવે છે - વાસ્તવિક મૂલ્ય અને પ્રીસેટ મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત);
• નિયંત્રણ ભૂલના મૂલ્ય અને ચિહ્ન અનુસાર પ્રક્રિયાને અસર કરવા માટે.

બિન-સ્વચાલિત નિયમનમાં, આ ક્રિયાઓ માનવ ઓપરેટર દ્વારા કરવામાં આવે છે.

આપોઆપ ગોઠવણ

નિયમન માનવ હસ્તક્ષેપ વિના કરી શકાય છે, એટલે કે, તકનીકી માધ્યમો દ્વારા. આ કિસ્સામાં, અમે સ્વચાલિત નિયમન વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, જે સ્વચાલિત નિયમનકારનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. ચાલો જોઈએ કે તેમાં કયા ભાગોનો સમાવેશ થાય છે અને આ ભાગો એકબીજા સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

નિયંત્રિત પરિમાણના વાસ્તવિક મૂલ્યનું માપન માપન ઉપકરણ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જેને સેન્સર કહેવાય છે (ઇનક્યુબેટર ઉદાહરણમાં - તાપમાન સેન્સર).

માપના પરિણામો સેન્સર દ્વારા કેટલાક ભૌતિક સંકેત (થર્મોમેટ્રિક પ્રવાહી સ્તંભની ઊંચાઈ, બાયમેટાલિક પ્લેટનું વિરૂપતા, સેન્સરના આઉટપુટ પર વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાનનું મૂલ્ય વગેરે) ના સ્વરૂપમાં આપવામાં આવે છે.

આપેલ પરિમાણ સાથે નિયંત્રિત પરિમાણના વાસ્તવિક મૂલ્યની સરખામણી નલ બોડી તરીકે ઓળખાતા વિશિષ્ટ તુલનાકાર દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, નિયંત્રિત પરિમાણના વાસ્તવિક મૂલ્ય અને તેના ઉલ્લેખિત (એટલે ​​​​કે જરૂરી) મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત નક્કી કરવામાં આવે છે. આ તફાવતને નિયંત્રણ ભૂલ કહેવામાં આવે છે. તે હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને હોઈ શકે છે.

નિયંત્રણ ભૂલનું મૂલ્ય ચોક્કસ ભૌતિક સંકેતમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે એક્ઝિક્યુટિવને અસર કરે છે જે નિયંત્રિત ઑબ્જેક્ટની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરે છે. ઑબ્જેક્ટ પર એક્ઝિક્યુટિવ બોડીની અસરના પરિણામે, ગોઠવણ ભૂલના સંકેતને આધારે નિયંત્રિત પરિમાણ વધે છે અથવા ઘટે છે.

આમ, ઓટોમેટિક રેગ્યુલેટરના મુખ્ય ભાગો છે: એક માપન તત્વ (સેન્સર), એક સંદર્ભ તત્વ (શૂન્ય તત્વ) અને એક્ઝિક્યુટિવ તત્વ.

શૂન્ય તત્વ માટે નિયંત્રિત ચલના માપેલ મૂલ્યને સેટ મૂલ્ય સાથે સરખાવવા માટે, સ્વચાલિત નિયંત્રકમાં પરિમાણનું સેટ મૂલ્ય દાખલ કરવું જરૂરી છે. આ એક ખાસ ઉપકરણની મદદથી કરવામાં આવે છે, કહેવાતા માસ્ટર, જે ચોક્કસ સ્તરે પરિમાણના સેટ મૂલ્યના સ્વચાલિત ગોઠવણને ભૌતિક સંકેતમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

આ કિસ્સામાં, તે મહત્વપૂર્ણ છે કે સેન્સર આઉટપુટના ભૌતિક સંકેતો અને સેટ મૂલ્ય સમાન પ્રકૃતિના છે. ફક્ત આ કિસ્સામાં નલ બોડી સાથે સરખામણી કરવી શક્ય છે.

એ પણ નોંધવું જોઈએ કે નિયમન ભૂલને અનુરૂપ આઉટપુટ સિગ્નલની શક્તિ, એક નિયમ તરીકે, એક્ઝિક્યુટિવ બોડીના સંચાલનને નિયંત્રિત કરવા માટે અપૂરતી છે. આ સંદર્ભે, ઉલ્લેખિત સિગ્નલ પૂર્વ-એમ્પ્લીફાઇડ છે. તેથી, ઓટોમેટિક રેગ્યુલેટર, દર્શાવેલ ત્રણ મુખ્ય ભાગો (સેન્સર, શૂન્ય તત્વ અને એક્ટ્યુએટર) ઉપરાંત, સેટિંગ અને એમ્પ્લીફાયર પણ સમાવે છે.

ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમનો લાક્ષણિક બ્લોક ડાયાગ્રામ

આ ડાયાગ્રામમાંથી જોઈ શકાય છે, ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ બંધ છે. કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટમાંથી, નિયંત્રિત પરિમાણના મૂલ્ય વિશેની માહિતી સેન્સર પર જાય છે, અને પછી શૂન્ય બોડી પર જાય છે, જે પછી નિયંત્રણ ભૂલને અનુરૂપ સિગ્નલ એમ્પ્લીફાયરમાંથી એક્ઝિક્યુટિવ બોડીમાં જાય છે, જે પર જરૂરી અસર કરે છે. નિયંત્રણ પદાર્થ.

કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટથી નલ બોડી સુધી સિગ્નલોની હિલચાલ એ પ્રતિસાદ લૂપ છે. પ્રતિસાદ એ નિયમન પ્રક્રિયા માટે પૂર્વશરત છે. આવા બંધ લૂપ પણ બાહ્ય પ્રભાવથી પ્રભાવિત થાય છે.

પ્રથમ (અને આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે), નિયમનનું ઑબ્જેક્ટ બાહ્ય પ્રભાવો માટે ખુલ્લું છે.તે આ પ્રભાવો છે જે તેના રાજ્યના પરિમાણોમાં ફેરફારનું કારણ બને છે અને નિયમન લાદે છે.

બીજું, ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમના સર્કિટ પરનો બાહ્ય પ્રભાવ એ નિયંત્રિત પરિમાણના જરૂરી મૂલ્યના સેટ મૂલ્ય દ્વારા શૂન્ય શરીરમાં ઇનપુટ છે, જે સમગ્ર સિસ્ટમના ઑપરેટિંગ મોડના વિશ્લેષણના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે, જે આ સ્વચાલિત ઉપકરણનો સમાવેશ થાય છે. આ વિશ્લેષણ માનવ અથવા નિયંત્રણ કમ્પ્યુટર દ્વારા કરવામાં આવે છે.

સ્વચાલિત નિયમનકારોના ઉદાહરણો:

આયર્ન માટે ઇલેક્ટ્રિક થર્મોસ્ટેટના સંચાલનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત

TRM148 OWEN ના ઉદાહરણ પર ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સમાં PID નિયંત્રકનો ઉપયોગ