Juhtimissüsteem (0)

Juhtimissüsteem
Juhtimissüsteemis toimub pidevalt informatsiooni vahetus juhtimisseadme ja juhtimisobjekti vahel.
Juhtimissüsteemis analüüsitakse anduritelt saabuvat informatsiooni tagasiside kaudu ja moodustatakse seejärel juhttoimed ehk juhtkäsk täituritele juhtimisprogrammi järgi.
Joonis. Automatiseeritud juhtimissüsteemi struktuur.
Automatiseeritud juhtimissüsteemi põhikomponendid on järgmised:

• juhtimisobjekt – tehnoloogiline protsess (keevitamine, kuumutamine , tükitootmine) või seade (ahi, mootor, katel, valgusti jne);
  
• andurid – infoallikad: lülitid , kontaktid, andurid, mõõteseadmed, mis tagavad juhtimisprotsessist informatsiooni (tagasiside);
  
• juhtseade (kontroller) – pidevad või diskreetsed regulaatorid (kas kontrolleri, elektroonika , reelede või pneumokomponentide baasil, mis toimub juhtprogrammi järgi. Juhtseadme osad:
  

-sisendmoodulid – signaalimuundurid, võimendid , eraldusplokid, jms;
-väljundmoodulid – signaalimuundurid, võimendid, kaitseahelad jms;

• täiturid – releed, elektromagnetid , mootorid, ajamid jt;
  
• kasutajaliides – juhtseadme ja protsessi jälgimiseks , juhtimiseks ja programmeerimiseks.
  

Programmjuhtimine koosneb järgmistest etappidest:
1. Protsessor pärib kõigi sisendite ning väljundite olekuid ning salvestab need vahemällu (juhtimisprotsessi kuju).
2. Protsessor töötleb saadud infot kasutajaprogrammi järgi.
3. Protsessor kirjutab uued olekud väljundkaardile. Väljundklemmid muutuvad uueks olekuks.
Täitur (ingl., actuator) on automaatjuhtimissüsteemi osa, mis võimendab ja muudab juhttoime juhitavale protsessile vastuvõetavaks. Kontrolleri väljundplokist väljastatakse informatsioon väljunditele, milleks on täiturid. Nende abil toimub protsessi juhtimine.
Tehniliselt koosneb täitur mitmetest seadmetest, nt. ajamitest ning nendele rakendatavatest elementidest.
Ajam (ingl. , drive ) on töömasina või -mehhanismi käivitav seade, mis koosneb energiaallikast, ülekandeseadmest ja juhtimisseadmest.
Ajamite tüübid:

• mehaaniline ajam
  
• elektriajam (elektrimootor, elektromagnet jne)
  
• hüdroajam ( silinder , mootor)
  
• pneumoajam (silinder, mootor)
  
• kombineeritud ajam
  

Alalisvoolumootor
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ejs_Open_Source_Direct_Current_Electrical_Motor_Model_Java_Applet_(_DC_Motor_) _80_degree_split_ring.gif#/media/File:Ejs_Open_Source_Direct_Current_Electrical_Motor_Model_Java_Applet_(_DC_Motor_)_80_degree_split_ring.gif
Joonis. Alalisvoolu mootori juhtimisskeem
Pneumaatilisi või hüdraulilisi ajameid juhitakse jaoturite abil. Kõige levinum nii pneumo - kui ka hüdroajam on silinder, mis koosneb liikumatust silindrilisest korpusest ning liikuvast kolvist. Kolvi liikumise põhjuseks on sururõhu erinev rõhk silindri kambrites.
Joonis. Silindri juhtimine.
Joonis. Bistabiilse silindri jaotid (pneumoklapid).
Andurid
Andurite liigitus sisendsuuruste järgi:

• mehaaniliste sisenditega (siia kuuluvad kõik liikumisparameetrid nagu kehade asend, siire, kiirus, kiirendus ja tõuge ning samuti kehadele toimivad jõud, momendid ja rõhk)
  
• termilise sisendiga (soojusandurid)
  
• optilise sisendiga (valgusandurid)
  
• elektromagnetilise sisendiga
  
• elektrilise sisendiga
  

Andurite liigitus edastatavate signaalide vormi järgi:

• analoogsignaale edastavad andurid ehk pidevatoimelised andurid
  
• diskreetsignaale edastavad andurid
  
• arvsignaale edastavad andurid
  

Piirlüliteid (limit switches) kasutatakse peaaegu kõigis automaatikaga seotud rakendustes. Piirlülitid on asendianduritena kasutatavad lülitid, kus kontaktide suletud või avatud olek sõltub neid käitava mehhanismi asendist.
Joonis. Piirlüliti tööpõhimõtet selgitav elektriskeem .
Keelkontakttajurid ( magnetandur ). Magnetmaterjalist keelkontaktid on magnetväljale reageerivad diskreetse
toimega tajurid. Keelkontaktid asuvad inertsgaasiga, nt. argooniga täidetud hermeetilises
klaaskestas.
Joonis. Keelkontakti ehitus.
Keelkontaktide töölerakendamiseks tuleb tekitada magnetvoog , mis läbib kontaktide
vahelist õhupilu. Magnetvoo tekitamiseks võib kasutada püsimagnetit .
Diskreetse väljundiga lähedusandur koosneb tavaliselt kõrgsagedusgeneraatoril põhinevast
tajurist, signaalimuundurist ja võimendist . Tajurit iseloomustavad tööpõhimõte
(induktiivne või mahtuvuslik), kasutusotstarbest sõltuvad kuju ja mõõtmed ning põhilised
tehnilised näitajad nagu tundlikkus või tundlikkuse sõltuvus mõõdetava objekti ja
tajuri vahelisest kaugusest, väljundsignaali hüstereesi olemasolu vms.
Joonis. Lähedusandurid.