20.5. Regulace

Regulace je druh řízení, kdy se udržuje řízená (regulovaná) veličina na požadované hodnotě (přesněji v požadovaných mezích) pomocí vlastní zpětné vazby zařízení
Schéma regulace
Řídící jednotka (regulátor) dostává přes zpětnou vazbu (snímač) informace o skutečné hodnotě regulované veličiny x (která je ovlivňována rušivou veličinou z) a vypočítá regulační diferenci (e) - rozdíl mezi požadovanou a skutečnou hodnotou regulované veličinou: e=w-x
Příklad ruční regulace člověkem
Řízení teploty vody ve sprše otvíráním/zavíráním ventilu člověkem, který je regulátorem a zároveň zpětnou vazbou:
  • požadovaná veličina w je v mozku člověka
  • regulovaná veličina x – skutečná teplota vody- je snímána člověkem
  • člověk si uvědomí regulační diferenci e=w-x a podle toho otevře nebo uzavře kohoutek – nastavuje nastavovací veličinu tak dlouho, až w=x (e=0)
  • rušivá veličina z – odběr vody jinou baterií
Regulovaný systém s regulátorem můžou pracovat automaticky (samostatně)

20.5.1. Příklady regulace

regulace teploty dvoupolohová regulace - nastavovací (akční) veličina má jen hodnoty zapnuto/vypnuto - např. bimetalový termostat - obr., graf regulace teploty
regulace na proměnnou hodnotu - regulace teploty podle časového plánu, který je realizován elektronickým termostatem s nastaveným programem (nižší teplota v noci, vyšší přes den) - obr.
regulace teploty v peci spojitá regulace (nastavovací veličina se mění spojitě) - dilatační tyčka (snímač) podle teploty uzavírá přívod plynu (šoupátko), požadovaná teplota se nastaví stavěcím šroubem - obr.
regulace teploty vody v boileru termostat v boileru - mosazná trubka se roztahuje a otáčí ramenem - obr.
regulace kompresorů udržování tlaku - při dosažení maximálního tlaku v zásobníku se tlakovým spínačem vypne pohon kompresoru - obr., při poklesu tlaku pod minimální tlak se pohon kompresoru tlakovým spínačem zapne
Wattův odstředivý regulátor pro regulaci otáček parního stroje - obr., foto - závaží se odchylují odstředivou silou a přes páku uzavírají klapku přívodu páry, podobně např. regulace otáček pneumotorů - obr., detail
regulace hladiny nastavovací veličina – zdvih šoupátka přenášený pákou od plováku (snímače) - obr.
Slovník - úvod do řízení
1 řízení bez zpětné vazby ovládání
2 stroj řízený počítačem CNC
3 udržování požadované hodnoty veličiny (např. tlaku, teploty) regulace
4 spojitý signál je jinak signál analogový
5 dvojstavový signál je jinak signál binární
6 digitální signál je jinak signál číslicový
7 rozsah možných hodnot u digitálního signálu je rozsah dynamický
8 pro převody z analogového na digitální signál nebo naopak slouží převodníky
9 na výstupu je logická 1 jen tehdy, je-li 1 na všech vstupech - toto je funkce logický součin
10 na výstupu je logická 1 jen tehdy, je-li 1 alespoň na jednom vstupu - toto je funkce logický součet
11 elektrická realizace logického součinu (AND) je zapojení sériové
12 elektrická realizace logického součtu (OR) je zapojení paralelní
Křížovka č.1
Rozsah možných hodnot u digitálního signálu je rozsah:       N              
Elektrická realizace logického součtu (OR) je zapojení:               L    
Na výstupu je logická 1 jen tehdy, je-li 1 na všech vstupech - toto je funkce logický:     O          
Pro převody z analogového na digitální signál nebo naopak slouží:                 Í    
Dvojstavový signál je jinak signál:             N    
Udržování požadované hodnoty veličiny (např. tlaku, teploty):         U          
Na výstupu je logická 1 jen tehdy, je-li 1 alespoň na jednom vstupu - toto je funkce logický:       U        
Elektrická realizace logického součinu (AND) je zapojení:     É