2010-04-07, 14:36
Sterowanie trójpunktowe oznacza taki typ sterowania urządzeniem wykonawczym, w którym sygnały sterujące mogą przyjmować trzy stany. Bardzo intuicyjnym i łatwym do zrozumienia przykładem jest sterowanie zaworem mieszającym z siłownikiem elektrycznym. Zawór taki ma wejście doprowadzające gorącą wodę, wejście doprowadzające zimną wodę oraz wyjście. Przez odpowiednie mieszanie wody gorącej z zimną uzyskujemy na wyjściu wodę o temperaturze pośredniej. Załóżmy, że chcemy na wyjściu zaworu uzyskać wodę o zadanej temperaturze. Poprzez odpowiednie ustawienie proporcji mieszania wody gorącej i zimnej, dążymy do uzyskania na wyjściu tejże temperatury. Mamy więc trzy możliwe sytuacje:
Wskazane jest, aby wspomniany zawór wyposażony był w wyłączniki krańcowe, odłączające napięcie zasilające gdy kula osiągnie któreś z położeń krańcowych. Wówczas pomimo że zawór jest urządzeniem trójpunktowym, może być w pewnych przypadkach sterowany za pomocą regulatora dwupunktowego. Jest to możliwe gdy nie zależy nam na pośrednich położeniach kuli, a interesują nas jedynie położenia krańcowe (całkowite przekierowanie przepływu w jednym lub w drugim kierunku).
Sterownik dwupunktowy, jak sama nazwa wskazuje, posiada dwa punkty pracy. Może on posiadać tylko jedno wyjście (oraz przewód wspólny, neutralny) na którym napięcie występuje lub nie. Do takiego wyjścia nie możemy podłączyć bezpośrednio zaworu, gdyż kula mogłaby się obracać tylko w jedną stronę.
Alternatywnie sterownik dwupunktowy może posiadać dwa wyjścia (oraz przewód wspólny, neutralny) a napięcie może być przełączane pomiędzy nimi (ale zawsze występuje na którymś z nich). Obydwa tryby pracy są właściwie równoważne – z pierwszego można przejść na drugi poprzez dodanie jednego przekaźnika (w drugim przypadku przekaźnik ten jest wbudowany w sterownik). Do takiego wyjścia możemy podłączyć wspomniany zawór, pod warunkiem, że posiada on wyłączniki krańcowe. Wyłącznik krańcowy odłączy napięcie zasilające zawór po osiągnięciu któregoś z położeń krańcowych, pomimo iż sterownik cały czas podaje napięcie na swoje wyjście.
Kula zaworu pozbawionego wyłączników krańcowych obracałaby się dookoła przez cały czas, gdy sterownik podawałby napięcie.
Proporcjonalne sterowanie zaworem (czyli uzyskiwanie stabilnych położeń kuli pomiędzy położeniami krańcowymi kuli) możliwe jest jedynie przy współpracy zaworu ze sterownikiem trójpunktowym proporcjonalnym. Sterownik taki zwykle podaje na któreś z wyjść krótki impuls (najczęściej rzędu sekundy), zmieniający nieznacznie położenie kuli. Następnie analizuje, w jaki sposób wpłynęło to na układ (na przykład na temperaturę zmieszanej wody) i jak ma się zachować dalej (czy podać kolejny impuls, a może podać impuls na drugie wyjście, ewentualnie nie robić nic). Tym sposobem możliwa jest na przykład stabilizacja temperatury wody na wyjściu zaworu. Sam zawór jest jedynie elementem wykonawczym i bez odpowiedniego regulatora nie może sterować procesem.
- woda na wyjściu jest zbyt zimna, więc należy otworzyć bardziej dopływ gorącej wody a przymknąć dopływ wody zimnej.
- woda na wyjściu jest zbyt zimna, więc należy bardziej otworzyć dopływ zimnej wody a przymknąć dopływ wody gorącej.
- woda na wyjściu ma odpowiednią temperaturę, nie należy robić nic.
- pierwszy z nich jest zwykle na stałe podłączony do przewodu neutralnego przy zasilaniu 230V.
- drugi przewód służy do obracania kuli w kierunku zwiększenia przepływu wody gorącej a zmniejszania zimnej – po podaniu fazy 230V kula zaworu wykonuje właśnie taki ruch. Jest to pierwszy punkt pracy zaworu.
- trzeci przewód służy do obracania kuli w kierunku zwiększenia przepływu wody zimnej a zmniejszenia gorącej – po podaniu fazy 230V kula zaworu wykonuje właśnie taki ruch. Jest to drugi punkt pracy zaworu.
- przy braku fazy na żadnym przewodzie kula zaworu pozostaje w spoczynku. Jest to trzeci punkt pracy zaworu.
Wskazane jest, aby wspomniany zawór wyposażony był w wyłączniki krańcowe, odłączające napięcie zasilające gdy kula osiągnie któreś z położeń krańcowych. Wówczas pomimo że zawór jest urządzeniem trójpunktowym, może być w pewnych przypadkach sterowany za pomocą regulatora dwupunktowego. Jest to możliwe gdy nie zależy nam na pośrednich położeniach kuli, a interesują nas jedynie położenia krańcowe (całkowite przekierowanie przepływu w jednym lub w drugim kierunku).
Sterownik dwupunktowy, jak sama nazwa wskazuje, posiada dwa punkty pracy. Może on posiadać tylko jedno wyjście (oraz przewód wspólny, neutralny) na którym napięcie występuje lub nie. Do takiego wyjścia nie możemy podłączyć bezpośrednio zaworu, gdyż kula mogłaby się obracać tylko w jedną stronę.
Alternatywnie sterownik dwupunktowy może posiadać dwa wyjścia (oraz przewód wspólny, neutralny) a napięcie może być przełączane pomiędzy nimi (ale zawsze występuje na którymś z nich). Obydwa tryby pracy są właściwie równoważne – z pierwszego można przejść na drugi poprzez dodanie jednego przekaźnika (w drugim przypadku przekaźnik ten jest wbudowany w sterownik). Do takiego wyjścia możemy podłączyć wspomniany zawór, pod warunkiem, że posiada on wyłączniki krańcowe. Wyłącznik krańcowy odłączy napięcie zasilające zawór po osiągnięciu któregoś z położeń krańcowych, pomimo iż sterownik cały czas podaje napięcie na swoje wyjście.
Kula zaworu pozbawionego wyłączników krańcowych obracałaby się dookoła przez cały czas, gdy sterownik podawałby napięcie.
Proporcjonalne sterowanie zaworem (czyli uzyskiwanie stabilnych położeń kuli pomiędzy położeniami krańcowymi kuli) możliwe jest jedynie przy współpracy zaworu ze sterownikiem trójpunktowym proporcjonalnym. Sterownik taki zwykle podaje na któreś z wyjść krótki impuls (najczęściej rzędu sekundy), zmieniający nieznacznie położenie kuli. Następnie analizuje, w jaki sposób wpłynęło to na układ (na przykład na temperaturę zmieszanej wody) i jak ma się zachować dalej (czy podać kolejny impuls, a może podać impuls na drugie wyjście, ewentualnie nie robić nic). Tym sposobem możliwa jest na przykład stabilizacja temperatury wody na wyjściu zaworu. Sam zawór jest jedynie elementem wykonawczym i bez odpowiedniego regulatora nie może sterować procesem.
