Defnyddir systemau rheoli i gynnal pwynt gosod neu allbwn dymunol trwy addasu signal mewnbwn. Gall systemau rheoli fod yn ddolen agored neu ddolen gaeedig. Nid oes gan systemau rheoli dolen agored ddolen adborth ac mae gan systemau rheoli dolen gaeedig.
Yn yr erthygl hon, byddaf yn esbonio beth yw systemau rheoli, sut maen nhw'n gweithio, a sut maen nhw'n cael eu defnyddio mewn bywyd bob dydd. Hefyd, byddaf yn rhannu rhai ffeithiau hwyliog am systemau rheoli efallai nad ydych yn gwybod!
Yn y swydd hon byddwn yn ymdrin â:
- Systemau Rheoli - Y Gelfyddyd o Ddylunio a Gweithredu
- Rheolaeth dolen agored a dolen gaeedig: Y gwahaniaeth rhwng hunan-gywiro ac allbwn sefydlog
- Systemau Rheoli Adborth: Dod â Rheolaeth i'r Lefel Nesaf
- Rheolaeth Rhesymeg: Systemau Rheoli Syml ac Effeithiol
- Rheolaeth Ddi-ffwrdd: Y Dull Syml ar gyfer Rheoli Tymheredd
- Rheolaeth Llinol: Y Gelfyddyd o Gynnal Allbynnau Dymunol
- Y Rhesymeg Niwlog: System Reoli Ddeinamig
- Casgliad
Systemau Rheoli - Y Gelfyddyd o Ddylunio a Gweithredu
Mae systemau rheoli yn cynnwys y broses o osod a chynnal allbwn penodol trwy addasu'r signal mewnbwn. Y nod yw cynhyrchu allbwn cywir a chyson, er gwaethaf unrhyw newidiadau cychwynnol yn y mewnbwn. Mae'r broses yn cynnwys nifer o gamau, gan gynnwys y canlynol:
- Cam mewnbwn: lle mae'r signal mewnbwn yn cael ei dderbyn
- Cam prosesu: lle mae'r signal yn cael ei brosesu a'i ddadansoddi
- Cam allbwn: lle mae'r signal allbwn yn cael ei gynhyrchu
Rôl Systemau Rheoli mewn Cynhyrchu
Mae systemau rheoli yn chwarae rhan arwyddocaol mewn cynhyrchu a dosbarthu mewn llawer o ddiwydiannau. Defnyddir technoleg awtomeiddio yn aml i weithredu'r systemau hyn, a all fod yn gymhleth iawn ac yn ddrud i'w hadeiladu. Mae angen yr elfennau canlynol i greu system reoli ragorol:
- Dealltwriaeth dda o'r system sy'n cael ei rheoli
- Y gallu i ddylunio a gweithredu'r math cywir o system reoli
- Pecyn o ddyluniadau a thechnegau safonol y gellir eu cymhwyso i sefyllfaoedd penodol
Y Camau sy'n Ymwneud â Creu System Reoli
Mae'r broses o greu system reoli yn cynnwys y camau canlynol:
- Dylunio strwythur y system: Mae hyn yn golygu pennu'r math o system reoli sydd ei hangen a'r cydrannau a fydd yn cael eu cynnwys
- Gweithredu'r system: Mae hyn yn golygu adeiladu'r system yn ofalus a chynnal profion i sicrhau ei bod yn gweithio'n gywir
- Cynnal y system: Mae hyn yn golygu monitro perfformiad y system dros amser a gwneud unrhyw newidiadau angenrheidiol i sicrhau ei bod yn parhau i weithredu'n gywir.
Rheolaeth dolen agored a dolen gaeedig: Y gwahaniaeth rhwng hunan-gywiro ac allbwn sefydlog
Gelwir systemau rheoli dolen agored hefyd yn rheolyddion di-adborth. Mae gan y systemau hyn allbwn sefydlog nad yw'n cael ei addasu yn seiliedig ar unrhyw fewnbwn neu adborth. Mae strwythur system reoli dolen agored yn nodweddiadol ac yn cynnwys mewnbwn, pwynt gosod, ac allbwn. Y mewnbwn yw'r signal a ddefnyddir i gynhyrchu'r allbwn a ddymunir. Y pwynt gosod yw'r gwerth targed ar gyfer yr allbwn. Mae'r allbwn yn ganlyniad i'r broses redeg.
Mae enghreifftiau o systemau rheoli dolen agored yn cynnwys:
- Tostiwr: Rhoddir y lifer yn y cyfnod “ymlaen”, a chynhesir y coiliau i dymheredd sefydlog. Mae'r tostiwr yn aros yn boeth tan yr amser penodedig, ac mae'r tost yn dod i ben.
- Rheolaeth fordaith mewn cerbyd: Mae'r rheolyddion wedi'u gosod i gynnal cyflymder sefydlog. Nid yw'r system yn addasu yn seiliedig ar amodau newidiol, megis bryniau neu wynt.
Rheolaeth dolen gaeedig: Hunan-gywiro ar gyfer allbwn cyson
Mae gan systemau rheoli dolen gaeedig, a elwir hefyd yn systemau rheoli adborth, y gallu i hunan-gywiro i gynnal allbwn cyson. Y gwahaniaeth rhwng system dolen agored a dolen gaeedig yw bod gan y system dolen gaeedig y gallu i hunan-gywiro tra nad yw'r system dolen agored yn gwneud hynny. Mae strwythur system reoli dolen gaeedig yn debyg i strwythur system dolen agored, ond mae'n cynnwys dolen adborth. Mae'r ddolen adborth yn arwain o'r allbwn i'r mewnbwn, gan ganiatáu i'r system fonitro ac addasu'n barhaus yn seiliedig ar amodau newidiol.
Mae enghreifftiau o systemau rheoli dolen gaeedig yn cynnwys:
- Rheoli tymheredd mewn ystafell: Mae'r system yn addasu'r gwresogi neu'r oeri yn seiliedig ar y tymheredd yn yr ystafell i gynnal tymheredd cyson.
- Rheoli ymhelaethu mewn system sain: Mae'r system yn addasu'r ymhelaethiad yn seiliedig ar yr allbwn i gynnal lefel sain gyson.
Systemau Rheoli Adborth: Dod â Rheolaeth i'r Lefel Nesaf
Mae systemau rheoli adborth yn fath o system reoli sy'n defnyddio allbwn proses i reoli'r mewnbwn. Mewn geiriau eraill, mae'r system yn derbyn signal o'r broses sy'n cael ei rheoli ac yn defnyddio'r signal hwnnw i addasu'r mewnbwn i gyflawni'r allbwn a ddymunir.
Diagramau ac Enwau sy'n Gysylltiedig â Systemau Rheoli Adborth
Mae sawl diagram ac enw yn gysylltiedig â systemau rheoli adborth, gan gynnwys:
- Diagramau bloc: Mae'r rhain yn dangos cydrannau'r system rheoli adborth a sut maent wedi'u cysylltu.
- Swyddogaethau trosglwyddo: Mae'r rhain yn disgrifio'r berthynas rhwng mewnbwn ac allbwn y system.
- Systemau dolen gaeedig: Mae'r rhain yn systemau rheoli adborth lle mae'r allbwn yn cael ei fwydo'n ôl i'r mewnbwn i gynnal yr allbwn dymunol.
- Systemau dolen agored: Mae'r rhain yn systemau rheoli adborth lle nad yw'r allbwn yn cael ei fwydo'n ôl i'r mewnbwn.
Rheolaeth Rhesymeg: Systemau Rheoli Syml ac Effeithiol
Mae rheolaeth resymeg yn fath o system reoli sy'n defnyddio rhesymeg Boole neu weithrediadau rhesymegol eraill i wneud penderfyniadau a phrosesau rheoli. Mae'n system reoli symlach ac effeithiol a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau, gan gynnwys cynhyrchu, gweithgynhyrchu a pheirianneg drydanol.
Sut mae Rheoli Rhesymeg yn Gweithio?
Mae systemau rheoli rhesymeg wedi'u cynllunio i drin amrywiaeth o fewnbynnau a chynhyrchu allbwn dymunol. Mae'r dull gweithredu sylfaenol fel a ganlyn:
- Mae'r system yn derbyn signal mewnbwn, sydd fel arfer ar ffurf cerrynt trydanol.
- Yna caiff y signal mewnbwn ei gymharu â gwerth neu bwynt penodol, sy'n cael ei storio yn y system.
- Os yw'r signal mewnbwn yn gywir, bydd y system yn cyflawni gweithred benodol neu'n newid i osodiad penodol.
- Os yw'r signal mewnbwn yn anghywir, bydd y system yn parhau i dderbyn mewnbwn nes cyrraedd y gwerth cywir.
Enghreifftiau o Systemau Rheoli Rhesymeg
Defnyddir systemau rheoli rhesymeg mewn ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys:
- Goleuadau traffig: Mae goleuadau traffig yn defnyddio rheolaeth resymegol i newid rhwng goleuadau coch, melyn a gwyrdd yn seiliedig ar lif y traffig.
- Robotiaid diwydiannol: Mae robotiaid diwydiannol yn defnyddio rheolaeth resymeg i gyflawni tasgau cymhleth, megis weldio, paentio a chydosod.
- Peiriannau golchi awtomatig: Mae peiriannau golchi awtomatig yn defnyddio rheolaeth resymegol i newid rhwng gwahanol gylchoedd golchi a thymheredd yn seiliedig ar fewnbwn y defnyddiwr.
Rheolaeth Ddi-ffwrdd: Y Dull Syml ar gyfer Rheoli Tymheredd
Yn hanesyddol, gweithredir rheolaeth Ar-Off gan ddefnyddio trosglwyddyddion rhyng-gysylltiedig, amseryddion cam, a switshis sy'n cael eu hadeiladu mewn dilyniant ysgol. Fodd bynnag, gyda datblygiad technoleg, gellir rheoli ar-off bellach gan ddefnyddio microreolyddion, rheolwyr rhesymeg rhaglenadwy arbenigol, a dyfeisiau electronig eraill.
Enghreifftiau o Reolaeth Ar-Oddi
Mae rhai enghreifftiau o gynhyrchion sy'n defnyddio rheolaeth wrth-ddiffodd yn cynnwys:
- Thermostatau domestig sy'n troi'r gwresogydd ymlaen pan fydd tymheredd yr ystafell yn disgyn yn is na'r gosodiad dymunol a'i ddiffodd pan fydd yn mynd uwch ei ben.
- Oergelloedd sy'n troi'r cywasgydd ymlaen pan fydd y tymheredd y tu mewn i'r oergell yn codi'n uwch na'r tymheredd dymunol a'i ddiffodd pan fydd yn mynd islaw.
- Peiriannau golchi sy'n defnyddio teclyn rheoli ar-off i sbarduno gwahanol weithrediadau dilyniannol cydgysylltiedig.
- Actiwadyddion niwmatig sy'n defnyddio rheolydd diffodd i gynnal lefel pwysau penodol.
Manteision ac Anfanteision Rheolaeth Ddi-ffwrdd
Mae manteision rheolaeth dros dro yn cynnwys:
- Mae'n syml ac yn rhad i'w weithredu.
- Mae'n hawdd ei ddeall a'i berfformio.
- Gellir ei ddefnyddio mewn gwahanol fathau o beiriannau a gweithrediadau.
Mae anfanteision rheolaeth dros dro yn cynnwys:
- Mae'n cynhyrchu newidiadau sydyn yn y system, a all achosi effeithiau negyddol ar y cynnyrch neu'r broses sy'n cael ei rheoli.
- Efallai na fydd yn gallu cynnal y pwynt gosod dymunol yn gywir, yn enwedig mewn systemau â masau thermol mawr.
- Gall achosi traul ar y switshis trydanol a'r rasys cyfnewid, gan arwain at amnewidiadau aml.
Rheolaeth Llinol: Y Gelfyddyd o Gynnal Allbynnau Dymunol
Mae theori rheolaeth linol yn seiliedig ar sawl egwyddor sy'n rheoli sut mae systemau rheoli llinol yn ymddwyn. Mae’r egwyddorion hyn yn cynnwys:
- Yr egwyddor o anwybyddu effeithiau annymunol: Mae'r egwyddor hon yn rhagdybio y gellir anwybyddu unrhyw effeithiau annymunol y system.
- Egwyddor adchwanegiad: Mae'r egwyddor hon yn cadw at y cysyniad mai allbwn system linol yw swm yr allbynnau a gynhyrchir gan bob mewnbwn yn gweithredu ar ei ben ei hun.
- Egwyddor arosod: Mae'r egwyddor hon yn rhagdybio mai allbwn system linol yw swm yr allbynnau a gynhyrchir gan bob mewnbwn yn gweithredu ar ei ben ei hun.
Yr Achos Afreolaidd
Os nad yw system yn cadw at egwyddorion adchwanegiad a homogenedd, fe'i hystyrir yn aflinol. Yn yr achos hwn, sgwâr o dermau yw'r hafaliad diffiniol fel arfer. Nid yw systemau aflinol yn ymddwyn yn yr un modd â systemau llinol ac mae angen gwahanol ddulliau rheoli arnynt.
Y Rhesymeg Niwlog: System Reoli Ddeinamig
Math o system reoli yw rhesymeg niwlog sy'n defnyddio setiau niwlog i drosi signal mewnbwn yn signal allbwn. Mae'n strwythur mathemategol sy'n dadansoddi gwerthoedd mewnbwn analog yn nhermau newidynnau rhesymegol sy'n cymryd gwerthoedd di-dor rhwng 0 ac 1. Mae rhesymeg niwlog yn system reoli ddeinamig sy'n gallu trin newidiadau yn y signal mewnbwn ac addasu'r signal allbwn yn unol â hynny.
Enghreifftiau o Resymeg Niwlog ar Waith
Defnyddir rhesymeg niwlog mewn sawl maes i gyflawni ystod eang o dasgau rheoli. Dyma rai enghreifftiau:
- Trin dŵr: Defnyddir rhesymeg niwlog i reoli llif dŵr trwy waith trin. Mae'r system yn addasu'r gyfradd llif yn seiliedig ar gyflwr presennol y dŵr a'r ansawdd allbwn a ddymunir.
- Systemau HVAC: Defnyddir rhesymeg niwlog i reoli tymheredd a lleithder mewn adeilad. Mae'r system yn addasu'r tymheredd a'r lleithder yn seiliedig ar gyflwr presennol yr adeilad a'r lefel cysur a ddymunir.
- Rheoli traffig: Defnyddir rhesymeg niwlog i reoli llif traffig trwy groesffordd. Mae'r system yn addasu amseriad y goleuadau traffig yn seiliedig ar yr amodau traffig presennol.
Casgliad
Felly, defnyddir systemau rheoli i reoli prosesau mewn llawer o ddiwydiannau, ac maent yn cynnwys dylunio, gweithredu a chynnal system sy'n cynnal allbwn cyson er gwaethaf newidiadau yn y mewnbwn.
Ni allwch fynd yn anghywir gyda system reoli, felly peidiwch â bod ofn defnyddio un yn eich prosiect nesaf! Felly, ewch ymlaen a rheoli eich byd!
Joost Nusselder ydw i, sylfaenydd Tools Doctor, marchnatwr cynnwys, a thad. Rwyf wrth fy modd yn rhoi cynnig ar offer newydd, ac ynghyd â fy nhîm rwyf wedi bod yn creu erthyglau blog manwl ers 2016 i helpu darllenwyr ffyddlon gydag offer ac awgrymiadau crefft.
