Kontrol-sistemak ezarpen-puntu bat edo nahi den irteera mantentzeko erabiltzen dira sarrerako seinale bat egokituz. Kontrol-sistemak begizta irekia edo begizta itxia izan daitezke. Begizta irekiko kontrol sistemek ez dute feedback begiztarik eta begizta itxiko kontrol sistemek bai.
Artikulu honetan, kontrol sistemak zer diren, nola funtzionatzen duten eta eguneroko bizitzan nola erabiltzen diren azalduko dut. Gainera, agian ezagutzen ez dituzun kontrol-sistemei buruzko datu dibertigarri batzuk partekatuko ditut!
Mezu honetan honako hauek azalduko ditugu:
- Kontrol-sistemak- Diseinatzeko eta ezartzeko artea
- Begizta irekiko eta begizta itxiko kontrola: autozuzenketaren eta irteera finkoaren arteko aldea
- Feedback Kontrol Sistemak: Kontrola Hurrengo Mailara Ekartzea
- Kontrol logikoa: Kontrol-sistema sinplifikatuak eta eraginkorrak
- On-Off Kontrola: Tenperatura kontrolatzeko metodorik errazena
- Kontrol lineala: Nahi diren irteerak mantentzearen artea
- Logika lausoa: kontrol sistema dinamikoa
- Ondorioa
Kontrol-sistemak- Diseinatzeko eta ezartzeko artea
Kontrol-sistemek irteera jakin bat ezartzeko eta mantentzeko prozesua dakar, sarrerako seinalea egokituz. Helburua irteera zuzena eta koherentea sortzea da, sarreran hasierako aldaketak izan arren. Prozesuak hainbat fase hartzen ditu barne, besteak beste:
- Sarrerako etapa: sarrerako seinalea jasotzen den lekuan
- Prozesatzeko fasea: seinalea prozesatzen eta aztertzen den
- Irteerako etapa: irteerako seinalea sortzen den lekuan
Kontrol-sistemen eginkizuna ekoizpenean
Kontrol-sistemek garrantzi handia dute produkzioan eta banaketan industria askotan. Automatizazio-teknologia erabili ohi da sistema hauek ezartzeko, oso konplexuak eta garestia izan daitezkeen eraikuntzak. Elementu hauek behar dira kontrol sistema bikaina sortzeko:
- Kontrolatzen ari den sistema ondo ulertzea
- Kontrol-sistema mota egokia diseinatzeko eta ezartzeko gaitasuna
- Egoera jakinetan aplika daitezkeen diseinu eta teknika estandarren paketea
Kontrol-sistema bat sortzeko urratsak
Kontrol-sistema bat sortzeko prozesuak urrats hauek ditu:
- Sistemaren egitura diseinatzea: beharrezkoa den kontrol-sistema mota eta sartuko diren osagaiak zehaztea dakar.
- Sistema ezartzea: sistema arretaz eraikitzea eta probak egitea behar bezala funtzionatzen duela ziurtatzeko.
- Sistema mantentzea: sistemaren errendimendua denboran zehar kontrolatzea eta behar diren aldaketak egitea datza behar bezala funtzionatzen jarraitzen duela ziurtatzeko.
Begizta irekiko eta begizta itxiko kontrola: autozuzenketaren eta irteera finkoaren arteko aldea
Begizta irekiko kontrol sistemak ez-feedback kontrol gisa ere ezagutzen dira. Sistema hauek irteera finko bat dute, edozein sarrera edo feedback arabera doitzen ez dena. Begizta irekiko kontrol-sistema baten egitura tipikoa da eta sarrera bat, ezarpen-puntu bat eta irteera bat barne hartzen ditu. Sarrera nahi den irteera ekoizteko erabiltzen den seinalea da. Ezarri-puntua irteeraren xede-balioa da. Irteera prozesuaren emaitza da.
Begizta irekiko kontrol sistemen adibideak hauek dira:
- Txigorgailua: Palanka "pizten" fasean jartzen da, eta bobinak tenperatura finko batera berotzen dira. Txigorgailua berotuta egoten da ezarritako ordura arte, eta tostada agertuko da.
- Ibilgailu batean zehar-kontrola: kontrolak abiadura finko bat mantentzeko ezarrita daude. Sistema ez da baldintza aldakorren arabera egokitzen, hala nola muinoak edo haizeak.
Begizta itxiko kontrola: irteera koherenterako autozuzenketa
Begizta itxiko kontrol-sistemek, feedback-kontrol-sistema gisa ere ezagutzen direnak, autozuzentzeko gaitasuna dute irteera koherentea mantentzeko. Begizta irekiko eta begizta itxiko sistema baten arteko aldea da begizta itxiko sistemak autozuzentzeko gaitasuna duela begizta irekiko sistemak ez duen bitartean. Begizta itxiko kontrol sistema baten egitura begizta irekiko sistema baten antzekoa da, baina feedback begizta bat dauka. Feedback-begizta irteeratik sarrerara doa, sistemak etengabe kontrolatu eta doitzeko aukera ematen dio baldintza aldakorren arabera.
Begizta itxiko kontrol sistemen adibideak hauek dira:
- Tenperatura kontrolatzea gela batean: sistemak berokuntza edo hoztea gelako tenperaturaren arabera doitzen du tenperatura koherentea mantentzeko.
- Soinu-sistema batean anplifikazio-kontrola: sistemak irteeraren arabera doitzen du anplifikazioa soinu-maila koherentea mantentzeko.
Feedback Kontrol Sistemak: Kontrola Hurrengo Mailara Ekartzea
Feedback kontrol-sistemak prozesu baten irteera erabiltzen duen kontrol-sistema mota bat da, sarrera kontrolatzeko. Beste era batera esanda, sistemak kontrolatzen ari den prozesutik seinale bat jasotzen du eta seinale hori erabiltzen du sarrera doitzeko nahi den irteera lortzeko.
Feedback Kontrol Sistemekin Lotutako Diagramak eta Izenak
Feedbacka kontrolatzeko sistemekin lotutako hainbat diagrama eta izen daude, besteak beste:
- Bloke-diagramak: feedback-a kontrolatzeko sistemaren osagaiak eta nola konektatzen diren erakusten dute.
- Transferentzia funtzioak: sistemaren sarrera eta irteeraren arteko erlazioa deskribatzen dute.
- Begizta itxiko sistemak: feedback-a kontrolatzeko sistemak dira, non irteera sarrerara itzultzen den, nahi den irteera mantentzeko.
- Begizta irekiko sistemak: feedback-a kontrolatzeko sistemak dira, non irteera sarrerara itzultzen ez den.
Kontrol logikoa: Kontrol-sistema sinplifikatuak eta eraginkorrak
Kontrol logikoa kontrol-sistema mota bat da, logika boolearra edo beste eragiketa logiko batzuk erabiltzen dituena, erabakiak eta kontrol-prozesuak hartzeko. Kontrol-sistema sinplifikatu eta eraginkorra da, eta asko erabiltzen da hainbat industriatan, besteak beste, ekoizpenean, fabrikazioan eta ingeniaritza elektrikoan.
Nola funtzionatzen du Kontrol Logikoak?
Kontrol logikoko sistemak hainbat sarrera kudeatzeko eta nahi duzun irteera sortzeko diseinatuta daude. Oinarrizko funtzionamendu metodoa honako hau da:
- Sistemak sarrerako seinale bat jasotzen du, normalean korronte elektriko baten formakoa.
- Ondoren, sarrerako seinalea sisteman gordetzen den balio edo puntu batekin konparatzen da.
- Sarrerako seinalea zuzena bada, sistemak ekintza zehatz bat egingo du edo ezarpen zehatz batera aldatuko du.
- Sarrerako seinalea okerra bada, sistemak sarrera jasotzen jarraituko du balio zuzena lortu arte.
Kontrol Logikoko Sistemaren adibideak
Kontrol logikoko sistemak aplikazio ugaritan erabiltzen dira, besteak beste:
- Semaforoak: semaforoek kontrol logikoa erabiltzen dute trafikoaren fluxuaren arabera semaforo gorri, hori eta berde artean aldatzeko.
- Robot industrialak: robot industrialek kontrol logikoa erabiltzen dute zeregin konplexuak egiteko, hala nola soldadura, margoketa eta muntaketa.
- Garbigailu automatikoak: Garbigailu automatikoek kontrol logikoa erabiltzen dute garbiketa-ziklo eta tenperatura desberdinen artean aldatzeko, erabiltzailearen sarreraren arabera.
On-Off Kontrola: Tenperatura kontrolatzeko metodorik errazena
On-Off kontrola historikoki inplementatzen da, eskailera-sekuentzia batean eraikitako errele, kam-tenporizadore eta etengailuen bidez. Hala ere, teknologiaren aurrerapenarekin, on-off kontrola mikrokontrolagailuak, kontrolagailu logiko programagarri espezializatuak eta beste gailu elektroniko batzuk erabiliz egin daiteke.
On-Off Kontrolaren adibideak
On-off kontrola erabiltzen duten produktuen adibide batzuk hauek dira:
- Etxeko termostatoak gela-tenperatura nahi den ezarpenaren azpitik jaisten direnean berogailua pizten duten eta haren gainetik jaisten denean itzaltzen dute.
- Hozkailuaren barruko tenperatura nahi den tenperaturatik gora igotzen denean konpresorea pizten duten hozkailuek eta azpitik jaisten denean itzaltzen duten hozkailuek.
- On-off kontrola erabiltzen duten garbigailuak elkarrekin erlazionatutako eragiketa sekuentzial desberdinak abiarazteko.
- Presio-maila jakin bat mantentzeko pizteko eta itzaltzeko kontrola erabiltzen duten eragingailu pneumatikoak.
On-Off Kontrolaren abantailak eta desabantailak
On-off kontrolaren abantailak hauek dira:
- Ezartzea erraza eta merkea da.
- Ulertzea eta gauzatzea erraza da.
- Hainbat makineria eta eragiketa motatan erabil daiteke.
On-off kontrolaren desabantailak hauek dira:
- Bat-bateko aldaketak sortzen ditu sisteman, eta horrek eragin negatiboak eragin ditzake kontrolatzen den produktuan edo prozesuan.
- Baliteke nahi den konfigurazioa zehaztasunez mantendu ezin izatea, batez ere masa termiko handiak dituzten sistemetan.
- Etengailu eta errele elektrikoen higadura eragin dezake, maiz ordezkatzea eraginez.
Kontrol lineala: Nahi diren irteerak mantentzearen artea
Kontrol linealaren teoria kontrol linealen sistemak nola jokatzen duten arautzen duten hainbat printzipiotan oinarritzen da. Printzipio horien artean daude:
- Ondorio desiragarriak baztertzearen printzipioa: printzipio honek sistemaren ondorio desiragarri guztiak baztertu daitezkeela suposatzen du.
- Gehigarritasun-printzipioa: printzipio honek sistema lineal baten irteera sarrera bakoitzak bakarrik jarduten duen irteeraren batura dela dioen kontzeptuari atxikitzen dio.
- Gainjartze-printzipioa: printzipio honek sistema lineal baten irteera sarrera bakoitzak bakarrik jarduten duen irteeraren batura dela suposatzen du.
Kasu Ez-lineala
Sistema bat gehigarritasun eta homogeneotasun printzipioei atxikitzen ez bazaie, linealtzat hartzen da. Kasu honetan, definizio-ekuazioa normalean termino karratu bat da. Sistema ez-linealek ez dute sistema linealen portaera berean eta kontrol-metodo desberdinak behar dituzte.
Logika lausoa: kontrol sistema dinamikoa
Logika lausoa kontrol sistema mota bat da, multzo lausoak erabiltzen dituena sarrerako seinalea irteerako seinale bihurtzeko. Sarrerako balio analogikoak 0 eta 1 arteko balio jarraituak hartzen dituzten aldagai logikoen arabera aztertzen dituen egitura matematiko bat da. Logika lausoa kontrol-sistema dinamikoa da, sarrerako seinalearen aldaketak kudeatu eta irteerako seinalea horren arabera doitzeko.
Logika lausoaren adibideak martxan
Logika lausoa eremu askotan erabiltzen da kontrol-zeregin ugari egiteko. Hona hemen adibide batzuk:
- Uraren tratamendua: Logika lausoa araztegi batetik ur-emaria kontrolatzeko erabiltzen da. Sistemak emari-abiadura doitzen du uraren egungo egoeraren eta nahi den irteera-kalitatearen arabera.
- HVAC sistemak: Logika lausoa eraikin bateko tenperatura eta hezetasuna kontrolatzeko erabiltzen da. Sistemak tenperatura eta hezetasuna doitzen ditu eraikinaren egungo egoeraren eta nahi den erosotasun mailaren arabera.
- Trafiko kontrola: Logika lausoa bidegurutze batetik trafikoaren fluxua kontrolatzeko erabiltzen da. Sistemak semaforoen denbora doitzen du, egungo trafiko-baldintzen arabera.
Ondorioa
Beraz, kontrol-sistemak industria askotan prozesuak kontrolatzeko erabiltzen dira, eta sarreran aldaketak izan arren irteera koherentea mantentzen duen sistema bat diseinatzea, ezartzea eta mantentzea dakar.
Ezin duzu gaizki ibili kontrol-sistema batekin, beraz, ez izan beldurrik zure hurrengo proiektuan erabiltzeko! Beraz, aurrera eta kontrolatu zure mundua!
Joost Nusselder naiz, Tools Doctor-en sortzailea, edukien merkaturatzailea eta aita. Ekipamendu berriak probatzea gustatzen zait, eta nire taldearekin batera blogeko artikulu sakonak sortzen ari naiz 2016az geroztik irakurle leialei tresnak eta eskulanak egiteko aholkuak emateko.
