స్థానం కంట్రోలర్లు మరియు రెండు-స్థాన నియంత్రణ

స్వీయ-స్థాయి లేని నియంత్రణ వస్తువులలో, ఆటోమేటిక్ కంట్రోలర్ సహాయం లేకుండా ఏదైనా భంగం ప్రభావం స్థానికీకరించబడదు మరియు సమతౌల్య స్థితి సాధించబడదు.

ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ నియంత్రిత పరామితి యొక్క విచలనాలు మరియు నియంత్రణ శరీరం యొక్క నియంత్రణ ప్రభావం మధ్య సంబంధం రకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది దాని కదలిక ఫలితంగా సంభవిస్తుంది. ఈ ఆధారపడటాన్ని నియంత్రిక యొక్క డైనమిక్ లక్షణం లేదా నియంత్రిక యొక్క నియంత్రణ చట్టం అంటారు... ఈ ఆధారపడటం రకం ప్రకారం, నియంత్రకాలు స్థాన, స్థిర లేదా అనుపాత, అస్టాటిక్ మరియు ఐసోడ్రోమిక్‌గా విభజించబడ్డాయి.

పొజిషనర్‌లోని రెగ్యులేటర్ రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ స్థిర స్థానాలను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి నియంత్రిత పరామితి యొక్క నిర్దిష్ట విలువలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

స్థానాల సంఖ్య ప్రకారం, రెగ్యులేటర్లు రెండు-స్థానం, మూడు-స్థానం మరియు బహుళ-స్థానం కావచ్చు.

ఆచరణలో, అతిపెద్ద అప్లికేషన్ రెండు-స్థాన నియంత్రకాలు కనుగొనబడింది ... వారు మరింత వివరంగా చర్చించబడాలి.

రెండు-స్థాన రెగ్యులేటర్‌లో, నియంత్రిత పరామితి సెట్ విలువ నుండి తప్పుకున్నప్పుడు (రెగ్యులేటర్ యొక్క సున్నితత్వం కంటే ఎక్కువ మొత్తంలో), రెగ్యులేటింగ్ పదార్ధం యొక్క గరిష్ట లేదా కనిష్ట ప్రవాహానికి అనుగుణంగా ఉన్న తీవ్ర స్థానాల్లో ఒకదానిని నియంత్రించే శరీరం ఆక్రమిస్తుంది. . ఒక నిర్దిష్ట సందర్భంలో, కనీస విలువ సున్నా ఇన్‌ఫ్లో కావచ్చు.

ఆన్-ఆఫ్ రెగ్యులేషన్‌తో రెగ్యులేటింగ్ బాడీ యొక్క కదలిక ఒక ముగింపు స్థానం నుండి మరొకదానికి సాధారణంగా అధిక వేగంతో నిర్వహించబడుతుంది - సిద్ధాంతపరంగా సున్నాకి సమానమైన తక్షణ సమయంలో తక్షణమే జరుగుతుంది.

నియంత్రిత పరామితి యొక్క ఇచ్చిన విలువ కోసం ఇన్‌ఫ్లో మరియు అవుట్‌ఫ్లో మధ్య సమానత్వం గమనించబడదు. ఇది గరిష్ట లేదా కనిష్ట లోడ్ల వద్ద మాత్రమే జరుగుతుంది. అందువల్ల, రెండు-స్థాన నియంత్రణలో, వ్యవస్థ సాధారణంగా సమతుల్యత లేని స్థితిలో ఉంటుంది. ఫలితంగా, నియంత్రిత పరామితి సెట్ విలువ నుండి రెండు దిశలలో నిరంతరం ఊగిసలాడుతుంది.

ఆలస్యం లేనప్పుడు ఈ డోలనాల వ్యాప్తి, ఊహించడం సులభం, రెగ్యులేటర్ యొక్క ఒక నిర్దిష్ట సున్నితత్వం ఉంటుంది ... నియంత్రిత పరామితి యొక్క సాధ్యం డోలనాల జోన్ రెగ్యులేటర్ డెడ్ జోన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు నిర్ణయించబడుతుంది ఆలస్యం కాదు.

కంట్రోలర్ యొక్క డెడ్‌బ్యాండ్ అనేది ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ దిశలలో కంట్రోలర్ యొక్క కదలికను ప్రారంభించడానికి అవసరమైన నియంత్రిత పరామితి యొక్క మార్పు పరిధి. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, గది ఉష్ణోగ్రత నియంత్రకం, 20 ° C నిర్వహించడానికి సెట్ చేస్తే, హీటర్‌కు వేడి నీటిని సరఫరా చేసేటప్పుడు, అంతర్గత గాలి ఉష్ణోగ్రత 21 ° కి పెరిగినప్పుడు మరియు 19 ° ఉష్ణోగ్రత వద్ద దానిని తెరుచుకునేటప్పుడు రెగ్యులేటర్‌ను మూసివేయడం ప్రారంభిస్తుంది. , అప్పుడు ఈ రెగ్యులేటర్ యొక్క డెడ్ జోన్ 2 ° కు సమానం.

సెట్ పారామితులను ఆన్-ఆఫ్‌తో నిర్వహించడం యొక్క ఖచ్చితత్వం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం తగినంతగా ఉంటే, అన్ని సౌకర్యాలలో ఆన్-ఆఫ్ కంట్రోలర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. ఆన్-ఆఫ్ నియంత్రణ యొక్క వర్తింపు చాలా సందర్భాలలో సాధించిన నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం ద్వారా కాకుండా అనుమతించదగిన స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. తరచుగా మారడం అనేది రెగ్యులేటర్ యొక్క భాగాలను (చాలా తరచుగా పరిచయాలు) వేగంగా ధరించడానికి దారితీస్తుందని మరియు అందువల్ల, దాని ఆపరేషన్ యొక్క విశ్వసనీయత తగ్గుతుందని గుర్తుంచుకోవాలి.

ఆలస్యం యొక్క ఉనికి నియంత్రణ ప్రక్రియను మరింత దిగజార్చుతుంది, ఎందుకంటే ఇది పరామితి హెచ్చుతగ్గుల వ్యాప్తిని పెంచుతుంది, అయితే మరోవైపు, ఆలస్యం స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గిస్తుంది మరియు తద్వారా ఆన్-ఆఫ్ నియంత్రణ పరిధిని విస్తరిస్తుంది.

ఎండబెట్టడం ఓవెన్‌లో ఎలక్ట్రిక్ రెండు-స్థాన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిక యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం అంజీర్‌లో చూపబడింది. 1.

అన్నం. 1. ఎండబెట్టడం క్యాబినెట్లో ఎలక్ట్రిక్ రెండు-స్థాన థర్మోస్టాట్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం: 1 - బైమెటాలిక్ సెన్సార్; 2 - తాపన విద్యుత్ మూలకం

ఈ రెగ్యులేటర్‌లో సెన్సార్ 1 మరియు ఎలక్ట్రిక్ హీటింగ్ ఎలిమెంట్ 2 ఉంటాయి. సెన్సార్‌లో రెండు ఉంటాయి బైమెటాలిక్ కాంటాక్ట్ ప్లేట్లు, ఇది ఉష్ణోగ్రత ప్రభావంతో, ఒకదానికొకటి చేరుకోవడం, మూసివేయడం లేదా, విరుద్దంగా, విద్యుత్ వలయాన్ని తెరవగలదు.

సాధారణంగా, 105 ° C ఉష్ణోగ్రత ఎండబెట్టడం క్యాబినెట్‌లో నిర్వహించబడుతుంది, ఆపై, సెట్ ఉష్ణోగ్రత చేరుకున్నప్పుడు, పరిచయాలు మూసివేయబడాలి మరియు హీటింగ్ ఎలిమెంట్ యొక్క కొంత భాగాన్ని మార్చాలి.హీటర్‌ను ఉపయోగించిన తర్వాత అవసరమైన Qpr విలువను ఎండబెట్టడం ఓవెన్ Qst నుండి వచ్చే ఉష్ణ నష్టాలను పూర్తిగా భర్తీ చేసే విధంగా ఎంచుకోవచ్చు.

కానీ సెట్ ఉష్ణోగ్రత చేరుకున్నప్పుడు, హీటర్ పూర్తిగా ఆపివేయబడే విధంగా కూడా ఇది సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. మొదటి వేరియంట్‌లో, Qpr = Qstని సాధించడం సాధ్యమవుతుంది, అప్పుడు రెగ్యులేటర్ మారదు.

అంజీర్ లో. 2 రెండు-స్థాన నియంత్రణ ప్రక్రియ యొక్క లక్షణాన్ని చూపుతుంది. ఆబ్జెక్ట్ లోడ్ Qpr లేదా Qstలో ఒక్క ఆకస్మిక మార్పు తర్వాత కాలక్రమేణా నియంత్రిత పరామితిలో మార్పులను ఈ సంఖ్య చూపుతుంది. కాలక్రమేణా నియంత్రించే శరీరం యొక్క కదలిక కూడా ఇక్కడ చూపబడింది.

అన్నం. 2. రెండు-స్థాన నియంత్రణ ప్రక్రియ యొక్క లక్షణాలు

రెండు-స్థాన నియంత్రణలో, లోడ్లో మార్పు నియంత్రిత విలువ యొక్క సగటు విలువలో మార్పుకు కారణమవుతుందని గమనించాలి, అనగా. కొన్ని అసమానతల ద్వారా వర్గీకరించబడింది. నియంత్రిత పరామితి యొక్క సగటు విలువ నుండి విచలనం సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

ఇక్కడ ΔPcm - సగటు సెట్ విలువ నుండి నియంత్రిత పరామితి యొక్క గరిష్ట స్థానభ్రంశం; ΔTzap — బదిలీ ఆలస్యం సమయం; W అనేది వస్తువు యొక్క సామర్థ్య కారకం.

సాధారణ సందర్భాలలో, Qpr = Qct మరియు ΔTzap — విలువ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, స్థానభ్రంశం చాలా ముఖ్యమైనది కాదు మరియు రెగ్యులేటర్ యొక్క డెడ్ జోన్‌ను మించదు.

ఆన్ మరియు ఆఫ్ కంట్రోలర్‌ల అప్లికేషన్ యొక్క ప్రాంతాలు

నియంత్రిత వస్తువు యొక్క స్వీయ-స్థాయి స్థాయి ఐక్యతకు దగ్గరగా ఉన్న సందర్భంలో మరియు ఆటంకాలకు ఆబ్జెక్ట్ యొక్క సున్నితత్వం 0.0005 1 / సెని మించనట్లయితే, మిమ్మల్ని బలవంతం చేసే ఇతర కారణాలు లేకుంటే రెండు-స్థాన నియంత్రికను ఉపయోగించవచ్చు. ఈ నియంత్రికను వదిలివేయడానికి. ఈ కారణాలలో ఇవి ఉన్నాయి:

1. తరచుగా, 4 - 5 నిమిషాల కంటే తక్కువ సమయం, రెగ్యులేటర్‌ని ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడం, ఇది సాధారణంగా తక్కువ సామర్థ్యం గల కారకాలు ఉన్న సైట్‌లలో మరియు సైట్ లోడ్‌లో తరచుగా మార్పులతో జరుగుతుంది.

అనుమతించదగిన స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఈ స్థాయిలో నియంత్రకాల యొక్క సాంకేతిక అధునాతనత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుందని గుర్తుంచుకోవాలి. ఈ గణాంకాలు ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క అభ్యాసం ద్వారా స్థాపించబడ్డాయి. బహుశా భవిష్యత్తులో వారు ప్రధానంగా క్రిందికి శుద్ధి చేయవచ్చు. అదనంగా, రెగ్యులేటర్ యొక్క అవసరమైన జీవితాన్ని సెట్ చేయడం ద్వారా అనుమతించదగిన స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుందని గుర్తుంచుకోవాలి, అయితే రెగ్యులేటరీ ఎలిమెంట్లలో ఒకదాని యొక్క కనీస ప్రామాణిక సంఖ్య కార్యకలాపాలను (చక్రాలు) తెలుసుకోవాలి.

2. హీట్ క్యారియర్ యొక్క సరఫరాను నిలిపివేయడం యొక్క అసమర్థత, ఉదాహరణకు సరఫరా వెంటిలేషన్ యూనిట్ యొక్క ఎయిర్ హీటర్లకు లేదా ఎయిర్ కండిషనింగ్ యూనిట్ యొక్క మొదటి తాపన యొక్క ఎయిర్ హీటర్లకు. శీతాకాలంలో హీటర్లకు శీతలకరణి సరఫరా పూర్తిగా లేదా పాక్షికంగా నిలిపివేయబడితే, అధిక వేగంతో చల్లని గాలిని పీల్చుకునే అభిమాని పని చేస్తున్నప్పుడు, అది చాలా త్వరగా స్తంభింపజేస్తుందని గుర్తుంచుకోవాలి.

3.క్రమబద్ధీకరించబడని పర్యావరణ పారామితుల యొక్క పెద్ద వ్యత్యాసాల అసమర్థత. ఇక్కడ అనేక సందర్భాల్లో గాలి పారామితులలో ఒకటి నియంత్రించబడుతుందని, మరొకటి నియంత్రించబడదని, కానీ నిర్దిష్ట పరిమితుల్లో ఉండాలి అని అర్థం.

ఉదాహరణకు, మీరు వస్త్ర పరిశ్రమ యొక్క దుకాణాలలో ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం కాల్ చేయవచ్చు. నిర్దిష్ట పరిమితుల్లో సాపేక్ష ఆర్ద్రతను నిర్వహించడానికి పరిస్థితులు నిర్వహించబడే అటువంటి ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడం ఇక్కడ పని. అయితే, ఉష్ణోగ్రత పేర్కొన్న పరిమితుల్లో ఉంచబడితే, సాపేక్ష ఆర్ద్రతలో హెచ్చుతగ్గులు అనుమతించదగిన జోన్‌ను మించిపోతాయి.

ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి నియంత్రిత వస్తువు యొక్క సామర్థ్య గుణకాలు సాపేక్ష ఆర్ద్రతకు సంబంధించి అదే గుణకాల కంటే సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉండటం ద్వారా చివరి పరిస్థితిని వివరించవచ్చు. చాలా తరచుగా ఆచరణలో అటువంటి వర్క్‌షాప్‌లలో ఆన్-ఆఫ్ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణను వదిలివేయడం అవసరం.

4. నియంత్రిత పారామితులలో హెచ్చుతగ్గుల అవసరాలకు అనుగుణంగా నియంత్రణ పర్యావరణం యొక్క పారామితుల యొక్క పదునైన మరియు ముఖ్యమైన విచలనం యొక్క అసమర్థత.

ఉదాహరణకు, సప్లయ్ ఛాంబర్ ఎయిర్ హీటర్ యొక్క తాపన సామర్థ్యం యొక్క ఆన్-ఆఫ్ సర్దుబాటు సమయంలో సరఫరా గాలి యొక్క ఉష్ణోగ్రత కార్యాలయంలో వీచే అసహ్యకరమైన అనుభూతులను కలిగించే ముఖ్యమైన వ్యత్యాసాలను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా, అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతలో హెచ్చుతగ్గులు స్థాపించబడిన పరిమితులను మించవు.

ఈ పరిస్థితిని సరఫరా గాలి ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించే వస్తువుగా మరియు ఇండోర్ ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించే వస్తువుగా ఉత్పత్తి గదిని ఎయిర్ హీటర్ యొక్క సామర్థ్య గుణకాల యొక్క విభిన్న విలువల ద్వారా కూడా వివరించవచ్చు.

అందువల్ల, వస్తువు యొక్క తగిన లక్షణం ఉంటే మరియు ఆన్-ఆఫ్ కంట్రోలర్‌ను వదిలివేయడానికి ఎటువంటి కారణం లేకపోతే, మీరు ఎల్లప్పుడూ రెండోదాన్ని ఇన్‌స్టాల్ చేయాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకోవాలి. ఈ రకమైన రెగ్యులేటర్ సరళమైనది మరియు చౌకైనది, ఆపరేషన్‌లో అత్యంత విశ్వసనీయమైనది మరియు అర్హత కలిగిన నిర్వహణ అవసరం లేదు. అదనంగా, ఇటువంటి నియంత్రకాలు స్థిరమైన నియంత్రణ నాణ్యతను నిర్ధారిస్తాయి.

ఒక ముఖ్యమైన వాస్తవం ఏమిటంటే, రెండు-స్థాన రెగ్యులేటర్ యొక్క యాక్చుయేషన్ చాలా తరచుగా కనీస శక్తి వినియోగం అవసరమవుతుంది, ఎందుకంటే ఇది మూసివేయడం లేదా తెరిచే క్షణాల్లో మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.

రెండు-స్థాన కంట్రోలర్లు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి ఎలక్ట్రిక్ ఓవెన్లలో ఆటోమేటిక్ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ కోసం.