ఇంక్యుబేటర్ చాంబర్ ఉదాహరణలో ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ ఎలా పనిచేస్తుంది మరియు పని చేస్తుంది

సాంకేతిక పరికరాల ఆపరేషన్ యొక్క స్వయంచాలక నియంత్రణ యొక్క సరళమైన మరియు అత్యంత సాధారణ రూపం ఆటోమేటిక్ నియంత్రణ, ఇది ఇచ్చిన పరామితిని స్థిరంగా ఉంచే పద్ధతి (ఉదాహరణకు, షాఫ్ట్ భ్రమణ వేగం, మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత, ఆవిరి పీడనం) లేదా నిర్ధారించే పద్ధతి ఒక నిర్దిష్ట చట్టం ప్రకారం దాని మార్పు. ఇది తగిన మానవ చర్యల ద్వారా లేదా స్వయంచాలకంగా నిర్వహించబడుతుంది, అంటే, తగిన సాంకేతిక పరికరాల సహాయంతో - ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్లు.

పరామితి యొక్క స్థిరమైన విలువను నిర్వహించే రెగ్యులేటర్‌లను వారి స్వంతంగా పిలుస్తారు మరియు నిర్దిష్ట చట్టం ప్రకారం పరామితి యొక్క మార్పును అందించే కంట్రోలర్‌లను సాఫ్ట్‌వేర్ అంటారు.

1765 లో, రష్యన్ మెకానిక్ I. I. పోల్జునోవ్ పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్‌ను కనుగొన్నాడు, ఇది ఆవిరి బాయిలర్‌లలో సుమారు స్థిరమైన నీటి స్థాయిని నిర్వహించింది. 1784లో, ఇంగ్లీష్ మెకానిక్ జె. వాట్ ఒక ఆవిరి యంత్రం యొక్క షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ యొక్క స్థిరమైన వేగాన్ని నిర్వహించే ఒక ఆటోమేటిక్ గవర్నర్‌ను కనుగొన్నాడు.

నియంత్రణ ప్రక్రియ

అనే గదిలో మీరు స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతను ఎలా నిర్వహించవచ్చో పరిశీలించండి థర్మోస్టాట్, దీనికి ఉదాహరణ ఇంక్యుబేటర్ చాంబర్.

ఇంక్యుబేటర్

థర్మోస్టాట్లు వివిధ పారిశ్రామిక రంగాలలో, ముఖ్యంగా ఆహార పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. చివరగా, తాపన రేడియేటర్లలో అందించే ప్రత్యేక కవాటాల సహాయంతో స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహిస్తే, శీతాకాలంలో జీవన ప్రదేశం కూడా థర్మోస్టాట్గా పరిగణించబడుతుంది. నాన్-ఆటోమేటిక్ గది ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ ఎలా నిర్వహించబడుతుందో చూపిద్దాం.

20 ° C. ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం మంచిది అని భావించండి. ఇది గది థర్మామీటర్ ద్వారా పర్యవేక్షించబడుతుంది. అది ఎక్కువగా పెరిగితే, రేడియేటర్ వాల్వ్ కొద్దిగా మూసివేయబడుతుంది. ఇది చివరిలో వేడి నీటి ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది. దీని ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది మరియు అందువల్ల గదిలోకి శక్తి ప్రవాహం తగ్గుతుంది, ఇక్కడ గాలి ఉష్ణోగ్రత కూడా తక్కువగా ఉంటుంది.

గదిలో గాలి ఉష్ణోగ్రత 20 ° C కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, వాల్వ్ తెరుచుకుంటుంది మరియు తద్వారా రేడియేటర్లో వేడి నీటి ప్రవాహం పెరుగుతుంది, దీని కారణంగా గదిలో ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది.

అటువంటి నియంత్రణతో, సెట్ విలువ చుట్టూ గాలి ఉష్ణోగ్రతలో చిన్న హెచ్చుతగ్గులు గమనించబడతాయి (ఉదాహరణలో, సుమారు 20 ° C).

మెకానికల్ థర్మోస్టాట్

నియంత్రణ ప్రక్రియలో కొన్ని చర్యలు చేయాల్సి ఉంటుందని ఈ ఉదాహరణ చూపిస్తుంది:

• సర్దుబాటు పరామితిని కొలిచండి;
• ప్రీసెట్ విలువతో దాని విలువను సరిపోల్చండి (ఈ సందర్భంలో, నియంత్రణ లోపం అని పిలవబడేది నిర్ణయించబడుతుంది - వాస్తవ విలువ మరియు ప్రీసెట్ విలువ మధ్య వ్యత్యాసం);
• నియంత్రణ లోపం యొక్క విలువ మరియు సంకేతం ప్రకారం ప్రక్రియను ప్రభావితం చేయడానికి.

నాన్-ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేషన్‌లో, ఈ చర్యలు మానవ ఆపరేటర్ ద్వారా నిర్వహించబడతాయి.

స్వయంచాలక సర్దుబాటు

మానవ ప్రమేయం లేకుండా, అంటే సాంకేతిక మార్గాల ద్వారా నియంత్రణ చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, మేము ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేషన్ గురించి మాట్లాడుతున్నాము, ఇది ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది. ఇది ఏ భాగాలను కలిగి ఉందో మరియు ఈ భాగాలు ఒకదానితో ఒకటి ఎలా సంకర్షణ చెందుతాయో తెలుసుకుందాం.

నియంత్రిత పరామితి యొక్క వాస్తవ విలువ యొక్క కొలత సెన్సార్ అని పిలువబడే కొలిచే పరికరం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది (ఇంక్యుబేటర్ ఉదాహరణలో — ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్).

కొలతల ఫలితాలు సెన్సార్ ద్వారా కొన్ని భౌతిక సిగ్నల్ రూపంలో ఇవ్వబడతాయి (థర్మోమెట్రిక్ లిక్విడ్ కాలమ్ యొక్క ఎత్తు, బైమెటాలిక్ ప్లేట్ యొక్క వైకల్యం, సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ విలువ మొదలైనవి).

ఇచ్చిన దానితో నియంత్రిత పరామితి యొక్క వాస్తవ విలువ యొక్క పోలిక శూన్య శరీరం అని పిలువబడే ప్రత్యేక కంపారిటర్ ద్వారా చేయబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, నియంత్రిత పరామితి యొక్క వాస్తవ విలువ మరియు దాని పేర్కొన్న (అంటే అవసరమైన) విలువ మధ్య వ్యత్యాసం నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ వ్యత్యాసాన్ని నియంత్రణ లోపం అంటారు. ఇది సానుకూల మరియు ప్రతికూల రెండూ కావచ్చు.

నియంత్రణ లోపం యొక్క విలువ నియంత్రిత వస్తువు యొక్క స్థితిని నియంత్రించే కార్యనిర్వాహకుడిని ప్రభావితం చేసే నిర్దిష్ట భౌతిక సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది. ఆబ్జెక్ట్‌పై ఎగ్జిక్యూటివ్ బాడీ ప్రభావం ఫలితంగా, సర్దుబాటు లోపం యొక్క గుర్తుపై ఆధారపడి నియంత్రిత పరామితి పెరుగుతుంది లేదా తగ్గుతుంది.

అందువలన, ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు: ఒక కొలిచే మూలకం (సెన్సార్), ఒక సూచన మూలకం (సున్నా మూలకం) మరియు ఒక కార్యనిర్వాహక మూలకం.

నియంత్రిత వేరియబుల్ యొక్క కొలిచిన విలువను సెట్ విలువతో పోల్చడానికి సున్నా మూలకం కోసం, ఆటోమేటిక్ కంట్రోలర్‌లో పరామితి యొక్క సెట్ విలువను నమోదు చేయడం అవసరం. ఇది ఒక ప్రత్యేక పరికరం సహాయంతో చేయబడుతుంది, అని పిలవబడేది మాస్టర్, ఇది పరామితి యొక్క సెట్ విలువ యొక్క స్వయంచాలక సర్దుబాటును ఒక నిర్దిష్ట స్థాయిలో భౌతిక సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది.

ఈ సందర్భంలో, సెన్సార్ అవుట్‌పుట్‌ల యొక్క భౌతిక సంకేతాలు మరియు సెట్ విలువ ఒకే స్వభావం కలిగి ఉండటం ముఖ్యం. ఈ సందర్భంలో మాత్రమే శూన్య శరీరంతో పోల్చడం సాధ్యమవుతుంది.

నియంత్రణ దోషానికి అనుగుణంగా అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క శక్తి, ఒక నియమం వలె, కార్యనిర్వాహక సంస్థ యొక్క ఆపరేషన్ను నియంత్రించడానికి సరిపోదని కూడా గమనించాలి. ఈ విషయంలో, పేర్కొన్న సిగ్నల్ ముందుగా విస్తరించబడింది. అందువల్ల, ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్, సూచించిన మూడు ప్రధాన భాగాలతో పాటు (సెన్సార్, జీరో ఎలిమెంట్ మరియు యాక్యుయేటర్), సెట్టింగ్ మరియు యాంప్లిఫైయర్‌ను కూడా కలిగి ఉంటుంది.

ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క సాధారణ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఈ రేఖాచిత్రం నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ మూసివేయబడింది. నియంత్రణ వస్తువు నుండి, నియంత్రిత పరామితి యొక్క విలువ గురించి సమాచారం సెన్సార్‌కు వెళుతుంది, ఆపై సున్నా శరీరానికి వెళుతుంది, ఆ తర్వాత నియంత్రణ లోపానికి సంబంధించిన సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ గుండా ఎగ్జిక్యూటివ్ బాడీకి వెళుతుంది, ఇది అవసరమైన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది నియంత్రణ వస్తువు.

నియంత్రణ వస్తువు నుండి శూన్య శరీరానికి సిగ్నల్‌ల కదలిక ఒక ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్. నియంత్రణ ప్రక్రియకు అభిప్రాయం తప్పనిసరి. అటువంటి క్లోజ్డ్ లూప్ బాహ్య ప్రభావాల ద్వారా కూడా ప్రభావితమవుతుంది.

మొదటిది (మరియు ఇది చాలా ముఖ్యమైనది), నియంత్రణ వస్తువు బాహ్య ప్రభావాలకు గురవుతుంది.ఈ ప్రభావాలే దాని స్థితి యొక్క పారామితులలో మార్పులకు కారణమవుతాయి మరియు నియంత్రణను విధించాయి.

రెండవది, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క సర్క్యూట్‌పై బాహ్య ప్రభావం నియంత్రిత పరామితి యొక్క అవసరమైన విలువ యొక్క సెట్ విలువ ద్వారా సున్నా శరీరంలోకి ఇన్‌పుట్ చేయడం, ఇది మొత్తం సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేటింగ్ మోడ్ యొక్క విశ్లేషణ ఆధారంగా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది ఈ ఆటోమేటిక్ పరికరాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ విశ్లేషణ మానవ లేదా నియంత్రణ కంప్యూటర్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది.

ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ల ఉదాహరణలు:

ఇనుము కోసం విద్యుత్ థర్మోస్టాట్ యొక్క పరికరం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

TRM148 OWEN ఉదాహరణలో ఆటోమేషన్ సిస్టమ్‌లలో PID కంట్రోలర్‌ని ఉపయోగించడం