V krajine moderných technologických zázrakov vynikajú decentralizované riadiace systémy ako hra - menič. Tieto systémy spôsobili revolúciu v tom, ako rôzne priemyselné odvetvia riadia a optimalizujú svoje operácie. A priamo v srdci týchto decentralizovaných riadiacich systémov leží jednotka spätnej väzby, komponent, ktorý s hrdosťou môžem povedať, že dodávam. Ako teda presne funguje jednotka spätnej väzby v decentralizovanom riadiacom systéme? Poďme sa ponoriť.
Po prvé, poďme pochopiť, čo je decentralizovaný riadiaci systém. Zjednodušene povedané, je to nastavenie, v ktorom sú riadiace funkcie rozdelené medzi viacero riadiacich jednotiek a nie sú centralizované v jednej veľkej jednotke. Táto distribúcia ponúka množstvo výhod, ako je zvýšená spoľahlivosť, lepšia odolnosť voči chybám a lepšia škálovateľnosť. Predstavte si veľký výrobný závod. Namiesto toho, aby všetko riadila jedna kontrolná miestnosť, môžu mať rôzne časti závodu svoje vlastné lokálne riadiace jednotky, ktoré sa rozhodujú na základe špecifických podmienok.
Teraz si povedzme o jednotke spätnej väzby. AJednotka spätnej väzbyje ako oči a uši decentralizovaného riadiaceho systému. Jeho hlavnou úlohou je zbierať informácie z rôznych senzorov v celom systéme a následne tieto dáta posielať späť do riadiacich jednotiek. Táto spätná väzba je kľúčová, pretože umožňuje riadiacim jednotkám prijímať informované rozhodnutia.
Rozdeľme fungovanie jednotky spätnej väzby do niekoľkých kľúčových krokov.
Zber údajov
Prvým krokom v činnosti jednotky spätnej väzby je zber údajov. Systém je naplnený všetkými druhmi senzorov, z ktorých každý je určený na meranie rôznych premenných. Napríklad v aplikácii riadenia priemyselných motorov môžu byť senzory na meranie teploty, prúdu a rýchlosti. Tieto senzory neustále monitorujú systém a generujú údaje.
Jednotka spätnej väzby je pripojená k týmto snímačom a začne zhromažďovať údaje. Musí byť schopný spracovať údaje z rôznych typov snímačov, ktoré môžu mať rôzne výstupné formáty a silu signálu. Vyžaduje si to teda určité možnosti predbežného spracovania. Ak napríklad snímač odošle analógový signál, jednotka spätnej väzby ho môže potrebovať previesť do digitálneho formátu, ktorému budú riadiace jednotky rozumieť.
Prenos dát
Po zhromaždení údajov je ďalším krokom ich prenos do príslušných riadiacich jednotiek. V decentralizovanom systéme môžu byť riadiace jednotky umiestnené na rôznych fyzických miestach. Jednotka spätnej väzby teda musí mať spoľahlivý komunikačný mechanizmus.
Môže sa to stať niekoľkými spôsobmi. Jednou z bežných metód je káblová sieť, ako je Ethernet alebo Profibus. Tieto siete ponúkajú vysokorýchlostný a spoľahlivý prenos dát. V niektorých prípadoch je však možné použiť aj bezdrôtovú komunikáciu. Napríklad v mobilnom robotickom systéme môže jednotka spätnej väzby využívať Wi-Fi alebo Bluetooth na odosielanie údajov do riadiacej jednotky na robote.
Pri prenose údajov musí jednotka spätnej väzby zabezpečiť, aby boli odoslané organizovaným spôsobom. Môže používať dátový protokol, ktorý špecifikuje, ako sú dáta formátované, ako sa zisťujú a opravujú chyby a ako môžu riadiace jednotky identifikovať, ktoré dáta patria ku ktorému senzoru.
Spracovanie údajov (voliteľné)
V niektorých pokročilých jednotkách spätnej väzby existuje aj možnosť spracovania údajov na samotnej jednotke. To môže byť užitočné, ak systém vyžaduje rozhodovanie v reálnom čase. Napríklad namiesto odosielania nespracovaných údajov o teplote do riadiacej jednotky môže jednotka spätnej väzby vypočítať priemernú teplotu za určité obdobie alebo určiť, či teplota stúpa abnormálnou rýchlosťou.
Vykonaním základného spracovania na jednotke sa zníži množstvo údajov, ktoré je potrebné preniesť, a riadiaca jednotka sa môže sústrediť na rozhodovanie na vyššej úrovni. Táto schopnosť spracovania je však drahá, a to z hľadiska zložitosti hardvéru aj spotreby energie.
Reakcia a adaptácia
Keď riadiace jednotky prijmú údaje z jednotky spätnej väzby, analyzujú ich a rozhodujú. Na základe týchto rozhodnutí môžu posielať príkazy späť do rôznych častí systému, aby upravili jeho správanie. Napríklad, ak snímač teploty v riadiacom systéme motora odošle údaje indikujúce, že motor sa prehrieva, riadiaca jednotka môže poslať signál na zníženie rýchlosti motora.
Slučka spätnej väzby potom pokračuje. Jednotka spätnej väzby neustále zbiera údaje o novom stave systému a riadiaca jednotka môže svoje rozhodnutia ďalej spresňovať. Tento nepretržitý cyklus spätnej väzby a nastavovania umožňuje decentralizovanému riadiacemu systému efektívne fungovať a prispôsobovať sa meniacim sa podmienkam.
Aplikácie v reálnom svete
Pozrime sa na niekoľko aplikácií z reálneho sveta, aby sme videli, ako funguje jednotka spätnej väzby v akcii.
V systéme pohonu s premenlivou frekvenciou (VFD).
V systéme VFD zohráva jednotka spätnej väzby zásadnú úlohu pri udržiavaní požadovaných otáčok a krútiaceho momentu motora. Senzory merajú rýchlosť, prúd a napätie motora. TheJednotka spätnej väzbyzhromažďuje tieto údaje a odosiela ich do riadiacej jednotky VFD.
Riadiaca jednotka potom porovná skutočné hodnoty s nastavenými hodnotami. Ak existuje rozdiel, riadiaca jednotka upraví frekvenciu a napätie dodávané do motora, aby sa vrátil do požadovaného stavu. Okrem toho komponenty akoBrzdný odpor pre VFDmožno ovládať na základe údajov spätnej väzby. Napríklad, ak motor potrebuje rýchlo spomaliť, riadiaca jednotka môže aktivovať brzdný odpor.
V systéme automatizácie budov
V systéme automatizácie budov pomáha jednotka spätnej väzby pri riadení rôznych aspektov, ako je osvetlenie, kúrenie, vetranie a klimatizácia (HVAC). Senzory merajú faktory, ako je teplota, vlhkosť a intenzita svetla v rôznych častiach budovy.
Jednotka spätnej väzby zhromažďuje tieto údaje a odosiela ich do miestnych riadiacich jednotiek pre každý systém. Napríklad, ak je teplota v miestnosti príliš vysoká, riadiaca jednotka HVAC môže upraviť nastavenia chladenia. TheLCD panelv systéme dokáže zobraziť aktuálny stav a nastavenia, ktoré sú tiež založené na prijatých spätnoväzbových údajoch.
Prečo si vybrať naše jednotky spätnej väzby?
Ako dodávateľ jednotiek spätnej väzby vám môžem povedať, že naše produkty sú špičkové. Navrhli sme ich tak, aby boli vysoko spoľahlivé a mali dlhú životnosť. Sú tiež veľmi flexibilné a dajú sa ľahko integrovať do rôznych typov decentralizovaných riadiacich systémov.
Naše jednotky spätnej väzby podporujú širokú škálu senzorov a komunikačných protokolov, čo znamená, že ich možno použiť v rôznych priemyselných odvetviach, od výroby až po automatizáciu budov. A ak potrebujete akúkoľvek technickú podporu alebo prispôsobenie, náš tím je vždy pripravený pomôcť.
Ak hľadáte vysokokvalitnú jednotku spätnej väzby pre váš decentralizovaný riadiaci systém, odporúčam vám siahnuť. Či už chcete upgradovať existujúci systém alebo postaviť nový od začiatku, môžeme vám poskytnúť to správne riešenie. Neváhajte začať rozhovor o vašich požiadavkách a pozrime sa, ako môžeme spolupracovať na optimalizácii vášho systému.
Referencie
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Moderné riadiace systémy. Pearson.
- Franklin, GF, Powell, JD a Emami - Naeini, A. (2014). Spätné riadenie dynamických systémov. Pearson.