עמוד ראשי/בקרה/מיקום הבקר במערכות לבקרת תהיליכים

מיקום הבקר במערכות לבקרת תהיליכים

כדי להבין את מיקומו ואת תפקידו של הבקר, נחזור ונתבונן בדיאגרמת מלבנים כללית (איור ).

כאמור, בפרק זה נדון בתפקידי הבקר ובפונקציית, הבקר.

לבקר יש תפקיד מרכזי במערכת לבקרת תהליכים. ניתן לתאר את הבקר כמחשב, המחשב חישובים מתמטיים, המבוססים על השגיאה המתקבלת בתהליך המבוקר.

מתוך דיאגרמת המלבנים אנו רואים כי השגיאה (ההפרש בין הערך הרצוי לבין הערך המצוי של המשתנה המבוקר) מאלצת את הבקר.

תוצאת החישוב - תפוקת הבקר -- שולטת במצבו של אלמנט הבקרה הסופי, ובהתאם למצב זה נקבע גודלו של המשתנה הפיסיקלי, אשר משפיע על התיקון הדרוש בתהליך. תיקון זה גורם להשתנות הערך המצוי.

כדי להבין את פעולתו של הבקר, נדון בדוגמה של מערכת בקרה תעשייתית. במערכת זו מחממים נוזל באמצעות שרוול קיטור (איור ). הקיטור ,ורם במעטפת המכל.

במערכת זו, הקיטור הוא המשתנה המבקר. ספיקת הקיטור נשלטת בשסתום.

בקרה (ברז). את שסתום הבקר מפעיל מנוע חשמלי, המאפשר תנועה סיבובית בשני הכיוונים. למשל, תנועה בכיוון השעון מקטינה את פתח הברז, ותנועה נגד כיוון השעון מגדילה את פתח הברז. מגבר ההספק מספק את האנרגיה החשמלית להפעלת המנוע.

עד כה, תיארנו את החלק הקשור למקור האנרגיה, שהוא מתקן להספקת הקיטור, חלקי המערכת האחרים קשורים לחוג הבקרה, והוא אינו עושה את העבודות אלא נותן את ההוראות לביצוע.

נתחיל את התיאור של החלק הקשור לחוג הבקרה ברכיב המדידה נצמד חומני). יודע, בי הצמד חומני מוציא מתח חשמלי שהוא יחסיי לטמפרטורה הנמדדת. רכיב בעל תכונה כזאת מתאים לבניית חוג הבקרה החשמליות אך בתעשייה מקובל להשתמש באותות מקובלים בחוגי הבקרה. לכן, נזדקק למתמר (מעגל אלקטרוני שיתרגם את המתח שמוציא הצמד החומני לערכי הבין בין 4 ל20-מיליאמפר (ערכים סטנדרטיים).

האות מגיע לבקר ונותן את המידע על הערך המצוי של המשתנה המבוקר (טמפרטורת הנוזל). בבקר יש אמצעי המאפשר לקבוע את הערך הרצוי של הטמפרטורה. כלומר, היחידה לחישוב השגיאה (איור ) היא, בעצם, מעגל הנמצא בתוך הבקר.

הלוח (הפנל) הקדמי של הבקר משמש סקלה, והמחוגים מראים את מצב הערך המצוי לעמת הערך הרצוי הנקבע (בבקרים מתקדמים, התצוגה ספרתית).

תפוקת הבקר חייבת להיות גם בערכים הסטנדרטיים. לכן, אות הבקרה שנמסר למגבר ההספק יהיה בצורת ,ערך התהום - 20-4 מיליאמפר. השאלה העיקרית לגבי חבקוה היא: איך התפוקה מחושבת כפי שתואר קודם לכן, השגיאה היא הבסיס לחישובים, אך טיפול בשגיאה תלוי בפונקציות הבקרה שהוכנסה לבקר, יש פונקציות בקרה רבות, וחך הקובעות את טיב הבקרה שהבקר מבקר. בהמשך הפרק, נדון בפונקציות הבקרה השונות. בשלב זה נציין, שקיימים גם בקרים פנימטיים, שבהם אות הבקרה מופיע בצורת אוויר דחום, וערכי הלחץ הסטנדרטיים נעים בין psi 3 לבין psi 15.

לסיכום , הפקידי הבקר הם אלה:

1. קבלת ערך רצוי - חיצונית על ידי המשתמש, ביחידות התהליך, והמרת היחידות לתהום הסטנדרטי.

2. קבלת הערך המצוי מיחידת המשוב, מותמר לתהום הסטנדרטי.

3. הישוב השגיאה.

4. חישוב התפוקה בהתאם לפונקצית הבקרה המכוונת בידי המשתמש.