الرئيسية » هندسة التحكم » التحكم التقليدى » التحكم (Control) – تعريفه – تصنيف نظم التحكم – التحكم بالحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة – تنصنيفه طبقا للعناصر المستخدمة

التحكم (Control) – تعريفه – تصنيف نظم التحكم – التحكم بالحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة – تنصنيفه طبقا للعناصر المستخدمة

التحكم  Control

التحكم  : فعل ضبط متغير ما عند قيمة أو حالة مرجوه

نظام التحكم Control System

هو مجموعة من المكونات تتفاعل فيما بينها لتحقيق هدف محدد

أنواع نظم التحكم

  • 1- نظام الحلقة المفتوحة.( Open Loop Control System)

  • 2- نظام الحلقة المغلقة.( Closed Loop Control System)

 

  • أولا : نظام الحلقة المفتوحة.( Open Loop Control System)

وفيه يتجاهل النظام حالة الخرج ولا يقيم لها وزنا فهو يعتمد على الدخل فقط ومن أمثلته

نظام إشارات المرور  Traffic Light Control System

الدخل للنظام هو سلسلة من النبضات المتتابعة وعداد زمنى (Timer) وبمرور زمن محدد تضيىء إحدى الاشارات الثلاث ولمدة معينة سبق تحديدها بناءا على الحالة المرورية ومرورها تطفيىء لتضيىء غيرها لفترة أيضا محددة ثم تطفىء الثانية لتضيء الثالثة وتتابع إضاءة الاشارات الثلاث ،فالنظام محكوم  بعامل الوقت  الذى يمثل دخله وخرجة تتابع الاضاءات ، ولا يعنى النظام تكدس السيارات أو أوقات الذروة

الغسالة نصف الاتوماتيكية

تقوم ربه البيت بضبط تايمر الغسالة طبقا لكمية الملابس ومدى اتساخها ليعمل موتور الغسالة محكوما بالوقت وما أن ينفذ الوقت السابق ضبطه   حتى يكف الموتور عن الحركة ولا يأخذ فى الاعتبار حالة الملابس .

البراد الكهربى

البراد به ملف تسخين دائرة تغذيته من متمم تماس يعمل بتايمر ، وبضبط التايمر على وقت معين يعمل السخان طول وقت الضبط ثم يفصل التايمر السخان بعد مضى وقت ضبطه سواءا غلى ماء البراد أم لم يغل

يمثل هذا النوع وأمثلته الرسم بالكتلة (أو الصندوقى ) كما فى الشكل ش (1) و ش( 2) المضاف إليه المحكوم  وأشارة التشغيل من المتحكم (C0ntroller)

  •           

ثانيا : نظم التحكم  بالحلقة  المغلقة   Closed Loop Of Control Systems

وفيه النظام يأخذ فى اعتباره قيمة الخرج فتكون عينة من الخرج مدمجة فى مدخله ليصبح الخرج ليس دالة فى الدخل فقط ولكن دالة فى الخرج السابق

مثال :-

لعل أوضح مثال لكلا النوعين يدركه فنى ومهندسى التبريد والتكييف العاملون فى الصيانة ، فى دائرة (نظام) إذابة ثلج المبخر للثلاجة ال (No Frost)

فى ش (1) الدورة الكاملة للتايمر 380 دقيقة مجزأة إلى مرحلتين زمنيتين ،

مرحلة إذابة ثلج المبخر والزمن المتاح لها من التايمر 20 دقيقة ، يتم فيها تغذية ملف التسخين (Heater) [كونتاكت 2- ديفروست – ثرمو ديسك – سخان] ، أى أن دخل نظام الإذابة عداد زمنى فحتى ولو ذاب الثلج وارتفعت درجة حرارة مواسير المبخر إعلى من درجة حرارة فصل الديفروست ( من 5 إلى 7) درجات سيظل موتور التايمر يعمل متمما ال 20 دقيقة  فلو فصل السخان بعد زمن (t) سيتبقى زمن (20-t)m دون بدء مرحلة التبريد ، وهذا نموذج لنظام تحكم الدائرة المفتوحة (Open Loop)

  • ملحوظة هامة فى حالة عدم وجود قصر على موتور التايمر ورغم وجود ملف السخان والثرموديسك توالى مع ملف موتور التايمر لاترتفع درجة حرارة السخان لأن جهد المصدر الكهرى (220V)  سيتجزأ بنسبة مقاومة ملف موتور التايمر إلى مقاومة السخان
  • تصنيف نظم التحكم طبقا لعناصر المنظومة وأدواتها

  • الجيل الأول من نظم التحكم اعتمد على الريلاى الكهروميكانيكى (    https://bit.ly/2zq1YVW ) كعنصر ثنائى الحالة لتلامساته (Binary State) وأطلق على نظم التحكم القئمة على عنصر الريلاى بنظم منطق الريلاى Relay Logic Control System   ولقد سادت نظم التحكم بمنطق الريلاى عقودا طويلة

  • الجيل الثانى من نظم التحكم هو الجيل الألكترونى فمع تقدم علم الجوامد (أشباة الموصلات ) Solid State ونتوظيف الترانسستور كعنصر ثنائى On/Off وتحسين الاستجابة الزمنية له كسوتش استبدل الريلاى الكهرومغناطيسى بالريلاى الترانسستور أو الريلاى الإلكترونى Solid State Relay

  •  الجيل الثالث من نظم التحكم وهو نظم التحكم الرقمية التى تقوم على ميكروكنتروللر وبرامج تشغيل مخزنة

نظرا لتربع  بمنطق الريلاى فى نظم التحكم لعقود طويلة فقد اعتبر الاسلوب التقليدى للتحكم  (Classic Control) والذى اعتادت عليه البشرية طويلا   حتى ظهر التحكم الرقمى بالميكروكنتروللر والبرامج المخزنة والتى تجسدت فى وحدات المتحكم المنطقى المبرمج Programmable Logic Controller – PLC

اترك رد