בקרה ו אוטומציה : הנושא

Comments

Transcription

בקרה ו אוטומציה : הנושא
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית‪1985-2009 ,‬‬
‫הנושא‪ :‬אוטומציה ובקרה‬
‫)א( בשרטוט המערכת הפניאומטית שבאיור לשאלה מסומנים מספר רכיבים‪ .‬רשום את שמו ואת‬
‫תפקידו במערכת של כל אחד מן הרכיבים האלה‪) .R1,S ,VB ,VA ,A :‬ב( רשום את הפעולות‬
‫שיתרחשו במערכת כאשר ידית הרכיב ‪ VA‬תוסט למצב )‪ ,(+‬ואת הפעולות שיתרחשו כאשר היא‬
‫תוסט למצב )–(‪] .‬קיץ ‪[2004‬‬
‫א‪.‬‬
‫שמות הרכיבים‪:‬‬
‫‪ – A‬צילינדר ובוכנה הידראוליים‬
‫‪ – VA‬שסתום בקרה ידני תלת‪-‬מצבי‬
‫‪ – VB, VC‬שסתום בוכנאי‬
‫‪ – S‬שסתום אל‪-‬חוזר‬
‫‪ – R1, R2‬נחיר הצערה מתכוונן‬
‫‪ – 1‬מכל שיכוך‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬אוטומציה ובקרה )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 1‬מתוך ‪3‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫ב‪.‬‬
‫)א( ציין את שמותיהם של שלושה אופייני בקרה )‪) .(control modes‬ב( באיור לשאלה מתוארת‬
‫מערכת לבקרת מפלס המים בדוד קיטור‪ .‬מהם האותות שיכולים להימסר מן הבקר ‪ R1‬לשסתום‬
‫מי ההזנה )‪ (feed water regulating valve‬דרך עמדת הבקרה האוטומטית‪-‬ידנית )‪auto-‬‬
‫‪ ,(manual control station‬אם אותות הכניסה הם אלה‪ – a :‬אות המגיע מחיישן מפלס המים‬
‫)‪ – b ,(level transmitter‬אות המתקבל מכוונון מוקדם רצוי )‪ .(standard adjustment‬הצג‬
‫את האות שיימסר מן הבקר ‪ R1‬לכל אחד מן המצבים האלה‪] .a>b, a<b, a=b :‬קיץ ‪[2004‬‬
‫א‪.‬‬
‫אופייני בקרה‪:‬‬
‫‪ (1‬בקרה דו‪-‬מצבית או בקרת ‪.on-off‬‬
‫‪ (2‬בקרה דו‪-‬מצבית עם תחום מת‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪ (3‬בקרה פרופורציונלית‪.‬‬
‫הבקר המוצג בשרטוט הוא בקר פרופורציונלי ואינטגרלי )‪ .(P+I‬במצב רגיל שסתום הוויסות‬
‫הפניאומטי פתוח ‪ ,50%‬כמות המים העוברת דרכו מתאימה לתצרוכת הקיטור הנורמלית‪,‬‬
‫ומפלס המים נשמר בערך הרצוי )‪.(a=b‬‬
‫כאשר תצרוכת הקיטור גדלה עקב עליית עומס‪ ,‬גובה המים בדוד יורד‪ ,‬והבקר מקבל ממשדר‬
‫מפלס המים אות‪ .a<b :‬הבקר שולח אות תיקון לשסתום הויסות דרך עמדת הבקרה‪ ,‬השסתום‬
‫נפתח עוד )נאמר – ‪ ,(75%‬והוא מספק כעת כמות גדולה יותר של מים‪ .‬הבקר התאים את עצמו‬
‫לתנאי העומס החדש והתייצב‪ ,‬אך כעת מפלס המים נמוך מן הערך הרצוי‪ ,‬כלומר נוצר הסט‬
‫)‪ .(offset‬הסיבה לכך‪ ,‬כי לא ניתן להגדיל את פתיחת השסתום אלא אם מפלס המים ירד; מכאן‪,‬‬
‫שכל שינוי בעומס על המערכת גורר אחריו הסט‪ ,‬בין מעל הערך הרצוי ובין מתחתיו‪.‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬אוטומציה ובקרה )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 2‬מתוך ‪3‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫את בעיית ההסט של בקר פרופורציונלי פותרים על ידי צירוף של בקר אינטגרלי‪ .‬הוא מכוון‬
‫מחדש )‪ (reset‬את הערך הרצוי בשיעור השווה להסט שיצר הבקר הפרופורציונלי‪ ,‬ועל ידי כך‬
‫מבטל את ההסט‪.‬‬
‫כאשר תצרוכת הקיטור קטנה עקב ירידת עומס‪ ,‬גובה המים בדוד עולה‪ ,‬והבקר מקבל ממשדר‬
‫מפלס המים אות ‪ .a>b‬שסתום הוויסות מקבל אות תיקון ונסגר במידה מסוימת‪ .‬מאחר שהבקר‬
‫מתייצב כעת על מפלס גבוה מן הערך הרצוי‪ ,‬מתקן הבקר האינטגרלי את ערך המפלס הרצוי‪,‬‬
‫ומוריד אותו בשיעור השווה לגודל ההסט‪.‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬אוטומציה ובקרה )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 3‬מתוך ‪3‬‬

Similar documents