בקרה ו אוטומציה : הנושא
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