سیستم کنترل چیست؟

به عبارت ساده، کنترل جهت یک فرآیند به سمت یک نقطه مطلوب است. بنابراین هدف سیستم کنترل ایجاد تعادل بین کمیت مورد نظر و مقدار واقعی در یک دوره زمانی معین است. امروزه صنایع مختلف برای تولید و ایمنی بهینه نیازمند سیستم های کنترلی هستند. چهار عامل اصلی در صنعت وجود دارد که باید اندازه گیری و کنترل شوند. این عوامل عبارتند از:
 1- فشار
 2- سطح مایع
 3- جریان
 4- دما

عوامل دیگری مانند رطوبت، غلظت و ... در هر صورت تابعی از این چهار عامل اصلی هستند.
انواع کنترل:
1- کنترل دست انسان (کنترل دستی)
2- کنترل خودکار

کنترل دستی:

در این حالت کنترل مستقیماً توسط دست انسان انجام می شود. این نوع کنترل ساده است، اما به دلایل مختلف چندان راحت نیست.

کنترل خودکار:

در این نوع کنترل دستگاهی اتوماتیک به نام کنترلر وظیفه نظارت و کنترل را بر عهده دارد. اگرچه کنترل خودکار گران است اما از نظر کارایی و نحوه انجام کار بسیار مفید است.

 

مقایسه کنترل اتوماتیک و غیراتوماتیک:

1- با کنترل غیر اتوماتیک هزینه اولیه نصب دستگاه های کنترلی بسیار کمتر و ارزانتر از کنترل اتوماتیک می باشد.
2- هزینه تعمیر دستگاه های غیر اتوماتیک بسیار کمتر از کنترل اتوماتیک می باشد.
3- نوع کنترل و نحوه کار با دستگاه های غیر اتوماتیک در بسیاری از موارد بسیار راحت تر است.
4- تعداد کارکنان کارخانه غیر اتومات بسیار بیشتر از کارخانه اتومات است. بنابراین نمی توان هزینه های نگهداری دائمی افراد را با هزینه های اولیه نصب دستگاه های اتوماتیک مقایسه کرد.
5- کنترل دستی چندان قابل اعتماد نیست و به افراد مختلف بستگی دارد.
6- در کارخانه های تولیدی، تولید اتوماتیک کارخانه ای بسیار بهتر از تولید غیر اتوماتیک کارخانه ای است.
7- تعداد افراد در کارخانه اتوماتیک بسیار کمتر است اما باید در سطح بالاتری باشند زیرا دستگاه ها پیچیده تر هستند.
8- نوسانات سیستم دستی به دلیل تاخیر در عملیات زیاد است.
به طور کلی کنترل خودکار در هر سیستمی به معنای ثبات و یکنواختی، دقت و سرعت است.

 

کنترل کننده اتوماتیک:

دستگاهی است که به وسیله آن مقادیر مورد نظر و اندازه گیری شده با هم مقایسه شده و تفاوت بین این دو کاهش یا حذف می شود. که این عمل را با ارسال فرمان به کنترل کننده جریان انجام می دهد.
دستگاه کنترل خودکار شامل دستگاهی برای اندازه گیری، مقایسه و کنترل است.
سیستم های کنترل به دو دسته تقسیم می شوند:

1- سیستم کنترل بدون بازخورد
2- سیستم کنترل حلقه بسته
1- کنترل مدار باز: در کنترل مدار باز هر قسمت بدون در نظر گرفتن نحوه عملکرد سایر قطعات کار خود را انجام می دهد. یعنی در حالت کلی تبادل اطلاعات بین قسمت های خروجی و ورودی صورت نمی گیرد. کنترل حلقه باز کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، اما همیشه غیر عملی نیست، به عنوان مثال، در ماشین لباسشویی، کنترل به طور خودکار طبق یک برنامه مشخص انجام می شود و هر قسمت بدون در نظر گرفتن کیفیت کار دیگر، به طور مستقل کار خود را انجام می دهد. 
2- کنترل حلقه بسته: در کنترل حلقه بسته هر قسمت با در نظر گرفتن قطعه قبل یا بعد از آن کار خود را انجام می دهد. یعنی تبادل اطلاعات دائمی از یک قسمت مدار به قسمت یا قسمت های دیگر وجود دارد.

 

مدار بازخورد:

 

اصطلاح "بازخورد" به معنای "انتقال" است و همین معنی را می توان در کنترل از آن استخراج کرد. یعنی اطلاعات از شبکه خروجی دستگاه به شبکه ورودی منتقل می شود. یعنی از شبکه خروجی دستگاه یک انشعاب می گیریم و به شبکه ورودی وصل می کنیم و به این ترتیب خروجی دستگاه به قسمت ورودی برگشت داده می شود و به اصطلاح می گوییم فیدبک از خروجی به ورودی می شود. 
یکی از عوامل مهم مدیریتی یکنواختی و ثبات مدیریت است که نتیجه آن کیفیت تولید و کیفیت مدیریت است و در صورت عدم بازخورد در سیستم این امر به صلاح نیست. در یک سیستم بدون بازخورد، کوچکترین تغییر در فرمان ورودی دستگاه منجر به این می شود که راندمان دستگاه به حداکثر می رسد و از آنجایی که پس از تغییر بازده، دستور ورودی دوباره تغییر می کند، این بار حداکثر بازده تغییر می کند، اما در جهت مخالف حالت قبلی است و این عملیات اغلب تکرار می شود، به طور خلاصه در یک سیستم کنترل دقیق چنین کنترلی نامطلوب است.

حلقه کنترل از اجزای زیر تشکیل شده است:
متغیر کنترل شده: عاملی که در فرآیند کنترل می شود، مانند دما و فشار.
عامل اندازه گیری: که مقدار واقعی کمیت مورد نظر را اندازه گیری می کند.
کنترلر: که در واقع مغز حلقه کنترل است و وظیفه آن ها است که مقدار مورد نظر و واقعی را با هم مقایسه کرده و برای تصحیح خطاها به دستگاه های کنترلی نهایی دستور صادر کنند.
فرستنده ها: وظیفه انتقال اطلاعات در حلقه کنترل بر عهده آنهاست.
دستگاه های کنترل نهایی: آنها وظیفه اجرای دستورات کنترل کننده مانند شیرهای کنترل را بر عهده دارند.

  کارهای کنترل اصلی

اقدامات زیر مهم هستند و اساس سیستم مدیریت را تشکیل می دهند.
1- اندازه گیری
2- مقایسه
3- محاسبه تخمینی
4- تنظیم و رفع اشکال

 

در کنترلر اندازه گیری توسط عامل اندازه گیری انجام می شود و مقدار اندازه گیری شده (M.V) با مقدار مورد نیاز (P.V) مقایسه می شود و بر اساس تفاوت این دو، دستوری به دستگاه تنظیم کننده صادر می شود که برای از بین بردن خطا و تفاوت کار می کند و دستگاه موقعیت جدید خود را تثبیت می کند. کنترلر ها در دو حالت مستقیم و معکوس کار می کنند. در حالت مستقیم، زمانی که کنترلر افزایش ورودی دریافت می کند، خروجی را افزایش می دهد، اما در حالت معکوس، افزایش ورودی باعث کاهش خروجی کنترلر می شود

مطالب کاربردی دکتر BMS

نرم افزار (اپلیکیشن) خانه هوشمند

سیستم (کنترل) هوشمند چیست و چه کاربردی‌هایی دارد؟

انواع روش‌های هوشمندسازی ساختمان

تجهیزات هوشمندسازی (ساختمان)

پکیج هوشمندسازی ساختمان

هوشمندسازی بی سیم و تفاوت آن با هوشمندسازی سیمی

هوشمندسازی استخر

سنسور حرکتی کوچک

امکانات  و ویژگی های خانه هوشمند

پروتکل های خانه هوشمند

هوشمندسازی ساختمان

انواع تجهیزات هوشمند

قیمت هوشمندسازی خانه

خانه هوشمند چیست