Kdy použít řízení s otevřenou nebo uzavřenou smyčkou

Kdy použít řízení s otevřenou nebo uzavřenou smyčkou

Řízení s otevřenou smyčkou a s uzavřenou smyčkou jsou zapotřebí v různých situacích. Operátor proto musí znát podmínky a situaci, dříve než se rozhodne, které z nich použije.

Operace řízení mohou využívat buď uzavřenou, nebo otevřenou smyčku. Od sebe se liší především ve zpětné vazbě. Řídicí systém s otevřenou smyčkou (označovaný také jako nezpětnovazební systém) jedná zcela na základě vstupu, výstup nemá na řídicí zásah žádný účinek. Řídicí systém s uzavřenou smyčkou sleduje aktuální výstup a mění jej podle požadovaného stavu. Označuje se také jako zpětnovazební systém. Řídicí zásah u těchto systémů je založen na výstupu. 

Každý typ řízení má své výhody a je vhodný pro určité druhy řídicích operací. Řízení s uzavřenou smyčkou je lepší pro automatizované prostředí, zatímco řízení s otevřenou smyčkou vyžaduje určitou intervenci obsluhy. 

Protože řízení vyžaduje měření, ať už přímé, nebo odvozené, řízení s uzavřenou smyčkou je lepší volbou v případě, že:

  • je možno provádět měření;
  • proces má určitou míru předvídatelnosti, tzn. má známou přibližnou odezvu na řízení vstupu;
  • výstup se liší od požadovaného výsledku a není typu „nastavit a zapomenout“. 

Dříve než je možné řídicí systém s uzavřenou smyčkou navrhnout nebo vyladit, všechny součásti musejí být v dobrém provozním stavu. To znamená, že je nutno opravit váznoucí ventily, zkorigovat vůle převodů a nekonzistentní senzory.

Pokud je to možné, měly by se minimalizovat také doby prodlevy, jako je přepravní zpoždění, a proto jsou výhodou kratší trubky. 

I když mohou být řídicí systémy s uzavřenou smyčkou drahé, jsou často levnější než použití regulátorů ovládaných operátory, neboť ti musejí neustále nastavovat žádané hodnoty. 

Řízení s uzavřenou smyčkou nabízí následující výhody:

  • proces je možno udržovat na žádané hodnotě v rámci dané přesnosti;
  • korekce narušení procesu jsou automatizované;
  • nestabilní procesy lze stabilizovat. 

Řízení s otevřenou smyčkou je lepší volbou v případě, že:

  • prioritou jsou nízké náklady – řízení s otevřenou smyčkou je levné;
  • výstup se mění jen zřídka nebo vůbec, například u určitých chladicích čerpadel;
  • není možné žádné kvantitativní měření, například je-li proces nedosažitelný;
  • proces má chaotickou povahu, například z důvodu váznoucího ventilu nebo nekonzistentního senzoru;
  • k narušením procesu dochází mimořádně zřídka. 

Abyste zajistili, že procesy v provozu dostávají to nejefektivnější řízení, je nezbytné přezkoumat výhody a nevýhody řízení s uzavřenou a otevřenou smyčkou pro každou konkrétní situaci. 

Lee Payne je zakladatel a prezident společnosti Dataforth Corp. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com