Bidalketa honetan agertzen den informazio guztia Andaluziako Juntatik eta Deustuko Unibertsitatetik bildutakoa da, berezuma.com-ek euskaratua eta CC-BY-NC-SA lizentziapean dago.
4. KONTROL-SISTEMA MOTAK
Begizta irekiko sistema bat da, funtzionamendu-denbora kontrolatzen duen elementu baten bidez kontrolatua. Erresistentzia elektriko batek ekarritako bero-kantitatea alda daiteke, beroketa-elementuaren funtzionamendu-denbora aldatzen duen erruleta selektiboan jarduten den heinean.
Ekintza egiten duen norbanakoak hautatzailearen posizioa hautatzen du, bere nahiaren edo esperientziaren arabera.
Begizta irekiko sistema horiek ez dira gai prozesuaren baldintzen balizko aldaketetara egokitzeko, ezta ager daitezkeen kanpoko nahasmenduetara egokitzeko ere.
Kontrol-sistema prozesu baten kontrola egiteko batera jarduten duten osagaien konbinazioa da. Beste modu batera esanda, kontrol-sistemabat elementu-multzo bat da eta elementu horiek, elkarri konektaturik, makina bat edo prozesu bat automatizatzen dute.
Mota askotako elementuak izan daitezke kontrol-sistema baten osagai: gailu elektrikoak, elektronikoak, mekanikoak, pneumatikoak, hidraulikoak…
Ate bat modu automatikoan irekitzeko, zenbait elementuk parte hartu behar dute. Kaptadore edo detektagailuek “ikusten” dute zerbait dagoela atearen aurrean eta, prozesadoretik pasatuta, atea irekitzeko agindua heltzen zaie eragingailuei. Hori egiteko,mekanismoak martxan jarri behar dira. Hona hemen kontrol-sistemaren bloke-diagrama:
Sarrera (S) sistemak jasotzen duen informazioa da, geure kasuan zerbait baldin badagoen ate aurrean. Irteera (I) sistemak informazio horri emandako erantzuna da, atearen mugimendua.
Beraz, sistema automatikoek oinarrizko 3 elementu mota dituzte:
- Sarrera edo kaptadoreak: datuak jaso eta kontrolagailuetara bidaltzen dituzte, haiek eragingailuetara bidaltzen dituzten aginduak alda ditzaten.Hainbat datu mota kontrola ditzakete: posizioa, hurbiltasuna, presioa, tenperatura, intentsitatea, hezetasuna…
- Kontrolerako elementuak: sistemaren funtzionamendua erregulatu eta eragingailuetara aginduak bidaltzeaz arduratzen dira. Bi mota daude:
- a) Konparadorea: sarrerako seinalea erreferentziarekin konparatzen du.
- b) Kontrolagailua: eragingailuaren aktibazioa edo desaktibazioa kontrolatzen du, sarrerako seinalea eta erreferentziako seinalea konparatuz lortzen den kontrol-seinalearen arabera. Sistema konplexua bada, ordenagailu baten CPUren antzekoa izan daiteke.
- Irteera edo eragingailuak: aginduak hartzeaz eta lana egiteaz arduratzen dira; hau da, sistema automatikoak egin beharrekoa burutzen dute.
GALDERAK
a) Lisaburdinaren funtzionamendua doitzen duen gailua termostatoa da. Nolako elementua da?
- Kaptadorea
- Eragingailua
- Erregulagailua
- Kontrolagailua
b) Automatismo batean, kaptadoreek:
- Inguruari buruzko informazioa ematen dute.
- Sistema automatikoa zein egoeratan dagoen adierazten dute.
- Ez dute eraginik sistema automatikoaren jokaeran.
c) Zer tresnak ahalbidetzen du kaptadoreen eta eragingailuen arteko komunikazioa?
- Ordenagailuak
- Kontrolagailuak
- Bonbillek
- Etengailuek
d) Autoaren klimatizagailuaren kasuan, zein elementu dira aldagai kontrolatua eta eragingailua?
- Aldagai kontrolatua: tenperatura. Eragingailua: haizagailua.
- Aldagai kontrolatua: argiaren intentsitatea. Eragingailua: haizagailua.
e) Nolako elementua da errelea?
- Kontrolagailua: eragingailuaren aktibazioa edo desaktibazioa kontrolatzen duelako, sarrerako seinalea eta erreferentziako seinalea konparatuz lortzen den kontrol-seinalearen arabera.
- Konparadorea, sarrerako seinalea erreferentziarekin konparatzen duelako. Eragingailua, kontrolagailuaren aginduak jaso eta lana burutzen duelako.
BEGIZTA IREKIA
Kontrol-sistemek egiten duten kontrola etengabea edo diskretua izan liteke; hau da, jarraiangoa edo noizean behingoa, irteeran gertatzen denaren arabera.Kontrol-sistema irteerako egoera kontuan izan gabe aktibatzen bada, begizta irekiko kontrol-sistema esaten zaio. Hau da, sistema horietan irteerak ez du eraginik sarrerako seinalean. Adibidez, etengailuari sakatuta pizten den antzinako berogailu bat badugu, hau izango da funtzionamenduaren eskema:
Begizta IREKIko beste mekanismo batzuen adibideak hauek dira: semaforoa, irabiagailua, musika-ekipoaren soinu-anplifikadorea, eta txigorgailua.
Sistema horien zehaztasuna aldez aurretik duten programazioaren araberakoa da. Sistemaren osagaien artean egon behar diren erlazioak aurreikusi behar dira, irteerak nahi den balioa lor dezan, aurreikusitako zehaztasunarekin.
Begizta irekiko sistema baten bloke-diagrama da:
Sistema horiek zuzenean kontrolatzen dira, edo transduktore baten eta eragingailu baten bidez. Bigarren kasu horretan, bloke-diagrama tipikoa honako hau izango da:
Begizta irekiko kontol sistema transduktore eta eragingailuarekin
Transduktorearen funtzioa sarrera-seinalea aldatzea edo egokitzea da, kontrol-sistema osatzen duten elementuek behar bezala prozesatu ahal izateko.
Horrelako sistemen adibide bat garbigailu automatiko batek egindako garbiketa-prozesua da. Irteerako seinaleak (arroparen zuritasunak) ez du eraginik sarreran. Uraren tenperaturak, aurre-garbiketako eta garbiketako prozesuak barne hartzen baditu, garrantzi handia du. Ondo programatuta badago, prozesu bakoitzak azken helburua lortzeko iraupen egokia izango du: aurreikusitako garbiketa lortzea.
Begizta irekiko sistemaren beste adibide bat, ordutegi-etengailuz kontrolatutako argiteria publikoa izango litzateke. Piztea edo itzaltzea ez dago uneko argiaren mende, baizik eta orduko etengailuak aurrez finkatutako denboren mende.
Begizta irekiko sistemen ezaugarri garrantzitsu bat denbora aldagaiaren mende daudela da, eta irteera sarreratik independentea dela.
Begizta irekiko sistemek eragozpen bat dute: perturbazioekiko oso sentikorrak izatea. Esate baterako, tenperatura begizta irekiko sistema baten bidez kontrolatzen den gela batean, aldi baterako leiho bat irekita geratuko balitz (perturbazioa), sistema ez litzateke egoera berri horretara egokitzeko gai izango eta ez litzateke nahi den tenperaturara iritsiko.
BEGIZTA ITXIA
Ostera, irteera sarrerarekin konparatzen bada sistemari eragiten dioten aldaketen ondoriozko erroreak zuzentzeko, begizta itxiko kontrol-sistema esaten zaio. Halako sistemetan irteerak eragina du sarrerako seinalean. Adibidez, komuneko tangari husteko ematen diogunean, barruan dagoen flotagailua jaitsi egiten da eta urarenbalbulari agindua ematen dio irekitzeko eta berriz betetzeko. Adibidez, termostatoa (kaptadorea) daukan berogailua badugu, berogailua bere kabuz funtzionatzen hasiko da tenperaturaren kaptadoreak lekuko tenperatura aldez aurretik adierazitako tenperatura baino baxuagoa dela adierazten duenean.
Halakoetan atzeraelikadura dagoela esaten da; izan ere, sistema bat dago lekuko tenperatura etengabe neurtzeko eta beharra dagoenean baino ez du jartzen martxan berogailua, hau da, tenperatura aurretik ezarritakoa baino baxuagoa denean.
Ikusi ondo PDF hau jakiteko nola funtzionatzen duten kontrol elektromekanikoa eta elektronikoa duten sistemek:
Horietan, irteerako seinaleak eragina du sarreran. Hori berrelikatze-prozesu baten bidez lortzen da (feedback).
Berrelikadura begizta itxian dagoen sistema baten propietatea da, eta horren bidez irteera (edo kontrolatutako beste edozein aldagai) sistemaren sarrerarekin alderatzen da; beraz, kontrol-prozesua bien mende dago.
Sistema horietan, transduktore batek une bakoitzean irteera-seinalearen balioa neurtzen du, eta seinale horren balio proportzionala ematen du.
Irteera-seinalearekin lotutako balio hori sistemara berrelikatzen da, eta sistemak zuzenean eragiten du kontrol-prozesuan.
Begizta itxiko kontrol-sistema bati dagokion bloke-diagrama da:
Bertan, irteera sarrerarantz berrelikatzen da; biak konparatzen dira, eta sarreraren (erreferentzia seinalea edo kontsigna) eta irteeraren balioaren (berrelikatutako seinalea) artean dagoen aldea errore seinalea da.Errore-seinalea baliogabea balitz, irteerak aurreikusitako balioa izango luke.
Nulua ez bada, kontrolatzaileari edo erregulatzaileari erasotzen dio, eta behar izanez gero, behar bezala anplifikatzen da, eta seinale aktibo bihurtzen da, eragingailua aktibatzeko gai dena, irteera aurreikusitako baliora irits dadin.
Errore-seinaleak, edo sarrerako eta irteerako balioen arteko aldeak, kontrol-elementuetan eragiten du, errorea zerora murrizten saiatuz eta irteera bere balio egokian eramanez. Sistemak kontsigna seinaleari jarrai diezaion saiatzen da beti.
Kontrol mota horren adibide bat gela bateko tenperatura kontrolatzeko sistema litzateke. Transduktorea nahi dugun berotze-maila hautatzeko diala izango litzateke, eragingailua galdara bat izango litzateke eta kaptadorea termometro bat. Azken horrek sentsore gisa jarduten du gelaren tenperatura neurtuz, erreferentziakoarekin alderatu ahal izateko, tenperatura zuzenean konparagarria ez balitz, transduktore baten bidez beste magnitude manipulagarriago bat bihurtuko litzateke.
Kontrolatzailea da sistemaren portaera zehazten duen osagaia, eta, beraz, zehaztasun handiz diseinatu behar da. Kontrol-begiztaren garuna da.
Kontrolatutako aldagaiak aurreikusitako balioa duen bitartean, erregulatzaileak ez du eragingailuaren gainean jardungo. Irteera-aldagaia aurrez finkatutakotik aldentzen den unean, errore-seinalea sortzen da, eta horrek erregulatzaileari erasotzen dio, seinalea aldatuz, eta eragingailuari agintzen dio instalazioan edo prozesuan jarduteko, errore-seinalea baliogabetzeko, termostato batek funtzio hori beteko luke.
Begizta itxiko sistemek ia ez dute asaldurekiko sentiberatasunik; izan ere, irteeran eragiten duten sistemaren baldintzen edozein aldaketa berehala zuzenduko da berrelikaduraren ondorioz, eta, beraz, perturbazioak konpentsatu egiten dira, eta irteera horietatik independentea da.
Begizta itxiko sistemek honako abantaila hauek dituzte begizta irekikoen aldean.
- Zehatzagoak kontrolatutako aldagairako eskatutako balioak lortzeko.
- Ez dira hain sentikorrak asaldurekiko.
- Osagaien ezaugarrien aldaketekiko sentikortasun txikiagoa.
Desabantaila hauek dituzte:
- Askoz ere ezegonkorragoak dira.
- Garestiagoak dira.
- Konplexuagoak direnez, matxurak izateko joera handiagoa dute, eta zailtasun handiagoa dute mantentzeko.
ARIKETAK
Begizta itxiko kontrol-sistema osatzen duten elementu guztiak identifikatzea. Elementu horiek osatzen dute pertsona bat objektu bat hartzen saiatzen denean sortzen den sistema fisikoa. Dagokion bloke-diagrama marraztea. Sistemaren bloke bakoitza identifikatzen du eta osatzen duten elementuak azaltzen ditu.
Sarrerako seinalea objektuaren posizioa izango da.
Irteera seinalea eskuaren posizioa da.
Irteera-seinalearen detektagailua begiak izango dira, etengabe eskuaren posizioari buruzko datuak hartu eta burmuinari transmititzen dizkiotenak, zeinak alderagailu eta kontrolatzaile gisa jarduten baitu, errore-seinale bat igortzen baitu eta eragingailuei, besoei eta eskuei aginduak ematen baitizkie objektuaren posiziorantz birbideratzeko eta hura hartzeko.
GALDERAK
a) Ureztatzeko mahuka dugu lorategian eta egunero pizten da ordu berean ureztatzeko, baina eguraldi txarra dagoenean eta euri asko egiten duenean ez dago lorategia ureztatzeko beharrik eta ura alferrik galtzen dugu. Nola konpon genezake arazo hori?
- Termostatoa jar genezake, mahuka tenperatura oso baxua denean bakarrik piztu dadin.
- Kontrolatzailea jar genezake, erloju programatzailearen antzekoa, mahuka denbora gutxiagoan zabalik edukitzeko.
- Hezetasunaren kaptadorea jar dezakegu lorategian, zolua lehor dagoenean baino ez pizteko mahuka.
b) Zer abantaila dute begizta itxiko kontrol-sistemek begizta irekikoen aldean?
- Batak ez du besteak baino abantaila gehiago.
- Begizta irekiko kontrol-sistemetan inguruaren aldaketek eragindako erroreak zuzendu litezke.
- Begizta itxiko kontrol-sistemetan inguruaren aldaketek eragindako erroreak gerta litezke.
c) Garajeko atea kontrolatzeko zirkuitu elektrikoa daukagu. Urrutiko kontrolari ematen diogunean, atea ireki egiten da eta handik 30 segundora ixten hasten da. Bitartean atearen bi aldeetan dauden zelulen artetik zerbait igarotzen bada, mekanismoa gelditu egiten da eta handik 20 segundora berriz ekiten dio hasieratik, hau da, atea igo egiten da, dagoen lekuan dagoela. Zer kontrol-sistema da?
- Begizta itxikoa
- Begizta irekikoa
d) Eskailerako argia etengailua sakatuta pizten bada eta handik 40 segundora itzaltzen bada, zer kontrol-sistema du?
- Begizta itxikoa
- Begizta irekikoa
e) Eskailera mekanikoek nolako kontrol-sistema dute, begizta irekikoa ala itxikoa?
- Begizta Itxikoa
- Begizta irekikoa
f) Kaleko farolek nolako kontrol-sistema dute, begizta irekikoa ala itxikoa?
- Begizta irekikoa
- Begizta itxikoa
Osatu testua, goiko koadroan ageri diren hitzekin:
agindua atzeraelikadura flotagailua irabiagailua irekiko irteerak itxiko sarrerako tenperatura termostatoa
Kontrol-sistemek egiten duten kontrola etengabea edo diskretua izan liteke; hau da, jarraiangoa edo noizean behingoa, irteeran gertatzen denaren arabera. Kontrol-sistema irteerako egoera kontuan izan gabe aktibatzen bada, begizta ________________________ kontrol-sistema esaten zaio. Hau da, sistema horietan ________________________ ez du eraginik seinalean.
Adibideak: semaforoa, ________________________ , musika-ekipoaren soinu-anplifikadorea, eta txigorgailua.
Ostera, irteera sarrerarekin konparatzen bada sistemari eragiten dioten aldaketen ondoriozko erroreak zuzentzeko, begizta kontrol-sistema esaten zaio. Halako sistemetan irteerak eragina du sarrerako seinalean. Adibidez, komuneko tangari husteko ematen diogunean, barruan dagoen ________________________ jaitsi egiten da eta uraren balbulari ________________________ ematen dio irekitzeko eta berriz betetzeko. Adibidez,________________________ (kaptadorea) daukan berogailua badugu, berogailua bere kabuz funtzionatzen hasiko da tenperaturaren kaptadoreak lekuko ________________________ aldez aurretik adierazitako tenperatura baino baxuagoa dela adierazten duenean
Halakoetan ________________________ dagoela esaten da; izan ere, sistema bat dago lekuko tenperatura etengabe neurtzeko eta beharra dagoenean baino ez du jartzen martxan berogailua, hau da, tenperatura aurretik ezarritakoa baino baxuagoa denean.
4. KONTROL-SISTEMA MOTAK