SlideShare a Scribd company logo
ΣΥΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ
ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
   ΑΡΧΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ
          ΚΕΦ 1
        ΕΙΣΑΓΩΓΗ
n   1.1 Εισαγωγή.
n   1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού.
n   1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού.
n   1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα
    αυτοματισμού.
      • 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια.
n   1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού.
n   1.6 Κύκλωμα ελέγχου – κύκλωμα
    ισχύος.


    12/16/2012      ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                         ΠΕ1708   2
1.1 Εισαγωγή
n   Τι είναι αυτοματισμός ;
n   Γιατί έχουμε την ανάγκη να
    φτιάξουμε συστήματα αυτοματισμού ;
n   Τι μας προσφέρει ; (πλεονεκτήματα)
n   Υπάρχουν μειονεκτήματα ;
n   Δώστε μου μερικά παραδείγματα
    αυτομάτου ελέγχου. (συσκευές)

12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   3
1.1 Εισαγωγή
n   Τα συστήματα αυτοματισμού ή
    συστήματα αυτομάτου ελέγχου είναι
    εκείνα που λειτουργούν χωρίς να
    χρειάζονται ανθρώπινη επιτήρηση ή
    παρέμβαση και δρουν κατά
    προκαθορισμένο τρόπο, ώστε να
    επιτευχθεί κάποιο επιθυμητό
    αποτέλεσμα με προκαθορισμένη
    ακρίβεια.
12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   4
1.1 Εισαγωγή
n   Ιδιαίτερη σημασία έχουν οι αυτοματισμοί στην
    βιομηχανική παραγωγή.
n   Με την αυτοματοποίηση της παραγωγής, οι
    επιχειρήσεις προσπαθούν να βελτιώσουν την
    παραγωγικότητά τους μειώνοντας ταυτόχρονα
    το κόστος παραγωγής.
n   Αυτό επιτυγχάνεται μέσω :
n   Εξοικονόμησης ενέργειας.
n   Καλύτερης διαχείρισης των πρώτων υλών.
n   Βελτίωσης της ποιότητας των προϊόντων.
n   Μείωσης του κόστους εργασίας.
    12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                        ΠΕ1708   5
1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού

n   Σαν πρώτη συσκευή αυτοματισμού
    μπορεί να θεωρηθεί ο ρυθμιστής του
    Ήρωνος του Αλεξανδρέως (130 π.χ)




12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   6
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   7
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   8
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   9
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   10
1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού
               n   Αλλά, ενώ στην αρχαιότητα
                   έχουμε αρκετές αυτόματες
                   κατασκευές μετά δεν έχουμε
                   καμία σημαντική πρόοδο.
               n   Από τον 18Ο αιώνα αρχίζει
                   ξανά ή έρευνα, με τον
                   φυγοκεντρικό ρυθμιστή
                   ταχύτητας, για τον έλεγχο
                   της ταχύτητας των
                   ατμομηχανών του James
                   Watt.
12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   11
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   12
1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού

n   Όλες οι κατασκευές βασίστηκαν στο
    ταλέντο και την εμπειρία των
    εφευρετών και στερούνταν
    μαθηματικής βάσης.
n   Το κενό αυτό το καλύπτουν οι :
n   Maxwell (1868).
n   Vyshnegradski (1876).

12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   13
1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού

n   Το 1934 εμφανίζεται η έννοια της
    ανατροφοδότησης (feedback), δηλαδή της
    τροφοδοσίας της εισόδου με ένα τμήμα
    από το σήμα της εξόδου.
n   Η δυνατότητα αυτή της αυτορύθμισης
    έδωσε μεγάλη ώθηση στην ανάπτυξη των
    ΣΑΕ (συστημάτων αυτομάτου ελέγχου).
n   Η ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής έδωσε
    περαιτέρω ανάπτυξη, αφού μπόρεσαν να
    κατασκευαστούν πιο σύνθετα συστήματα
    με μικρό όγκο.
12/16/2012      ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                     ΠΕ1708   14
1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού

n   Τέλος η ανάπτυξη τεχνικών για την
    επεξεργασία της πληροφορίας και τη
    λήψη αποφάσεων έδωσαν την
    δυνατότητα δημιουργίας
    αυτοματισμών με υψηλό βαθμό
    ευφυΐας.
n   Νευρωνικά δίκτυα.
n   Τεχνητή νοημοσύνη.
n   Έμπειρα συστήματα.
12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                    ΠΕ1708   15
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Τι είναι ένα σύστημα ;
n   Ένα σύστημα αντιστοιχεί στο πρότυπο
    μοντέλο μιας διαδικασίας και εμφανίζεται να
    δέχεται μία ή περισσότερες διεγέρσεις
    (εισόδους) και να δίνει μια ή περισσότερες
    αποκρίσεις (εξόδους). Οι είσοδοι και οι έξοδοι
    είναι συναρτήσεις του χρόνου.

    Διέγερση                                       Απόκριση
      Είσοδος      Ελεγχόμενο σύστημα              Έξοδος
         Αιτία                                    Αποτέλεσμα
    12/16/2012      ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                         ΠΕ1708             16
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Πιο είναι το βασικό πρόβλημα του
    αυτοματισμού ;
n   Είναι η σχεδίαση κατάλληλης διάταξης, η
    οποία όταν επιδρά στο σύστημα, να του
    δημιουργεί κατάλληλη είσοδο ώστε να
    παράγεται η επιθυμητή έξοδος.
n   Η διάταξη αυτή ονομάζεται ελεγκτής
    (controller).
Διέγερση                                             Απόκριση
Είσοδος          Ελεγκτής              Ελεγχόμενο    Έξοδος
                                         σύστημα
     Αιτία                                          Αποτέλεσμα
    12/16/2012       ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                          ΠΕ1708           17
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Άρα αποτελείται από την :
n   Είσοδο.
n   Τον ελεγκτή.
n   Το ελεγχόμενο σύστημα.
n   Και την έξοδο.

Διέγερση                                             Απόκριση

Είσοδος          Ελεγκτής              Ελεγχόμενο    Έξοδος
                                         σύστημα
     Αιτία                                          Αποτέλεσμα
    12/16/2012       ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                          ΠΕ1708           18
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Για να λειτουργήσει ο ελεγκτής θα πρέπει να
    υπάρχουν μέσα του κάποια στοιχεία τα οποία
    θα ρυθμίζουν τις λειτουργίες εκείνες του
    ελεγχόμενου συστήματος που εξασφαλίζουν
    την επιθυμητή έξοδο :
n   Ενεργοποητές (actuators).
n   Αισθητήρια (sensors).

Διέγερση                                      Απόκριση
              Ελεγκ   ενεργο
Είσοδος                         Ελεγχόμενο    Έξοδος
               τής    ποιητές     σύστημα
    Αιτία                                    Αποτέλεσμα
                                αισθητήρια
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Το σήμα εισόδου του ελεγκτή προέρχεται από ένα ή
    περισσότερα αισθητήρια, δηλαδή διατάξεις που
    είναι ευαίσθητες σε μεταβολές διαφόρων φυσικών
    μεγεθών (σήματα) και αντιδρούν σ’ αυτές
    παράγοντας ηλεκτρικό, κατά κανόνα, σήμα.
n   Όταν τα αισθητήρια βρίσκονται στον χώρο της
    εξόδου και επηρεάζονται από το αποτέλεσμα τότε
    έχουμε μια λειτουργία που λέγεται
    ανατροφοδότηση.

Διέγερση                                                   Απόκριση




                                              αισθητήρια
               Ελεγκ   ενεργο
Είσοδος                          Ελεγχόμενο                Έξοδος
                τής    ποιητές     σύστημα
    Αιτία                                                  Αποτέλεσ
                                 αισθητήρια                   μα
Το πρώτο σύστημα ελέγχου με
   ανάδραση θεωρείται το
 υδάτινο ρολόι του Κτησίβιου
  που κατασκευάστηκε στην
Αλεξάνδρεια τον 3ο π.Χ. αιώνα
              .
1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού
n   Τα συστήματα με ανατροφοδότηση
    ονομάζονται :
n   Συστήματα κλειστού βρόχου. (closed loop
    systems)
n   Ενώ τα συστήματα χωρίς ανατροφοδότηση
    ονομάζονται :
n   Συστήματα ανοικτού βρόχου. (open loop
    systems)

    12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                        ΠΕ1708   22
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 1
1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού

n   Ένας αυτοματισμός, σχεδόν πάντα,
    μπορεί να πραγματοποιηθεί με
    περισσότερους από έναν τρόπους.
    Κάθε τρόπος μεταφέρει κάποιο βαθμό
    «ευφυΐας». Έτσι έχουμε λιγότερο ή
    περισσότερο ευφυείς αυτοματισμούς.
n   Έλεγχος φωτισμού με χρονοδιακόπτη.
n   Έλεγχος φωτισμού με φωτοδιακόπτη.

    12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                      ΠΕ1708   24
1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού

n   Από τι εξαρτάτε η ευφυΐα ενός
    αυτοματισμού ;
n   Από τα είδος των αισθητηρίων ;
n   Και από τον τρόπο επεξεργασίας τις
    πληροφορίας για την λήψη της
                                        Crocodile
    τελικής απόφασης.                    Security
n   Σκοπός ενός αυτοματισμού είναι να system
    αντιλαμβάνεται καταστάσεις όπως ο
    άνθρωπος και να αντιδρά όπως αυτός,
    εξαλείφοντας την περίπτωση σφάλματος.
    12/16/2012     ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                        ΠΕ1708   25
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
n   Ψηφιακή έξοδο, κατάλληλη για να
    τροφοδοτήσει τις εισόδους Η/Υ.
n   Αμφίδρομη επικοινωνία, να δίνει σήματα
    ανάλογα του φυσικού μεγέθους που μετράει
    αλλά και να δέχεται εντολές που σχετίζονται
    με την λειτουργία του.
n   Δυνατότητα προσπέλασης σε
    συγκεκριμένη θέση μνήμης του ψηφιακού
    συστήματος με το οποίο είναι συνδεδεμένο.
n   Δυνατότητα εκτέλεσης εντολών και
    λογικών ενεργειών, οι οποίες του δίνονται
    από το ψηφιακό σύστημα με το οποίο είναι
    συνδεδεμένο.
    12/16/2012         ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                            ΠΕ1708   26
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
n   Επιπλέων είναι επιθυμητό να περιλαμβάνει
    εξελιγμένες λειτουργίες, όπως :
n   Αντιστάθμιση δευτερευουσών
    παραμέτρων (Π.Χ θερμοκρασία), δηλαδή
    τρόπους εξουδετέρωσης των επιπτώσεων από
    άλλες αιτίες.
n   Ανίχνευση λάθους, δηλαδή δυνατότητα
    αντίληψης για το εάν λειτουργεί σωστά και
    διάγνωσης πιθανής απόκλισης από αυτήν.
n   Αυτοέλεγχο, δηλαδή δυνατότητα
    αυτοκαθορισμού των τιμών των διαφόρων
    ιδιοτήτων του, με βάση πληροφορίες ή
    επιδράσεις του περιβάλλοντος.
    12/16/2012         ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                            ΠΕ1708   27
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
n   Πώς μπορούν να γίνουν όλα αυτά ;
n   Ή με την ενσωμάτωση ηλεκτρονικών
    κυκλωμάτων στο πακέτο του
    αισθητηρίου.
n   Ή με την κατασκευή του αισθητηρίου
    στο ίδιο κομμάτι ημιαγωγού.




    12/16/2012         ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                            ΠΕ1708   28
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
                 η εξέλιξη των αισθητηρίων
n   Η πρώτη γενεά δεν είχε ηλεκτρονικό
    κύκλωμα.
n   Η δεύτερη είχε ηλεκτρονικά κυκλώματα
    χωριστά όμως από το υπόλοιπο αισθητήριο.
n   Στην Τρίτη γενεά στην κατασκευή του
    αισθητηρίου συνυπάρχει και το ηλεκτρονικό
    κύκλωμα (ενίσχυση σήματος). Η έξοδός του
    είναι αναλογικό ηλεκτρικό σήμα και η
    πληροφορία που μεταφέρει βρίσκεται ή στην
    τάση ή στο ρεύμα ή στην συχνότητα.
    12/16/2012          ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                             ΠΕ1708   29
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   30
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
                 η εξέλιξη των αισθητηρίων
n   Στην τέταρτη γενεά περιλαμβάνουν τα
    ηλεκτρονικά και ψηφιακά ηλεκτρονικά
    συστήματα στο ίδιο κομμάτι του ημιαγωγού με
    το αισθητήριο, η έξοδος είναι ψηφιακή και
    δίνεται η δυνατότητα αμφίπλευρης
    επικοινωνίας με τον υπολογιστής.
n   Τέλος στα πέμπτης γενιάς η μετατροπή των
    δεδομένων γίνεται στο αισθητήριο οπότε η
    αμφίπλευρη επικοινωνία του αισθητηρίου και
    του υπολογιστή είναι ψηφιακή.
    12/16/2012          ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                             ΠΕ1708   31
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   32
1.4.1 Ευφυή αισθητήρια
                 η εξέλιξη των αισθητηρίων
n   Τα αισθητήρια της πέμπτης γενιάς περιέχουν
    τρία βασικά κυκλώματα :
n   Κύκλωμα επεξεργασίας του σήματος
    (ενίσχυση, φιλτράρισμα, πολυπλεξία).
n   Κύκλωμα ψηφιοποίησης του σήματος.
n   Κύκλωμα προσαρμογής, ώστε τα
    αισθητήρια να επικοινωνούν με έναν ελεγκτή
    χωρίς την μεσολάβηση άλλου κυκλώματος
    (interface).

    12/16/2012          ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                             ΠΕ1708   33
12/16/2012   ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                  ΠΕ1708   34
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
                     ΕΛΕΓΚΤΗΣ
                                                       Α
                                                  Σ    Π
                                                  Υ    Ο
                                                       Τ
                                                  Σ
     ΣΥΛΛΟΓΗ                         ΛΗΨΗ              Ε
                   ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ                    Τ    Λ
    ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ                      ΑΠΟΦΑΣΗΣ
                                                  Η    Ε
                                                  Μ    Σ
                                                  Α    Μ
                                                       Α



n   Η συλλογή της πληροφορίας από τα διάφορα αισθητήρια
    γίνεται είτε μέσω απλού καλωδίου (ή ομάδας καλωδίων
    δίαυλος – bus), οπτικής ίνας ή ασύρματα.
n   Το μήκος του καλωδίου περιορίζεται από την μορφή του
    σήματος των αισθητηρίων, (μεγάλο μήκος πιθανόν να
    αλλοιώνει το σήμα).
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
n   Ο κάθε ένας τρόπος μεταφοράς έχει τα δικά
    του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ποιόν
    τρόπο θα διαλέξω ;
n   Εξαρτάται από πολλούς λόγους :
n   Το είδος του αισθητηρίου.
n   Την απόσταση.
n   Τον όγκο των πληροφοριών.
n   Το περιβάλλον στο οποίο θα λειτουργεί.
n   Κ.λ.π
    12/16/2012       ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                          ΠΕ1708   36
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
n   Σε περίπτωση που έχουμε μεγάλο όγκο
    δεδομένων και η ταχύτητα μεταφοράς είναι
    μεγαλύτερη της ταχύτητας επεξεργασίας του
    ελεγκτή τότε :
n   Κάποια δεδομένα θα χαθούν με αποτέλεσμα
    το σύστημα να πάρει λάθος απόφαση.
n   Γι’ αυτήν την περίπτωση υπάρχει πρόβλεψη
    προσωρινής αποθήκευσης των δεδομένων.


    12/16/2012       ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                          ΠΕ1708   37
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
                 ΕΛΕΓΚΤΗΣ
                                             Α
                                         Σ   Π
                                         Υ   Ο
                                             Τ
                                         Σ
     ΣΥΛΛΟΓΗ                    ΛΗΨΗ         Ε
                ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ              Τ   Λ
    ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ                 ΑΠΟΦΑΣΗΣ
                                         Η   Ε
                                         Μ   Σ
                                         Α   Μ
                                             Α




n   Το επόμενο στάδιο είναι η επεξεργασία των
    δεδομένων, στο στάδιο αυτό το σήμα δέχεται
    μια σειρά από μετατροπές προκειμένου να
    γίνει εκμεταλλεύσιμο.
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
                   ΕΛΕΓΚΤΗΣ
                                                   Α
                                             Σ     Π
                                             Υ     Ο
                                                   Τ
                                             Σ
     ΣΥΛΛΟΓΗ                      ΛΗΨΗ             Ε
                 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ                 Τ     Λ
    ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ                   ΑΠΟΦΑΣΗΣ
                                             Η     Ε
                                             Μ     Σ
                                             Α     Μ
                                                   Α



n   Αφού το σήμα πάρει την κατάλληλη μορφή,
    εισέρχεται στην μονάδα λήψης απόφασης.
n   Μπορεί να είναι ένα απλό κύκλωμα το οποίο να
    συγκρίνει δύο στάθμες σήματος ή
n   Ένα πιο σύνθετο κύκλωμα ή πρόγραμμα σε Η/Υ.
1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού
                       ΕΛΕΓΚΤΗΣ
                                                            Α
                                                       Σ    Π
                                                       Υ    Ο
                                                            Τ
                                                       Σ
     ΣΥΛΛΟΓΗ                             ΛΗΨΗ               Ε
                    ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ                        Τ    Λ
    ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ                          ΑΠΟΦΑΣΗΣ
                                                       Η    Ε
                                                       Μ    Σ
                                                       Α    Μ
                                                            Α



n   Μια σημαντική ενέργεια είναι να ελεγχθεί εάν η λειτουργία
    που εξετέλεσε το σύστημα ήταν η σωστή.
n   Για τον λόγο αυτό απαιτείται να παρακολουθούν την έξοδο
    του συστήματος ένα ή περισσότερα αισθητήρια και να
    ρυθμίζουν ανάλογα τη λειτουργία του ελεγκτή δηλαδή να
    ενεργοποιούν ένα κύκλωμα σήμανσης. Αυτά τα αισθητήρια
    αποτελούν μέρος της ανατροφοδότησης.
1.6 Κύκλωμα ελέγχου και κύκλωμα ισχύος

                      ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΗΣ
                      ΚΥΚΛΩΜΑ ΙΣΧΥΟΣ
          ΕΛΕΓΚΤΗΣ                                  ΣΥΣΤΗΜΑ
                       ΡΕΛΕ, ΘΥΡΙΣΤΟΡ
                     ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Κ.Λ.Π.

n    Όταν οι ενεργοποιητές στους οποίους δίνουμε
     εντολή για να επιδράσουν στο σύστημα
     απαιτούν ισχυρά ρεύματα (ηλεκτροβάνες,
     αντιστάσεις θέρμανσης, κινητήρες, κ.λ.π),
     είναι αδύνατον να ρυθμίσουμε απευθείας την
     λειτουργία τους τότε χρησιμοποιούμε ένα
     κύκλωμα ισχύος που ελέγχετε από το
     κύκλωμα ελέγχου.
    12/16/2012        ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                           ΠΕ1708             41
1.6 Κύκλωμα ελέγχου και κύκλωμα ισχύος
n   Το κύκλωμα ισχύος θα πρέπει να έχει ένα στοιχείο
    που θα πρέπει να διαρρέεται από μεγάλα ρεύματα και
    ταυτόχρονα να ελέγχεται η λειτουργία του από ρεύμα
    χαμηλής τιμής.
n   Ηλεκτρονόμοι – ρελέ.
n   Θυρίστορ και τρανζίστορ σε λειτουργία διακόπτη.
n   TRIAC, DIAC, κ.λ.π.
n   Αποτελούν μέρος του κυκλώματος των
    ενεργοποιητών.
n   Όταν τα ρεύματα είναι ιδιαιτέρα υψηλά τότε μεταξύ
    τότε μεταξύ ενεργοποιητή και στοιχείου διέγερσης
    (π.χ. κινητήρας) μεσολαβεί ένα ακόμη στοιχείο το
    ρελέ ισχύος.

    12/16/2012       ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
                                          ΠΕ1708   42

More Related Content

PDF
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 2
PDF
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3
PDF
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 4
PDF
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 5
PPTX
Απομακρυσμένος Έλεγχος Συσκευών μέσω Διαδικτύου
PDF
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών
PDF
Emax2 electronic protection trip units
PDF
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 5
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 2
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 4
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 5
Απομακρυσμένος Έλεγχος Συσκευών μέσω Διαδικτύου
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών
Emax2 electronic protection trip units
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 5

What's hot (20)

PPT
MultiLog: Oδηγός πλοήγησης
PPT
SIEMENS PLC
PDF
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 5
PPT
Multi Log οδηγοs πλοηγησηs
PDF
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ 11
PPT
Aυτοματισμοί (PLC)
PDF
Απαντήσεις ερωτήσεων και ασκήσεων του βιβλίου του μαθήματος Αυτοματισμοί και ...
PDF
οδηγός για την ΥΔΕ.
PPT
Presentation at Metrologia 2012
PDF
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 2
PDF
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ 7
PDF
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (3) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών
PDF
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 4
PDF
Kef 3 biblio smed
PDF
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 9
PDF
Sensorless motor control1
PDF
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 3
PPT
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
PDF
Ηλεκτρολογικός έλεγχος σκαφών αναψυχής
PPSX
Labnotes 2922
MultiLog: Oδηγός πλοήγησης
SIEMENS PLC
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 5
Multi Log οδηγοs πλοηγησηs
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ 11
Aυτοματισμοί (PLC)
Απαντήσεις ερωτήσεων και ασκήσεων του βιβλίου του μαθήματος Αυτοματισμοί και ...
οδηγός για την ΥΔΕ.
Presentation at Metrologia 2012
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 2
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ 7
Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (3) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 4
Kef 3 biblio smed
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 9
Sensorless motor control1
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 3
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
Ηλεκτρολογικός έλεγχος σκαφών αναψυχής
Labnotes 2922
Ad

Viewers also liked (13)

PPT
Robotics2011 pyrgos
PPTX
εφαρμογες ψηφιακης τεχνολογιας
PPTX
Peltier
PPT
Actuators Complete
PPSX
Actuators er.sanyam s. saini (me regular)
PPT
Sensors & Actuators
PPTX
Actuators
PPT
Sensors and actuators
PDF
Control Valves And Actuators
PPT
Actuators.ppt
PDF
Control engineering a guide for beginners
Robotics2011 pyrgos
εφαρμογες ψηφιακης τεχνολογιας
Peltier
Actuators Complete
Actuators er.sanyam s. saini (me regular)
Sensors & Actuators
Actuators
Sensors and actuators
Control Valves And Actuators
Actuators.ppt
Control engineering a guide for beginners
Ad

Similar to Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 1 (20)

PDF
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ
PPTX
Presentation laboratory automatic control ii 2018
PPTX
Presentation labarotary automatic control ii 2018
PPT
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
PPTX
Εργαστήριο Τεχνολογίας Κυκλωμάτων και Αυτοματισμών
PDF
Labnotes 2759
PPT
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
PDF
PLC_Basics-βιομηχανικος αυτοματισμος.pdf
PDF
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2010
PPT
Labnotes 2760
PDF
σχεδιαση συστηματων με χρηση υπολογιστων
PDF
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2011
PDF
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2009
PDF
συγχρονων ακολουθιακων κυκλωματων - ppt κατέβασμα.pdf
PDF
Themata psifiakon systimaton 2016
PDF
Τεχνολογία Ηλεκτρονικών Υπολογιστών
PPT
Τεχνολογία Επικοινωνιών - Κεφ.1
PDF
Ασαφής Λογική (Fuzzy Logic). Βασικές αρχές και θεωρία. Ανάπτυξη εφαρμογής της...
PDF
MSc in Advanced Manufacturing Systems, Automation and Robotics
PDF
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 8
Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ
Presentation laboratory automatic control ii 2018
Presentation labarotary automatic control ii 2018
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
Εργαστήριο Τεχνολογίας Κυκλωμάτων και Αυτοματισμών
Labnotes 2759
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ
PLC_Basics-βιομηχανικος αυτοματισμος.pdf
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2010
Labnotes 2760
σχεδιαση συστηματων με χρηση υπολογιστων
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2011
Θέματα Πανελλαδικών Συστημάτων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών 2009
συγχρονων ακολουθιακων κυκλωματων - ppt κατέβασμα.pdf
Themata psifiakon systimaton 2016
Τεχνολογία Ηλεκτρονικών Υπολογιστών
Τεχνολογία Επικοινωνιών - Κεφ.1
Ασαφής Λογική (Fuzzy Logic). Βασικές αρχές και θεωρία. Ανάπτυξη εφαρμογής της...
MSc in Advanced Manufacturing Systems, Automation and Robotics
Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (PLC) Εν. 8

More from Theodoros Leftheroudis (20)

PDF
Apantiseis thematon ilektronikes epikoinonies 2016
PDF
Themata hlektronikes epikoinwnies-2016
PDF
Themata tde 2016
PDF
Apantiseis thematon tde 2016
PDF
Apantiseis thematon psifiakon ilektronikon 2016
PDF
Τεστ προσομοίωσης πανελλαδικών 2016 συστημάτων ψηφιακών
PDF
Boolean card game help
PDF
Απαντήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Συστήματα Ψηφιακών
PDF
Απαντήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
PDF
Θέματα Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Συστήματα Ψηφιακών
PDF
Θέματα Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
PDF
Τεστ προσομοίωσης Πανελλαδικών Εξετάσεων για το μαθήμα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
PDF
Τεστ προσομοίωσης Πανελλαδικών Εξετάσεων για τα Συστήματα Ψηφιακών του Τομέα ...
PDF
Ψηφιακή τηλεόραση, DVB-T – 4G – LTE η μετάβαση και τα προβλήματα της, η ελλην...
PDF
Ο Προσωπικός Υπολογιστής
PDF
Το 5ο κεφάλαιο στο μάθημα Επικοινωνίες Δίκτυα & Τεχνολογία Η/Υ
PDF
Το 3ο κεφάλαιο στο μάθημα Επικοινωνίες Δίκτυα & Τεχνολογία Η/Υ
PDF
Σύγκριση Crt lcd-plasma-oled
PDF
επαγγελματικα δικαιωματα τομεα ηλεκτρονικης δευτεροβαθμιας εκπαιδευσης
PDF
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 3
Apantiseis thematon ilektronikes epikoinonies 2016
Themata hlektronikes epikoinwnies-2016
Themata tde 2016
Apantiseis thematon tde 2016
Apantiseis thematon psifiakon ilektronikon 2016
Τεστ προσομοίωσης πανελλαδικών 2016 συστημάτων ψηφιακών
Boolean card game help
Απαντήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Συστήματα Ψηφιακών
Απαντήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
Θέματα Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Συστήματα Ψηφιακών
Θέματα Πανελλαδικών Εξετάσεων 2014 στο μάθημα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
Τεστ προσομοίωσης Πανελλαδικών Εξετάσεων για το μαθήμα Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες
Τεστ προσομοίωσης Πανελλαδικών Εξετάσεων για τα Συστήματα Ψηφιακών του Τομέα ...
Ψηφιακή τηλεόραση, DVB-T – 4G – LTE η μετάβαση και τα προβλήματα της, η ελλην...
Ο Προσωπικός Υπολογιστής
Το 5ο κεφάλαιο στο μάθημα Επικοινωνίες Δίκτυα & Τεχνολογία Η/Υ
Το 3ο κεφάλαιο στο μάθημα Επικοινωνίες Δίκτυα & Τεχνολογία Η/Υ
Σύγκριση Crt lcd-plasma-oled
επαγγελματικα δικαιωματα τομεα ηλεκτρονικης δευτεροβαθμιας εκπαιδευσης
ψηφιακά ηλεκτρονικά κεφ 3

Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 1

  • 1. ΣΥΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΡΧΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΕΦ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ
  • 2. n 1.1 Εισαγωγή. n 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού. n 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού. n 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού. • 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια. n 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού. n 1.6 Κύκλωμα ελέγχου – κύκλωμα ισχύος. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 2
  • 3. 1.1 Εισαγωγή n Τι είναι αυτοματισμός ; n Γιατί έχουμε την ανάγκη να φτιάξουμε συστήματα αυτοματισμού ; n Τι μας προσφέρει ; (πλεονεκτήματα) n Υπάρχουν μειονεκτήματα ; n Δώστε μου μερικά παραδείγματα αυτομάτου ελέγχου. (συσκευές) 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 3
  • 4. 1.1 Εισαγωγή n Τα συστήματα αυτοματισμού ή συστήματα αυτομάτου ελέγχου είναι εκείνα που λειτουργούν χωρίς να χρειάζονται ανθρώπινη επιτήρηση ή παρέμβαση και δρουν κατά προκαθορισμένο τρόπο, ώστε να επιτευχθεί κάποιο επιθυμητό αποτέλεσμα με προκαθορισμένη ακρίβεια. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 4
  • 5. 1.1 Εισαγωγή n Ιδιαίτερη σημασία έχουν οι αυτοματισμοί στην βιομηχανική παραγωγή. n Με την αυτοματοποίηση της παραγωγής, οι επιχειρήσεις προσπαθούν να βελτιώσουν την παραγωγικότητά τους μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος παραγωγής. n Αυτό επιτυγχάνεται μέσω : n Εξοικονόμησης ενέργειας. n Καλύτερης διαχείρισης των πρώτων υλών. n Βελτίωσης της ποιότητας των προϊόντων. n Μείωσης του κόστους εργασίας. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 5
  • 6. 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού n Σαν πρώτη συσκευή αυτοματισμού μπορεί να θεωρηθεί ο ρυθμιστής του Ήρωνος του Αλεξανδρέως (130 π.χ) 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 6
  • 7. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 7
  • 8. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 8
  • 9. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 9
  • 10. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 10
  • 11. 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού n Αλλά, ενώ στην αρχαιότητα έχουμε αρκετές αυτόματες κατασκευές μετά δεν έχουμε καμία σημαντική πρόοδο. n Από τον 18Ο αιώνα αρχίζει ξανά ή έρευνα, με τον φυγοκεντρικό ρυθμιστή ταχύτητας, για τον έλεγχο της ταχύτητας των ατμομηχανών του James Watt. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 11
  • 12. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 12
  • 13. 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού n Όλες οι κατασκευές βασίστηκαν στο ταλέντο και την εμπειρία των εφευρετών και στερούνταν μαθηματικής βάσης. n Το κενό αυτό το καλύπτουν οι : n Maxwell (1868). n Vyshnegradski (1876). 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 13
  • 14. 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού n Το 1934 εμφανίζεται η έννοια της ανατροφοδότησης (feedback), δηλαδή της τροφοδοσίας της εισόδου με ένα τμήμα από το σήμα της εξόδου. n Η δυνατότητα αυτή της αυτορύθμισης έδωσε μεγάλη ώθηση στην ανάπτυξη των ΣΑΕ (συστημάτων αυτομάτου ελέγχου). n Η ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής έδωσε περαιτέρω ανάπτυξη, αφού μπόρεσαν να κατασκευαστούν πιο σύνθετα συστήματα με μικρό όγκο. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 14
  • 15. 1.2 Ιστορική εξέλιξη του αυτοματισμού n Τέλος η ανάπτυξη τεχνικών για την επεξεργασία της πληροφορίας και τη λήψη αποφάσεων έδωσαν την δυνατότητα δημιουργίας αυτοματισμών με υψηλό βαθμό ευφυΐας. n Νευρωνικά δίκτυα. n Τεχνητή νοημοσύνη. n Έμπειρα συστήματα. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 15
  • 16. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Τι είναι ένα σύστημα ; n Ένα σύστημα αντιστοιχεί στο πρότυπο μοντέλο μιας διαδικασίας και εμφανίζεται να δέχεται μία ή περισσότερες διεγέρσεις (εισόδους) και να δίνει μια ή περισσότερες αποκρίσεις (εξόδους). Οι είσοδοι και οι έξοδοι είναι συναρτήσεις του χρόνου. Διέγερση Απόκριση Είσοδος Ελεγχόμενο σύστημα Έξοδος Αιτία Αποτέλεσμα 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 16
  • 17. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Πιο είναι το βασικό πρόβλημα του αυτοματισμού ; n Είναι η σχεδίαση κατάλληλης διάταξης, η οποία όταν επιδρά στο σύστημα, να του δημιουργεί κατάλληλη είσοδο ώστε να παράγεται η επιθυμητή έξοδος. n Η διάταξη αυτή ονομάζεται ελεγκτής (controller). Διέγερση Απόκριση Είσοδος Ελεγκτής Ελεγχόμενο Έξοδος σύστημα Αιτία Αποτέλεσμα 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 17
  • 18. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Άρα αποτελείται από την : n Είσοδο. n Τον ελεγκτή. n Το ελεγχόμενο σύστημα. n Και την έξοδο. Διέγερση Απόκριση Είσοδος Ελεγκτής Ελεγχόμενο Έξοδος σύστημα Αιτία Αποτέλεσμα 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 18
  • 19. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Για να λειτουργήσει ο ελεγκτής θα πρέπει να υπάρχουν μέσα του κάποια στοιχεία τα οποία θα ρυθμίζουν τις λειτουργίες εκείνες του ελεγχόμενου συστήματος που εξασφαλίζουν την επιθυμητή έξοδο : n Ενεργοποητές (actuators). n Αισθητήρια (sensors). Διέγερση Απόκριση Ελεγκ ενεργο Είσοδος Ελεγχόμενο Έξοδος τής ποιητές σύστημα Αιτία Αποτέλεσμα αισθητήρια
  • 20. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Το σήμα εισόδου του ελεγκτή προέρχεται από ένα ή περισσότερα αισθητήρια, δηλαδή διατάξεις που είναι ευαίσθητες σε μεταβολές διαφόρων φυσικών μεγεθών (σήματα) και αντιδρούν σ’ αυτές παράγοντας ηλεκτρικό, κατά κανόνα, σήμα. n Όταν τα αισθητήρια βρίσκονται στον χώρο της εξόδου και επηρεάζονται από το αποτέλεσμα τότε έχουμε μια λειτουργία που λέγεται ανατροφοδότηση. Διέγερση Απόκριση αισθητήρια Ελεγκ ενεργο Είσοδος Ελεγχόμενο Έξοδος τής ποιητές σύστημα Αιτία Αποτέλεσ αισθητήρια μα
  • 21. Το πρώτο σύστημα ελέγχου με ανάδραση θεωρείται το υδάτινο ρολόι του Κτησίβιου που κατασκευάστηκε στην Αλεξάνδρεια τον 3ο π.Χ. αιώνα .
  • 22. 1.3 Δομή συστήματος αυτοματισμού n Τα συστήματα με ανατροφοδότηση ονομάζονται : n Συστήματα κλειστού βρόχου. (closed loop systems) n Ενώ τα συστήματα χωρίς ανατροφοδότηση ονομάζονται : n Συστήματα ανοικτού βρόχου. (open loop systems) 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 22
  • 24. 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού n Ένας αυτοματισμός, σχεδόν πάντα, μπορεί να πραγματοποιηθεί με περισσότερους από έναν τρόπους. Κάθε τρόπος μεταφέρει κάποιο βαθμό «ευφυΐας». Έτσι έχουμε λιγότερο ή περισσότερο ευφυείς αυτοματισμούς. n Έλεγχος φωτισμού με χρονοδιακόπτη. n Έλεγχος φωτισμού με φωτοδιακόπτη. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 24
  • 25. 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού n Από τι εξαρτάτε η ευφυΐα ενός αυτοματισμού ; n Από τα είδος των αισθητηρίων ; n Και από τον τρόπο επεξεργασίας τις πληροφορίας για την λήψη της Crocodile τελικής απόφασης. Security n Σκοπός ενός αυτοματισμού είναι να system αντιλαμβάνεται καταστάσεις όπως ο άνθρωπος και να αντιδρά όπως αυτός, εξαλείφοντας την περίπτωση σφάλματος. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 25
  • 26. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια n Ψηφιακή έξοδο, κατάλληλη για να τροφοδοτήσει τις εισόδους Η/Υ. n Αμφίδρομη επικοινωνία, να δίνει σήματα ανάλογα του φυσικού μεγέθους που μετράει αλλά και να δέχεται εντολές που σχετίζονται με την λειτουργία του. n Δυνατότητα προσπέλασης σε συγκεκριμένη θέση μνήμης του ψηφιακού συστήματος με το οποίο είναι συνδεδεμένο. n Δυνατότητα εκτέλεσης εντολών και λογικών ενεργειών, οι οποίες του δίνονται από το ψηφιακό σύστημα με το οποίο είναι συνδεδεμένο. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 26
  • 27. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια n Επιπλέων είναι επιθυμητό να περιλαμβάνει εξελιγμένες λειτουργίες, όπως : n Αντιστάθμιση δευτερευουσών παραμέτρων (Π.Χ θερμοκρασία), δηλαδή τρόπους εξουδετέρωσης των επιπτώσεων από άλλες αιτίες. n Ανίχνευση λάθους, δηλαδή δυνατότητα αντίληψης για το εάν λειτουργεί σωστά και διάγνωσης πιθανής απόκλισης από αυτήν. n Αυτοέλεγχο, δηλαδή δυνατότητα αυτοκαθορισμού των τιμών των διαφόρων ιδιοτήτων του, με βάση πληροφορίες ή επιδράσεις του περιβάλλοντος. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 27
  • 28. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια n Πώς μπορούν να γίνουν όλα αυτά ; n Ή με την ενσωμάτωση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων στο πακέτο του αισθητηρίου. n Ή με την κατασκευή του αισθητηρίου στο ίδιο κομμάτι ημιαγωγού. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 28
  • 29. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια η εξέλιξη των αισθητηρίων n Η πρώτη γενεά δεν είχε ηλεκτρονικό κύκλωμα. n Η δεύτερη είχε ηλεκτρονικά κυκλώματα χωριστά όμως από το υπόλοιπο αισθητήριο. n Στην Τρίτη γενεά στην κατασκευή του αισθητηρίου συνυπάρχει και το ηλεκτρονικό κύκλωμα (ενίσχυση σήματος). Η έξοδός του είναι αναλογικό ηλεκτρικό σήμα και η πληροφορία που μεταφέρει βρίσκεται ή στην τάση ή στο ρεύμα ή στην συχνότητα. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 29
  • 30. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 30
  • 31. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια η εξέλιξη των αισθητηρίων n Στην τέταρτη γενεά περιλαμβάνουν τα ηλεκτρονικά και ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα στο ίδιο κομμάτι του ημιαγωγού με το αισθητήριο, η έξοδος είναι ψηφιακή και δίνεται η δυνατότητα αμφίπλευρης επικοινωνίας με τον υπολογιστής. n Τέλος στα πέμπτης γενιάς η μετατροπή των δεδομένων γίνεται στο αισθητήριο οπότε η αμφίπλευρη επικοινωνία του αισθητηρίου και του υπολογιστή είναι ψηφιακή. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 31
  • 32. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 32
  • 33. 1.4.1 Ευφυή αισθητήρια η εξέλιξη των αισθητηρίων n Τα αισθητήρια της πέμπτης γενιάς περιέχουν τρία βασικά κυκλώματα : n Κύκλωμα επεξεργασίας του σήματος (ενίσχυση, φιλτράρισμα, πολυπλεξία). n Κύκλωμα ψηφιοποίησης του σήματος. n Κύκλωμα προσαρμογής, ώστε τα αισθητήρια να επικοινωνούν με έναν ελεγκτή χωρίς την μεσολάβηση άλλου κυκλώματος (interface). 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 33
  • 34. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 34
  • 35. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού ΕΛΕΓΚΤΗΣ Α Σ Π Υ Ο Τ Σ ΣΥΛΛΟΓΗ ΛΗΨΗ Ε ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Τ Λ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟΦΑΣΗΣ Η Ε Μ Σ Α Μ Α n Η συλλογή της πληροφορίας από τα διάφορα αισθητήρια γίνεται είτε μέσω απλού καλωδίου (ή ομάδας καλωδίων δίαυλος – bus), οπτικής ίνας ή ασύρματα. n Το μήκος του καλωδίου περιορίζεται από την μορφή του σήματος των αισθητηρίων, (μεγάλο μήκος πιθανόν να αλλοιώνει το σήμα).
  • 36. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού n Ο κάθε ένας τρόπος μεταφοράς έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ποιόν τρόπο θα διαλέξω ; n Εξαρτάται από πολλούς λόγους : n Το είδος του αισθητηρίου. n Την απόσταση. n Τον όγκο των πληροφοριών. n Το περιβάλλον στο οποίο θα λειτουργεί. n Κ.λ.π 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 36
  • 37. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού n Σε περίπτωση που έχουμε μεγάλο όγκο δεδομένων και η ταχύτητα μεταφοράς είναι μεγαλύτερη της ταχύτητας επεξεργασίας του ελεγκτή τότε : n Κάποια δεδομένα θα χαθούν με αποτέλεσμα το σύστημα να πάρει λάθος απόφαση. n Γι’ αυτήν την περίπτωση υπάρχει πρόβλεψη προσωρινής αποθήκευσης των δεδομένων. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 37
  • 38. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού ΕΛΕΓΚΤΗΣ Α Σ Π Υ Ο Τ Σ ΣΥΛΛΟΓΗ ΛΗΨΗ Ε ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Τ Λ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟΦΑΣΗΣ Η Ε Μ Σ Α Μ Α n Το επόμενο στάδιο είναι η επεξεργασία των δεδομένων, στο στάδιο αυτό το σήμα δέχεται μια σειρά από μετατροπές προκειμένου να γίνει εκμεταλλεύσιμο.
  • 39. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού ΕΛΕΓΚΤΗΣ Α Σ Π Υ Ο Τ Σ ΣΥΛΛΟΓΗ ΛΗΨΗ Ε ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Τ Λ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟΦΑΣΗΣ Η Ε Μ Σ Α Μ Α n Αφού το σήμα πάρει την κατάλληλη μορφή, εισέρχεται στην μονάδα λήψης απόφασης. n Μπορεί να είναι ένα απλό κύκλωμα το οποίο να συγκρίνει δύο στάθμες σήματος ή n Ένα πιο σύνθετο κύκλωμα ή πρόγραμμα σε Η/Υ.
  • 40. 1.5 Διάγραμμα αυτοματισμού ΕΛΕΓΚΤΗΣ Α Σ Π Υ Ο Τ Σ ΣΥΛΛΟΓΗ ΛΗΨΗ Ε ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Τ Λ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟΦΑΣΗΣ Η Ε Μ Σ Α Μ Α n Μια σημαντική ενέργεια είναι να ελεγχθεί εάν η λειτουργία που εξετέλεσε το σύστημα ήταν η σωστή. n Για τον λόγο αυτό απαιτείται να παρακολουθούν την έξοδο του συστήματος ένα ή περισσότερα αισθητήρια και να ρυθμίζουν ανάλογα τη λειτουργία του ελεγκτή δηλαδή να ενεργοποιούν ένα κύκλωμα σήμανσης. Αυτά τα αισθητήρια αποτελούν μέρος της ανατροφοδότησης.
  • 41. 1.6 Κύκλωμα ελέγχου και κύκλωμα ισχύος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΗΣ ΚΥΚΛΩΜΑ ΙΣΧΥΟΣ ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΡΕΛΕ, ΘΥΡΙΣΤΟΡ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Κ.Λ.Π. n Όταν οι ενεργοποιητές στους οποίους δίνουμε εντολή για να επιδράσουν στο σύστημα απαιτούν ισχυρά ρεύματα (ηλεκτροβάνες, αντιστάσεις θέρμανσης, κινητήρες, κ.λ.π), είναι αδύνατον να ρυθμίσουμε απευθείας την λειτουργία τους τότε χρησιμοποιούμε ένα κύκλωμα ισχύος που ελέγχετε από το κύκλωμα ελέγχου. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 41
  • 42. 1.6 Κύκλωμα ελέγχου και κύκλωμα ισχύος n Το κύκλωμα ισχύος θα πρέπει να έχει ένα στοιχείο που θα πρέπει να διαρρέεται από μεγάλα ρεύματα και ταυτόχρονα να ελέγχεται η λειτουργία του από ρεύμα χαμηλής τιμής. n Ηλεκτρονόμοι – ρελέ. n Θυρίστορ και τρανζίστορ σε λειτουργία διακόπτη. n TRIAC, DIAC, κ.λ.π. n Αποτελούν μέρος του κυκλώματος των ενεργοποιητών. n Όταν τα ρεύματα είναι ιδιαιτέρα υψηλά τότε μεταξύ τότε μεταξύ ενεργοποιητή και στοιχείου διέγερσης (π.χ. κινητήρας) μεσολαβεί ένα ακόμη στοιχείο το ρελέ ισχύος. 12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708 ΠΕ1708 42