Intro om reglerteknik

1. Reglerteknik

2. Självreglerande system
● Gammal uppfinning
● 1700-talet kontroll av
väderkvarnens vingar
● Snabb utveckling på
1900-talet
● Elektronik har ersatt
de mekaniska
konstruktionerna

3. Exempel
● Toalettstol
● ABS-bromsar
● Reglerobjekt
● Mätdon
● Pådragsdon
● Regulator

4. ÄR-värde och BÖR-värde
● Ställ in ugnen på
250 °C. Det är den temp som du
vill ugnen ska ha. (BÖR-värde)
● I ugnen finns en termometer som
mäter den verkliga
ugnstemperaturen. (ÄR-värdet)
● Ugnen har också en termostat som
jämför den verkliga temperaturen
med den önskade.
● Termostaten fungerar som en
regulator, och så länge ÄR-värdet
är mindre än BÖR-värdet skickar
termostaten ström till el-elementen
som fortsätter att värma upp
ugnen.

5. Reglering
● Vid reglering finns alltid återkoppling av det
verkliga värdet.
● Finns alltid en givare
● Givare mäter ÄR värdet av den storhet som ska
regleras
● Regulatorns styrsignal påverkas i proportion till
skillnaden mellan ÄR- och BÖR-värde

6. Styrning
● Vid styrning finns
ingen givare som
mäter ÄR-värdet.
● Man ställer in ÄR-
värdet efter tidigare
erfarenhet.

7. Temperaturreglering
● Grundproblem: hålla
temperaturen
konstant, oberoende
av störningar
● Enklaste formen av
regulator är
bimetalltermostat

8. Temperaturreglering

9. Varför används reglersystem?
I bilen för att:
● få minimala utsläpp
● hålla optimal temperatur i
både motor och kupé
● hålla tomgången så låg som
möjligt
● hastigheten ska kunna hållas
konstant med en farthållare
● kunna alstra maximal
bromskraft (ABS-bromsar)
På pappersbruket för att:
● få rätt tjocklek på papperet
● papperet sk hålla rätt
fuktighet
På arbetsplatsen för att:
● temperatur
● luftombyte
I värmepannor för att:
● kontrollera tryck
● kontrolera vätskenivåer

10. Manuell reglering
Bilkörning:
Bilens placering på vägen:
– ÄR-värdet får vi från våra sinnen (syn, hörsel)
– Kommer man för långt ut på vägkanten meddelar ögonen
(ÄR-värde) hjärnan (regulator) att vi avvikit från rätt
riktning (BÖR-värde). Hjärnan-regulatorn-fattar beslut om
åt vilket håll och hur mycket ratten ska vridas och ger
signal till armarna (ställdon).

11. Reglerteknik i vår vardag
Bilen
Kylsystemet
● Motortemperaturen regleras med hjälp
av en termostat som styr kylvätskan, så
att det antingen går genom hela
motorblocket eller tar en genväg.
● Går vätskan den långa vägen för det
med sig mycket värme, som sedan
avges av kylaren.
Laddningsrelä
● En övervakningskrets styr så att inte
batteriet överladdas.
● Så fort batteriets spänning överstiger
14,5 V, bryts kontakten mellan batteri
och generator.

12. Reglerteknik i vår vardag
● Hissen:
ska flytta sig mjukt och snabbt
mellan våningarna.
BÖR-värdet kan jämföras med
det våningsplan som hissen ska
till
Ny våning=nytt BÖR-värde
För att styra hissen krävs en
blandning av servoteknik och
automatisk styrning.
● Kroppen:
Regulator med BÖR-värde på
ca 37°C.
Är kroppen för varmså svettas
den (det går åt värme för att
vätska ska avdunsta).
Ett annat sätt att sänka
temperaturen är när hjärnan ger
signal om att ta av sig kläder.
Fryser du så signalerar hjärnan
istället om att ta på mer kläder.

13. Att välja reglersystem
● För att välja typ av reglersystem tas hänsyn till flera faktorer.
● Arbete i en miljö där det finns risk för explosioner eller eller om
processen är mycket komplicerad eller om det ställs stora krav
på precision.
● För att kunna göra ett bra val krävs att en behovsanalys görs
utifrån varje enskilt fall och från denna väljs reglersystem.
●
Fem olika alternativ:
-lokala regulatorer
-regulatorer inbyggda i programmerbara styrsystem
-central reglering eller processreglering
-kombinationer av lokal- och central reglering
-regulatorer i fältbussystem.

14. Lokala regulatorer
● Bimetalltermostat
prisvärt alternativ när kraven på noggrannhet och precision inte är så hög
● Pneumatiska
drivs med tryckluft och behöver inte någon strömförsörjning. Frånvaron av el
gör dem lämpliga explosionskänslig miljö.
● Elektroniska regulatorer
en modern regulator styrs idag av en mikrodator, vilket gör den väldigt
mångsidig plus att driftsäkerheten är hög.

15. Regulatorer inbyggda i
programmerbara styrsystem
● Många maskiner inom industrin styrs av PLC
(Programming Logic Control), en mikrodator
specialtillverkad för industriellt bruk.
● Genom att bygga in regulatorer i PLC
kan man få både reglering och styrning
på en och samma maskin.

16. Central reglering eller
processreglering
● Genom datorernas stora kapacitet
kan en enda dator idag kontrollera
en komplicerad process.
● Både styrning, övervakning och
reglering sköts av datorn.
● Om det är riskfyllda processer som
regleras används redundanta
system.

17. Kombinationer av lokal- och central
reglering
● Ofta kombineras en central reglering med
lokala regulatorer, men där alla enheter
kopplats ihop med ett nätverk.
● Det kan vara av säkerhetsskäl man väljer lokala
regulatorer.
● Slås det centrala systemet ut, fortsätter de
lokala regulatorerna sitt arbete.

18. Regulatorer i fältbussystem
● Regulatorerna kan arbeta helt självständigt
● De kan också kommunicera med en
övergripande dator enligt ett standardiserat
språk- ett så kallat protokoll.

19. Sammanfattning
Alla som lever i ett modernt samhälle är beroende av reglerteknik, fast alla kanske inte är
medvetna om det. När vui sätter oss i bilen, på flyget eller tåget, hjälper reglertekniken oss att
komma fram på ett säkert sätt.
Det mesta vi konsumerar är också producerat med hjälp av reglerteknik i någon processindustri,
t ex
● mjölk från mejeriet
● bensin från raffinaderiet
Ett reglersystem mäter och återkopplar alltid det sanna värdet till regulatorn, som jämför önskat
värde med det sanna och genererar en styrsignal proportionell mot regleravvikelsen.
Skillnaden mellan ÄR- och BÖR-värde kallas för regleravvikelse.
Ett reglersystem omfattar alltid:
● ett reglerobjekt (en ugn, tank eller ett kylrör)
● ett mätdon med givare och signalomvandling
● ett pådragsdon (ventil eller kontaktor)
● en regulator