Przykładowe układy automatyki
Przekaz
nikowe układy sterowania logicznego
W układach sterowania logicznego (binarnego) zmienne wejściowe
i wyjściowe są zmiennymi binarnymi.
Na rysunku 19 przedstawiono schemat układu włączającego
grzałkę elektryczną, gdy temperatura jest zbyt niska. Pod względem
funkcjonalnym jest on równoważny z układem z rys. 15.1 i różni się
jedynie rodzajem zastosowanego czujnika i użyciem przekaz
nika
elektromagnetycznego. Czujnikiem jest termometr rtęciowy ze stykiem
umożliwiającym przepływ prądu przy dostatecznie wysokiej
temperaturze. Przekaz
nik wzbudzony tym prądem rozłącza obwód
grzałki.
Rys. 19. Przekaz
nikowy układ sterowania ogrzewaniem:
a) schemat; b) tablica zależności
Na podobnej zasadzie działa układ przedstawiony na rys. 20, sterujący
włączaniem dwóch grzałek o mocy 1 kW i 2 kW; im niższa jest
temperatura, tym większa jest moc włączonych grzałek. Zarówno w
tym układzie, jak i w układzie z rys. 19 każdej wartości temperatury
odpowiadają konkretne (jednoznaczne) wartości sygnałów
sterujących.
Rys. 20. Przekaz
nikowy układ sterowania ogrzewaniem:
a) schemat; b) tablica zależności
Układ przedstawiony na rys. 21 steruje włączaniem i wyłączaniem
silnika pompy uzupełniającej wodę w zbiorniku. Silnik M napędzający
pompę jest załączany po obniżeniu się ciśnienia w zbiorniku poniżej
wartości pmin , a wyłączany po zwiększeniu ciśnienia powyżej wartości
pmax . Działanie układu w zakresie ciśnień z przedziału (pmin , pmax)
zależy od "zapamiętanej" wartości sygnału sterującego: jeżeli ostatnio
ciśnienie było zbyt niskie, to silnik jest (pozostaje) załączony, a jeżeli
zbyt wysokie  to wyłączony. W rezultacie układ zapewnia
utrzymywanie ciśnienia wody w granicach od pmin do pmax .
Rys. 21. Przekaz
nikowy układ sterowania pompą uzupełniającą wodę w
zbiorniku:
a) schemat instalacji; b) schemat (uproszczony) układu sterowania
Układy sterowania zespołów urządzeń. Blokady
W warunkach przemysłowych maszyny i urządzenia często
wchodzą w skład większych zespołów i ich działanie jest w ramach
tych zespołów wzajemnie uzależnione. Klasycznym przykładem są
zespoły urządzeń transportowych wzajemnie przekazujących sobie
przenoszony materiał (rys. 22a). Kolejność załączania i wyłączania
poszczególnych transporterów nie jest dowolna, nie można bowiem
dopuścić do sytuacji, w której podawany przez jeden transporter
materiał nie byłby odbierany przez drugi. Układ sterowania umożliwia
załączanie i wyłączanie wszystkich lub niektórych transporterów, z tym
że blokuje możliwość załączania (wyłączania) ich w nieodpowiedniej
kolejności. Z tego względu układ taki bywa nazywany układem blokady
(kaskadowej). Nazwę tę stosuje się w ogólności do układów sterowania
współzależnego zespołów urządzeń.
Rys. 22. Przekaz
nikowy układ sterowania trzech transporterów:
a) ciąg transporterów; b) schemat układu sterowania
Układ sterowania przedstawiony na rys. 22 b umożliwia załączanie
transporterów w kolejności odbioru materiałów (M L K), a
wyłączanie  w kolejności podawania materiału (K L M). Gdy
wszystkie transportery są wyłączone, nie można załączyć ani
transportera L, ani transportera K (naciskanie przycisków
załączeniowych Gzl, Gzk nie powoduje wzbudzenia styczników PL i
PK), można natomiast załączyć transporter M (naciśnięcie przycisku
Gzm spowoduje wzbudzenie stycznika PM, podtrzymane także po
zwolnieniu przycisku). Gdy transporter M jest załączony, można
załączyć transporter L, nie można natomiast załączyć transportera K,
dopóki nie zostanie załączony transporter L (i M).
Jeżeli wszystkie transportery są załączone, to można wyłączyć sam
transporter K (naciskając przycisk Gwk) albo dwa transportery K oraz
L (naciskając przycisk Gwl), albo wszystkie trzy transportery
(naciskając przycisk Gwm), nie można natomiast wyłączyć np.
samego transportera M lub L.
Przedstawiony układ sterowania ułatwia reagowanie w sytuacjach
awaryjnych. Przy uszkodzeniu np. transportera L wystarczy nacisnąć
przycisk Gwl, powodując wyłączenie transportera L i podającego
materiał transportera K bez wyłączania transportera M odbierającego
materiał.
Współzależność działania występuje nie tylko między
współpracującymi urządzeniami, ale także między podzespołami
(układami) tych samych urządzeń oraz między ich czynnościami. Na
przykład włączenie napędu obrabiarki jest poprzedzone włączeniem
układu smarowania prowadnic, załączenie urządzenia niewidocznego z
miejsca sterowania jest poprzedzone nadaniem sygnału
ostrzegawczego i odczekaniem określonego czasu, podczas jazdy
dz
wigu w dół układ sterowania nie reaguje na polecenie jazdy w górę, a
układ sterowania świateł sygnalizacyjnych na skrzyżowaniu dróg,
nawet w razie uszkodzenia, nie może włączyć zielonego światła
jednocześnie dla obu przecinających się kierunków ruchu (włączenie
światła czerwonego może być dopuszczalne) itp.
Układy sygnalizacji
Zadaniem sygnalizacji jest zwrócenie uwagi na niektóre sytuacje za
pomocą sygnałów optycznych i akustycznych, np. sygnalizowanie
nieprawidłowego przebiegu procesu w celu podjęcia przez obsługę
odpowiednich działań, poprzedzanie rozruchu urządzeń nadaniem sygnału
ostrzegawczego. Nie są to jedyne zadania sygnalizacji. Do typowych
zadań układów sygnalizacyjnych należy: sygnalizowanie zakłóceń i awarii
(także stanów zagrożenia), kontrolowanie zabezpieczeń, ostrzeganie (np.
przed rozruchem maszyn), informowanie o stanie pracy urządzeń
(włączone  wyłączone).
Urządzenia sygnalizacyjne spotyka się w życiu codziennym, np.
sygnalizatory położenia i ruchu dz
wigu osobowego bądz
sygnalizatory
sterujące ruchem na skrzyżowaniach dróg. W samochodach jest
sygnalizowane obniżenie poziomu paliwa, zmniejszenie ciśnienia oleju,
uszkodzenie prądnicy, jazda z włączonym hamulcem ręcznym, obniżenie
poziomu płynu hamulcowego i inne.
Układy sygnalizacyjne są nieraz bardzo rozbudowane, np. systemy
sygnalizacji przeciwpożarowej zawierają nie tylko czujniki i sygnalizatory,
ale także oddzielne z
ródła zasilania, centralkę i linie połączeniowe
(dozorowe, sygnałowe i zasilające). Do budowy takich układów stosuje się
elektroniczne układy cyfrowe.