Open Loop and Closed Loop Control Systems - Differences, Examples

0:00 هناك أنواع مختلفة من أنظمة التحكم المستخدمة في الروبوتات. في التحكم في الحلقة المفتوحة، يرسل الكمبيوتر إشارات بناءً على الحالة الحالية دون مراعاة ردود الفعل من النظام. يُطلق على هذا النوع من الأنظمة أيضًا اسم غير مؤازر أو التقاط ووضع، ويُستخدم في حوالي 35 بالمائة من الروبوتات في الولايات المتحدة. في أنظمة التحكم في الحلقة المفتوحة، تُرسل الإشارات أولاً بواسطة وحدة تحكم الكمبيوتر إلى برنامج تشغيل النظام. ثم يحول برنامج تشغيل النظام هذه الإشارات إلى عملية للعملية أو الروبوت لأدائها. يمكن أن يكون برنامج تشغيل النظام أي شيء من مشغل هوائي أو صمام تدفق هيدروليكي أو

0:47 وحدة تحكم كهربائية. في أنظمة الحلقة المفتوحة، يكون طول البرنامج ومدة تطبيق الإشارة بالإضافة إلى سلامة الإشارة أمرًا بالغ الأهمية لضمان اكتمال العملية الجديدة. وذلك لأنه لا توجد ردود فعل للكمبيوتر من برنامج تشغيل النظام أو الروبوت وبالتالي لا يمكن إجراء أي تحديثات على مخرجات الإشارة. يعني مصطلح العملية في هذا الرسم التوضيحي ببساطة أي قطعة من المعدات التي تنجز العمل. يمكن أن يكون هذا ذراعًا آليًا أو محركًا أو محركًا. لأغراض هذه الوحدة، سنركز على الروبوتات بمجرد تلقي الإشارة، يقوم الروبوت بالإجراء المناسب. في نظام الحلقة المفتوحة، الإشارات التي

1:33 ينتقل من الكمبيوتر إلى برنامج تشغيل النظام إلى الروبوت ولا يتم فحصه أبدًا باستخدام حلقة تغذية مرتدة للتأكد من أن الروبوت قد أكمل مهمته. مثال بسيط على نظام الحلقة المفتوحة هو نظام الرش الصناعي. في هذا المثال، يقوم المبرمج بتحديث وحدة تحكم الكمبيوتر التي ستشغل الرشاش في وقت محدد عندما يرسل الكمبيوتر الإشارة، سيتم تشغيل صمام المياه عند تشغيل الصمام. يتدفق الماء إلى الرشاش ويدير محركًا يسمح للرشاش بالتحرك في نفس الوقت على طول الحقل وسقي المحصول. بعض الأمثلة الجيدة لأنظمة التحكم في الحلقة المفتوحة هي أنظمة النقل المتوقفة والمتحركة

2:21 مع تطبيقات التحميل والتصنيع المستمرة مع إمكانية التكرار العالية والتباين المنخفض مثل ثقب قطعة من الصفائح المعدنية أو إعادة توجيه قطع العمل. تمثل عمليات مناولة المواد ورعاية الآلات أيضًا العديد من تطبيقات تصميم الحلقة المفتوحة نظرًا لافتقارها إلى التحكم في السرعة وعدم وجود أوضاع عمل مرنة. يعد التحكم في الحلقة المفتوحة مفيدًا للأنظمة المحددة جيدًا حيث يمكن نمذجة العلاقة بين المدخلات والحالة الناتجة. يمكن تحديد أوضاع الروبوت مسبقًا ولا تتغير بيئة التحميل. عادةً ما تكون أنظمة التحكم في الحلقة المفتوحة منخفضة التكلفة نظرًا لتصميمها البسيط وقابليتها العالية للتكرار والتحكم.

3:07 البساطة يجب استخدامها حيث تكون الحركة محددة مسبقًا وقابلة للتكرار ولا تتغير النوع الثاني من نظام التحكم يسمى التحكم في الحلقة المغلقة أو التحكم المؤازر. المؤازر هو جهاز يستخدم ردود الفعل لاستشعار الخطأ للتحكم في حركة جهاز آخر الفرق الأساسي في نظام الحلقة المفتوحة مقابل المغلقة هو إضافة حلقة تغذية مرتدة تسمح لوحدة التحكم بإجراء تعديلات على الروبوت في مثالنا السابق للرشاش كان النظام حلقة مفتوحة لأن وحدة التحكم لم تتلق أي ردود فعل ولكن إذا تمت إضافة مستشعر رطوبة فإنه يصبح نظام حلقة مغلقة يقيس المستشعر كثافة رطوبة

3:54 التربة ويرسل تلك المعلومات مرة أخرى إلى وحدة تحكم الكمبيوتر يمكن للكمبيوتر بعد ذلك إجراء تعديلات على كمية المياه القادمة من الرشاش تشمل مزايا أنظمة التحكم في الحلقة المغلقة التحكم المرن في البرنامج سهولة تغيير النقاط المبرمجة القدرة على مهام التصنيع المعقدة وقدرات تخزين وتنفيذ البرامج المتعددة تسمح هذه القدرات المرنة لنفس الجهاز باستخدام برامج متعددة بعمليات مختلفة بناءً على العمل المقدم كل ذلك دون تغيير في الآلات تتطلب أنظمة الحلقة المغلقة استثمارًا رأسماليًا أوليًا أكبر

4:40 وصيانين ذوي مهارات عالية ولكن العائد يأتي من مجموعة أكبر بكثير من القدرات تُستخدم وحدات التحكم في الحلقة المغلقة في تشغيل الآلات واللحام والطلاء وتطبيقات مانع التسرب، ومناولة المواد، والعناية بالآلات، والقطع بالقوس الكهربائي ونفث الماء، وعمليات التفتيش والتجميع