Řídicí systémy

Základním stavebním prvkem číslicových regulátorů jsou číslicové počítače, obvykle jednočipové. Strukturu číslicového regulátoru, lze vyjádřit tak jak ukazuje spodní obrázek. V centru je mikroprocesor a potřebné paměti: ROM/EPROM pro uložení programu, EEPROM/Flash EEPROM pro uložení parametrů a také operační paměť RAM. Jelikož číslicový regulátor řídí procesy, které mají spojitou povahu, jsou dále zapotřebí A/D a D/A převodníky. Nezbytnou součástí regulátoru jsou časovací obvody a různé pomocné hlídací obvody. V současné době lze všechny nebo některé z těchto funkcí realizovat jednočipovým mikropočítačem, který na jednom čipu integruje vedle vlastního mikroprocesoru i paměti a další funkční bloky včetně A/D a někdy i D/A převodníku.

Z hlediska konstrukčního provedení regulátorů je možné rozlišit dvě základní varianty: kompaktní a modulární regulátory.

Kompaktní regulátor – jde o kompletní přístroj, kde v jedné krabičce je vlastní mikropočítač, vstupy a výstupy s přizpůsobovacími obvody, komunikační rozhraní i zobrazovací jednotka a klávesnice. U této varianty výrobci nabízí řadu možnosti provedení vstupů a výstupů, komunikačního rozhraní, atd. Možnost uživatele změnit konfiguraci daného přístroje je ovšem omezená.

Modulární regulátory – u tohoto provedení počet a provedení vstupů a výstupů záleží na tom, jaké v/v moduly jsou použity a jejich výměnou či doplněním lze konfiguraci v širokém rozsahu měnit.

Dalším významným kritériem, podle kterého lze regulátory dělit, je možnost uživatele ovlivnit chování regulátoru na programové rovině. Ve většině případů jsou tyto možnosti omezeny na nastavení konstant regulátoru, volbu mezi několika typy regulačního algoritmu (PID, dvoupolohový regulátor atd.), zapnutí samočinného nastavování, případně volbu regulační struktury apod. Existují však i volně programovatelné regulátory, které poskytují uživateli podstatně větší flexibilitu. S jejich pomocí lze kombinací připravených funkčních bloků s časovými a logickými operacemi vytvářet poměrně snadno složité regulační struktury a v některých případech i programovat vlastní regulační algoritmy. Programování často probíhá obdobně jako u programovatelných automatů. Původní rozdíly mezi programovatelnými automaty (prvky pro logické řízení) a číslicovými regulátory se tak na této rovině částečně stírá.

Obsáhly zdroj informací můžete najít v literatuře [23].