KWALIFIKACJA ELM4 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 38.
Która wielkość procesowa jest regulowana w układzie przedstawionym na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu regulacji temperatury, który może być częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wielkością regulowaną jest ta, którą mierzy tor sprzężenia zwrotnego i którą regulator porównuje z wartością zadaną.
Na schemacie układu wskazano pomiar temperatury i działanie regulatora na element wykonawczy tak, aby utrzymać zadaną wartość. Dlatego poprawna jest odpowiedź: temperatura.

Pełne wyjaśnienie:

W pętli regulacji wielkością regulowaną (PV) nazywa się wielkość procesową, którą układ ma utrzymywać na poziomie wartości zadanej (SP). Kluczowym sposobem rozpoznania PV na schemacie jest sprawdzenie, co jest mierzone w torze sprzężenia zwrotnego: sygnał z czujnika/przetwornika wraca do regulatora i jest porównywany z SP.

W przedstawionym układzie tor pomiarowy dotyczy temperatury, więc regulator koryguje sygnał sterujący (MV) tak, aby temperatura obiektu osiągała i utrzymywała wartość zadaną. Z tego powodu poprawna odpowiedź to: Temperatura.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Ciśnienie – byłoby wielkością regulowaną tylko wtedy, gdyby na schemacie istniał pomiar ciśnienia w sprzężeniu zwrotnym (czujnik ciśnienia, oznaczenia p/pres) i regulator porównywał ciśnienie z nastawą. Sam fakt, że w instalacji może występować ciśnienie, nie oznacza jeszcze regulacji ciśnienia.
  • Lepkość względna – lepkość może zależeć od temperatury, ale zwykle nie jest bezpośrednio mierzona i regulowana w podstawowych pętlach. Żeby była PV, schemat musiałby pokazywać czujnik lepkości/układ pomiaru lepkości i regulator działający na proces w celu stabilizacji lepkości.
  • Strumień objętości – przepływ jest regulowany, gdy sprzężenie zwrotne pochodzi z przepływomierza (np. sygnał natężenia/strumienia) i regulator steruje np. zaworem lub pompą, by utrzymać zadany przepływ. Jeśli sprzężenie zwrotne dotyczy temperatury, przepływ może być jedynie wielkością manipulowaną lub zakłóceniem, a nie PV.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw zidentyfikuj czujnik w pętli i nazwę/oznaczenie mierzonej wielkości. Dopiero potem oceniaj element wykonawczy (zawór, grzałka, siłownik), bo on zwykle odpowiada za MV, nie za PV.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wielkość regulowana (PV) to parametr procesu, który układ ma utrzymywać na zadanym poziomie, np. temperatura w zbiorniku. Rozpoznasz ją po tym, co jest mierzone i zawracane do regulatora w sprzężeniu zwrotnym (sygnał z czujnika trafia na wejście regulatora do porównania z nastawą).
Sprawdź, jaki czujnik jest w torze sprzężenia zwrotnego i jakie ma oznaczenie/opis. Jeśli do regulatora wraca sygnał z pomiaru temperatury, to regulowana jest temperatura; jeśli wraca sygnał z czujnika ciśnienia, to regulowane jest ciśnienie. Element wykonawczy sam w sobie nie przesądza o PV.
Bo w wielu instalacjach zawór sterujący kojarzy się z "regulacją przepływu". W rzeczywistości zawór może być użyty do regulacji temperatury (zmieniając dopływ medium grzewczego/chłodzącego), a PV nadal jest temperatura. Zawsze decyduje to, co mierzy czujnik w sprzężeniu zwrotnym.
Tak, ale zwykle w bardziej specjalistycznych aplikacjach, gdzie lepkość jest mierzona w sposób ciągły i istnieje pętla regulacji (np. poprzez temperaturę lub dozowanie). W typowych zadaniach egzaminacyjnych bez czujnika lepkości na schemacie nie zakłada się bezpośredniej regulacji lepkości.
Najczęściej: czujnik temperatury (np. termopara/RTD) z przetwornikiem, regulator (np. PID w sterowniku PLC lub regulatorze przemysłowym), element wykonawczy (zawór, grzałka, przekaźnik SSR) oraz obiekt (zbiornik, wymiennik, piec). PV jest temperaturą mierzoną i porównywaną z nastawą.
PV (Process Variable) to wielkość mierzona i regulowana, SP (Set Point) to wartość zadana, a MV (Manipulated Variable) to wielkość sterująca, którą regulator zmienia, aby PV dążyła do SP. W pytaniach testowych PV rozpoznaje się po torze pomiarowym wracającym do regulatora.
Najczęściej spotkasz: temperaturę, ciśnienie, przepływ (strumień objętości/masowy), poziom, prędkość, położenie oraz stężenie. W zadaniach ze schematem zwykle jedna z tych wielkości jest jasno wskazana przez czujnik i opis sygnału sprzężenia zwrotnego.
Najczęstsze pomyłki to: wybór wielkości sterującej zamiast regulowanej (np. "zawór = przepływ"), ignorowanie toru sprzężenia zwrotnego, oraz sugerowanie się tym, co "może występować" w instalacji zamiast tym, co jest faktycznie mierzone. Pomaga zasada: PV = to, co wraca do regulatora.
Gdy regulator zmienia temperaturę medium pomocniczego tylko jako środek do celu, a sprzężenie zwrotne dotyczy innej wielkości (np. lepkości lub stężenia). Wtedy temperatura może pełnić rolę zmiennej manipulowanej w układzie nadrzędnym. Na typowych schematach jednopoziomowych PV wynika z czujnika w pętli.
Ćwicz identyfikację: czujnik → PV, nastawa → SP, element wykonawczy → MV. Rozwiązuj zadania z różnymi pętlami (temperatura, ciśnienie, przepływ, poziom) i ucz się symboli używanych na schematach. Na egzaminie zawsze "podążaj" sygnałem pomiarowym od czujnika do regulatora.
info

Około 61% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dlatego poprawna jest odpowiedź: temperatura.

Źródła:

  • K. Ogata, "Modern Control Engineering", 5th Edition, Prentice Hall, 2010 (rozdziały wprowadzające: pętla sprzężenia zwrotnego, sygnały w układzie regulacji)
  • B. W. Bequette, "Process Control: Modeling, Design, and Simulation", Prentice Hall, 2003 (podstawy automatyki procesowej i identyfikacja PV/SP/MV w pętlach regulacji)
  • IEC 60050-351:2013, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Control technology (hasła dotyczące wielkości regulowanej i pętli regulacji)

Materiały:

  • Podstawy automatyki i teorii regulacji (pętle regulacji, PV/SP/MV)
  • Materiały dydaktyczne z automatyki procesowej: schematy pętli pomiarowo-regulacyjnych
  • Ćwiczenia z rozpoznawania wielkości regulowanej na schematach (temperatura, ciśnienie, przepływ)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego