Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Если давление р увеличится на значение Др, например в результате уменьшения расхода среды Q потребителем, го мембрана 1 прогнется вниз, перемещая клапан на расстояние Ai, при котором сила сжатия пружины уравновеси г возросшее давление среды на мембрану.

Новое условие равновесия сил па мембране загшшется в виде

(р + Др)/м = а + ДО

или с учетом (3.83) в виде Др/м = cAi,

от куда

Ai = fApiL

(3.84)

(3.85)

Таким образом, в приращениях от заданного равновесного состояния регулятор прямого действия, приведенный на рис. 3,21, формирует пропорциональный закон регулирования

1186)

где Е = Др = рЕ - входная величина, равная от клонению давления oi заданного значения, р = Д/ - выходная величина, равная приращению перемещения клапана; кр = /м/" -коэффициент передачи регулятора.

Заданное значение давления (ретулируемой величины) устанавливается и!менением натяжения пружины 2 (меняется жесткость с пружины) путем вращения натяжной i ай-ки 3.

Принцип действия pei улятора расхода прямот о действия аналогичен принципу действия рет улятора давления. Разница состоит только в том, что вместо давлепия р на мембрану воздействует перепад дазлсний ни сужающем устройстве (диафрагме), являющемся первичным измерительным преобразователем расхода

Примером регулятора уровня тфямого действия может служить поплавковое котт-тактное регулирующее устройство.

В регуляторах температуры прямого дейс т ВИЯ первичным и 1мерительным преобразователем служит, как правило, термометрическая сисгема, состоящая hi термобаллона, частичтю заполненного жидкостью, кипящей тфи низкой темперагуре, капилляра и сильфона. При изменении т емпературы среды, в которую помешается термобаллон, изменяется давление паров жидкости в термометрической системе, в результ ате чего сильфов или сжимается, или разжнлается, перемещая аналогично мембране на ртчс. 3 21 регулирующий клапан Ретулирующнй клапан изменяет количество тештоносителя (па-

ра, горячей воды, теплоты и т. п.), подаваемого к объекту регулирования температуры, восстанавливая ее заданное значение.

Заданное шачение температуры устанавливается ff вменением ггатяжения пружины, воздействуюн1ей на сильфон.

Все регуляторы прямого действия, как правило, реализуют наиболее простой закон П-рет улирования.

Рассмотрим типовую структурную схему автомагической системы рет yjTHpoBannfl с регулятором ттрямого действия на примере АСР давления, тфсдставленной на рис.3 21.

Суммирующим устройством регулятора в данном случае является мембрана, на которую воздействует регулируемая величина - давление р и противодействующее усилие пружины 2 - задатчика. При заданном режиме в системе р = р, - р, и рд - р = 0. При отклонении регулируемо! о давления от заданного значения на Ард или изменении задания на Ар,. у разность давлений Дрд- - Др(, = ps воздействует на мембрану в сторону уменьтпения этого отклонения, ттереме-щая па Д/ седю клаттана.

В отклонениях от заданного режима передагочная функния рет улятора запишется в виде

Wp = AL{p)IPdp) = hJc-=kp.

Входной BejTHчиной объекта pei улирования является ттеремещецие А1 клапана, а выходной - изменение давления Др за клапаном.

Передаточная функция обьекта регулирования запишется в виде

№„б(р) = А/(р)/АЬ(р) = *:„о-

С учетом этого структурная схема АСР по каналу задающего воздейсгвия имеет вид, предс!авлен1гый на рис. 3.22.

Передаточная функция замкт1утой системы имеет вид

об

ф (р) =----- =

(3.87)

Рис. 3.22. Структурная схема АСР с регулятором прямого дейсгвия по рис 3.21

в соответствии с (3.8) передаточная функция АСР относительно ошибки регулирования имеет вид

Ф{р) = с/{с-/к). (3.88)

Из (3.88) следует, что чем болыие площадь

мембраны и коэффициент усиления

о&!>ек1а об> гем меньше статическая ошибка ре<улирования.

Коэффициент усиления объекта онреде-ляется расходной харак1ерис1икой peiyJiM-руюшего органа.

Раздел 4

НАЛАДКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

4.1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Современные электрические средства автоматического регулирования разрабатываются по агрегироваиио-блочному принципу Блоки образуют агрегированный комплекс (синему) 1ехнических средств (КТС), с помощью коюрою для конкретного технологического объекта пугем набора определенных блоков проектируют автомагическую систему регулирования с требуемыми статическими и динамическими свойствами.

Каждый блок КТС выпускается заводами приборостроительной промышленности в виде конструктивно законченно! о и 1делия При автоматизации технологических процессов в настоящее время наиболее широкое применение находят ai регированные комплексы электрических средств регулирования АКЭСР. АКЭСР-2. «Каскад-2», «Контур», КМ2201.

Комплекс технических средств АКЭСР

Структурная схема комплекса АКЭСР приведена на рис АЛ.

Комплекс включает в себя следующие группы б;юков

функциональные устройства (БВО - блок вычислительных операций, БСЛ- блок селектировання; БНП - блок нелинейных преобразований; БСГ - блок сигнализации, БПИ - блок прецизионного интегрирования, БДП - блок динамических !!реобра-зований);

регулирующие устройстеа (РБИ1, РБИ2, РБИЗ, РБА);

OtoKU вводавывода информации (БКР1, БКР2, БКРЗ - блоки кондуктивиого разделения),

устройства оперативного управления (БРУ-1К, БРУ-2К, БРУ-ЗК; БРУ-У - блоки ручною управления; РЗД, РЗД-К - ручшле задатчики);

источник группового питания (БПГ - блок питания групповой).

По конструктивным признакам изделия комплекса делятся на приборные и шкафные.

Приборное исполнение (в шифре блока через дефис указывается буква П, например БПИ-П) имеют блоки устройства ввода-вывода информации, функциональных и регулирующих устройств.

Шкафное исполнение (в шифре Гиюка череэ дефис указывается буква Ш) имеют блоки устройств ввода-вывода информации, функциональных (кроме блоков БСЛ, БНП), регулирующих устройств и блок питания БПГ В группу функ1Шональных устройств входят блоки, перечисленные ниже.

БJюк вычислительных операций БВО-П(Ш) предназначен для ал1ебраиче-ского суммирования унифицированных СНГ-налов постояитюго тока, умножения, возведения в квадрат, дечения или И1вт!ечения кнадра!НО! о корня В блоке - дьа канала суммирования и один универсальный для выполнения одной из операт1ИЙ - умножения, возведения в квадрат, деления или изв;течения квадратного корня. Диапазон изменения входного и выходного сигналов - 10- О-г -Ь 10 В.

Блоки селектировання БСЛ-П (Ш) и сравнения (БСЛ) предназначены для выделения наибольшего (паименьшего) сигнала из трех- или четырехлинейных комбинаций входных СИ1 на.!ов

4 Заказ 154Ci

Унифицированный токовый сигиад

БКР1

БКР2

БКР5

РБИ1

РБНЗ

£

РЗД-К

БРУ-1К

вру-гк

БРУ-У

Н®1

Рроп<циоиаяь-ный ИМ

Рнс. 4,1. Структурная схема системы АКЭСР

Значения входного и выходного сигналов для БСЛ 0-5 мА, для БСЛ-П(Ш) - 10 О -г +-10 В. Прибор БСЛ-П (Ш) имеет дополнительный выход в виде нертенного напряжения 0-10 В. Выходные логические сигналы (состояние контактов peiie);

I - контакт замкнут, О - контакт разомкнут.

Блок нелинейных преобразований БНП-П(Ш) предназначен для формирования нелинейной зависимое! и выходного сигнала 01 входного (измеряемою параметра). Кроме того, блоки позволяют осуществлять алгебраическое суммирование двух си1 налов с умножением одною из сишалов на масчн-табный коэффициент.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121