- •Автоматические системы регулирования Основные понятия и определения
- •Обратная связь в аср
- •Классификация автоматических систем регулирования
- •Принцип регулирования по отклонению.
- •Принцип регулирования по возмущению.
- •Комбинированный принцип регулирования.
- •Классификация сар по назначению
- •Классификация аср по характеру регулирующих воздействий.
- •2. Статика и динамика систем Равновесные и неравновесные состояния систем
- •Уравнение статики и динамики
- •Переходные процессы
- •Устойчивость
- •3. Временные характеристики систем
- •Типовые переходные процессы
- •Технологические объекты регулирования, их классификация и основные свойства. Виды объектов, их мат. Описание.
- •Свойства объектов регулирования
- •Устойчивые объекты 1-гопорядка
- •Влияние свойств объектов на их регулирование.
- •Методы определения свойств объектов.
- •Экспериментальное определение свойств объекта.
- •Аппроксимация переходных характеристик объектов.
- •Автоматизированные системы управления технологическими процессами (асутп) Общие сведения
- •Определения.
- •Функции асутп
- •Обеспечение асутп
- •Режимы работы асутп
- •Автоматика, автоматизация производственных процессов и асу тп Введение
- •1. Предмет и задачи курса. Значение автоматизации в повышении эффективности производства.
- •2. Управление техническими процессами Основные понятия и определения
- •1.5 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (гсп)
- •1. Основные принципы построения гсп. Структура гсп.
- •2. Элементы метрологии и техники измерений
- •2.1 Метрология
- •1. Метрология
- •2. Физические величины.
- •3. Единицы физических величин.
- •4. Измерения.
- •5. Виды средств измерений
- •Преобразователи.
- •Измерение температур.
- •Манометрические термометры
- •Термометры сопротивления.
- •Приборы для измерения и контроля температуры.
- •Манометрические термометры.
- •Преобразователи термоэлектрические.
- •Термопреобразователи сопротивления.
- •Приборы для измерения и контроля давления и разности давлений
- •Измерительные преобразователи давления.
- •Преобразователи давления с пневматическим выходным сигналом.
- •Измерительные преобразователи типов «Сапфир» и «Сапфир – 22 Ех»
- •Измерительные преобразователи перепада давления.
- •Преобразователи перепада давлений с пневматическим выходным сигналом.
- •Преобразователь измерительный разности давления пневматический 13дд11
- •Приборы для измерения и контроля расхода.
- •Расходомеры переменного перепада давления
- •Стандартные сужающие устройства.
- •Расходомеры переменного уровня.
- •Расходомеры обтекания.
- •Ротаметры с электрической дистанционной передачей показаний.
- •Электромагнитные расходомеры.
- •Расходомеры с электромагнитным преобразователем расхода.
- •Приборы для измерения и контроля уровня.
- •1. Уровнемеры поплавковые.
- •2. Уровнемеры буйковые.
- •3. Уровнемеры акустические.
- •4. Уровнемеры ультразвуковые.
- •5. Уровнемеры радиоизотопные.
- •6. Уровнемеры емкостные.
Автоматические системы регулирования Основные понятия и определения
Автоматической системой регулирования (АСР) называется совокупность объекта регулирования и регулятора, взаимодействующих между собой (В.Л.Петров).
Технологическая установка, в которой необходимо осуществить регулирование того или иного параметра, называется объектом регулирования.
Регулирование автоматическое - разновидность автоматического управления: автоматическое поддержание постоянства или изменение по требуемому закону некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс (БЭС).
Регулятор автоматический – устройство (или комплекс устройств) в системе автоматического регулирования, которое вырабатывает воздействие на объект в соответствии с требуемым законом регулирования (БЭС, 2000 г).
Рис. 1 Структурная схема АСР
yт – текущее значение регулируемой величины;
uз – заданное значение регулируемой величины;
zв – возмущающее воздействие;
xр – регулирующее воздействие; xр=yт-uз
Для объектов управления (регулирования) различают величины входные xр, zв и выходные yт. Под входными величинами объектов химической технологии понимают изменение расхода вещества, его состава, количество подаваемого тепла и т.п.
К выходным величинам относятся температура вещества, его уровень в аппарате, давление, концентрация, влажность и др.
Состояние объекта в каждый момент времени определяется значениями выходных величин yт. Для нормального функционирования объекта они должны поддерживаться на определенном заранее заданном значении uз или изменяться по определенной программе.
Во время работы выходные величины отклоняются от заданных значений под действием возмущений zв и появляется рассогласование между текущими yт и заданными uз значениями выходных величин объекта.
Если при наличии возмущений zв объект самостоятельно обеспечивает нормальное функционирование, т.е. самостоятельно устраняет возникающие рассогласования (yт-uз), то он не нуждается в управлении. Если же объект не обеспечивает выполнение условий нормальной работы, то для нейтрализации влияния возмущений на него налагают управляющее воздействие xр, изменяя с помощью исполнительного устройства материальные или тепловые потоки объекта. Таким образом, в процессе управления на объект наносятся воздействия которые компенсируют возмущения и обеспечивают поддержание нормального режима его работы.
Рис. 2 Одноконтурная АСР
В общем случае в состав простейшей АСР должны входить следующие элементы:
- объект регулирования (ОР), характеризующийся регулируемой величиной yт;
- измерительное устройство (ИУ), измеряющее регулируемую величину и преобразующее ее в форму, удобную для дистанционной передачи;
- задающее устройство (ЗУ), из которого поступает сигнал uз, определяющий заданное значение или закон изменения регулируемой величины;
- суммирующее устройство (СУ), в котором действительное значение регулируемой величины yт сравнивается с заданным значением и выявляется отклонение =yт –uз;
- регулирующее устройство (РУ), вырабатывающее при поступлении на его вход отклонения регулирующее воздействие, которое необходимо подать на объект регулирования, чтобы устранить имеющееся отклонение регулируемой величины yт от заданного значения uз;
- исполнительный механизм (ИМ) – устройство, непосредственно осуществляющее механическое перемещение (или поворот) регулирующего органа объекта управления (БЭС);
- регулирующий орган (РО), служащий для изменения притока вещества или энергии в объект регулирования, осуществляя тем самым регулирующее воздействие на объект;
- линия связи, через которые сигналы передаются от элемента к элементу в автоматической системе.
Из состава элементов АСР следует, что для автоматической системы характерно наличие замкнутого контура регулирования «объект регулирования – измерительное устройство – суммирующее устройство – регулирующее устройство – исполнительный механизм – регулирующий орган – объект регулирования».
На структурной схеме (рис.2) элементы автоматической системы изображены прямоугольниками, в которые вписаны условные обозначения элементов. Суммирующее устройство СУ принять изображать в виде круга, разделенного на секторы, в которые входят суммирующиеся сигналы или из которых выходят результирующие воздействия. Секторы, в которые отрицательные воздействия, зачерняют.