Функциональные и вспомогательные блоки акэср-2.
Функциональные блоки комплекса АКЭСР-2 (рис.4.2) [IO] подразделяется, на статические (рис.4.2,а) и динамические (рис.4.2,б). Статические блоки:
- БСД - суммирования и демпфирования;
- БСС - суммирования и сигнализации;
- БСЛ-2 - селектирования;
- БНП-2 - нелинейных преобразований;
- БВО-2 - вычислительных операций.
Динамические блоки:
- БДС - динамической связи;
- БЗИ - импульсного интегрирования.
Вспомогательные блоки:
- РЗД - задатчики ручные;
- БРУ - блоки ручного управления
- ДУП-М - дистанционный указатель положения;
- ППЭ-2 - аналоговый пневмоэлектрический преобразователь;
- ПДВ-2 - программный задатчик.
Рассмотрим кратко назначение каждого из перечисленных блоков.
Блок суммирования и демпфирования (БСД) предназначен для алгебраического суммирования до четырех токовых сигналов, сигнала напряжения, сравнения их с сигналом задания и демпфирования результирующего сигнала.
Блок суммирования и сигнализации (БСС) служит для суммирования до трех сигналов постоянного тока с масштабированием двух из них и демпфирования суммы с последующим преобразованием суммы в дискретный сигнал в виде состояния "сухих" контактов. БСС может применяться для одно- и двух предельной сигнализации о понижении или повышении суммы входных сигналов заданного значения;
Блок селектирования (БСЛ-2.) предназначен для сравнения до четырех токовых унифицированных сигналов и выбора одного из них, имеющего максимальное или минимальное значение по сравнению с остальными и индикация номера выделяемого сигнала замыканием "сухих" контактов.
Блок нелинейных преобразований (БНП-2) осуществляет с помощью кусочно-линейной аппроксимации нелинейную зависимость заданного вида выходного сигнала от входного.
Блок вычислительных операций (БВО-2) предназначен для выполнения арифметических операций: сложения, умножения, возведения в квадрат, деления и извлечения квадратного корня.
Блок динамической связи (БДС) служит для алгебраического суммирования с масштабированием до четырех унифицированных сигналов постоянного тока, последующего демпфирования и динамического преобразования этой суммы по функциональным характеристикам: реального дифференцирующего, звена, инерционного звена, интегродифференцирующего звена, интегрирующего и пропорционально- интегрирующего звена.
Блок импульсного (с запоминанием) интегрирования (БЗИ) выполняет, функции интегрирующего задатчика с дистанционным управлением. Блок обеспечивает запоминание выходного сигнала на неограниченное время.
Широкодиапазонный задатчик (РЗД-22) обеспечивает возможность образования стабильного аналогового унифицированного сигнала постоянного тока в диапазоне 0-5 мА.
Блок управления регулятором (БРУ-32) позволяет выбирать вид управления исполнительным механизмом (от регулирующего блока или дистанционно), осуществлять дистанционное (ручное) управление, контролировать степень открытия регулирующего органа.
Дистанционный указатель положения(ДУП-М)служит для дистанционного определения положения выходного вала электрического исполнительного механизма, имеющего реостатный или индуктивный датчик.
Преобразователь пневмоэлектрический аналоговый (ППЭ-2) предназначен для пропорционального преобразования унифицированного пневматического непрерывного сигнала в унифицированный электрический непрерывный сигнал.
Программный задатчик (ПДВ-2) предназначен для выдачи унифицированного электрического сигнала, постоянного тока 0,5 мА, изменяющегося во времени по заданной программе, определяемой конфигурацией программного диска.
Регулирующий комплекс "КАСКАД-2".
Московский завод тепловой автоматики (МЗТА) выпускает комплекс аппаратуры автоматического регулирования под общим названием "КАСКАД-2".
Комплекс состоит из 2 типов блоков. Некоторые из них имеют модификации по виду входных сигналов. Функциональные возможности каждого блока определяются совокупность характеристик входящих в него модулей (табл.4.1)
Таблица 4.1
В зависимости от выполняемых функций модули комплекса подразделяются на:
- регулирующие,
- формирования сигнала отклонения,
- статического и динамического преобразования сигналов,
- источники питания.
Регулирующие модули.
Рассмотрим некоторые из них [II] . Регулирующий модуль P017 входит в состав блоков P17 и икает следующую структуру (рис.4.8).
Рис.4.8
Модуль P017 формирует ПИД-закон регулирования, имеет непрерывный выходной сигнал, обеспечивает ручное управление и безударное переключение с ручного управления на автоматическое, осуществляет демпфирование входного сигнала. Он имеет следующие параметры: Кп - коэффициент пропорциональности (в терминологии завода)
0,3 - 100, Ти =(5-2000)с, То= 600 с, Тдф =(0 - 10)с.
Модуль Р027 имеет импульсный выходной сигнал, совместно с ИМ
формирует ПИД-закон регулирования, входит в блоки: P27,
Р27.1, Р27.2, Р27.3. Позволяет также осуществлять трехпозиционное регулирование, демпфирование входного сигнала, введение запрета на управление нагрузкой, гальваническое разделение выходного сигнала.
Параметры: П - коэффициент передачи 0,3 - 10 с/%, зона нечувствительности 0,2-2%, длительность импульсов 0,1 - 1 с, остальные параметры такие же, как у PO17.
Модуль РО28 имеет импульсный выходной сигнал и совместно с ИМ формирует ПИ-закон регулирования. Предусмотрена аналоговая или дискретная трехступенчатая или аналого-дискретная автоподстройка коэффициента передачи П и постоянной времени Ти интегрирования.
Модули формирования сигнала отклонения являются устройствами, предназначенными для сопряжения того или иного датчика или группы датчиков с регулирующим блоком. Их несколько модификаций. Каждая предназначена для работы с датчиками определенного вида.
Модуль И001 (рис.4.9) осуществляет суммирование сигналов от четырех датчиков с унифицированными сигналами постоянного тока и напряжения с масштабированием трех из них, а также сигнала задания и вырабатывает сигнал отклонения, поступающий на вход регулирующего блока.
Входные сигналы гальванически разделены друг от друга и от остальных цепей.
Рис.4.9
Модуль ИД001 осуществляет суммирование с масштабированием до трех сигналов от дифференциально-трансформаторных преобразователей и до трех сигналов 0-5 мА постоянного тока и вырабатывает сигнал отклонения.
Модуль ИС001 осуществляет суммирование с масштабированием одного из них до двух сигналов преобразователей сопротивления ТС (термометров сопротивления) и до двух сигналов 0-5 мА постоянного тока и вырабатывает сигнал отклонения.
Модуль ИТ002 осуществляет суммирование сигнала от термоэлектрического преобразователя (термопара одной из градуировок: ХК, ХА, ПП, ПР-30/6, ВР-5/20-1) до двух сигналов 0-5 мА, постоянного тока.
Модули статического преобразования сигналов.
Модуль A001 выполняет гальваническое разделение сигналов по двум независимым каналам, а также суммирование до трех унифицированных сигналов с масштабированием двух из них.
Модуль А005 выполняет суммирование трех (с масштабированием двух) унифицированных сигналов, осуществляет регулируемое ограничение верхнего и нижнего уровня входного сигнала, а также преобразование сигнала напряжения в токовый сигнал.
Модуль А035 выполняет одну (по выбору) из вычислительных операций: умножение, деление, извлечение корня, возведение в квадрат, суммирование сигналов с масштабированием по каждому из двух входов, гальваническое разделение одного из входов для операции умножения или деления.
Модуль Л003 осуществляет аналого-релейное преобразование разности двух входных сигналов по каждому из двух независимых каналов, демпфирование входных сигналов.
Модуль H005 осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию на шести участках произвольной нелинейной функции одной переменной, выделение наибольшего или наименьшего из трех входных сигналов.
Модуль Ф001 преобразует сигнал напряжения в частоту с двумя выходами для каждой полярности сигнала, дает разрешение на преобразование сигнала в прямом или инверсном направлении, выполняет гальваническое разделение выходного частотного сигнала от остальных цепей, суммирование и масштабирование сигналов. Предусмотрено введение регулируемой зоны нечувствительности.
Модуль Ф003 осуществляет пропорциональное преобразование входных сигналов в три выходных токовых сигнала, гальванически разделенных друг от друга и входной цепи.
Модули динамического преобразования.
Модуль Д005 осуществляет динамическое преобразование входных сигналов по каждому из двух независимых каналов в соответствии с одним из следующих (по выбору) алгоритмов:
Параметры могут изменяться в следующих пределах: Коэффициент пропорциональности К от 0,1 до 10; постоянная времени Т от 0,5 до 500 с; постоянная времени демпфирования Тд от 0 до 22 с.
Модуль Д006 осуществляет преобразование сигнала по одному из законов (по выбору): пропорциональному, дифференциальному, апериодическому, интегральному. Он может также производить аналоговую или дискретную трехступенчатую автоподстройку коэффициента пропорциональности и постоянной времени.
Модуль Д007 предназначен для интегрирования частотного сигнала с модуля Ф001 с последующим цифро-аналоговым преобразованием. Осуществляет принудительное быстрое или медленное изменение выходного сигнала с введением команд запрета ограничения. Осуществляет сигнализацию и индикацию достижения уровней ограничения.
Все блоки (кроме Д07) содержат унифицированный модуль источника питания ИПС01, формирующий стабилизированное напряжение +15В и нестабилизированное напряжение +27В относительно общей точки. Модификация ИПС01 дополнительно содержит источник не-сглаженного постоянного напряжения 24В для формирования импульсного выходного сигнала блоков Р27, Р28 и дискретного выходного сигнала блоков Л03.
Основной элементной базой модулей являются аналоговые операционные усилители, построенные на интегральных микросхемах КI40УД8 и К140УД7.
Вопросы для самопроверки:
из каких групп блоков состоит комплекс;
с какими сигналами работают регулирующие блоки, функциональные блоки;
особенности конструкции блоков.