ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ

Металлургический факультет

Кафедра теплофизики и информатики в металлургии

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НА БАЗЕ РЕГУЛЯТОРА ТРМ 12

ЕКАТЕРИНБУРГ 2008

1 Общие сведения об автоматических системах регулирования

1.1 Основные понятия и определения

Автоматическим регулированием называют поддержание на заданном уровне или изменение по определенному принципу какого-либо параметра технологического процесса, выполняемое без непосредственного участия человека с помощью специальных технических средств.

Машины, аппараты или агрегаты, в которых выполняют регулирование, называют объектами регулирования, а технологические параметры, подлежащие регулированию – регулируемыми параметрами.

Технические средства (прибор или совокупность приборов), при помощи которых осуществляют автоматическое регулирование, объединяют общим названием «регулятор».

Объект регулирования и регулятор образуют автоматическую систему регулирования (АСР). Состав и устройство регулятора могут быть разной степени сложности, но, тем не менее, можно выделить ряд функциональных элементов автоматики, характерных для любой системы. Структурная схема АСР, изображенная на рисунке 1, представляет регулятор расчлененным на функциональные элементы.

Р исунок 1 – Структурная схема АСР

Датчик воспринимает текущее значение регулируемого параметра y и преобразует его в сигнал измерительной информации y', поступающий на элемент сравнения. Здесь производится сравнение y' с сигналом y'₀, вырабатываемым задатчиком и пропорциональным заданному значению регулируемого параметра y₀. Разностный сигнал , пропорциональный отклонению регулируемого параметра от заданного значения, поступает на вход решающего устройства, которое формирует в определенной зависимости от Δy' сигнал управляющего воздействия u^'. Под действием этого сигнала исполнительный механизм перемещает регулирующий орган. Регулирующий орган непосредственно воздействует на объект регулирования, изменяя подводимый к нему поток энергии или вещества. Это воздействие u направлено на приведение регулируемого параметра к заданному значению и называется регулирующим.

Кроме регулирующего воздействия, на объект регулирования влияют также и другие факторы, называемые возмущающими воздействиями f_i, из-за которых регулируемый параметр отклоняется от заданного значения.

В некоторых регуляторах все функциональные элементы конструктивно объединены в одно устройство, например в регуляторах давления прямого действия, в поплавковых регуляторах уровня жидкости. Они реализуют простейшие законы регулирования и используются там, где не требуются высокая точность и применение сложных средств автоматизации экономически нецелесообразно.

К большинству объектов в металлургической и химической промышленности предъявляют более высокие требования к качеству регулирования и используют довольно сложные технические средства. Для таких систем основные функциональные элементы выпускают в виде отдельных приборов. При этом название «автоматический регулятор» относят обычно к прибору, выполняющему роль решающего устройства и содержащему в своем составе элемент сравнения и задатчик. Система регулирования, построенная на базе одного из таких приборов ТРМ 12 производства компании «Овен» (г. Москва), изучается в данной лабораторной работе.