Лабораторна робота №2р

Тема: Дослідження автоматичної системи регулювання температури на базі регулятора двоканального Б-РТ-УНАВК-АТ02-RSM-2И

Мета: вивчити принципи побудови автоматичних систем регулювання (САР); вивчити будову і функціональні можливості приладів і універсального регулятора двоканального Б-РТ-УНАВК-АТ02-RSM-2И; дослідити перехідні процеси, отримані в результаті використання ПІ-закону регулювання.

1. Загальні відомості

У загальному випадку під час управління якимось технологічним процесом вручну людина виконує такі функції: стежить за допомогою вимірювальних приладів за зміною>параметра (що характеризує техно­логічний процес або якість продукції та називається регульованою ве­личиною або вихідним парамеігром еб’єкйа) і порівнює це дійсне зна­чення регульованої величини із заданим значенням, яке слід підтримувати уданий момент за умовою оптимального проходження технологічного процесу; визначає значення і знак відхилення (розузгодження) дійсно­го значення регульованої величини від заданого і, використовуючи органи управління технологічним процесом (вентилі, засувки, крани, дозато­ри, реостати і т.и.), діє на технологічний процес так, щоб усунути це розузгодження.

При цьому технологічний процес або промислова установка (апа­рат), в якій підтримується задане значення регульованої величини за допомогою організованих людиною або без її участі (автоматично) зовнішніх діянь, називається об’єктом регулювання ОР.

Діяння на ОР, що призводять до небажаних відхилень регульова­ної величини, називаються 1осьми канальн діяннями, або збуреннями. Для компенсації збурень і з метою підтримки на заданому рівні значень регульованої величини на об’єкт подаються регулювальні діяння, що являють собою зміни кількості речовини (енергії), що надходить у об’єкт.

Для можливості реалізації управляючих діянь об’єкт регулювання обладнується регулювальним органом РО.

Сукупність Ор атоматичного управляючого пристрою, що взаємодіють, складає автоматичну систему регулювання Аср.

Структура системи автоматичного регулювання в якій використано принцип регулювання з відхиленням, зображена на рисунку 1.

U

Z

Xд

РО

ОР

Д

ЕПП

X

Up

М

АР

U

Зд

ВП

Рис 1.

Під дією збурень Z регульвана величина Xд об’єкта регулювання ОР відхиляється від встановленого за допомогою задавача Зд заданого зна­чення Х_зд. Дійсне значення Х_д контролюється 2осьми к(Д^який неперер­вно вимірює регульовану величину і перетворює її іГсигнал, який мож­ливо передавати на відстань іншим приладам. Якщо давач виробляє електричний сигнал, що відповідає Х_д, а вторинний приладЦЕщ), який дає можливість візуально оцінити і записати значення регульовано! Ве­личини Х_д, і автоматичний регулятор АР є пневматичними, то для пере­творення електричного сигналу у пневматичний використовується елек- тро-пневмоперетворювач ЕПП. Після ЕПП пневматичний сигнал, що відповідає Х_д » надходить на вторинний прилад і автоматичний регуля­тор АР. Автоматичний регулятор (АР^порівнює значення Х_д із заданим значенням X що надходить від задавача Зд, і виробляє, управляючий сигнал ІІ_р , що діє на виконавчий механізм(доР. ВМ потрібен для пере­творення сигналу від АР у відповідний крутний момент або інцщ зусил­ля, потрібне для зміни положення регу^ювалжохо. Органа’ РО) який здійснює діяння на об’єкт регулювання шляхом зміни витрати речовини або енергії, що потрапляє в об’єкт. Нй л

У реальній АСР; побудованій нй базі конкретних промислових приладів та регуляторів, функції приладів та пристроїв можуть суміща­тися в одному приладі й тоді структурна схема (див. рис 10.1) може змінюватись.

У харчовій промисловості широко застосовуються пневматичні регулятори, функціональні блоки і вторинні прилади, що входять у систему СТАРТ і побудовані на базі елементів Уніфікованої системи елементів промислової пневмоавтоматики УСЕППА. Пневматичні при­лади живляться очищеним стисненим повітрям з тиском 140 ±14 кПа (1,4 ± 0,14 кгс/см²) і мають стандартні пневматичні вхідні та вихідні сигнали 20… 100 кПа (0,2.. . 1,0 кгс/см²). Загальна допустима похибка приладів не перевищує ± 1%. | |

Закон, за яким автоматичний регулятор АР виробляє регулюваль­ний сигнал Up , називається законом регулювання. Тобто функщональна 2осьми кан між вихідною величиною регулятора ( розузгодженням) називається законом регулювання і має вигляд:

для пропорційного П регулятора:

для пропорційно-інтегрального ПІ регулятора:

де Кр — коефіцієнт передачі регулятора; Ті час інтегрування.

Величини Кр і Ті – параметри настроювання регуляторів, значен­ня яких визначаються, виходячи з властивостей ОР і потрібної якості процесу регулювання.

Перехідний процес — це зміна в часі вихідної регульованої вели­чини об’єкта в АСР від моменту нанесення 3осьми канальн або задаваль- ного діяння на систему до моменту, коли в об’єкті під дією регулятора настає стац рівноваги.

Перехідні процеси у АСР відбуваються за зміни завдання (рис. 2, а) або за дії на ОР збурення (рис. 2, б).

Для кількісної^оцінки якості перехідного процесу використовують такі показники:

динамічна помилка регулювання Щ —| максимальне відхилення регульованої величини у перехідному процесі від заданого значення;

статична помилка регулювання Х_СТ — різниця між усталеним і заданим значеннями регульованої величини;

час регулювання _р — час від моменту здійснення діяння (^іна завдання або збурення) до моменту встановлення нового значення регу­льованої величини (в межах допустимого значення);

ступінь затухання Ψ визначається за виразом

перерегудювання. Х₂ – максимальне відхилення регульованої ве­личини протилежного до X знака. ^:4,.

Загальний вигляд і якість перехідних процесів визначаються влас­тивостями ОР, типом АР і значенням його параметрів настроювання.