7 Двухпозиционное импульсное управление

Двухпозиционный импульсный регулятор применяется для управления электродвигателями, насосами и другим оборудованием. Данный тип управления используется в схемах, где управляющим элементом является реле (контактор, пускатель) с самоблокировкой, т.е. с установкой на "самоподхват" (рис. 8). Если из схемы управления будет дана команда ПУСК определенной длительности, замкнутся контакты ПУСК, например на 1-2 секунды, включится реле К1, замкнутся контакты К1 и управляющее реле К1 останется включенным. Если из схемы управления будет дана команда СТОП определенной длительности, разомкнутся контакты СТОП, например 1-2 секунды, выключится управляющее реле К1, разомкнутся контакты К1 и схема вернется в прежнее состояние.

Рис. 8 Схема управления электродвигателем насоса

Параметрами настройки двухпозиционного импульсного регулятора являются:

• логика работы выходного устройства, которая представлена на рис. 6 (а-г), и может быть: меньше заданного значения, больше заданного значения, в зоне установленных значений, вне зоны установленных значений,

• длительность управляющего импульса (например, от 1 до 100 секунд).

Пример

На рис. 9 приведен процесс двухпозиционного импульсного регулирования с логикой работы больше заданного значения (MAX) и длительностью управляющего импульса 2 секунды.

Рис. 9 Процесс двухпозиционного импульсного регулирования

Двухпозиционное итерационное регулирование с ограничением скорости

В некоторых моделях современных микропроцессорных регуляторов используется закон двухпозиционного итерационного регулирования. Основные программируемые параметры итерационного регулятора следующие: N – степень ограничения скорости изменения параметра, например N = 0…15, T_PV – период времени между отсчетами вычисления итераций, T_PV = 0…15 сек, Н – ширина зоны гистерезиса. Принцип и описание работы двухпозиционной итерационной системы регулирования температуры в печи с помощью нагревателя, описывается следующим образом: Если Е ≥ 0 – выключить нагреватель (используется обратный тип регулирования). Если Е < 0 – включить нагреватель, где: Е – отклонение регулирования, вычисляемое по формуле:

Е = (PV_i – SP) + (PV _i – PV _i-1) * N

PVi, PV _i-1 - отсчеты значения параметра (температуры) отстоящие на T_PV секунд (например, 3 сек), SP – значение заданной точки (задания) регулятора, N - степень ограничения скорости изменения параметра, например N = 2. Чем больше это значение, тем больше ограничение скорости. Если ограничение скорости отсутствует, т.е. N=0, то Е = PV_i – SP. Ограничение скорости снижает значение перерегулирования вблизи заданной точки, отключая нагреватель с упреждением. Но это может замедлить время выхода на заданную точку при разогреве печи, или при ее регулируемом остывании.

8 Дополнительные функциональные возможности двухпозиционных регуляторов

В современных микропроцессорных регуляторах, могут существовать различные функциональные и сервисные возможности:

• выбор направления действия регулятора,

• установка различных видов и значений гистерезиса,

• масштабирование шкал измеряемых параметров в технологических единицах,

• повышениеточности измерения за счет использования цифрового метода линеаризации,

• возможность использования нескольких регуляторов с различными заданными точками по одному параметру,

• возможность создания программных регуляторов (с помощью программных задатчиков), предусматривающих нагрев, выдержку и остывание с заданной скоростью, переход от одной заданной точки на другую по времени (по таймеру) и/или другому параметру,

• возможность использования импульсных (динамических) выходных сигналов (типа «пуск-стоп»)по двухпозиционной логике управления – для управления электродвигателями насосов, приводов и др.,

• возможность использования безопасного управления.

Возможность программирования данных режимов и использования различных параметров позволяет создать большое количество разнообразных двухпозиционных систем регулирования. Кроме того, микропроцессорные регуляторы обладают дополнительными сервисными функциями:

• наличие интерфейсного канала связи (с компьютером и с другими контроллерами) предоставляет возможность контроляили изменения конфигурации параметров регулятора,

• объединение регуляторов в распределенные контрольно-измерительные системы,

• регистрация и архивирование параметров на компьютере.

Двухпозиционные регуляторы часто используют для вспомогательных нужд, а не для непосредственного регулирования. Например:

1. если обьектом управляет ПИД регулятор (с аналоговым или импульсным выходом), двухпозиционный регулятор может включать дополнительный контур нагрева или охлаждения для ускорения выхода процессана режим,

2. двухпозиционный регулятор может запрещать вентиляцию при очень низкой температуре на улице или отсутствии центрального отопления.