2.5 Системы автоматической блокировки

Под блокировкой понимается заранее заданная взаимосвязь элементов схемы управления, которая обеспечивает требования включения или отключения рабочих машин в определённой последовательности с целью предотвращения аварийных ситуаций на объекте управления, или безопасность персонала.

Блокировочные связи реализуются в системах управления с помощью логических устройств.

Различают 3 вида блокировки – исключающую, разрешающую и блокировку типа память.

Исключающая блокировка запрещает включение одного элемента системы при включенном состоянии другого элемента, сблокированного с первым.

Разрешающая блокировка разрешает включение элемента системы управления при выполнении определённых условий (определённого порядка). Например лифт не начнёт движение, если не закрыты его дверь и этажные двери, угольный комбайн получит разрешение на включение, если будет включен конвейер, на который поступает уголь из забоя.

Блокировка типа “память” обеспечивает длительное включение (отключение) одного элемента при кратковременном срабатывании другого элемента системы управления. Например, при контроле местоположения поезда и т.д. с помощью точечных датчиков, установленных в начале и конце контролируемого участка, элемент памяти формирует длительный сигнал занятости соответствующего путевого участка подвижным объектом, получая кратковременные сигналы от путевых датчиков.

Т.о. САБ могут рассматриваться либо как особый вид систем управления, применяемых на транспорте и т.д. либо как устройства, обеспечивающие определённые логические связи при работе элементов системы управления.

2.6 Системы автоматического регулирования (сар)

САР решают следующие задачи автоматизации:

1. стабилизация регулируемой величины. Если связь между регулируемыми величинами объекта отсутствует или невелика, применяют системы несвязанного регулирования, состоящие из автономных контуров;

2. каскадное (связанное) регулирование параметров объекта применяют, когда связь между ними велика и ею нельзя пренебречь. Системы связанного регулирования имеют несколько регулирующих устройств (РУ), связанных между собой и воздействующих на исполнительное устройство.

Простейшая каскадная САР содержит как минимум 2 контура регулирования.

РИС 80

В такой системе, выполненной на принципе подчинённого регулирования, внутренний контур (РУ₂ – ИУ – первая часть объекта О₂ с регулируемым параметром Х₂ – датчик Д₂) регулирования подчинён внешнему контуру, (РУ₁, внутренний контур, вторая часть объекта О₁ с регулируемым параметром Х₁) заданное значение которого формируется задатчиком регулируемого параметрами ЗРП.

Примеры каскадных систем:

а) САР температуры нагреваемой в теплообменнике воды, осуществляемой изменением расхода пара, проходящего через теплообменник (контур регулирования температуры является внешним, а контур регулирования расхода пара – внутренним.

3. поддержание заданного соотношения между двумя или более регулируемыми параметрами (САР соотношения параметров).

Контур регулирования параметра Х₂ (РУ₂ – ИУ₂ – О₂ – Д₂) связан с контуром регулирования параметра Х₁ (РУ₁ – ИУ₁ – О₁ – Д₁) через блок соотношения БС, который формирует задание контуру регулирования параметра Х₂ в виде функции Х_З2 = f (X₁) параметра Х₁. Обычно функция – линейная. При этом система обеспечивает при регулировании постоянное отношение параметров Х₂ / Х₁ = const.

Пример: система весового дозирования двух и более компонентов.

РИС 81

4. регулирование с селекцией регулируемого параметра (сигнала рассогласования) – принцип регулирования по ограничивающему параметру.

РИС 82

Сигналы рассогласования ε₁ и ε₂, формируемые сумматорами Σ₁ и Σ₂, селектируются (выбирается один из них, например, имеющий большее значение) блоком БСЛ, и далее РУ через ИУ осуществляет регулирующее воздействие U на объект, удерживая параметры Х₁ и Х₂ на заданных задатчиками ЗРП₁ и ЗРП₂ значениях.

Пример: а) САР нагрузки энергоблока (поддерживается на заданном уровне мощность энергоблока с ограничением в пределах допустимого значения перепада давления на последних ступенях турбины.

б) САР нагрузки машин с 2-х двигательным электроприводом (рудничные электровозы, угольные комбайны) – регулирование осуществляется по току наиболее загруженного электродвигателя.

5. многоканальное (многоточечное) регулирование, когда одно и то же РУ используется поочерёдно или по другим алгоритмам для регулирования многих однотипных или близких по динамическим свойствам технологических параметров;

6. супервизорное регулирование: РУ работает совместно с УВМ, которая собирает и обрабатывает обширную информацию о ходе тех. процесса и формирует либо корректирует РУ задание (уставку). При выходе из строя УВМ РУ продолжит работу в режиме стабилизации параметра (без коррекции уставки).