10 Електрична уніфікована система приладів автоматичного регулювання «Каскад»

Призначена для побудови складних систем автоматичного регулювання з використанням переважно уніфікованих електричних сигналів: 0-5, 0-20 та 4-20 мА, 0-10 В.

Функції, що реалізовані системою «Каскад»:

1. Автоматичне регулювання за ПІ та ПІД-законами.

2. Дистанційне управління (ручне управління).

3. Алгебраїчні операції (додавання, множення, ділення).

4. Динамічні нелінійні і логічні перетворення.

5. Індикація вхідних та вихідних сигналів.

Використовується для побудови нижнього рівня АСУТП в тепловій та атомній енергетиці та в інших, де постійні часу об’єкта знаходяться в межах Т_О = 0,2...2000 с.

Можлива побудова наступних АСР:

1. Одноконтурних локальних АСР.

2. Багатоконтурних систем АСР з введенням коригуючих пристроїв і перехресних зв’язків.

3. Каскадне регулювання АСР.

4. Системи із введенням логічних і коригуючих впливів від промислових комп’ютерів в АСУТП.

5. Складні багатомережні АСР.

6. Системи змінної структури.

Відмінні риси:

1. Система «Каскад» є транзисторною уніфікованою системою. Система «Каскад-2» виконана на аналогових інтегральних мікросхемах.

2. Використання переважно уніфікованих сигналів.

3. Суміщення багатьох функцій в кожному приладі.

4. Підвищена точність виконання операцій.

5. Підвищена стабільність статичних та динамічних характеристик.

6. Висока надійність.

Прилади системи «Каскад» розташовані у трьох зонах АСУТП :

1. прилади панелі регулювання – це всі основні блоки, що були вказані вище. Вони розташовані в приміщеннях з обмеженим доступом. Для зменшення небезпеки від несанкціонованої доступу до органів налагодження, вони сховані в середині корпуса.

2. прилади блочного щита і пульта керування. До них відносяться допоміжні пристрої, а саме: 1) ручні задатчики, 2) блоки управління, що переключають режими роботи системи, 3) індикатори положення РО і сигналу неузгодження.

3. блоки збірки управління ВМ розташовані на обладнанні об’єкта управління. До них відносяться: пускові пристрої, ВМ, РО. Ці прилади в систему «Каскад» не входять, але мають діапазон сигналів управління той же, що і блоки системи «Каскад».

Розрахунок і вибір ВМ і РО виконуються для кожного конкретного випадку їх використання. вони не замовляються окремо, якщо є комплектуючими приладами для обладнання, наприклад: система регулювання головної парової засувки турбіни (ГПЗ) поставляється разом з турбіною, але сприймає сигнали управління від приладів системи «Каскад».

10.1 Склад системи «Каскад»

Система приладів «Каскад» містить 10 груп функціональних приладів:

1. Регулюючі блоки, позначення їх типу починається з літери «Р», до їх складу входять прилади:

Р 21 – релейно-імпульсний регулюючий аналоговий прилад з імпульсним виходом, формує ПІ-закон регулювання.

Р23 – те ж саме, що і Р21, з триступінчатою перебудовою параметрів налаштування.

Р 12 – аналоговий регулюючий прилад з аналоговим виходом, формує ПІД-закон регулювання.

Р13 – те ж, що і Р12, з триступінчатою перебудовою параметрів налаштування.

Р13.2 – аналог Р12, але з вхідним неуніфікованим сигналом від термопари.

2. Алгебраїчні блоки («A»):

А 04 – алгебраїчний блок для підсумовуваня 4 сигналів з незалежним масштабуванням і гальванічним розділенням.

А31 – блок перемноження або зведення в квадрат струмового сигналу.

А32 – блок ділення.

А33 – блок витягання квадратного кореня.

3 . Вимірюючі блоки («И»):

И04 – вимірюючий блок.

4. Блоки динамічного перетворення («Д»):

Д 01 – блок диференціювання.

Д05 – блок інтегрування.

5. Блоки нелінійних перетворювань («Н»):

Н 01 – блок лінійно-кускової апроксимації. Основу цього блоку складать 6 діодно-функціональних перетворювачів – діодів, що закриті опорними напругами. При вхідній напрузі, меншій опорної діод закритий, якщо напруга стає більшою за опорну – діод відкривається і додає до вихідного сигналу свою частку напруги.

6. Блоки логічних перетворювань («Л»):

Л05 – дозволяє виділити найбільший або найменший сигнал із кількох вхідних, або виконати перемикання схеми при заданих співвідношеннях між сигналами.

7. Задатчики («ЗУ»):

З У11 – потенціометричний задатчик.

З У05 – струмовий задатчик.

8. Блоки управління («БУ»), мають номер, що відповідає номеру регулюючого приладу, в комплекті з яким він працює:

Б У21 – працює у комплекті з регулюючим блоком Р21;

Б У12 – працює у комплекті з регулюючим блоком Р12.

9. Допоміжні пристрої («В»):

В 12 – стрілочний індикатор, що має дві шкали: першу, для індикації сигналу неузгодження ε в межах ±25 % від ε_мах = 2,5 В, тобто від –0,625 В до +0,625 В, і другу, для індикації положення РО в межах 0...100% ходу РО, що надходить від струмового датчика положення РО. індикатором цей прилад називається тому, що його клас точності 4,0.

В 01 – діодно-захисний пристрій для захисту струмових ліній від розриву.

В 21 – пристрій захисту вихідних ланцюгів блоку р21 при індуктивному навантаженні.

1 0. Тиристорні підсилювачі («У») – безконтактні пускові пристрої для трифазних виконавчих механізмів.