71. Комплекс приборов и устройств "Контур-2". Модификации, назначение, технические данные и применение регулирующих приборов и усилителей

Базовым прибором является РС.29. Это многофункциональный прибор, который реализует все функции, выполняемые другими устройствами.

Трехпозиционный элемент реализует ПИ- и ПИД-закон с исполнительным механизмом постоянной скорости. Позволяет строить устройства сигнализации и защиты, позволяет устанавливать функции динамической связи между контурами.

Не реализует корректирующий регулятор с непрерывным ПИ-законом.

В системе появился свой исполнительный усилитель У29. Это тиристорный усилитель. Р29 может также работать с любым из используемых усилителей.

Система «Контур-2» применяется на неответственных объектах. Прибор состоит из модулей с применением микросхем.

Сигнал согласования:

-(X1+X4+X6+1X7+2X8+X9)+(Xзд-Xкор) = 

Выходы:

• Z1 (0±24)В основной выходной сигнал;

• Z2 (0±10)В;

• Z3, Z4 выходы релейного элемента.

Модификации РС.29:

• РС.29.0 (рис. 10а): работа с унифицированными входными сигналами постоянного тока.

• РС.29.1 (рис. 10б): для работы с датчиками переменного тока типа ДТ до четырех штук на входы X5, X6, X7, X8. Входы X6, X8 – масштабируются.

(Xзд - Xкор+ X₁+X₂+X₃+ X₄) - (X₅+X₇+₁X₆+₂X₈) = 

Также можно подключить датчики с унифицированными сигналами.

• РС.29.2: на вход подается сигнал от термометров сопротивления, можно подключить до трех штук, и унифицированный сигнал.

(Xзд-Xкор)-(X₁+X₂+X₃+₁X₅+₂X₄) =

• РС25.3: на вход X4 подается сигнал от термопары, который поступает через коробку холодных спаев, на вход X1подается унифицированный сигнал (0-10) В, на вход X3 подается сигнал от внешнего задатчика.

(Xзд - Xкор) - (X1+X3+X4) = 

• Украинский аналог РС.29 – УКРО1 (устройство контроля и регулирования).

Комплекс приборов и устройств "Контур-2" предназначен для построения локальных систем автоматического регулирования. Приборы комплекса "Контур-2" заменяют приборы системы "Контур" (Р25; К16; К26). Комплекс "Контур-2" состоит из многофункциональных приборов регулирующих компактных с импульсным выходом РС29 (14 исполнений) и усилителей трёхпозиционных У29 (2 исполнения). Приборы РС29 по сравнению с приборами системы "Контур" характеризуются расширенными функциональными возможностями, более широким использованием сигналов постоянного тока, повышенной точностью и надёжностью, меньшими габаритными размерами и массой.

В зависимости от модификации и исполнения приборы выполняют следующие функции:

1. суммирование входных сигналов;

2. формирование и введение сигнала задания;

3. усиление сигнала отклонения (рассогласования) регулируемой величины от задания;

4. масштабирование входных сигналов;

Таблица 75.1 Виды входных сигналов приборов серии РС29

Таблица 75.2 Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи приборов модификаций РС29.0 и РС29.1

5. демпфирование сигнала рассогласования;

6. формирование входного сигнала для воздействия на управляемый процесс в соответствии с одним из следующих законов регулирования: пропорциональным (П) совместно с датчиком положения исполнительного механизма; пропорционально-интегралным (ПИ) совместно с исполнительным механизмом; пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) совместно с исполнительным механизмом (РС29.2); позиционным;

7. аналогово-релейное преобразование по двум каналам с индикацией срабатывания (РС29.2; РС29.3);

8. нелинейное преобразование (РС29.2.32, РС29.2.33);

9. динамическое преобразование по дифференциальному или апериодическому закону (РС29.3);

10. обеспечение питания внешних задающих устройств и измерительных преобразователей (кроме РС29.3);

11. индикация: предельных отклонений сигнала рассогласования (РС29.0; РС29.1); выходов (кроме РС29.3); сигнала рассогласования (РС29.2; РС29.3); положений исполнительного механизма (РС29.0.12, РС29.1.12, РС29.2, РС29.3);

12. цифровая индикация следующих величин по вызову: задания (РС29.2, РС29.3); рассогласования (РС29.2, РС29.3); положения исполнительного механизма (РС29.2, РС29.3); величины дополнительного параметра (РС29.2.23, РС29.2.33, РС29.3.43).

Рис. 75.1 Структура условного обозначения приборов серии РС29

Функциональная структура приборов большинства исполнений может легко изменятся путём перестановки перемычек на специальном коммутационном поле. Это даёт возможность: осуществить динамическую связь между регуляторами, аналого-релейное преобразование с демпфированием, сигнализацию предельных значений различных величин, в том числе и контроль режима регулятора; формировать ПИД - закон регулирования совместно с ИМ постоянной скорости; вводить сигналы по производной.

Все входные и выходные сигналы прибора, оговорённые при рассмотрении модификации приборов, подаются относительно общей точки, которая не связана с корпусом прибора.

Элементная база приборов - аналоговые интегральные микросхемы, тиристоры, микросхемы аналого-цифрового преобразования, цифровые индикаторы.

Все исполнения РС29 унифицированы по габаритным размерам и основным элементам конструкции, но отличаются количеством модулей (от 2 до 5), их типом, а также видом индикации. Все модификации имеют встроенный унифицированный источник питания. Индикаторы и органы управления расположены на передней панели. Органы статической и динамической настройки расположены на правой боковой стенке. На левой боковой стенке расположено коммутационное поле с перемычками. Доступ к органам настройки и перемычкам обеспечивается при частичном выдвижении шасси из корпуса без нарушения электрических соединений.

Общие технические характеристики и номинальные значения диапазонов основных параметров, обеспечивающих настройку характеристик закона регулирования приборов РС29, следующие.

1. Диапазон изменения зоны нечувствительности Δ, в процентах от номинального диапазона изменения входного сигнала составляет от 0,4 до 4.

2. Диапазон изменения коэффициента передачи α_п, с/%, - от 0,2 до 10.

3. Диапазон изменения постоянной времени интегрирования τ_и, с, - от 5 до 500.

4. Диапазон изменения постоянной времени демпфирования τ_дф, с, - от 0,25 до 5.

5. Минимальная длительность интегральных импульсов выходных сигналов при минимальном значении коэффициента передачи, в секундах, - от 0,08 до 0,15.

6. Максимальная длительность интегральных импульсов при максимальном значении коэффициента передачи, в секундах, - не менее 0,6.

Виды входных сигналов, подключаемых к приборам различных модификаций и исполнений, приведены в табл. 75.1.

Приборы модификаций РС29.0, РС29.1

Приборы РС29.0.11 в РС29.0.12 предназначены для применения в схемах автоматизации с использованием измерительных преобразователей с выходным сигналом постоянного тока (рис. 75.2).

Приборы РС29.1.11 в РС29.1.12 предназначены для применения в схемах автоматизации с использованием дифференциально-трансформаторных преобразователей и преобразователей постоянного тока (рис. 75.3).

Технические характеристики:

1. Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи приборов по каждому из входов приведены в табл. 75.2, выходные сигналы и параметры нагрузки приведены в табл. 75.3.

2. Диапазон изменения сигнала широкодиапазонного задатчика (корректора) от номинального диапазона изменения входного сигнала, %, - (-100) -0 - (+100).

3. Диапазон изменения сигнала оперативного задатчика от номинального диапазона изменения входного сигнала, %, - (-10) - (+10).

4. Диапазон изменения показаний индикатора положения исполнительного механизма при изменении сопротивления реостатного датчика положения не менее чем на 70 Ом или при изменении сигнала индуктивного датчика положения от 0 до 0,5 В (РС29.0.12, РС29.1.12), % - 0 - 100.

Рис. 75.2 Схемы подключения приборов модификации РС29.0.11 и РС29.0.12: а - входных сигналов постоянного тока и напряжения к масштабаторам α1 и α2; б - термопреобразователя сопротивления (ТС); в - внешнего потенциометрического задатчика ЗУ-11; г - датчика указателя положения (индуктивного, реостатного); д - нагрузки к выходу Z1 (с внутренним и внешним источниками); е - подключения пускового устройства к У29.

5. Диапазон изменения задания порогов срабатывания при сигнализации предельных отклонений в процентах от номинального диапазона входного сигнала, %, (-100) - 0 - (+100).

Приборы модификации РС29.2 предназначены:

для поддержания постоянного заданного значения температуры от 1 до 3 значений в системах автоматизации (РС29.2.22, РС29.2.23);

для регулирования разности температур теплоносителей (от 1 до 3 значений) в зависимости от температуры наружного воздуха без коррекции по температуре воздуха внутри помещения (РС29.2.32, РС29.2.33).

Приборы (рис. 75.4) рассчитаны на подключении от 1 до 3 термопреобразователей сопротивления одной из следующих градуировок: 100 М, 50 М, 23 М.

Возможно применение преобразователя дополнительного параметра, который преобразует изменение температуры, измеряемой третьим термопреобразователем сопротивления, в унифицированный сигнал напряжения постоянного тока, используемый для цифровой индикации параметра.

Рис. 75.3 Схемы подключения приборов модификации РС29.1: а - дифференциально-трансформаторных преобразователей (одного, двух, трёх); б - термопреобразования сопротивления (ТС); в - внешнего потенциометрического задатчика ЗУ-11; г - датчика указателя положения (индуктивного, реостатного); д - нагрузки к выходу 1 (с внутренним и внешним источниками); е - пускового устройства У29.

Технические характеристики:

1. Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи по каждому из входов приведены в табл. 75.4; выходные сигналы и параметры нагрузок приведены в таблице 75.5.

Рис. 75.4 Схемы подключения приборов модификации РС29.2: а - поле коммутационное (ПК); б - установка перемычек на ПК в зависимости от градуировки термопреобразователей сопротивления; в - подключения внешнего потенциометрического задатчика ЗУ-11; г - подключения нагрузки к выходу 1 (с внешним и внутренним источниками); д - подключения одного термопреобразователя сопротивления по трёхпроводной схеме; г - подключения одного термопреобразователя сопротивления по трёхпроводной схеме; е - подключения одного термопреобразователя сопротивления на входы Х1 и Х3; ж - подключения двух термопреобразователей сопротивлений.

Таблица 75.3 Выходные сигналы и параметры нагрузки приборов модификаций РС29.0, РС29.1

Таблица 75.4. Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи приборов модификации РС29.2

2. Диапазон изменения сигнала широкодиапазонного задатчика (корректора), °С, -0 до 200.

3. Диапазон изменения сигнала оперативного задатчика, °С - (-10) до (+10).

Таблица 75.5. Выходные сигналы и параметры нагрузок приборов модификации РС29.2

4. Диапазон изменения показаний индикатора положения исполнительного механизма, %, -0 -100.

5. Диапазон изменения показаний цифрового индикатора (РС29.2.23; РС29.2.33) в режимах индикации:

   1. °С - (-10) - (+199);

   2. рассогласования, °С, - (-19,90) - (+19,90);

   3. положения ИМ, %, - 0 - 100;

   4. величины сигнала "У" диапазона входного сигнала, %, - (-100) - (+100).

6. Диапазон изменения задания порогов срабатывания аналого-релейного преобразователя от номинального диапазона входного сигнала, %, - (-100) - (+100).

7. Диапазон установки точек изменения передачи при нелинейном преобразовании (РС29.2.32: РС29.2.33), %, - (-100) - (+100).

Приборы модификации РС29.3 предназначены для применения в схемах автоматического регулирования температуры, измеряемой преобразователями типа ТХК, ТХА, ТПП, ТПР (рис. 75.5)

Рис. 75.5 Схемы подключения приборов модификации РС29.3:

а - поле коммутационное ПК; б - внешнего потенциометрического задатчика ЗУ-11; в - нагрузки к выходу 1 (с внутренним и внешним источниками); г - сбор коробки холодных спаев (КХС) и коммутация на ПК в зависимости от градуировки термопреобразователя.

Технические характеристики:

1. Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи их каждому из входов приведены в таблице 75.6, выходные сигналы и параметры нагрузки приборов приведены в табл. 75.7.

2. Диапазон изменения постоянной времени при динамическом преобразовании Т,с, - 0 - 500.

3. Диапазон изменения сигнала широкодиапазонного задатчика (корректора), мВ, - 0-50.

4. Диапазон изменения сигнала оперативного задатчика, мВ, - 0-2.

5. Диапазон изменения показаний индикатора положения исполнительного механизма, %, - 0-100.

6. Диапазон изменения показаний цифрового индикатора (РС29.3.43) в режиме индикации:

1. задании, мВ - 0-50;

2. рассогласования от величины диапазона рассогласования, %, - (-19,9) - (+19,9);

3. положений исполнительного механизма в процентах от полного хода исполнительного механизма, %, - 0-100;

4. входа "У" при динамическом преобразований от номинального диапазона входного сигнала, %, - (-100) - (+100).

7. Диапазон изменения задания порогов срабатывания при сигнализации предельных отклонений (аналого-релейного преобразования) в процентах от номинального диапазона входного сигнала - (100) - (+100).

Таблица 75.6 Диапазоны изменения входных сигналов, входные сопротивления и масштабные коэффициенты передачи модификации РС29.3

Таблица 75.7 Выходные сигналы и параметры нагрузки приборов модификации РС29.3

Усилитель трёхпозиционный У29 предназначен для коммутации силовых цепей напряжением 220 В. Выполняет следующие функции:

преобразует выходные сигналы регулирующих приборов с импульсным выходом в состояние бесконтактных ключей (замкнуто - "1", разомкнуто - "0"); предотвращает замкнутое состояние ключей при одновременной подаче на входы усилителя "Больше" и "Меньше" сигналов единичного уровня; формирует паузы между моментами размыкания и замыкания ключей при мгновенном переключении сигналов на входах.

В зависимости от количества коммутирующих ключей усилители изготовляются двух исполнений: У29.2 и У29.3.

Усилитель У29.2 имеет два бесконтактных ключа, позволяющих управлять ИМ с двухфазными двигателями без электромагнитного тормоза, магнитными пускателями и другими исполнительными устройствами с рабочим напряжением 220 В и током 2 А (рис. 75.6).

Рис. 75.6 Схема управления исполнительным механизмом типа МЭО от регулирующего прибора РС29 через блок управления БУ-21 и усилитель тиристорный У29.2

При работе с внешними задающими устройствами используются устройства ЗУ-11, БУ-21 и др.

Технические характеристики:

1. Величина средних значений двухполупериодного несглаженного напряжения постоянного тока в вольтах, подаваемые на вход "Меньше" (клеммы 7; 5) и "Больше" (клеммы 9; 5) для обозначения велинин:

   1. логическая единица (замыкание ключей), В, - 18,5-28,5 (24 ± 4,5... 5,5);

   2. логический нуль, В, (-10)-0-(+10).

2. Максимальное амплитудное значение логической единицы, В, не более 45.

3. Действующие значения тока и напряжения, коммутируемых выходными ключами, соответствуют значениям, приведённым в табл. 75.8.

4. Входное сопротивление по каждому входу, Ом, - не менее 100.

Таблица 75.8 Действующие значения тока и напряжения

Схемы управления исполнительными устройствами, приведённые на рис. 75.7 и 75.8, являются наиболее распространёнными электрическими исполнительными механизмами, на работу с которыми рассчитана система "Контур-2". В качестве пусковых устройств рекомендуется использовать пускатели У23, У29, ПБР-2М.

Рисунок 75.7 Схема управления исполнительным механизмом типа МЭОК от регулирующего прибора РС29 через блок управления БУ-21 и пускатель У-23.

Внешняя станция управления БУ-21 позволяет при необходимости дублировать устройства ручного управления, при этом она подключается после усилителя У29.

Рисунок 75.8 Схема управления исполнительным механизмом типа ЕСПА-02 (НРБ) от регулирующего прибора РС29.