7.5.7. Програмні регулятори.

Для здійснення регулювання технологічного параметру відповідно до наперед заданої часової програми в теплоенергетиці застосовують електронні програмні регулюючі пристрої.

Принцип дії програмних пристроїв полягає в постійному автоматичному слідкуванні чутливого елементу за зміною задаючої дії на певному носії програми.

Для прикладу розглянемо спрощену принципову схему програмного задаючого пристрою РУ5-01 (на рисунку зліва) з носієм програми у вигляді діаграмної стрічки, на якій нанесена програма (на рисунку справа):

На схемі застосовані такі позначення елементів: Л – лампочка для підсвічування, RФР – фоторезистор на рухомій каретці, РД – реверсивний двигун, R0І і R0ІІ – змінні опори для погодження шкал пристрою і вимірювального приладу, RЗ – опір реостатного задавача, RВП – опір регульованого параметра.

В програмному і задаючому пристрої РУ5-01 та його модифікаціях РУ5-02, РУ5-01М і РУ5-02М зчитування програми здійснюється фотодавачем, в склад якого входить фоторезистор R_ФР, який є чутливим елементом, і лампочка Л для підсвічування. Фоторезистор розташований з однієї сторони, а лампочка з другої сторони діаграмної стрічки з нанесеною програмою. Вимірювальна мостова схема знаходиться в стані рівноваги, якщо фоторезистор хоча би наполовину затемнений програмною смугою діаграмної стрічки. При відхиленні програмної смуги затемнена її частина стає меншою утворюється сигнал розбалансу, який підсилюється у вимірювальній схемі і приводить в рух ротор реверсивного двигуна в потрібному напрямі. Реверсивний двигун переміщає рухомий контакт реохорда R_З, і каретку (фотоголовку) з фоторезистором R_ФР і освітлювачем Л, забезпечуючи нове зрівноваження слідкуючій системі. Таким чином, кожному значенню завдання відповідає положення вказівника шкали і повзунка реохорда R_З, який служить задавачем в програмному пристрої.

Ширина смуги, яка наноситься на стрічку програми повинна бути не меншою, ніж 10 мм. Зведена відносна похибка пристрою не перевищує ± 0,5%, поріг чутливості - 0,2%, тривалість циклу програми - до 500 год., фіксовані швидкості руху діаграмної стрічки - від 20 до 1440 мм/год.

7.6. Об’єкти регулювання.

Процеси отримання та розподілу теплової енергії на електростанціях і теплогенеруючих об’єктах відбуваються внаслідок взаємодії потоків речовин та енергії в спеціальних пристроях - теплообмінниках, якими є поверхні нагрівання парогенераторів, випарників, підігрівників тощо.

До основних рівнянь, які відтворюють закони термодинаміки і описують процеси тепло- і масообміну в тепломасообмінниках, належать такі рівняння: нерозривності (збереження речовини), збереження енергії, теплового балансу, рівняння стану, руху тощо.

В реальних умовах завжди є коливання потоків енергії та речовини, але, якщо ці коливання малі, то режим об’єкту можна вважати стаціонарним. Стаціонарні режими описуються статичними характеристиками, які переважно описуються рівнянням Y = K*X, а нестаціонарні – динамічними характеристиками – Y (t)= f (Х(t)).

Теплові об’єкти є термодинамічними системами, які можна подати в вигляді пристрою з декількома вхідними та вихідними величинами, який буде спрощеною фізичною моделлю реального об’єкту. Сукупність математичних залежностей в вигляді алгебраїчних або диференційних рівнянь, які описують взаємозв’язок між вхідними Х_і та вихідними Y_і величинами фізичної моделі, утворюють математичну модель.

При складанні математичних моделей теплових об’єктів застосовують моделі з зосередженими та розподіленими теплофізичними параметрами залежно від їх динамічних властивостей.