1.2.4. Автоматическая система регулирования

Автоматические системы регулирования (АСР) предназначены поддерживать указанные параметры в необходимых пределах, обеспечивая тем самым сохранение нормального технологического режима установки, либо изменять эти параметры по какому либо алгоритму в соответствии с законной программой.

Упрощенная схема автоматической системы регулирования, изображенная на рис. 1.4, представляет собой совокупность объекта регулирования ОР и автоматического регулятора АР. осуществляющего управление техническими средствами для поддержания заданных параметров объекта регулирования .

Объект регулирования ОР - это агрегат или механизм, в котором протекает технологический процесс, подлежащий регулированию.

......

Рис. 1.4. Функциональная схема автоматической системы регулирования

Пояснение. Автоматический регулятор (АР) – это устройство, автоматически поддерживающее постоянным заданное значение регулируемой величины при изменяющихся внешних воздействиях F₁...F_n , или изменяющее эту величину по какому-либо алгоритму (закону).

Автоматический регулятор воспринимает отклонения текущего значения регулируемой величины y_{тек =У} от заданного значения y_зад и вырабатывает по определенному закону управляющий сигнал U с целью изменения регулирующего воздействия x для ликвидации этого отклонения.

Регулируемая величина у – это физическая величина объекта регулирования, которую необходимо регулировать, т.е. изменять, по какому-либо закону или поддерживать постоянной на заданном значении. Чаще всего это частота вращения вала двигателя, температура, давление и уровень среды и т.п.

Входное (регулирующее) воздействие Х – это рабочее вещество или энергия, посредством которых осуществляется изменение регулируемой величины У. В качестве этого параметра могут выступать охлаждающая вода в конденсатор, расход холодильного агента на испаритель и т.д.

Возмущающие воздействия F₁...F_n – это внешние факторы, способные отклонить регулируемую величину у от заданного значения. За такие воздействия принимаются теплопритоки в холодильную камеру, расход пара из парового котла и т.п.

Пример. Рассмотрим автоматическую систему регулирования уровня воды в барабане парового котла. Технологическая схема такой системы приведена на рис.1.5.

Рис.1.5. Технологическая схема регулирования уровня воды

в барабане парового котла

Объектом регулирования в данной системе является барабан парового котла.

Представим обобщенную технологическую схему, приведенную на рис. 1.5, в виде функциональной схемы автоматической системы регулирования, изображенной на рис.1.6.

Рисунок 1.6. Обобщенная функциональная схема АСР уровня воды

в барабане парового котла

Регулируемой величиной является уровень воды Н в паровом котле, регулирующим воздействием – расход воды Gв в паровой котел и возмущающим воздействием – расход пара Gп отводимый от котла и оказывающий основное влияние на уровень воды (регулируемый параметр Н). Наиболее развернутая функциональная схема системы регулирования, с обозначением ее элементов, представлена на рис. 1.7.

Рисунок 1.7. Развернутая функциональная схема системы регулирования

уровня воды в барабане парового котла