Регулирования

При автоматическом регулировании (рис. 3.1, б) функции маши­ниста выполняет автоматический регулятор. Воспринимая текущее значение регулируемого параметра X, он сравнивает его с заданным значением Х_з, которое соответствует Х₀ , и в зависимости от величины ΔX воздействует на М_р так, чтобы уменьшить возникшее рассогла­сование.

Объект с регулятором образуют систему автоматического регули­рования (CAP). Информация, которую регулятор получает от объекта, называют обратной связью. А воздействие регулятора на М_р, т. е. регулирующее (или управляю­щее) воздействие – прямой связью.

Процесс непрерывного изме­нения регулируемого параметра Х вследствие изменения нагрузки называют процессом регулирования. Нагрузка может изменяться по любому закону (не выходя за допустимые пределы, на которые рас­считана система). При этом текущее значение Х не должно выхо­дить за допустимые пределы.

О качестве системы удобно судить по переходному процессу, т. е. по процессу регулирования, вызванному ступенчатым изме­нением нагрузки (рис. 3.2). Примером ступенчатого изменения на­грузки может служить включение лампочек в холодильной камере. Если нагрузка от М_н0 резко возросла до М_н1, то ΔX начинает увеличиваться. Регулятор увеличивает M_р, причем может оказа­ться M_р > М_н1. Тогда Х станет уменьшаться. Возникает

Рис. 3.2. Переходный процесс

колеба­тельный процесс. При затухании колебаний Х принимает новое уста­новившееся значение Х_уст. Отклонение этого значения от начального называют статической ошибкой:

ΔX_ст = X_уст – Х₀.

Системы, имеющие статическую ошибку, называют статическими. Системы, в которых статическая ошибка равна нулю, называют астатическими.

Качество автоматического регулирования считается хорошим, если статическая ошибка не выходит за допустимые пределы, если время переходного процесса (от момента изменения нагрузки до затухания колебаний) невелико и если в период переходного процесса максимальные отклонения не превосходят временно допустимых значений.

Автоматическое регулирование по сравнению с ручным не только сокращает затраты труда, но также улучшает качество регулирова­ния, сокращает эксплуатационные расходы (на электроэнергию, воду, ремонт и т. д.) и повышает надежность работы установки. Однако при внедрении автоматизации необходимо проверить ее экономиче­скую целесообразность. Например, при редких изменениях нагрузки (1 – 2 раза в месяц) может оказаться выгоднее подрегулировать вручную, чем устанавливать дорогостоящие приборы. При работе во вредной и взрывоопасной среде, а также при необходимости обеспечить точный технологический процесс автоматизация необ­ходима.

Число параметров, которые требуется регулировать на холодиль­ных установках, зависит от схемы установки, ее конструктивных особенностей, требований к точности поддержания заданных пара­метров, степени самовыравнивания объектов регулирования, усло­вий эксплуатации (пределов и частоты изменения нагрузки).

Для малых фреоновых. установок обычно регулируются темпера­тура в охлаждаемом объекте и степень заполнения испарителя, а в установках с водяным охлаждением конденсатора – еще давление конденсации. В установках с несколькими охлаждаемыми объектами кроме температуры камер еще регулируют температуру кипения (или рассола на выходе из испарителя).

При правильном проектировании установки число регулируемых параметров должно быть минимальным.