ТСА

2 способ формирования пропорционально-интегрального закона.

Выводы:

1.Эта схема позволяет с достаточно высокой точностью получить пропорциональноинтегральный закон регулирования.

2.Степень точности зависит от правильности выбора КУС.

3.Недостаток схемы заключается в том, что исполнительный механизм находится далеко от регулятора. Это не очень удобное на практике и ненадежное решение.

4.Градуировочная характеристика органа настройки КР — гиперболическая.

3 способ формирования пропорционально-интегрального закона.

Выводы:

1.Данная схема позволяет с заданной точностью реализовать пропорциональноинтегральный закон регулирования.

2.Степень точности реализации зависит от величины КУС в прямом канале.

3.Органы настройки располагаются в формирующей обратной связи.

4.Органы настройки взаимосвязаны (т.е. КР=f(ТИ)), градуировочная характеристика КР — нелинейная.

4 способ формирования пропорционально-интегрального закона.

Способ реализуется в регуляторах с напрерывным выходным сигналом.

21

Эта схема применяется для объектов с огромными запаздываниями: W2 — с меньшим

Выводы:

1.Данная схема позволяет с заданной точностью реализовать пропорциональноинтегральный закон регулирования.

2.Степень точности реализации зависит от величины КУС.

3.Органы настройки располагаются в формирующей обратной связи. Градуировочная характеристика КР — гиперболическая.

Способы формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

1 способ формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

Выводы:

1.Данная схема реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования.

2.Органы настройки — независимые, градуировочные характеристики линейные.

2 способ формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

Выводы:

1.Схема позволяет получить пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования с необходимой точностью.

2.Степень точности зависит от величины КУС.

22

3. Среди положительных качеств схемы можно отметить то, что все органы настройки находятся вобратной связи. Отрицательной чертой является то, что все органы настройки взаимосвязаны и разделить органы простыми методами невозможно.

3 способ формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

Выводы:

1.Данная схема позволяет получить пропорционально-интегрально- дифференциальный закон регулирования с заданной точностью.

2.Точность реализации закона регулирования зависит от величины КУС.

3.Органы настройки взаимосвязаны.

4 способ формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

где КР = КОСТ×1ТИМ , ТИ=Т1, ТД=Т2. Выводы:

1.Данная схема позволяет реализовать пропорционально-интегрально- дифференциальный закон регулирования.

23

2.Параметры настройки ТИ, ТД независимы, их градуировочные характеристики — линейные.

3.КР — обратно пропорционален КОС, но при этом КР=f(Т1).

5 способ формирования пропорционально-интегрально- дифференциального закона.

Выводы:

1.Данная схема реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования.

2.Органы настройки в значительной степени зависят друг от друга.

3.Градуировочные характеристики — нелинейные.

КР=К2, ТИ=Т1, ТД=К1·Т1 Выводы:

1.Данная схема реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования.

2.Все органы настройки имеют линейные градуировочные характеристики.

3.При правильном порядке настройки регулятора можно не учитывать взаимную зависимость органов настойки.

24

Формирование пропорционально-интегрального закона регулирования в регуляторах с исполнительным механизмом постоянной скорости.

δ (t) = x(t) - xОС (t)

На рисунке представлена трехпозиционная схема регулирования с гистерезисом (наличие гистерезиса — одно из требуемых свойств).

Δн=2·К·δСР — зона нечувствительности Δв — зона возврата.

Для ослабления зависимости органов настройки в обратной связи используют ступенчатый сигнал.

25

Dy(0) = KP ×Dx0

В качестве органа настройки ТИ удобнее взять время паузы (RP). В качестве органа настройки КР удобнее взять RЗ.

Зона возврата не меняет КР и ТИ, но позволяет подстроить систему регулирования к динамическим свойствам объекта. Регуляторы, работающие по такому принципу, называют релейноимпульсными.

Задача градуировки органов настройки.

Органом настройки называется устройство, с помощью которого устанавливается необходимый параметр регулирования. Градуировка органа настройки регулятора — процедура, с помощью которой экспериментально устанавливается соответствие между делениями шкалы органа настройки и численными значениями параметров настройки.

При пропорциональном законе регулирования порядок градуировки:

26

При пропорционально-интегральном законе регулирования градуировка КР происходит аналогично, но при этом учитывается, что угол наклона градуировочной характеристики

Комплекс аппаратуры регулирования «Контур»

Аппаратура «Контур» предназначена для построения систем автоматизации технологических объектов средней мощности (паровые, водогрейные котлы, котельные, малые котлы на тепловых станциях, …).

Прибор регулирующий Р25 модификаций Р25.1, Р25.2,

Р25.3.

Прибор выполняет следующие функции: суммирование сигналов от источников информации, введение сигнала задания и усиление сигнала рассогласования, формирование на выходе электрических импульсов постоянного или переменного тока для управления исполнительным механизмом с постоянной скоростью перемещения, формирование совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости пропорционально-интегрального закона регулирования; ручное управление исполнительным механизмом, преобразование сигнала от дифференциальнотрансформаторного датчика положения исполнительного механизма в сигнал постоянного тока. Выходные цепи прибора позволяют управлять различной коммутационной аппаратурой сигналами 24 В постоянного тока или 220 В переменного тока, а также непосредственно исполнительными механизмами, снабженными двухфазными электродвигателями с симметричными обмотками. Входные и выходные цепи гальванически не связаны.

Р25.1: подключение 1…3 дифференцально-трансформаторных датчиков и 1 унифицированного сигнала постоянного тока: (0…10) В, (0…5) мА, (0…20) мА.

Р25.2: подключение 1…2 термометров сопротивления градуировок 21 и 22 и 1 унифицированного токового сигнала.

Р25.3: подключение 1 термоэлектрического термометра и 1 унифицированного токового сигнала.

Все Р25 выполнены в виде блока, в состав которого входят два субблока: измерительный субблок (Р012, Р013) и формирующий — Р011. Измерительный субблок предназначен для преобразования входных сигналов в унифицированные и сравнение их с сигналом задатчика. Для разных модификаций конструкция измерительных блоков — разная, конструкция формирующих блоков — одинаковая.

Формирующий блок обладает следующими особенностями:

1.рассчитан на базовый закон ПИ с исполнительным механизмом постоянной скорости.

2.может быть преобразован в трехпозиционный релейный блок (очень грубо работает).

3.если охватить исполнительный механизм жесткой обратной связью, то получим пропорциональный закон регулирования.

Измерительный и формирующий блоки сконструированы в одном корпусе.

27

Прибор корректирующий К15 модификаций К15.1, К15.2, К15.3.

Прибор осуществляет суммирование сигналов, поступающих от датчиков с естественными электрическими входными сигналами; введение сигнала задания; формирование и усиление сигнала рассогласования (отклонения); преобразование сигнала рассогласования в выходной непрерывный электрический сигнал по пропорционально-интегральному или пропорционально-интегрально- дифференциальному закону; безударное переключение режимов управления нагрузкой из автоматического в ручное и обратно. Применяется в качестве корректирующего регулятора в двухконтурных системах.

Прибор корректирующий К16 модификаций К16.1 и К16.3.

Прибор осуществляет суммирование сигналов, поступающих от первичных преобразователей с естественными электрическими выходными сигналами; введение сигнала задания; формирование и усиление сигнала рассогласования; преобразование сигнала рассогласования в выходной непрерывный электрический сигнал по реальному дифференциальному, апериодическому либо пропорциональному закону.

Прибор корректирующий К26 модификаций К26.1 и К26.3.

Прибор выполняет суммирование сигналов, поступающих от первичных преобразователей с естественными электрическими выходными сигналами; введение сигнала задания; формирование и усиление сигнала рассогласования; преобразование сигнала рассогласования в дискретный выходной сигнал в виде изменения состояния выходных контактов. Применяется для построения систем двухпозиционного или трехпозиционного регулирования. Используется в системах сигнализации.

Прибор регулирующий компактный РС29.

Основные функции — суммирование до трех (масштабирование двух) унифицированных сигналов постоянного тока, а также дополнительно сигнала от термопреобразователя сопротивления ТСМ с градуировкой 50М; введение сигнала задания; формирование сигнала рассогласования; формирование совместно с ИМ одного из законов регулирования: пропорционального, пропорциональноинтегрального, двухпозиционного, трехпозиционного; сигнализация предельных отклонений; индикация выходов; стрелочная индикация рассогласования и положения исполнительного механизма.

Ваппаратуре «Контур» в качестве исполнительного усилителя могут применяться все стандартные электрические исполнительные усилители:

üЭлектромагнитные пускатели

üТиристорные пускатели

Вкачестве исполнительных механизмов применяются стандартные исполнительные механизмы постоянной скорости (МЭО — механизм электрический однооборотный). Элемент — устройство, реализующее элементарную функцию преобразования сигнала (сопротивление, диод, транзистор, микросхема, потенциометр, …).

Модуль выполняет простейшую алгоритмическую функцию (аналого-релейное, аналого-дискретное преобразование, модуляция, демодуляция, …), выполняется на стандартной печатной плате со стандартным разъемом.

Блок осуществляет выполнение необходимой сложной алгоритмической процедуры (реализация законов регулирования), имеют отдельный корпус, на задней поверхности расположены клеммники, спереди или сбоку — органы настройки.

Субблок — промежуточное звено между блоком и модулем.

28

Основной производитель аппаратуры «Контур» — Московский Завод Тепловой Автоматики (МЗТА).

Измерительный субблок регулятора Р25.1.

3 датчика типа ДТ: ДТ1, ДТ2, ДТ3; на клеммы 15, 16 может быть подключен токовый датчик. 31-20 — силовая (питающая) диагональ, R9-R13 — измерительная диагональ. ДМ — демодулятор. R21, R17, R14 — органы настройки измерительного блока (масштабирующие коэффициенты К1, К2, К3). Фазосдвигающий конденсатор С1 — для совпадения фаз сигналов (сдвиг ≈410). Мост задатчик-корректор включает в себя сопротивления R2 и R3. Питание — переменным током. Мост формирует сигнал хзд- хкорр. Результирующий сигнал поступает на демодулятор. C6 и R26 образуют фильтр. УС — операционный усилитель, в цепи обратной связи усилителя — R24. Сигнал x(t) снимается с клемм 11 и 14. ОТ — общая точка. Уравнение измерительного блока

Пределы изменения хзд: (-20…0…+20) %. Пределы изменения хд: (0…400) 0С или (0…100) %.

Градуировочная характеристика устанавливает связь между хзд и хд.

Измерительная схема регулятора Р25.2.

Уравнение измерительного субблока регулятора Р25.2:

[(xзд - xкорр )- (k2 × xТС1 + k3 × xТС 2 )]×k = x(t).

Схема содержит два измерительных моста. Мост 1: термометр сопротивления 1, R′7, R′6, R′2. Мост 2: термометр сопротивления 2, R′3, R′4, R′5.

Силовые диагонали запитываются напряжением постоянного тока: мост 1 — с клемм 18, 28, мост2 — с клемм 17, 26. К измерительным диагоналям (А-20 и В-20) подключены масштабирующие коэффициенты R17 (ручка «К2»), R14 (ручка «К3»). Унифицированный токовый сигнал подключается на сопротивление R1. Вместо одного из мостов можно подключить унифицированный сигнал. Мост задатчик-корректор образован R5 (корректор), R11 (внутренний задатчик), R2, R3. Вместо перемычки 17-18 можно подключить внешний задатчик. Силовая диагональ запитывается с клемм 22, 23 постоянным напряжением через R1 и R4. С измерительной диагонали (между движками потенциометров R5 и R11) снимается напряжение (хзд-хкорр). Разность потенциалов подается на усилитель УС. Усилитель охвачен обратной связью R24. Коэффициент усиления определяется соотношением R24/ R26. Напряжение выхода снимается с клемм 10 и 14. Далее сигнал идет в формирующий блок. Отличие этой схемы от Р25.1 — в том, что она питается постоянным током, а Р25.1 — переменным.

29

zОС ( j ×ω)

В случае Р25.2: k =W ( p) = 1× R24 — коэффициент передачи схемы.

1 R26

Измерительная схема Р25.3.

[(xзд - xкорр +UM )- (xД + k × xУС )]×kU = x(t), UM: 10, 20, 20 мВ — добавленные кнопки. Унифицированный токовый сигнал подается на R8. R16 — корректор. Между

клеммами 17 и 19 ставится медное сопротивление, которое компенсирует погрешность, вызванную изменением температуры свободных концов термопары.

Схема регулирующего субблока регулятора Р25.

Входной сигнал поступает на демпфер для подавления высокочастотных помех. R20 служит для изменения ширины зоны нечувствительности. Ключи К1 и К2 обеспечивают подачу сигналов «больше» или «меньше» на клеммы 8-9 или 8-7 (+24 В или -24 В). Обратная связь представляет собой два каскада усиления:

Каскад 1 — усилитель У. Пропорциональное звено с коэффициентом усиления, определяемым R45.

Каскад 2 — усилитель УОС. Усилитель УОС охвачен обратной связью, которая содержит емкость С, сопротивления R31, R29 и часть сопротивления R6. С его помощью реализуется апериодическое звено. Для уменьшения взаимного влияния органов настройки ключ К3 соединяет общую точку с движком R6. Ключ К3 замыкается при наличии на выходе любого из сигналов «больше» или «меньше» и

30