ТСА

в режиме «горячего резерва» для безударного перехода с «автоматического» на «ручной» режим работы.

Блок динамических преобразований Д.01

Д.01 представляет собой дифференцирующее звено. Его назначение формировать ПИД-закон регулирования вместе с Р.21. Это реализация третьей схемы формирования данного закона. Органы настройки при этом сильно взаимосвязаны.

В блоке Д.01 последовательно соединены звенья демпфера и реального дифференцирующего звена.

Клеммы 14 и 15 – вход по напряжению. Клеммы 15, 16 и 16,17 - токовые входы (0-5)мА. А,Б – контрольные гнезда.

Демпфер: R5 – переменное сопротивление и С1.

Орган настройки Тдм – это потенциометр R5.

Операционный усилитель УВ.22: выход – однополярный сигнал. Цепь обратной связи– R17; R21 – делитель выходного сигнала; на входе емкость и переменное сопротивление.

Орган настройки Кп – это сопротивление R21. Тд определяется переключателем В3 (от R17 до R14), В2 определяет диапазон.

На выходе контрольные гнезда В, Г.

Блоки управления: БУ21 и БУ12

Блок управления БУ21 работает с регулятором Р21, а БУ12 – с Р12.

БУ21 имеет три положения: «ручное», «автоматическое», «выключен». блок представляет собой переключатель группы контактов, в нем есть индикаторные лампы «больше» и «меньше», и кнопки «>» и «<». В автоматическом режиме БУ21 напрямую пропускает командные сигналы с клемм 7, 8, 9 с Р21.

В ручном режиме выход регулятора размыкается, а управление пускателем осуществляется от кнопок «>» и «<».

БУ12 предназначен для изменения режима работы системы с Р12 из «ручного» режима в «автомат» Для этого в нем должен быть токовый задатчик (0-5)мА,

42

управляющий исполнительным устройством. Он должен обеспечить это переключение безударно, для этого в его составе имеется два спаренных источников токового сигнала. Один из них: клеммы 17, 20; 17,14 или 17,18 – главный выход. Токовый задатчик построен на транзисторе Т2. Индикатор, показывает выходной сигнал , подключен к клеммам 21,22. Изменение токового сигнала осуществляется сопротивлением Rб4.

Точно такой же токовый задатчик на транзисторе Т1 предназначен для управления регулятором Р12 в режиме горячего резерва.

Реальные регуляторы и законы регулирования

Идеальным регулятором считается устройство, в точности соответствующее одному из стандартных законов регулирования: ПИД-закону регулирования и его частным случаям:

Промышленные регуляторы реализуют эти законы с некоторыми отклонениями. Причины этого бывают различные:

Несовершенство отдельных звеньев (зазоры, люфты и т.д.); Нелинейность звеньев;

Структурная причина – неидеальные законы регулирования в рамках структуры. В теории свойства реальных регуляторов изучаются с помощью следующего

подхода.

Предполагают, что реальный регулятор можно представить в виде последовательного соединения двух звеньев:

WР_Р(р)= WИД(р) ×WБАЛ(р) WР_Р(р)= WИД(р) + WБАЛ(р)

Далее более подробно рассматривается WБАЛ(р), насколько оно отличается от 1.

& ½ АБАЛ(р)-1½=?

WБАЛ(р)=1

( ½ jБАЛ(р)-0½=?

Пригодность регулятора к использованию устанавливается по ГОСТу:

AP−P (ω )- A( ИД).P (ω) ×100 °° £ 10 °° ® ω1

AИД .P ω

Имеется диапазон, в котором это условие выполняется. Этот диапазон называется рабочим.

43

ϕP−P (ω)-ϕ( ИД).P (ω) ×100 °° £ 15 °° ® ω2

ϕИД.P ω

Имеется диапазон частот, в котором это условие выполняется. Этот диапазон называется диапазоном нормальной работы регулятора: 0£w£{w1, w2}.

Т.е. , от 0 до некоторого min {w1, w2} мы игнорируем наличие балластного звена. Структурная схема получения П-закона:

44

Высокоточный регулятор температуры ВРТ

Регулятор построен на такой же модульной базе, как и Каскад. Предназначен для формирования ПИД закона. Область применения в первую очередь объекты .где надо регулировать температуру с высокой точностью: небольшие промышленные печи для обработки изделий в электронной промышленности(микросхемы. кристаллы), для обжига металлокерамических изделий, порошковой металлургии. В частности, Броварской завод порошковой металлургии.

Электропечи. Характерная особенность-нагрев осуществляется электрическим током. На выходе унифицированный токовый сигнал через тиристорный усилитель управляет подачей энергии.

Регулятор состоит из 2 блоков:

Хд — сигнал от любой стандартной термопары. Выход формирующего блока —

0…5мА.

Далее только пропорциональное звено. Изготовитель: ”Киевприбор” и Московский завод.

Измерительный блок И102

Вего составе имеются модули: М342-модуль-задатчик

Вего составе:

МД01 и МД02-для формирования сигнала задания, чтобы с высокой точностью и постоянностью установить сигнал (мВ).

ИП3-модуль питания

который выделяет низкочастотные помехи (дроссель

tнизкой частоты ,компенсатор и сопротивления). Вибропреобразователь: сигнал постоянного тока

преобразуется в сигнал переменного тока. Сигнал Х(t) накапливаться на несущую частоту.

(Для гальванического разделения входных и выходных сигналов служит трансформатор). Далее идёт трансформатор и усилитель переменного тока УВ-3. УВ3В-выпрямитель (демодулятор) — преобразует в сигнал постоянного тока. На выходе +1.25В; -1.25В.

Конденсатор подавляет помехи после выпрямителя

U(t)=Х(t)-[Xзд-Xтп(t)]Kус

45

МД02-имеет несколько составляющих:

Переключатель П1— в сигнал задания вводиться 0,10мВ

Сопротивления R40-R49 — декадный переключатель добавляет сигнал задания h*1mv

0,10мВ+n*1mv+0,1mv*m+0,01mv*p (R50..R59) (R60)

Сигнал можно установить с точностью до сотых в диапазоне 0..21,1мВ МД01 — обеспечивает стабильным питанием Д16,Д17,Д18 — стабилитроны Транзистор Т4 и нагреватель Р69

Ч.Э.-R67 — полупроводниковый датчик

Такой регулятор обеспечивает постоянный нагрев жидкости, в которой находятся Д16-Д18

ИП-03-источник питания.

Формирующий блок Р111

Формирование ПИД закона с выходным непрерывным сигналом(5-я схема). УВ1-усилитель постоянного тока (2-х полярный)

ИП2-модуль питания Форммрующая ОС:

Имеется переключатель режимов работы, который обеспечивает безударное переключение с автоматического на ручное; задатчик выходной величины, используемый в дистанционном режиме.

U(t)

П2

П3

Отличие от Р12-точка спаяна ниже (по этому каналу появляется дополнительный множитель 0,5мА). На транзисторе Т4 собран задатчик выходной величины. Органами настройки являться R40.ИндикаторА2 (миллиамперметр)

П6-переключатель режима работы П6а и П6б переключает выходную цепь П6g-режим работы stand by

Сопротивление нагрузки не должно влиять на токовый сигнал клеммы 9,10-до 1кОм клеммы 8,10-1-2кОм клеммы 7,10-1-3кОм

Комплекс технических средств ’’КАСКАД-2’’

Для построения больших сложных систем автоматического управления ответственными техническими процессами (тепловые и атомные станции). Отличия от КАСКАД1

1)новые функциональные возможности:

1.рецензионное интегрирование аналоговых и дискретных сигналов с большими постоянными времени и не разрешаемой памятью;

2.нелинейное преобразование сигнала (статическое);

3.размножение с гальваническим разделением;

46

4.аналоговая и дискретная автоподстройка параметров регулятора;

5.выделение мах и мin сигнала из нескольких мах (мin) значений у одного переменного сигнала.

2)расширенная номенклатура

В КАСКАДе2 расширенный набор информационных сигналов: к унифицированным сигналам относятся сигнал постоянного напряжения 0,10 В, плюс подключения естественных сигналов от датчиков(1)сигнал от термопары;2)от термосопротивления;3) от датчиков переменного тока типа ДТ)

3)применение укрупнённых функциональных модулей:

Которые выполняют новые завершённые алгоритмы функции. В каждом блоке стоит 2 укрупнённых функциональных модуля.(в результате этого насыщенность в 2 раза выше); больше применены интегральные схемы; исполнение отдельных модулей.

4)конструктивное исполнение:

2.формирующие сигнал рассогласования ;

3.модули статического и динамического преобразования;

4.источники питания;

ВКАСКАДе-2 есть ещё блоки оперативного управления (с ними взаимодействуют оператор БУ (режим управления), указатель положения, ЗД (токовые, потенциометрические)). Всего в КАСКАДе-2 есть 11 блоков в стандартной комплектации. В исполнительную часть. В КАСКАД-2 могут применяться все стандартные исполнительные усилители или свой тиристорный усилитель У23.

Регулирующие УФМ (унифицированные модули)

47

Регулирующие модули

Р027

Р027 функции:

1.формирование ПИ закона вместе с ИМ у′=const

2.формирует 3-х позиционное регулирование

3.демпфирование входного сигнала

4.гальваническое разделение входного и выходного сигналов

5.введение сигнала запрета на управление нагрузкой Передаточная функция:

Р017

Функции:

Формирование ПИД-закона с непрерывным выходом; введение сигнала демпфирования; ограничения по min и max;преобразование напряжения в ток. В регуляторе на выходе :либо унифицированный сигнал 0-10В,либо токовый 0-5мА, 0/4-20мА. Вход: сигнал по напряжению; дополнительный вход для безударного переключения.

Органы настройки: αверхнее; αнижнее, Тдр, Ти, Тд.

Р028

Функции:

1. формирование ПИ закона совместно с ИМ у’=const. Выход :импульсы 0,±24В;0,±10В.

Передаточная функция:

2. реализует демпфирование сигналов;

4.гальваническое разделение входа и выхода;

5.устройство непрерывной(дискретной)3-х позиционной автоматической подстройки;

6.имееться командный сигнал 0..±10В(который говорит.что надо подстроить α П и

ТИ).

48

Если надо грубую 3-х позиционную подстройку,то разбивают на 3 части,где закладывают α П i ТИ i.В зависимости от командного сигнала,реализуют те или иные значения α П i ТИ i.

Для каждого диапазона задается αПi и ТИi.

Измерительные блоки

И001

Функции:

1.суммирования;

2.гальваническое разделение

3.масштабирование (умножение на константу).

Входы:0…±5мА,0/4…±20мА,0±10В,0±1В

(Х1 *1+ Х 2 *α 2 + Х 3 *α3 + Х 4 *α4 ) − (α ЗУ * Х Зд − Х КОРР ) = ε

ИД001

Воспринимает от 1 до 3 сигналов ДТ, а также сигналы постоянного тока по напряжению 0..±10В (Х1 *1+ Х 2 *α 2 + Х 3 *α3 + Х 4 *α4 ) − (α ЗУ * Х Зд − Х КОРР ) = ε

ИС001

Воспринимает 1-2 сигнала от ТС, до 2-х сигналов постоянного тока, формирует сигнал рассогласования

(Х1 *1+ Х 2 *α 2 + Х 3 *α3 + Х 4 *α4 ) − (α ЗУ * Х Зд − Х КОРР ) = ε

ИТ002

Допускает подключение одного термоэлектрического термометра любой стандартной градуировки; подключение до 2-х сигналов постоянного тока.

Модули статического преобразования информации

А001

Входит в состав блока ЛО3,Д05,Д06.

Функции:

1.гальваническое разделение сигналов по 2-м независимым каналам (на выходе — непрерывный сигнал 0-10В)

2.масштабирование и суммирование 3-х сигналов.

Коэффициент К3 в диапазоне (0,2-5); α 31,α 32 в пределах (0-1) — можно устанавливать самим.

А005

Входит в состав А05,А06.

49

Функции:

1.суммирование и масштабирование 3-х унифицированных сигналов;

2.α β и αн — регулируемые ограничения сигнала 0-10В по верхнему и нижнему пределу;

3.преобразование напряжения в ток.

А035

Для выполнения алгебраических операций. Содержит 2-е одинаковые части. Функции:

1.умножение, деление, извлечение корня, возведение в квадрат;

2.суммирование и масштабирование;

3.гальваническое разделение 1-го из 2-х сигналов, подвергающихся умножению или делению.

Л003

Входит в состав блоков Л03,Л03-1,Л03-3. Функция:

1. аналого-релейное преобразование разности 2-х непрерывных сигналов. Один из них может быть промасштабирован, другой продемпфирован.

Выход (0;24) В или через модуль гальванического разделения может управляться сухой контакт ’’0’’,’’1’’-логический.

Н005

Сигнал на входе и выходе меняется во времени, но по-разному в статической зависимости входного сигнала на выходе. Мгновенное значение выходного сигнала зависит только от значения на входе (не зависит от предисловия и последействия) учётом. В динамическом преобразовании входного сигнала на выходе зависит от внутренней функции. В состав блока входит Н05

Функции:

1.кусочно-линейная аппроксимация на 6-ти участках произвольной нелинейной функцией одной переменной.

Используется 1 вход 0,10В; может быть преобразован 6-тью участками в нелинейную, либо используется 3 входа, каждая нелинейная зависимость может аппроксимироваться 2-мя участками или 1 прямая-6-ю участками. Каждый нелинейный участок задаёться модулями αОi — начальная ордината и βOi — тангенс угла наклона.

2.определяет наибольший и наименьший из 3-х входных сигналов (не нарисовано);

3.(-1)-инвертирующий модуль;

4.преобразует напряжение в ток;

5.к выходному сигналу можно добавить const у0-для сдвига координаты вверх или вниз

Ф001

Функции:

1.преобразует сигнал по напряжению в частоту;

2.гальваническое разделение входа и выхода:1/Т-переменная характеристика

частоты; Т-период, с которым осуществляется гальваническое разделение;

3.Х

50