книги из ГПНТБ / Мотулевич Д.Ю. Элементы теории и техники автоматического регулирования учеб. пособие для студентов всех специальностей хим.-технол. фак

- 1 0 -

J_

Рйс.і. Ручное регулирование температуры выходящего

Простейшее решение поставленной задачи будет сле­ дующий} на трубопроводе 3 установим ртутный термометр- б, на *рубопроводѳ 4 поставим клапан 7, на площадке 8 поиэс-

образом поддерживать температуру выходящего .хлор-газа рвВЙОЙ Î 5 r + з ° с .

-I I -

Вописанном вида случав имѳат место р^учцое регули­ рований.

Второе, несколько более олокноѳ решение аадачи,проиллястрировано на рис./". Вместо оператора на площадке Ѳ установим автоматическое устройство - регулятор 9. Вмѳото ртутного термометра рационально попользовать манометри­ ческий термометр 6. Тогда в регулятор будет поступать сигнал в вице давления газа, пропорционального измеряемой температуре. Он приведет в движение регулятор, Который в свою очередь обработает и усилит этот сигнал. Сигнал из регулятора поступит на клапан ?, изменит его положение и, следовательно, изменит расход воды, идущий на орошение башни, Таким образом, температура вылодядаго хлор-газа будет поддерживаться равной 15 + 3°С, Этот вид регулиро­ вания называется автоматический.

Итак, задачей регулирования вообще, и ручного и а в ­ томатического, является поддержание заданного значения опрѳделенной физической величины о заданной точностью,

При ручном регулировании поддержание заданного зна­ чения регулируемой величины с заданной отепояью точности осуществляется вручную, a при автоматическом - при помощи специального устройства, которой называемся рагудщрцоц»

S 2* Ооноанае полоиевия оиотаын автоматического

- 12 -

значения с заданной точностью.

На рис,2 холодилы. смешения I представляет собой объект регулирования, а регулятор 9 - регулирующее устрой­ ство. Манометрический термометр 6 и клапая 7 обычно отно­ сятся к регулирующему устройству, яо иногда, при экопѳримѳатальяом исследовании объекта регулирования, они могут бнть отнесены к объекту регулирования.

Ряо.2. Автоматическое регулирование температуры выхо­ дящего хлор-газа: I - объект регулирования; 2,3,4,5 - трубопровода; 6 - манометрический термометр; 7 - клапан; 8 - площадка; 9 - регулятор

На рио.З приведена простейшая функциональная схема САР. Воли вѳряутьоя s примеру, рассмотренному выше, то объектом регулированяя будет баиня, представляющая собой ХОЛОДИЛЬНИК смешения. Температура хлор-газа,выходящего

f i )

t

Объект

Tffi

Рис.3. Простейшая функциональная схема САР

# / М - регулируемый параметр (регулируемая вели­ чина), т . е . параметр, значение квторого должно поддер­ живаться равным номинальному о заданной точноотью,

Заданное значение регулируемого параметра иногда называется номинальным значением регулируемой величины*

IjjÜ - регулирующее воздействие (регулирующий па ­ раметр), т . е . параметр, назначение которого поддерживать заданное значение регулируемой величина. Воли

ходится в нвотационаром,или порѳзддноы^рвжимѳ работы, На рис.4 приведены графики эна-че-шот xfij и Ijjtj в стационарном и нестационарном режимах работы САР. При неустановившемся режиме работы СДР происходит процеоо

- 1 4 -

хШ

1

изменения во времени значений регулируемого параметра Xfil и регулирующего воздействия yflf . Этот процесс называется процессом регулирования. Таким образом, если САР находится в установившемся режима, то в вей M происходит процаооа регулирования. Последний имеет место только при неустановившемся режиме работы САР,

І 3. Й Ш воздейртмй

На рис.5 приведена функциональная схема САР. Она отличается от функциональной схемы на рис.З тем, что ее регулирующее уетройотво оо'отоит из отдельных связан­ ных между собой элементов!

£ДОШХ0Д будем называть конструктивно обособлен­ ную чаоть автоматической сиотемы, выполняющую определен-

гулирующее устройство составлено согласно функциональ­ ной схеме (рис.ѵ 5),

3 J 9Heptuß иэіне

Объектом регулирования в рассматриваемой САР (рйо.6) является холодильник смешения I , Рагулівдвішм парайвтрои, т . е . параметром, значение которого нао ийтв.ресут,ЯБЛЯвтоя температура выходящего хлор-газа х)і). Эта темпе­ ратура может измениться под воздействием:

- 17 -

Эти воздействия называются возмущающими. Они выво­ дят объект из стационарного режима.

в вида воздействия, которое называется задающим воздѳйот-

чувствительным элементом, который прѳдотавляат oodob мано­

давление газа в пропорциональное механичеокое перемещение %ßfc которое поступает на струйную трубку I I , В данном олучав струйная трубка прадставляѳт собой рычаг, имеющий ось вращения, В< нашей конкретном случае задающим элеыѳніон служит пружина 8, предварительный натяг которой можно из­

менить в зависимости от заданного значения регулируемое величины.

Таким образом, аигналы от чувствительного элепанта

Х-ІЦ - сигнал текущего значения регулируемой величины, поступающий от датчика (

сигнал номинального значения регулируемой величины - задающее воздействие - поступает от эадагчкса;

I à X - сигнал рассогласования Іотклоиеаия),*»о, разность между текущим и заданным значениями регулируемо;! величины»

элемента сравнения и усилителя. Энергией извне является трансформаторное ыаоло, которое поступает в полую струй­ ную трубку под давлением 10-16 ати. В трубке струя масла формируется и, вытекая из Конического насадка, поступает в приемные сопла сопловой плитки 12, далее по трубопро­

s лввую полости исполнительного механизма, будет одина­

Есля' струйная трубка отклонится от нейтрального йо~ ложення вправо или влево, то воличѳство масла, поступаю­ щего в полости исполнительного механизма, будет неодина­ ково и поршень исполнительного механизма переместится вверх или вниз. Поршень исполнительного механизма соеди­ нен о регулирующим органом 7, который изменит раоход регулирующего агента, в данном олучае расход охлажден??*?

В регулирующих устройствах обычно иѵеются элоь"Ѳнты обратной связи 10, или корректирующие элементы, которые преднаѳначэин для улучшения динамических свойств регу­ лятора.

Корректирующими воздействиями называются также оигнзлы, поступающие на элемент сравнения от других регулято­ ров или йНих корректирующих элементов.

Принцип действия системы, рассмотренный на рис.Ѳ,

- 19 - называется принципом регулирования по отклонению, или принятом Ползунова-Уатта.

При регулировании по отклонению регулятор оказывает BC-J действие на объект в том случав, если регулируемая величина отклоняется от заданного значения независимо от того, какие причини вызывают это,

Наряпу о регулированием по отклонению, существует регулирование по возмущению (принцип Поноела). Достоин­ ство регулирования по возмущению заключается в том, что влияние возмущающего воздействия на регулируемую величи­ ну может быть устранено до момента возникновения раооогласования, В этом случае определяют возмущающие воздей­

ствующие чувствительные элементы, подаюдие сигналу в регу­

воздействий, и, следовательно, параметры, характеризующие его работу, на цолшш иметь отклонений от номинальных, значений. При регулировании по впзмущанив неточность в работа регулятора будет со временем увеличивать ошибку, так как при регулировании по возмущению необязательно на­ личие замкнутого контура, и в конце концов изличиин возни­ кающих отклонений могут превысить допустимые правдлы.

Каждый из раосмотренных принципов - регулирование по отклонению и регулирование по возмущению - имеет овои достоинства и недостатки. В результате стремления соче­ тать в сиотемах регулирования положительные свойства как

первого, так и второго принципов были созданы комбййиро- '