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

Регулятор, который подчиняется этому закону, назы­ вается И - регулятором, интегральным,или астатическим с одним параметром настройки. В этом регуляторе воздейст­ вие осуществляется со окороотью, пропорциональной откло-' Нению регулируемой величины. Коэффициент усиления И-ре- гулятора

механизм регулятора перейдет из одного /крг*!- иего положения в другое при макоимальном сигнале рассо­ гласования. В регуляторе, принципиальная схема которого приведена на рйо.ГЗ, величина Tu определяется проход-

мвм сечением трубопровода, которое изменяется при помощи крана I I , Принципиальные и структурные схемы Регуляторов^ выполняющих И-закоя регулирования, приведены на рио.15, 109,8,6, а передаточная функция, временная и частотные характеристики- в табл.4,, в строке 2, Система автомати­ ческого регулирования о И-рѳгуляторрм является астати­ ческой) И-регулятор будет перемещать регулирующий орган

до тех пор, пока регулируемая величина не станет равна заданном-.. И-регулятор', как оледует из его АФХ, имеет опережение по фазе всего 90°, т . е . система регулирования

-S'il -

синтегральным регулятором склонна к колебаниям.

Для автоматизации производственных процессов эти регуляторы применяют сравнительно Редко, когда по усло­ виям' технологического процесса допускаются колебательный, елабозатулающие переходные процессы.

ПИ - закон регулирования:

( І 3 5 )

или

(I36JI

Первое слагаемое в уравнении (136) соответствует П - , а второе И - законам регулирования, отсюда одно из названий регулятора ПИ-регулятор. Регуляторы, выполняю­ щие этот закон регулирования, называются также пропор­

•где 7//J - время изодрома,

Величина Ти$ в регуляторе может быть определена

как величина подкасательной кривой переходного процаооа элемента гибкой обратной связи (рис.80),

2D -

того, кривая переходного процесса этой САР имеет слабоко*- лѳбательный характер, так как амплитудно-фазовая хапакте-і

исполнительного механизма, т . е . устраняет колебательность системы и вызывает появление оаатической ошибки); в сле­ дующий момент начинает действовать интегпальная составля­ ющая, которая ликвидирует статическую ошибку, несколько увеличивая колебательность системы, Изодромные регулято­ ры имеют более сложные структурные и конструктивные схемЫ^ чем пропорциональные или интегральные, но все же эти охѳмй

Эти регуляторы отрабатывают не только пропорциональ­ ную и интегральную составляющие, но и производную от величины рассогласования. При наличии производной в зако­ не регулирования регулятор "знает" тенденцию дальнейшего изменения Регулируемого параметра и может осуществить

-предваряющее воздействие, что в большинстве случаев зна­ чительно улучшает качество регулирования в системах авто­ матизации. Структурные и конструктивные схемы ШД- и ПДРегуляторов достаточно слогам, а регуляторы дороги. Для установки ПШ'~ Й fiпа гуля то ров необлоюад проводить

- 244 -

предварительный расчет системы, который выявит необходи­ мость установки именно этих регуляторов и определит кон­ кретные значения их параметров настройки. Эти регуляторы в настоящее время имеют относительно небольшое распрост­ ранение в промышленности и в данном учебном пособии не рассматриваются. .

§2. Пневматические Регуляторы

Впневматичеоких регуляторах в качестве вспомога­ тельной энергии используется энергия сжатого воздуха. Воздух как регулирующий агент после компрессорной станции проходит специальную подготовку: очистку, оушку, охлажде­ ние. Сухой и очищенный воздух поступает к пневматическим : регулирующим устройствам при давлении 1,4 ати. Такое низ­ кое давление питания связано осжимавмоотью воздуха: при давлении, меньшем или равном 1,4 ати, воздух подчиняется законам нвожимаѳмой жидкости, что здпчительно упрощает расчет и конструирование пневматической аппаратуры. При давлении, большем 1,4 ати, эффект сжимаемости становится существенным. Линии передачи в пнѳвмосистемах не должны быть более 300 м, так как окорооть распространения им­ пульса в пневмолиниях всего лишь 0,3 км/с. Кроме того, при прохождении пневматического сигнала по трубопроводу имеют место потери энергии на трение овнутреннею поверх­ ность трубопровода и на преодоление местных сопротивлений.

Пневматические САР нашли широкое применение в нефтяном, химическом, газовом и других взрывоопасных производствах, так как воздух является абсолютно взрыво- и пожаробѳзо*-

паеннм агентом.

Промышленные пневматические регуляторы можно разде­ лить на три самостоятельные группы:

I ) регуляторы приборного типа,построенные на базе измерительных приборов;

- 2 * 5 -

2)регуляторы блочного типа, построенные по прин­ ципу универсальных взаимозаменяемых блоков (регуляторы АУС);

3)рѳгуляторы, построенные по элементно-модульному принципу (регуляторы УСЭППА),

Регуляторы приборного типа состоят как бы из двух чаотѳй: измерительно-регулирующей и исполнительной* В состав измерительно-регулирующей чаоти входит датчик,, за* датчик, показывающее и оамопишущеѳ устройства, элемент оравнѳния, усилительное устройство и элементы'обратной овязи. Исполнительная часть состоит из мембранного испол-> нитѳльнога механизма о регулирующим органом, имеет свою , маркировку и поставляется отдельно от измѳритвльно-регулич рующей части,

Достоинство этих регуляторов состоит в том, что в них функции контроля и регулирования объединены в одной измерительно-регулирующей чаоти, что уменьшает общее ко ­ личество • аппаратуры и упрощает монтаж и обслуживание CAP<j Но эта совокупность функций регуляторов приборного типа имеет существенный недостаток: при помощи этих регулято­ ров могут быть реализованы лишь одноконтурные охемн.Рѳгу-і ляторы приборного типа могут осуществлять П- й ПИ-законн регулированияе.

-U6-

Регуляторы, отрабатывающие П-закон регулирования:

РУКЦ-ШК РУВЦ-ШК РУГЦ-ШК"

Регуляторы ^отрабатывающие ІШ-закон регулирования:

X/ Марки приборов приведены в соотгетствии с номен­ клатурой завода ''Теплоконтроль" г.Казани за 1972 год.

и рычаг 4. Сигнал с чувствительного элемента через пово­

суммирующего рычага 9, который является элементом срав­

Сигнал рассогласования с элемента сравнения 9 пере­ дается на тягу 10. Точка закреатения а.іги 10 на рычаге 9 сокпадает с осью стрелок 7 и 17>и перемещение тяги 10 будет ппоисло.'ить только ПРИ наличии рассогласования

Рио.106. Принципиальная охема регулирующего устройства 04, встроенного в само­

пишущий манометр

торый пепѳмещаѳт прижатую к нему пружиной 13 дроссельную заолонку 14 двухкаскадного дроссельного усилителя.

Таким образом, дроосельная заслонка 14 получает от элемента сравнения 9 через тягу 10 и рычаг I I оигнал рас­ согласования, пропорциональный разнооти между т-ѳкущим и заданным значениями регулируемой величины, и управляет работой усилителя, который состоит из первого и второго каскадов усиления,

Первый каскад усиления: дросоѳль постоянного сѳченияі 25, междросоельная камера 24, оопло переменного сечения 15 и дроссельная заслонка 14.

сильфонами расположен шток 31, на котором находится штифт