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

- 220 -

Дейотвие обратной связи зависит от положения дрос­ селе 19, При полностью закрытом дросселе'19 регулирующее yetnoflcTBO 04 отрабатывает П- закон регулирования. Как это происходит? Сигнал из усилителя поступает в баллон 39 где происходит сжатие сильфонов 20 и 21 и перемещение вяраво штока 3 1 , при этом ойльфоны 22 и 23 паашиппютоя, a усилие, возникшее в сильфоне 20* компенсируется усилием

слонку 14 от сопла 15. Люфты в рычажном механизме.устра­ няются пружиной 37,

Повышение давления воздуха на выходе усилителя будет продолжаться до тех пор, пока механизм обратной связи не отодвинет заслонку 14 от сопла 15 в новое равновесное положение. Для регулирующего устройства отрабатывающего

'путем изменения положения штифта 35, перемещаемого вверх или вниз от руки с помощью привода с зубчатой передачей.

При полностью или частично ОТКРЫТОМ дросселе 19 регулирующее устройство 04 отрабатывает ПИ-закон регули­ рования, т.е.-жесткая обратная связь превращается в упру­ гую. Как это происходит?

В этом олучае левая и правая полости изодрома А и Б сообщаются друг е другом через дроссель 19. Скорость перетока жидкости зависит от степени открытия дросселя 19 и разности давлений в камерах А и Б .

При равенстве текущего и заданного значений Регули-. руѳмой величины давления в камерах А и і> равны. При на­ рушении равенства на выходе элемента оравяения появится

- 221 -

t сигнал рассогласования, который вызывает изменение (новы», шение или понижение) давления на выходе усилителя. Сигммг повышенного давления поступит в баллон 39 и начнет дейст­ вовать на сильфон 20. Давление жидкости в камере А станет больше давления жидкости .в камере Б, но в первый момент переток жидкости из камеры А в камеру Б через небольшое калибровочное отверстие в дросселе 19 не окажет влияния на работу устройства обратной связи, т . е . практически оильфоны 20 и 21 сожмутоя, а сильфоны 22 и 23 раотянутся, пружина 38 получит дополнительный натяг, а пружина HZ оолабитоя, шток 31 переместится! вправо и вызовет переме­ щение заслонки 14 относительно сопла 15. В первый момент срабатывает уотройство жеоткой обратной связи, которое вернет заслонку в нейтральное положение, но при этом будет иметь место статическая зависимость между значением

регулируемого параметра и положением регулирующего органа.

В следующий момент в результате неравенства усилий, действующих на жидкость, в механизме обратной связи нач^- нетоя Переток жидкости из камеры. А в камеру Б и соот­ ветствующее перзущѳние штока 31 и заслонки ^ н а п р а в л е н ­ ное на уничтожение статической зависимости и статической ошибки в пегуляторѳ.

Переток жидкооти из камеры А в камеру Б будет продолжаться до тех пор, пока давление в этих камерах не сравняется, при этом пружины 38 и 42 заЛмут свое первона-

.чальное положение, а текущее значение регулируемой вели­ чины станет равным заданному.

Из приведенного описания видно, что при полностью или частично открытом дросселе 19 регулирующее устройст- - во 04 отрабатывает сигнал, значение которого слагается из пропорциональной и иитегпальной составляющих. Положение , дросселя 19, дросселя изодрома, определяет величину времени изодрома TUi , которое настраивается вручную при

К -МИП'м

7 >

Ш-к,

сраенеиі Усилите/}^

Рис.107. Упрощенные уетруктурные схемы регулятора 04 а 4РБ - 32А

- 223 -

приходим к знакомой форме записи уравнения ПИ-рѳгулятора:

регулирующие устройства 04М, 14, 24, которые по принципу действия и конструктивному выполнению аналогичны регули­

такие элементы, как датчики, вторичные измерительные при-» боры, задатчики, вычислительные и регулирующие устройства, блоки предварения, реле соотношения и др.., выполняются в j виде отдельных конструктивно целостных унифицированных блоков. Набор таких блоков представляет ообой систему элементов пневмоавтоматики, получившую название агрегат­ ной унифицированной системы (АУС),

При практическом применении агрегатной унифицирован­ ной системы набираются отдельные функциональные блок^ ! которые соединяются между собой специальными пневмати­ ческими линиями связи и выполняют заданный jaKOH регули­

рования.

• \

Блочный принцип построения позволяет создавать регу­ ляторы с довольно сложными законами регулирования, а так-1 же осуществлять много контурные системы автоматического регулирования. При помощи блоков АУС можно создавать ре­ гуляторы, выполняющие И-, П-, ПИ-, ПИД-, ПД- и ЩДрЦ2 - эаігиы регулирования.

обратной связи Д, камеры положительной обратной связи К; изодромного устройства - камер II, M и Л, отключающего уст­ ройства -'камер II и 0. Работа элементов блока была рассмот­ рена в г л . 4 , здесь будет кратко изложен только принцип действия всего уотпойства.

Сухой, очищенный и ожатый воздух под давлением 1,4 ати из линии питания поступает в камеру А второго каскада усиления усилителя, а также через постоянный дросоель 2 в камеру Г первого каскада усиления усилителя и через

постоянный дроссель 12 в камеру Л изодромного устройства, . Дальнейшее движение сжатого воздуха зависит от состояния и работы элементов регулирующего блока,

В измерительную и задающую камеры Е й 'Ä элемента срав­ нения поотупают текущее и заданное значения регулируемого параметра, изменяющиеся в пределах 0,2 - 1,1 ати, В эле­ менте сравнения эти сигналы суммируются, и в случае их неравенства возникает оигнал рассогласования, который уси­ ливается в двухкаскадном усилителе. Усиленны., сигнал на выходе усилителя, представляющий собой давление сжатого воздуха, из камеры А через камеру Б, в которуы он поступает через отжатый шариковый клапан 3, идет к исполнительному механизму, камерам.положительной К и отрицательной Д обратных связей и в камеру M.изодромного устройства.

Настройка коэффициента усиления ДР достигается измене­ нием отепени влияния положительной обратной связи эа счет

Передаточную функцию блока и отрабатываемый им закон регулирования можно определить, исходя из его упрощенной отруктурной схемы, приведенной на рио,І07,а. Тогда

получим знакомую форму записи уравнения ПИрегулятора:

- В настоящее время блок 4РБ-32А является одним из основных регулирующих блоков АУС.

В помещениях с агрессивными средами рекомендуется устанавливать блок РГИ - 5190, элементы которого изготов­ ляются из пластмассы, нержавеющей стали и коррозионностойких материалов. По принципу действия этот блок, а также блок 4РБ-32Б аналогичны регулирующему блоку 4Ш-32А,

Универсальная система элементов промышленной пневмо­ автоматики (УСЭІША) представляет собой комплекс элемен­ тов, которые могут выполнять лишь простейшие функции. Они не имеют внутренних коммутаций, просты по устройству, уни­ фицированы, взаимозаменяемы, имеют сравнительно небольшие габариты и легко отлаживаются.

УСЭПІІА включает в себя постоянные и регулируемые пяевмооопротивления, гшевмоемкости, шіѳзмореле, ппевмоуоилитѳли и другие простейшие элементы. Создание таких элементов приближает пневмоаппаратуру к электронной и

- 227 -

полупроводниковой. Имеется оистема аналогий: сопротив­ ления - пнѳвмооопротивления, емкость - пневмоемкооть, реле - пнѳвмореле, электронные и полупроводниковые усили­ тели - пневмоусилители и т , д .

В настоящее время широкое распространение имеют оле-ч дующие элементы этой системы: постоянное пневмосопротивление П-І0І7, регулируемое пиѳвмосопротивление Л-ІОІб, пневмоемкости П-І035 и П-І036, дросоельные сумматоры П-І087 и П-І015, мембранные сумматоры П-І0І8 и П-І062, ручные за датчики П~І083 и П-І099, пнѳвмоповторители П-ІОІО и П-І053, усилители мощности П-ІІОО и др.

Регулирующие и вычислительные блоки строятся путем набора-отдельных элементов. Монтаж элементов схемы ведет ся на коммутационных платах, внутри которых проходят ка ­ налы для соединения элементов друг с другом и для подачи воздуха.

В настоящее ВРѲМЯ распространены следующие регули­ рующие блоки завода "Тизприбор", которые называются . регуляторами системы "Старт".

ПРІ.5 - позиционный регулятор, предназначенный для. получения дискретных пневматических сигналов 0 и I , когвд значение регулируемого параметра отклоняется от заданной! Регулятор может быть использован в качестве •оигнализаЭДЧ

ПР2.5 - пропорциональный регулятор, предвазляченннй для получения непрерывного пропорционального регулирующе­ го воздействия с целью.поддержания заданных пределов.

ДР = 5 + І0О0&

_ ПР3.2І - пропорционально-интегральный регулятор, предназначенный для автоматического поддержания регулигруѳмого параметра павньім заданному путем создания непре­ рывного пропорционально-интегрального регулирующего возч действия. 5 j = 3 о * 100 « ш j Щ . 5 * {0009t.

отношения, предназначенный для получения непрерывного про­

ПР3.24 - пропорционально-инте:ральный регулятор со­ отношения с коррекцией по третьему параметру. То же, что и ПР3.23, но в величину соотношения вводится автоматичес­ кая коррекция по третьему параметру.

•ПР3.25 - пропорционально-интегсально- дифференциаль­ ный регулятор, предназначенный ііля автоматического под­ держания регулируемого параметра на заданной величине путем создания непрерывного пропорцион&чьно-интегпально- диффѳренциального воздействия. ДД = 5 + 100052; Я*» =

м 3 с + 100 м н н ; Т ^ я 3 +-1°° °«

АРС-2--0 и АРС-2-0И - автоматические„оамонлст:лиЕТо- •щиеся регуляторы, предназначенные для поддержания опти­ мального режима работы технологических процессов, имею­ щих характеристику о выраженным экстремумом.

АРС-І-ОН - автоматический самонастраивающийся шаго­ вый регулятор с ыедоходом до максимума, предназначенный для поддержания оптимального режима работы, инерционных процессов, имеющих характеристику со олабовыражѳнным мак­ симумом в виде моноточной кривой о убывающим темпом воз ­ растания.

Элементно-модульный принцип построения значительно расширил область распространения средств пневмоавтомати­ ки. Регуляторы УСЭППА сделали возможным ооздание оложных, многокаскадных схем автоматического регулирования с при­ менением управляющих устройств дискретного действия, поз-