Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.77 Mб
Скачать

- 50 -

Работа упрощается при аппроксимации кривой разгона; через точку перегиба кривой проводитоя касательная до пересечения с осью абсцисо, вместо прежней кривой полу­

чаем временную

характеристику

одноемкостного

объекта

и прямолинейный

участок нэ оси

времени. Этот

учаоток

представляет собой емкостное запаздывание аппроксимиро­ ванного объекта и обозначается Величина ^

возрастает о увеличением числа емкостей в объекте. Это положение проиллюстрировано на рис.21.

Сумма времени чиотого и емкостного эапазшвания определяет полное запаздывание в объектаі

Г*Ъ+Ге.

.

(22)

Ивтериал гл

изложен

в следующих учебниках и

учебных пособиях [ 4 j

, [ 5 j

, \_7 ] .

г

Г Л А В А ІУ

-ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕГУЛИРУЮЩИХ

УСТРОІІСТВ

§ I . Блок-схема регулятора '

Любую систему автоматического регулирования можно представить состоящей из Двух чаотѳй: объекта регулиро­ вания и регулирующего устройства, Свойства объектов ре^ гулирования были рассмотрены выше. Наотоящая тема посвя­ щена изучению элементов регулирующего устройства, блокохема которого приведена на риа.26.

Элементы регулирующих устройств отличаются друг от друга физической природой, принципами действия, конструк­

тивными охѳідами и т . д .

Однако число

функций,

выполнение

которых возлагается на элементы автоматики в различных

регулирующих устроі ствах, сравнительно

невелико.

 

 

 

 

 

 

Ч

Чтобы осуществить

регулирование какого-либо техно­

логического

параметра,

необходимо

прежде всего изменить ,

е.го величину. Эту функцию выполняют элементы I , которые на»

зываются чувствительными элементами,.

Номинальное значе­

ние регулируемого параметра поступает от элемента пл*

устройства

2, которое

называется

аадающш. Чувствительный

и задающий

элементы у

большинства

регуляторов

сыдбжаютая

устройствами (показывающей отрѳлкой

или пером для запйои)

позволяющими контролировать текущее

и заданное значения

регулируемой величины (4,5). Элемент 3 называется элемен­ том сравнения. В нем происходит суммирование заданного и текущего значений регулируемого параметра. Разность эти^

значений дает сигнал рассогласования ДХ

, Элементы

1,2,3,4

и Б образуют измерительную чаоть

регулятора А,

которая

обычно изготавливается отдельно

от остальных'элѳ>

Рио.26. ілок-схема регулятора:

 

 

I

- Датчик: 2 -

задатчик; 3 - элемент сравнения;

4 - показы­

вающее устройотзо ;

5 - записывающее устпрйство ; 6 -

усилитель •

7

-

юполнительный механизм; 8 - обпатная связь;

'

9

-

пегулирующий орган

 

- 53 -

моментов регулятора ва опегшальнвх законах измерительной

аппаратура. Элементы 3, 6, 7,

8 образуют формирующий

блок регулятора Б,

в котором

формируется закон рагуям- -

рования регулятора.

Эта часть

регулирующего устройства,

т . е . фактически регулятор, выполняется на заводах регу-.

лятороотроения. Элементы

7 и ^исполнительный

механизм ѵ

регулирующим органом

- выделены в третью часть

В,

которая

обычно поставляется

заводами, изготавливающими

запорную '

и вентильную аппаратуру,

и имеют

соответствующую

марки-

ровку. Предложенное

раздрлѳние Регулятора на три части

не является жестким.

Иногда вое

три части выпускаются

одним заводом, часто элемент сравнения и исполнительный механизм относятся к Регулирующей чаоти регулятора и т . д .

Следует иметь в виду, что для каждого конкретного регулятора схема может несколько отличаться от приведен­ ной выше [б] ,L7.1 , [8І

і 2, Чувствительные элементы (датчики)

Чувствительным элементом (датчиком) называется эле мент регулятора, реагирующий на изменение регулируемой величины и преобразующий сигнал этого изменения в величин ну,пригодную Для дальнейшей передачи.

Принципы действия чувствительных элементов зависят от физической природы регулируемых параметров. В регуля­ торах часто используются те же чувствительные элементы, что и в измерительных приборах. Иногда они конструируются1 слециально. Все чувствительные элементы обладают зоной нечувствительности из-за наличия зазоров, сухого трения $ сочленениях, деформации деталей и других явлений. Кроме ; того, все они имеют определенную массу и некоторые силы

вязкого

трения. Так как нечувствительность, маоаа и силы

вязкого

трения

чувствительных элементов обычно

малы, то

в большинстве

случаен эти элементы приближенно

могло

- 54 -

очитать абсолютно чувствительными и линейными элементами, не имеющими массы и сил вязкого трения. В этом случае их

отатичаокиз

и динамические

свойотва

могут быть выражены

уравнением

 

 

 

 

*гыхв«Ъх,

 

( 2 3 )

где

текущее

значение

Регулируемого

 

параметра;

 

 

оигнал

на выходе

чувствительного

 

элемента ;

 

 

к • ко эффи циент п ро но рцио нально с ти

 

чувствительного

элемента.

Ва рио.27 приведены статическая и динамическая характеристики идеализированных чувствительных элементов.!

\Xêx

РІо.27,

Характеристики

идеального чувствительного

элемента:

а)

отатичѳскап ; б) динамическая

-55 -

Втабл.I приведены названия, принципиальные охѳмы и параметры входа и выхода наиболее распространенных ти­ пов чувствительных элементов. Принципы действия этих

элементов подробно рассматривались в первой чаоти

кур- j

оа

при изучении

соответствующих

контрольно-измерительных

устройств

и

здесь рассматриваться не будут Гіі ,

ГзJ ,

[4.1

; L G ] .

 

 

 

 

 

 

§

3.

Задающие элементы

(задатчика

 

 

Уадэтчик

-

это элемент, при помощи которого

регуля­

тору эадаѳтоя номинальное (требуемое) значение регулируе­ мого параметра.

В настоящем учебном пособии рассматриваются САР,в которых в качестве регулирующих устройств используются регуляторы, предназначенные для стабилизации значения регулируемого параметра, Задатчики в этих регуляторах

должны посылать на элемент сравнения заданное (номиналь-і ное) значение регулируемой величины, которое должно быт* постоянным. Это значение обычно устанавливается вручную». Выходной величиной в задатчике может быть механическое перемещение, элѳктричѳокий сигнал, давление газа или жидкости, Конструктивные схемы задатчиков весьма разно­ образны,

На р и с 28 приведена схема механического за датчика, который используется в некоторых гидравлических регул»* торах. Основным элементом этого задатчика (механизма ручной настройки) является пружина 6, предварительный натяг которой может изменяться. Один конец пружины Че­ рез стержень 4 соединяется с втулкой 2 и маховиком 3, в другой упирается в струйную трубку. Корпуо задатчика | ( закрепляется на регуляторе неподвижно. При вращении иВѵ ховичка 3, стержень 4 перемещается вдоль оваей оои, «яняя нлтяжение пружины 6, На стержне 4 укреплен указа*

 

-

56 -

 

 

 

 

 

Схеме Ѵе/Ёспз&лтг&г

 

Ьходная j

j

-

1

A

!meß

. 1^' -

t/Uê

 

cSo •

'Mr..

 

дойного

 

 

Іг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

i

 

 

 

1

 

 

 

ѵотав

 

!

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

MQr-rSpana -//-

/te ѵфю/лі^

 

 

 

 

І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

"

i

 

*Off

Xûpûû-

 

 

:

 

- / ' -

 

 

 

 

 

<х."мяі /ге/т-

 

 

 

 

 

âpave

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пересе -

 

 

 

 

 

-//-

имение1

_//_

 

 

 

 

 

шпюко

 

 

r

I

1r

ТернодслTerrne -Даоление

 

ЛО/J

pamy-

6

 

слано тер­

PQ

mepffo-

 

 

 

 

мометре

 

 

 

Дшіопіо-

-II-'

Переме­

 

tt&Tlp

щение

—>/

 

 

'Стермсья

 

 

 

Термопара

 

Тррма-

—//—

 

 

.9 de.

 

 

 

>

i . —

- 57 -

Продолжение таблицы t

Схе/іо ѵг/£ст£и~ Ѵуес/г£ип>елВходнаяSt/xoämУравнение тель/юго хвеме/іяга ный элементееяичініѴ {еаиѵима

1

1

JftApmvo-

fkpeixtdПереме­

метр нем-

оЪаяе-

щение

дратыО •

,,!Я

рычага.

Au,t

 

 

Двтаметр

Рссхоа /Цаеме-

папла£~

ла ЦифмананщЯерепаЭ/îaSopom

 

 

оси

 

 

+

 

 

+Xtni 'ККIx

У/иінймер с

 

Поборот

попяаеяом

Уроеель оси

пегие

 

 

•Жидкости

 

 

Уроененгр с

 

f/гав ейрл

попм&юм •

- / / -

ЧііаатЯ

тяжелее

упругое/

мсиакасти

 

трубки

чый маят­

УглоВаяПереме­

СЛОрОСІГфщение

ник

 

 

1 *t:,i.

 

 

 

Hanpfr-Переме­

Соленоид

Лсеі/ut

щение

 

 

pa

SU -

 

 

 

 

—//-

Мапря-

схема

мсем^е

СоплоПереме­ПаЕле- зеелонма щение ние ежа

эоаншхитега

инаухцио.чньлЛЬре/ге-Попря­ щемае мее*/*

.<*> чего я м

1

/

- 58 -

 

.Ряо.28, Механизм ручной

наоттіоГки

ШР-І

 

тель

5, который движется вдоль

шкала 7,

закрытой

ачасти-

ной из оргстекла 8. Уплотнение

9 допускает паооту

зчдат-

чика

при нео'ольшок давлении.

 

 

 

Пневматические эадзтчики используются для формирования сигнала заданного значения легулипуп/о.: вплп.ч:шм і ди:Гэ давления сжатого воздуха, измлияквдгося от 0,2 до 1,0 ати»

- 59 -

Они представляют собой блоки, работающие по принципу компенсации усилий.

На рио.29 призеДена с:;еі:а пневматического задатчика, используемого в регуляторах АУС. В зацатчике сжатий воздух

Рио.29. Пнеимаанчв'-киЗ ручной задатчик

о давлением 1,4 ати из линии питания поступает в

камеру А усилительного каскада и параллельно через постоянный дроосаль I в проточную Камеру Г, Давление

воздуха в камере Г определяется положением дроссельной заслонки 2 относительно сспла 3 и является командным дав­ лением, управляющим .лопогенчеи тарельчатого клапана 4. Увеличение сжатия пружины 5 вызывает уменьшение зазора мпжду сомом 3 и заслонкой 2} что приводит к повышению

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ