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

книги из ГПНТБ / Страшун А.З. Программные регуляторы технологических процессов

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
21.85 Mб
Скачать

вращающее магнитное поле и ротор двигателя, выпол­ ненный в виде постоянного магнита, поворачивается в нужном направлении.

Подключение двигателей диапазонов " г р у б о " или " т о ч н о " производится через коммутатор 3 , получающий

импульсы

включения от внешнего блока управления или,

в случае

управления двигателями вручную через

перек­

лючатель

 

П

и тумблер

В.

Коммутатор

представляет

собой

триггер

(7",

и Т-,

) с двумя устойчивыми'состоя ­

ниями.

Нагрузкой

триггера

являются реле

Р1

и

Я>.

Когда

транзистор

7*, открыт, тогда по обмотке реле

р ,

протекает

ток

и е г о контакты подключают общую точку

обмоток

двигателя

М 2

диапазона " т о ч н о "

к

источнику

питания; нормально замкнутые контакты реле

P i

для

надежности

дублируют

подачу напряжения на ту же т о ч ­

ку двигателя

М 2 . Для

перемещения ползунков

р е о с т а ­

тов на полный ход, на двигатели с л е д у е т подать

1 0 ООО

импульсов.

Если реостат

" т о ч н о " имеет диапазон и з м е ­

рения 5 мв, тогда каждый импульс изменяет напряже­ ние на выходе подавителя на 0 , 5 мкв.

Блок программного управления Б П У З . Т е х н о л о г и ч е ­ ская программа ведения процесса аппроксимируется р я ­ дом линейных участков. Выполнение этой программы определяется скоростью поворота ротора реостатов подавителя, которая зависит от числа импульсов, п о с т у ­ пающих на обмотки шаговых двигателей. Формирование числа импульсов производится в блоке программного управления Б П У З , б л о к - с х е м а которого представлена на рис. 6 6 .

Импульсы с генератора частоты, которым может быть перемонное напряжение промышленной частоты 5 0 гц, поступают через формирователь импульса на управляе ­

мый

делитель

частоты

2 . Деление

частоты

может

производиться

" г р у б о "

с коэффициентом деления

2 " ,

где "и"

может

устанавливаться в пределах от О до 1 0 .

Кроме того, каждая ступень деления

" г р у б о "

может

делиться

еще

на 1 1 ступеней,

отличающихся

друг

от

друга

на

7 % . Кратность деления частоты может д о с т и ­

гать

значения

1 0 0 0 . Импульсы

с делителя

частоты

1 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

участок через коммутатор 4 , который подключает т а к ­ же сигнальную лампочку рабочего участка.

Восстановление схемы блока в начальное состояние, убыстренное прохождение программы, для т о г о чтобы начать ведение программы с ж е л а е м о г о уровня пара­

метра, установка и фиксирование окончания

программы,

а также

выдача сигнала во внешние цепи

(на подави­

т е л ь ) для

установки диапазона подавления

" г р у б о " или

" т о ч н о " , осуществляется схемой управления

5 .

При помощи Б П В 8 программная кривая может аппро­ ксимироваться 1 2 участками. Роторы каждого реостата подавителя перемещаются на 1 0 оборотов при подаче на шаговые двигатели 1 0 ООО импульсов. Дискретность выходного сигнала может составлять 0 , 1 - ь 0 , 5 мкв.

Скорость изменения параметра может устанавли ­ ваться 0 , Ь °С/час -г- 4 5 0 °С/час при работе с'-термо­ парой ГрПП.

Время выдержки может меняться на одном участке в пределах 3 мин -;- 8 7 час.

1 6 . Цифровой программный регулятор

Цифровой способ задания программы и обеспечения регулирующих воздействий в цифровой форме о с у щ е с т ­ влены в системе для процесса вплавления полупроводниковых р-п-р переходов / 2 6 / .

На сравнивающее устройство 2 ( р и с . 6 7 ) , которым является фотоэлектрический усилитель типа Ф - 1 1 7 / 1 1 , поступают сигналы от преобразователя-термопары 1 2 и программного задающего устройства 1 ; на выходе у с и ­ лителя 3 подключено поляризованное реле Р П - 5 . На контакты реле подаются импульсы тактовой частоты, поэтому отклонение параметра преобразуется в число импульсов, записываемое счетчиком отклонений — 6 . Таким образом, непрерывный сигнал отклонения п р е о б ­ разуется в цифровой. Для того, чтобы цифровой сигнал соответствовал отклонению параметра, а не интегралу от него, сигнал со счетчика поступает на цифроаналоговый преобразователь 7, выходная величина которого пода­ ется на сравнивающее устройство. В другом масштабе

1 3 2

Интерполятор представляет собой

десятиступенчатый

кольцевой

распределитель,

который

через

с х е м у делит

снимаемое

с

задатчика напряжение

на 1 0

частей, тем

обеспечивая

б о л е е плавное

изменение

задания.

Аналогично кольцевому распределителю интерполято­

ра построен распределитель коммутатора.

 

 

Выходной

сигнал

программного устройства

с о с т а в л я ­

ет

0 — 2 в,

имеет

синусоидальную форму

и

частоту

5 0

гц, является модулированной ступенчатой

функцией

времени регулируемого параметра.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Приведенные выше описания программных задающих устройств и программных регуляторов показывают разнообразие их по принципу программирования и по конструктивно-схемному выполнению. Применение про ­ граммных регуляторов для регулирования различных величин, меняющихся по определенной закономерности при протекании технологических процессов, становится

во

многих случаях незаменимым при автоматизации

этих

процессов. Их использование, как правило, о б у ­

словливает достижение существенного технико - экономи ­ ческого эффекта: уменьшение расхода электроэнергии и производственных материалов, сокращение времени про ­ текания процесса, уменьшение количества обслуживаю ­ щего персонала, сокращение процента брака и в конеч ­ ном р е з у л ь т а т е уменьшение себестоимости изделия и повышение эффективности использования оборудования. Кроме т о г о , при э т о м обычно улучшается качество

производимой

продукции.

В качестве

примера можем

с о с л а т ь с я на

/ 4 7 / , г д е

рассмотрен

технико - экономи ­

ческий эффект, достигаемый использованием програм ­ мных регуляторов при автоматизации процессов т е р м и ­ ческой обработки металлов .

В ряде случаев ведение технологических процессов по программе вручную вообще крайне затруднительно или даже невозможно, так как при ручном ведении програм—

1 3 5

мы не могут быть обеспечены

требуемые

технологи ­

ческие допуски по

отклонению

регулируемой

величины

от ее значения по заданию.

 

 

Вышеуказанные

факторы способствовали

широкому

развитию и внедрению в практику программных задаю ­ щих устройств и программных регуляторов, особенно

впоследнее время. В частности все созданные в

последнее время

системы

автоматического контроля

и регулирования

имеют в

своем составе программные

задающие устройства и способны обеспечивать про­ граммное регулирование.

Выпускаемые в настоящее время программные з а д а ­ ющие и регулирующие устройства имеют крайне ограни­ ченную номенклатуру и не обеспечивают разнообраз ­ ные требования технологических процессов.

Кроме того, одновременно должна решаться задача автоматизации вновь появившихся или развивающихся

технологических процессов,

идущих

по новой или

у с о ­

вершенствованной технологии. Поэтому

наметилась т е н ­

денция совершенствования

старых

и

создания

новых

приборов, обладающих самыми разнообразными техни ­ ческими характеристиками.

Следует' ожидать более широкой разработки ряда

"гибких" программных задатчиков, выполненных

на

бесконтактных магнитных или

полупроводниковых

э л е ­

ментах.

Выполнение подобных устройств на механи ­

ческих,

электромеханических,

электромагнитных

э л е ­

ментах

при наличии контактных, вращающихся и движу­

щихся частей уменьшает надежность, стабильность и точность работы этих устройств.

Непрерывно

происходящие процессы миниатюризации

и удешевления

элементов дискретной техники позволит,

очевидно, значительно уменьшить недостатки приборов, созданных на этих элементах и, как следствие, должно произойти увеличение количества подобных приборов.

В связи с интенсивным развитием и внедрением в практику с и с т е м автоматического контроля и р е г у л и р о ­ вания со стандартным унифицированным сигналом м о ж ­ но ожидать также создания ряда программных задающих

1 3 6

устройств и программных регуляторов, предназначен­ ных для работы в составе этих систем .

Развитие

системного

подхода при

создании средств

по автоматизации должно привести

к унификации по

конструкции программных устройств.

 

Наряду с

развитием

подобных универсальных, о б л а ­

дающих зачастую высокими техническими характери­ стиками программных задающих устройств и програм ­ мных регуляторов будет иметь место также процесс создания относительно более простых и " г р у б ы х " устройств и регуляторов, предназначенных для решения конкретных частных задач автоматизации.

Программные устройства должны обладать большими функциональными возможностями в том числе им прида­ ются функции программно-командного управления.

Целесообразно создание многоканальных програм ­ мных устройств с применением бесконтактных к о м м у ­ таторов, оперативной памяти, для уменьшения аппара­ туры, а также габаритов панели управления. Р а з р а б о т ­ ка программных устройств способных воспринимать сигналы коррекции и оптимизации от вычислителей позволит создать современную систему автоматизации процессов.

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

 

1 . Розенцвит Ц. И.,

Эйгенброт

В. М . Задающие

у с т ­

ройства

программных

и следящих

регуляторов т е х н о л о ­

гических

процессов. М., "Энергия",

1 9

7 1 . 1 1 2 с. с

ил.

2 . Блантер М . Е. Металловедение

и

термическая

о б ­

работка. М., Машгиз,

1 9 6 3 . 4 1 6

с. с

ил.

 

3 . Беленький Л . И. Автоматический

контроль и р е г у ­

лирование технологических процессов отделочного про ­ изводства. М.—Л., Гостехиздат, 1 9 6 3 .

4 . Кингери У. Д . Введение в керамику. М . , Стройиз - дат, 1 9 6 7 . 4 9 9 с. с ил.

5 . Пособие целлюлознику. М., " Л е с н а я промышлен­

ность",

1 9 6 9 .

 

 

 

 

 

 

 

 

6 .

Гомельский

М . С. Тонкий

отжиг

 

оптического

стекла . Л.,

"Машиностроение", 1 9 6 9 . 1 5 1 с. с ил.

7 .

Самсонов

Г.

В., Константинов

В. И.

Тантал и

ниобий. М . , Металлургиздат,

1 9 6 9 .

 

 

 

 

 

8 . Гаврилов Р . А., Скворцов А . М .

 

Технология произ ­

водства

полупроводниковых

приборов. Л . ,

 

"Энергия",

1 9 6 8 . 2 6 4 с. с ил.

 

 

 

 

 

 

9 .

Р о т а ч

В. Я .

Р а с ч е т

настройки

промышленных

систем

авторегулирования.

М . — Л . ,

Госэнергоиздат,

1 9 6 1 , 3 4 2 с. с ил.

 

 

 

 

 

 

1 0 . Копелович А . П. Инженерные

методы

расчета при

выборе автоматических регуляторов. М . ,

М е т а л л у р г и з ­

дат,

1 9 6 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 . Шувалов

Н. К. Системы программного

р е г у л и р о ­

вания, работающие на комбинированном принципе. Л . , Судпромгиз, 1 9 6 0 . 7 8 с. с ил.

1 3 8

1 2 . Черепанов А . И. Р а с ч е т процессов в системах программного двухпозиционного регулирования. М.,

"Приборостроение", 1 9 6 5 . № 1 , с.

4 — 7 с

ил.

1 3 . Карасев Н. И. К вопросу

расчета

процессов в

системах двухпозиционного программного регулирова­

ния. М., "Приборостроение", 1 9 6 6 . №

1 2

, с. 4 — 6 с ил.

1 4 . Кампе-Немм А . А .

Автоматическое двухпозици-

онное регулирование. М.,

"Наука",

1 9 6 7 .

1 5 7 с. с ил.

1 5 .

Клюев

А . С. Двухпозиционные

автоматические

регуляторы и

их

настройка.

М.,

"Энергия", 1 9 6 7 .

1 0 3 с. с ил.

 

 

 

 

 

 

 

1 6 .

Заблоцкий

Г. А.,

Чернухин

В. Ш. Об одном м е ­

тоде

уменьшения

колебаний в

системах

двухпозицион­

ного программного регулирования. — "Известия в у ­

зов, серия Приборостроение",

1 9 7 0 . № 1 1 , с.

4 0 — 4 4

с ил.

 

 

 

 

 

 

 

1 7 . Власов-Власюк О. Б. Экспериментальные

методы

в автоматике. М., "Машиностроение",

1 9 6 9 .

 

1 8 . Ольденбург Р.,

Сарториус

Г. Динамика автомати ­

ческого регулирования. М . Л . ,

Госэнергоиздат,

1 9 4 9 .

3 2 8 с. с ил.

 

 

 

 

 

 

1 9 .

Черных

И. В.,

Толмачев

В. А .

Двухпозиционное

регулирующее

устройство для

прецизионного регулиро -

- вания температуры. "Приборы

и

системы управления",

1 9 6 9 . № 1 2 , 4 8 с. с ил.

 

 

 

 

2 0 .

Полупроводниковые устройства

систем регулиро ­

вания с сигналом связи постоянного тока. Трехпозици-

онное релейное устройство. "Приборы и системы

управ­

ления",

1 9 7 0 . № 2 , с. 2 9 — 3 0

с ил.

 

 

2 1 .

Страшун А . 3., Черных И. В. Тенденции

в

разра­

ботке

позиционных и позиционно-импульсных

 

р е г у л я ­

торов

(по данным советской

и зарубежной

печати) .

"Приборы и системы управления", 1 9 6 9 . № 7, с. 7 — 1 0

стабл.

2 2 . Круг Е. К., Дилигенский С. Н. Принципы постро ­

ения

одноканальных цифровых регуляторов. М . , " С о в е т ­

ское радио", 1 9 6 9 . 2 2 3 с. с ил.

 

 

2 3 .

Губкин С. В.,

Страшун

А .

3., Чернухин В. Ш.

' Принципы построения

задатчиков

с

'гибким изменением

 

 

 

 

1 3 9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ