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

э л е м е н т ах часто выполняется ряд узлов цифровых регулирующих устройств и т. д. Ограничением к распро ­ странению цифровых устройств является их более в ы с о ­ кая стоимость и большие габариты. Т е м не менее можно указать на ряд примеров использования программных цифровых регуляторов / 2 5 , 2 6 / . По закону регулирова ­ ния программные цифровые регуляторы и программные регуляторы комбинированного исполнения подразделя ­

гулирующее устройство; 4 —исполнительное устройство; 5 — регулирующий орган; 6 — задающее устройство; 7 — измерительный прибор; 8 — измерительный преобразо ­ ватель . Достоинством программных регуляторов аппа­ ратного типа является независимость контура контроля от контура регулирования, результатом чего является большая надежность в работе подобных регуляторов, так

большей простотой, включают один преобразователь.. Однако, они имеют меньшую надежность, так как выход

является достаточно надежным устройством; в этом 'регуляторе разделены и независимы контуры контроля и регулирования.

6 0

ная международная система автоматического контроля, регулирования и управления ( У Р С ) , создаваемая в рамках С Э В . В качестве стандартного унифицированного сигнала применяется постоянный ток, используются токовые сигналы 0 ~ 5 ма и 0 - : - 2 0 ма.

Таким образом, наиболее перспективны программные регуляторы со стандартным унифицированным сигналом, однако, к настоящему времени в большинстве случаев, особенно для решения частных задач, широко применя­ ются программные регуляторы аппаратного, а также приборного типов.

Ряд производств, преимущественно новых, для а в т о ­ матизации которых используются программные р е г у л я ­

ров в технологических операциях диффузии и кристалли­ зации, отличающихся большой временной длительностью, требуется стабильность поддержания и воспроизводи­

вообще невозможна. Подобное положение привело к созданию и развитию нового класса прецизионных (высокоточных) программных регуляторов, обеспечива­ ющих достижение высокой стабильности и воспроизво­

Таким образом, программные регуляторы могут быть подразделены на программные регуляторы прецизионные и не обладающие повышенными техническими характе ­ ристиками в отношении стабильности поддержания и воспроизводимости регулируемой величины; последние условно могут быть названы "грубыми" . Прецизионные

6 2

программные регуляторы в свою очередь подразделяют­ ся на регуляторы с программированием по входу или по выходу измерительного устройства (или измерительного преобразователя) .

По количеству точек регулирования программные

используемого оборудования, сокращение размеров щи­

ной работы, уменьшение времени, необходимого для ремонта. Многоканальное регулирование особенно эф­ фективно при управлении группой однотипных объектов; е г о применение целесообразно для регулирования о б ъ ­ ектов, у которых постоянная времени достаточно велика

с заменой задающего устройства на программное задающее устройство. Принципиально, программные многоканальные регуляторы могут быть выполнены с одинаковой для всех каналов программой или с индиви­ дуальной программой для каждого канала. В первом с л у ­ чае может быть использовано одно программное задаю ­ щее устройство, выходной сигнал которого при помощи переключающих устройств будет поступать последова­ тельно в каждый канал регулирования; во втором случае необходимо наличие отдельного программного задающе­ го устройства в каждом канале.

6 3

систем многоканального программного двухпозицион­ ного регулирования, которые получили наибольшее распространение.

Программные регуляторы обладают большим р а з н о о б ­ разием по конструктивному исполнению. Выше уже указывалось, что отдельные основные функциональные блоки программных регуляторов очень часто конструк­

ляторы по особенностям конструкции могут быть под­ разделены на следующие основные группы: с програм ­ мным задающим устройством, встроенным в измери ­ тельный прибор; с программным задающим устройством, встроенным в регулирующее устройство; с отдельным программным задающим устройством.

В программных регуляторах приборного типа про ­ граммное задающее устройство, как правило, встраива­ ется в измерительный прибор. Часто в этот же прибор встраивается и регулирующее устройство (особенно двух - и трехпозиционное). При э т о м используется очень простая реохордная схема сравнения заданной и и з м е ­ рительной величины, с подачей разностного сигнала, снимаемого с движков реохордов, на вход регулирую ­ щего устройства.

В программных регуляторах со стандартным унифици­ рованным сигналом большей частью используется о т ­ дельное программное задающее устройство; это наилуч­ шим образом соответствует принципам унификации и блочно - модульного построения, заложенным в основу подобных систем. При таком построении обеспечивается возможность быстрой и удобной замены одного про ­ граммного задающего устройства другим или вообще другим функциональным блоком (например, блоком

6 4

2 . По возможности изменения программы устройства делятся на следующие типы: а ) с жесткой программой, неизменной во время проведения технологических про ­ цессов; б ) с гибкой программой, в которой имеется возможность изменять вид программы во время т е х н о ­ логического процесса.

3 . По р'.зду программоносителя . устройства задания программы можно разделить на устройства с програм ­

баны, наборы кулачков, некруглые колеса):, б ) механи ­ ческих копиров с электромеханической контактной следящей системой передачи программы (бумага, в ы р е ­ занная по программе, фольга, вырезанная по программе;

многоустойчивыми состояниями); и) киноленты; к ) фо­ толенты; л ) перфокарт и перфолент.

4 . По числу точек программирования устройства делятся на одноточечные и многоточечные.

5 . По выходным элементам устройства делятся на

стотного или импульсного сигнала; г ) сельсина; д ) ферродинамического преобразователя; е ) линейного индук­ ционного потенциометра; ж ) линейного фотосопротивле­ ния; з ) вращающегося трансформатора.

6 . По виду зависимой величины устройства делятся на программные по времени и программные по параметру.

6 6

эта величина соответственно равна + 2 , 0 % и - 3 , 0 % . Проволочные термометры сопротивления, выполнен­

ные из платины, также обладают существенно нелиней­

Лишь проволочные термометры сопротивления, выпол ­ ненные из меди, обладают практически линейной с т а т и ­ ческой характеристикой.

Полупроводниковые термометры сопротивления ( т е р - мисторы) также обладают принципиально нелинейной статической характеристикой; у них изменение с о п р о ­ тивления связано с изменением температуры следующей зависимостью:

6 8

падающего устройства, то для выявления истинной р а з ­ ницы или истинного равенства заданной и измеренной величин (а не только сигналов, соответствующих им) должна приниматься во внимание нелинейность с т а т и ч е ­ ской характеристики преобразователя. Для э т о г о либо на входе преобразователя используют спрямляющее устройство, устраняющее в допустимых пределах нели ­ нейность статической характеристики преобразователя, либо в выходной сигнал программного задающего устройства должна вноситься коррекция, учитывающая вышеупомянутую нелинейность. Во втором случае о б ы ч ­ но видоизменяется задание самой программы с таким учетом, чтобы в каждую точку программы была внесена поправка на нелинейность статической характеристики используемого преобразователя. При э т о м прямолиней­ ные участки программ становятся криволинейными, что

но в тех случаях, когда технологические процессы постоянны, отлажены, поступающее сырье неизменно,

6 9