- •Міністерство освіти і науки україни національний університет харчових технологій Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного та пид регулювання
- •1. Загальні відомості
- •2. Перелік обладнання та вигляд стенду
- •3. Опис і технічна характеристика регулятора температури одно канальний рт (позиційний)
- •3.1. Призначення приладу
- •3.2. Функціонування приладу
- •3.3. Режим роботи приладу та його конфігурування
- •3.3.1. Режим «Робота»
- •3.3.2. Режим «Установки»
- •3.4. Підключення зовнішніх пристроїв до приладу
- •4. Опис і конфігурування регулятора температури двоканальний рт (пид)
- •4.1. Призначення приладу
- •4.2. Функціонування приладу
- •4.3. Режим роботи приладу та його конфігурування
- •4.3.1. Режим «Робота»
- •4.3.2. Режим «Установка»
- •4.3.2.1. Параметри сигналу зворотного зв'язку
- •4.3.2.2. Тип вихідного сигналу, зсув і нахил характеристики
- •4.3.2.3. Параметри під закону регулювання
- •4.3.2.4. Параметри клапана
- •4.3.2.5. Настройка під-регулятора
- •4.3.2.6. Автоматичне налаштування під (пі)- регулятора
- •4.3.2.7. Ручна настройка під (пі) регулятора методом автоколивань
- •4.3.2.8. Налаштування під (пі) регулятора методом ідентифікації об'єкта
- •4.4. Підключення зовнішніх пристроїв до приладу
- •5.1. Загальні технічні характеристики приладів
- •5.2. Загальні установки приладів
- •5.2.1. Установка коефіцієнта фільтрації
- •5.2.2. Установка формату відображення поточної температури
- •5.2.3. Установка нижніх і верхніх допустимих значень температури
- •5.2.4. Установка величини гістерезису, виду керованого об'єкта, часу затримки включення виконавчого механізму (для холодильників)
- •5.2.5. Мережева адреса приладів
- •5.2.6. Режим «Повірка»
- •5.2.7. Установка типу датчика, зміщення і нахилу характеристик датчика
- •5.3. Загальні підключення зовнішніх пристроїв до приладів
- •5.4. Підключення мережі приладів до пк
1. Загальні відомості
У загальному випадку під час управління якимось технологічним процесом вручну людина виконує такі функції: стежить за допомогою вимірювальних приладів за зміною параметра (що характеризує технологічний процес або якість продукції та називається регульованою величиною або вихідним парамеігром еб'єкйа) і порівнює це дійсне значення регульованої величини із заданим значенням, яке слід підтримувати уданий момент за умовою оптимального проходження технологічного процесу; визначає значення і знак відхилення (розузгодження) дійсного значення регульованої величини від заданого і, використовуючи органи управління технологічним процесом (вентилі, засувки, крани, дозатори, реостати і т.и.), діє на технологічний процес так, щоб усунути це розузгодження.
При цьому технологічний процес або промислова установка (апарат), в якій підтримується задане значення регульованої величини за допомогою організованих людиною або без її участі (автоматично) зовнішніх діянь, називається об'єктом регулювання ОР.
Діяння на ОР, що призводять до небажаних відхилень регульованої величини, називаються збурювальними діяннями, або збуреннями. Для компенсації збурень і з метою підтримки на заданому рівні значень регульованої величини на об'єкт подаються регулювальні діяння, що являють собою зміни кількості речовини (енергії), що надходить у об'єкт.
Для можливості реалізації управляючих діянь об'єкт регулювання обладнується регулювальним органом РО.
Сукупність Ор атоматичного управляючого пристрою, що взаємодіють, складає автоматичну систему регулювання АСр.
Структура системи автоматичного регулювання в якій використано принцип регулювання з відхиленням, зображена на рисунку 1.
U Z Xд
РО ОР
Д
ЕПП X Up
М
АР
U
Зд
ВП
Рис 1.Принцип регулювання з відхиленням
Під дією збурень Z регульвана величина Xд об’єкта регулювання ОР відхиляється від встановленого за допомогою задавача Зд заданого значення Хзд. Дійсне значення Хд контролюється давачем(Д^який неперервно вимірює регульовану величину і перетворює її іГсигнал, який можливо передавати на відстань іншим приладам. Якщо давач виробляє електричний сигнал, що відповідає Хд, а вторинний приладЦЕщ), який дає можливість візуально оцінити і записати значення регульовано! величини Хд, і автоматичний регулятор АР є пневматичними, то для перетворення електричного сигналу у пневматичний використовується елек- тро-пневмоперетворювач ЕПП. Після ЕПП пневматичний сигнал, що відповідає Хд » надходить на вторинний прилад і автоматичний регулятор АР. Автоматичний регулятор (АР^порівнює значення Хд із заданим значенням X що надходить від задавача Зд, і виробляє, управляючий сигнал ІІр , що діє на виконавчий механізм(доР. ВМ потрібен для перетворення сигналу від АР у відповідний крутний момент або інцщ зусилля, потрібне для зміни положення регу^ювалжохо. органа' РО) який здійснює діяння на об'єкт регулювання шляхом зміни витрати речовини або енергії, що потрапляє в об'єкт. нй л
У реальній АСР; побудованій нй базі конкретних промислових приладів та регуляторів, функції приладів та пристроїв можуть суміщатися в одному приладі й тоді структурна схема (див. рис 10.1) може змінюватись.
У харчовій промисловості широко застосовуються пневматичні регулятори, функціональні блоки і вторинні прилади, що входять у систему СТАРТ і побудовані на базі елементів Уніфікованої системи елементів промислової пневмоавтоматики УСЕППА. Пневматичні прилади живляться очищеним стисненим повітрям з тиском 140 ±14 кПа (1,4 ± 0,14 кгс/см2) і мають стандартні пневматичні вхідні та вихідні сигнали 20... 100 кПа (0,2.. . 1,0 кгс/см2). Загальна допустима похибка приладів не перевищує ± 1%. | |
Закон, за яким автоматичний регулятор АР виробляє регулювальний сигнал Up , називається законом регулювання. Тобто функщональна залежйість між вихідною величиною регулятора ( розузгодженням) називається законом регулювання і має вигляд:
для пропорційного П регулятора:
для пропорційно-інтегрального ПІ регулятора:
де Кр — коефіцієнт передачі регулятора; Ті час інтегрування.
Величини Кр і Ті -- параметри настроювання регуляторів, значення яких визначаються, виходячи з властивостей ОР і потрібної якості процесу регулювання.
Перехідний процес — це зміна в часі вихідної регульованої величини об'єкта в АСР від моменту нанесення збурювального або задаваль- ного діяння на систему до моменту, коли в об'єкті під дією регулятора настає стац рівноваги.
Перехідні процеси у АСР відбуваються за зміни завдання (рис. 2, а) або за дії на ОР збурення (рис. 2, б).
Для кількісної^оцінки якості перехідного процесу використовують такі показники:
динамічна помилка регулювання Щ —| максимальне відхилення регульованої величини у перехідному процесі від заданого значення;
статична помилка регулювання ХСТ — різниця між усталеним і заданим значеннями регульованої величини;
час регулювання р — час від моменту здійснення діяння (^іна завдання або збурення) до моменту встановлення нового значення регульованої величини (в межах допустимого значення);
ступінь затухання Ψ визначається за виразом
перерегудювання. Х2 - максимальне відхилення регульованої величини протилежного до X знака. :4,.
Загальний вигляд і якість перехідних процесів визначаються властивостями ОР, типом АР і значенням його параметрів настроювання.