Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции по АСУТП.doc
Скачиваний:
108
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
1.05 Mб
Скачать

Исполнительные устройства

Выполняют команды регуляторов.

Исполнительные устройства (ИУ) включают два основных элемента:

1) регулирующий орган;

2) исполнительный механизм (ИМ)

Они предназначены для непосредственного показания управляющих воздействий на объект управления. Сигналы управляющих воздействий на ИМ подаются от автоматических регуляторов или от управляющей вычислительной машины УВМ.

Классификация ИМ:

  1. электрические;

  2. пневматические;

  3. гидравлические;

  4. электропневматические;

  5. электрогидравлические;

  6. пневмогидравлические.

По конструкции регулирующего органа:

  1. заслоночные;

  2. шаровые;

  3. шланговые;

  4. диафрагмовые;

  5. односедельные;

  6. двухседельные;

  7. трехходовые.

По способу действия:

  1. нормально открытый; закрытый клапан (входящий закрыт);

  2. нормально закрытый; клапан открыт (в_ходящий открыт).

По функциональному назначению:

  1. регулирующие;

  2. запорные;

  3. комбинирующие.

Регулирующий орган плавно изменяет расход среды в зависимости от полученного управляющего сигнала. Запорные клапаны используют для позиционного регулирования, имеют 2 положения: «открыт» – «закрыт».

По расходной характеристике:

  1. линейная характеристика;

  2. логарифмическая характеристика;

  3. специальная расходная характеристика (нелинейная).

По конструкции исполнения:

  1. обыкновенные;

  2. пожаро- и взрывобезопасные.

Электрические им

Электрические ИМ включают в себя:

  1. электродвигатель с редуктором в качестве ИМ;

  2. регулирующий орган, который механически связан с редуктором.

Используются исполнительные устройства с соленоидом в качестве ИМ. Такие ИУ используются для позиционирующего регулирования, т.е. они имеют два положения: «открыт» – «закрыт» (например, подано на соленоид напряжение или отсутствует).

Для непрерывного регулирования используются регулирующие органы с электродвигателем в качестве ИМ. Для управления ИМ (электродвигателями) необходимо предусмотреть магнитные пускатели. Используются обычно бесконтактные магнитные пускатели, которые управляются дискретным сигналом от регулятора или УВМ (0÷24В). Могут использоваться одно или трехфазные электродвигатели.

Пневматические им (пим)

Используются ПИМ 2-х видов:

  • мембранные;

  • поршневые.

Мембранный

1 – корпус; 2 – вялая мембрана с жестким центром; 3 – шток; 4 – пружина.

Поршневой

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – пружина.

Мембранный исполнительный механизм с регулирующим органом

По сравнению с пневматическими ИМ (цилиндрическим) мембранный ИМ имеет значительно меньший ход регулирующего органа. Однако они имеют большие перестановочные усилия.

Регулирующий орган

1 – корпус регулирующего органа (РО);

2 – седло;

3 – двухседельный клапан;

4 – шток;

5 – пружина;

6 – вялая мембрана с жестким центром;

7 – верхняя тарелка;

8 – сальник уплотнительный;

Рупр – управляющий пневматический сигнал.

Двухседельный клапан более предпочтителен по сравнению с односедельным, т.к. давление потока разветвляется и в меньшей мере воздействует на мембрану.

Ходовая характеристика представляет собой зависимость перемещения РОот значения управляющего сигнала

(─ ─ ─ ─) - ходовая характеристика ИМ.

При наличии позиционера гистерезис полностью отсутствует.

Перемещение РО при увеличении управляющего сигнала и уменьшения его не совпадают. Это обусловлено наличием гистерезиса в ходовой характеристике ИМ. Обусловлен гистерезис в основном наличием трения в уплотнительном сальнике и зависит от чистоты обработки штока.

Максимально допустимое значение гистерезиса составляет не более 10%. Чтобы полностью избавиться от гистерезиса устанавливают на ИМ дополнительное устройство – позиционер. Это пневматический усилитель, который имеет отдельное питание и обратную связь со штоком.

На позиционер подается управляющий сигнал от регулятора, а выходной сигнал от позиционера подается на мембрану ИМ. На всех ИМ большого размера установка позиционера обязательна.

Рупр ·Fм = c·L

–площадь мембраны, с – жесткость.

Пропускная способность РО (k) – это расход жидкости в м3/ч, плотностью 1000 кг/м3. Пропускаемой РО при перепаде давления на нем 100 кПа (1 кгс/см2).

,

где k – зависит от поперечного сечения щели клапана и от величины перепада давления ΔР; ΔР – разность давлений до клапана и после; ρ – плотность среды, которая проходит через клапан.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]