§ 6. Электронно-гидравлические регуляторы

Электронно-гидравлическая система «-Кристалл» широко используется при автоматизации теплотехнических и энергетиче­ских установок. По структуре схема «Кристалл» подобна схеме ~———————————— электронного регулятора

РПИБ и позволяет осущест­влять ПИ- и П-законы регу­лирования при постоянной скорости гидравлического исполнительного механизма ГИМ.

Структурная схема регу­лятора «Кристалл» показа­на на рис. 172,6.

Первичными датчиками ПД могут являться термо­метры сопротивления, диф-манометры и дифтягомеры, которые включаются с ус­тройством обратной связи ОС на вход бесконтактного транзисторного усилителя У.

Рис. 172. Регулятор «Кристалл»:

а — общий вид, б — структурная схем»

Если сигнал датчиков отличается от сигнала зада­ния, установленного задат-чиком 3, то на выходе уси-

лителя У формируется сигнал, который подается на соответствую­щие обмотки электрогидравлического реле ЭГР, осуществляющего управление исполнительным механизмом ГИМ.

Основные органы контроля и управления регулятора «Кри­сталл» (рис. 172,а): потенциометры «Чувствительность» 2, 3, 4 служат для изменения напряжения питания датчиков ПП; потен­циометр «Нечувствительность» / определяет зону нечувствитель­ности регулятора; задатчик, имеющий десять оцифрованных де­лений, служит для установки задания регулятора; сигнальные табло «Меньше» и «Больше» определяют направление движения ГИМ; клеммы Л, Б, В, Г служат для контроля и настройки ха­рактеристик регулятора путем изменения величины сопротивле­ний, подключаемых на клеммы Б, В (диапазон действия задатчи-ка) и В, Г (нуль задатчика); тумблер «Авт.» — «Диет.» является переключателем режимов работы регулятора; кнопки дистан­ционного управления «Больше», «Меньше» позволяют вручную управлять исполнительным механизмом ГИМ.

§ 7. Машины централизованного контроля и регулирования

Комплексная автоматизация производств поставила новые за­дачи, которые практически невозможно разрешить обычными средствами контроля и регулирования. Основными задачами при комплексной автоматизации являются сбор и обработка информа­ции, централизация контроля и автоматического управления.

Для решения таких технических задач используют новые сред­ства автоматики, называемые машинами централизованного конт­роля, регистрации, сигнализации и регулирования — МЦКР.

Некоторые машины МЦКР дополняются вычислительными устройствами для обработки информации и использования ре­зультатов вычислений для автоматического управления.

Наиболее распространенными типами отечественных машин МЦКР являются «Марс-200», «Зенит-2», «Зенит-3», «Цикл-2».

В зависимости от типов .машин в качестве датчиков исполь­зуют термометры сопротивления, термопары, датчики э. д. с. и напряжения постоянного тока, а также дифференциально-транс­форматорные датчики давления, расхода и т. д. При этом количе­ство контролируемых параметров составляет от 56 до 800 единиц.

Основными элементами МЦКР являются нормализующие эле­менты, входные коммутаторы, логические элементы, схемы срав­нения, цифровые преобразователи.

Нормализующие элементы согласуют выходные характеристи­ки аналоговых сигналов датчиков с входной характеристикой преобразующего устройства. Обычно нормализующие схемы пред­ставляют собой различные мостовые схемы, позволяющие унифи­цировать и линеаризовать входные сигналы датчиков.

Входные коммутаторы представляют собой обегающие пере­ключатели, которые используют для подключения датчиков в оп­ределенной последовательности к узлам обработки информации

машины. В зависимости от типов машин входные коммутаторы могут выполняться в виде вращающихся электромеханических переключателей, электромагнитных реле и бесконтактных управ­ляемых схем на тиратронах, полупроводниковых приборах и ин­тегральных схемах.

Схемы сравнения применяют как для определения отклоне­ния регулируемого параметра от заданного значения, так и для цифрового преобразования входного' аналогового сигнала датчи­ков. В качестве элементов сравнения аналоговых сигналов датчи­ков контролируемых параметров с заданным значением уставки задания используют нуль-индикаторы. В МЦКР используют два типа нуль-индикаторов: контактные и бесконтактные. Бесконтакт­ные нуль-индикаторы отличаются от контактных большим быст­родействием и надежностью.

Рис. 173. Цифровой преобразо­ватель:

а — структурная схема машины централизованного контроля «Цикл-Эх., б—монтажная схема соединения датчиков с соедини­тельной коробкой типа СК-1

Логические элементы в машинах выполняют логические и арифметические операции, связанные с решением задач автомати­ческого регулирования и управления. В зависимости от типа ма­шин логические операции выполняются релейно-контактными схе­мами и бесконтактными элементами. По своим функциям логиче­ские элементы выполняют операции вычитания «НЕ», сложения «ИЛИ» и умножения «И».

Цифровые преобразователи преобразуют аналоговый сигнал датчиков в цифровой код.

В качестве примера рассмотрим структурную схему машины централизованного контроля (МЦКР) «Цикл-2» (рис. 173,а).

Машина предназначается для централизованного контроля сложных непрерывных технологических процессов при большом количестве контролируемых параметров. (до 200) и позволяет выполнять следующие функции: сигнализацию и цифровую реги­страцию отклонений параметров от заданных значений; цифровое измерение параметров по вызову диспетчера; периодическую (или по вызову) цифровую регистрацию значений параметров и задан­ных значений; выдачу сигналов в устройства автоматической за­щиты и регулирования.

Машина работает с датчиками и преобразователями, выраба­тывающими выходные сигналы 0—5 мА постоянного тока и дат­чиками, имеющими выходное напряжение 0—10 В. Машина со­стоит из блока обнаружения и сигнализации отклонений, блока цифровой регистрации и блока измерений по вызову. Узел обна­ружения отклонений 3 производит сравнение выходного сигнала датчиков и сигналов задания панели 1.

При отклонении контролируемого параметра от задания вы­ходной коммутатор 4, работающий синхронно с входным комму­татором 2, посредством распределителя 6 выдает команду на узел памяти сигнализации 5, при этом включается одна из сигнальных ламп и звуковая сигнализация.

Блок цифровой регистрации имеет входной коммутатор 8, па­нель задания коэффициентов 9, цифровой преобразователь 11, распределитель точек регистрации 10, программный узел управ­ления печатью 12, на выходе которого установлены два печатаю­щих устройства 13, 16.

Цифровое регистрирующее устройство печатает время отклоне­ния параметра, егб числовое значение и порядковый номер конт­ролируемого параметра. В схему цифровой регистрации входит счетчик импульсов времени 14 и программное устройство 15, имеющее связь с запоминающим устройством 7.

В цехах и на участках с высокой степенью автоматизации ко­личество импульсных линий и контрольных кабелей, связываю­щих оборудование со щитами КИПиА, колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен, поэтому для удобства эксплуата­ции и определения неисправностей прибегают к маркировке, т. е. присвоению линии или кабелю определенного порядкового номе­ра. Для нумерации электрических кабелей и проводов применяют целые числа (1, 2, 3, 4, 5 и т. д.), а для нумерации импульсных линий впереди числа пишется нуль (01; 02; 03; 04; 05 и т. д.).

С целью сокращения времени на монтажные работы, экономии кабелей и импульсных линий для соединения группы датчиков со щитом КИПиА используют соединительные коробки, которые устанавливают в непосредственной близости к датчикам.

На рис. 173,6 показана монтажная схема соединения датчиков с соединительной коробкой СК-1. Термометры сопротивления ТС-1, ТС-2 и дифманометр-расходомер ДМ через клеммник

(электрические цепи 25—34) кабелем 10 соединяют со щитом КИПиА № 1. Кабель типа КНРГ — контрольный негорючий рези­новый гибкий имеет девять жил сечением 1,5 мм² (9Х1>5); длина кабеля, соединяющего коробку СК со щитом КИПиА № 1, равна 100 м (/=100 м).

Цепь управления магнитного пускателя МП-1 соединяется со щитом КИПиА № 2 отдельным кабелем 25 типа АКНРГ — алю­миниевого, контрольного негорючего резинового гибкого сечением 1,5 мм².

Для защиты измерительных линий датчиков от влияния наво­док от цепей управления с напряжением 220—380 В эти цепи про­кладывают отдельными кабелями. Например, для измерительных цепей используется кабель 10, а для силовых цепей — кабель 25.

На рис. 174 представлен общий вид МЦКР на крупном энер­гохозяйстве с использованием мозаичного щита, диспетчерского пульта и системы телемеханики типа ТМ-320.