§ 4. Класифікація промислових автоматичних регуляторів.

Автоматичні промислові регулятори класифікуються по 9 факторам:

1. за технологічним параметром, що регулюється регулятором, наприклад автоматичний регулятор тиску, тем-ри, рівня, складу, витрати, співвідношення;

2. за видом регулювальної дії, що надходить до ВМ:

1. безперервна - аналогова дія, наприклад пневматичні та гідравлічні і деякі електричні (в цьому випадку використовується ВМ пропорційної дії);

2. дискретні регулятори: імпульсні та позиційні

Позиційні регулятори мають лише 2 положення ВМ – відкрите і закрите. Потрібне значення параметру досягається періодичним вмиканням і вимиканням ВМ.

Імпульсні автоматичні регулятори працюють в комплекті з ВМ постійної швидкості і формують імпульси такої ширини, щоб за цей час ВМ перемістив РО в потрібне положення, наприклад МЕО має час сервомотора 60 сек., отож, щоб відкрити на 60%, тобто автомат. регулятор повинен включ. імпульс на 60*0,6=36 сек. Такі регулятори по принципу дії наз. широтно-імпульсні.

3. За зовнішньою енергією, що використовується регулятором:

1. регулятори прямої дії – не потребують додаткової енергії для переміщення РО. В них потужності чутливого елементу досить для переміщення РО, наприклад поплавковий (буйковий регулятор рівня під'ємної сили поплавка досить для закриття-відкриття);

2. регулятори непрямої дії потребують зовнішню енергію для переміщення РО за допомогою окремого ВМ.

3. За законом перетворення сигналу роз лагодження:

1. пропорційний,

2. інтегральний,

3. диференційний,

4. пропорційно-інтегральний

5. ПІД;

3. За видом використовуємої енергії:

1. електричні,

2. пневматичні,

3. гідравлічні;

6. За типом статичної характеристики:

1. лінійні,

2. нелінійні;

7. За засобом обробки інформації:

1. аналогові,

2. цифрові;

8. За конструктивним виконанням:

1. блочні,

2. модульні,

3. блочно-модульні;

Блочними наз. регулятори, які розміщені в окремому блоці або корпусі, що захищає їх від дії агресивного середовища.

Модульні – це регулятори, виготовлені у вигляді друкованих плат стандартних типів розмирів, які приєднуються за допомогою стандартних роз'ємів і розташовуються в спеціальних каркасах або корпусах.

Блочно-модульні – це регулятори в яких використовуються як блочні так і модульні принципи конструкції наприклад в одному корпусі розміщується декілька плат модулів.

Модульні конструкції використовуються для полегшення ремонту регуляторів.

8. За структурою:

а) агрегатні,

б) апаратні,

в) приладні.

Структурна схема приладного регулятора.

Особливістю промислових приладних регуляторів є використання одного приладу для формування і вимірювання інформації для автоматизованої системи контролю АСК і інформації для АСР (цім приладом є автоматичний компенсатор – звичайний вторинний вимірювальний прилад, що обладнаний перетворювачами для дистанційної передачі показань). Приклад: звичайний міст для виміру тем-ри.

При використанні електричної системи регулювання, перетворювачем для дистанційної передачі сигналів є реостат.

Перевага: мінімальна кількість апаратури.

Недолік: недостатня надійність АСУ ТП тому, що вихід із ладу центрального приладу приводить до виходу із ладу всіх систем АСУ ТП , тобто оператор втрачає інформацію про параметр. Автоматичний ре6гулятор втрачає свою вхідну інформацію і перестає працювати.

Схема апаратних регуляторів.

Приладна структура регулятора неприйнятна для регулювання потужних екологічно-небезпечних об’єктів внаслідок низької надійності регулятора, тому були розроблені апаратні регулятори, особливістю яких є:

1. Більша надійність за рахунок дублювання джерел інформації по інформаційному і по регулювальному каналам. Для цього використовуються окремі вимірювальні перетворювачі для АСК і АСР.

По регламенту системи захисту повинні бути не залежні від АСР і АСК. Тому потрібен потрійний комплект апаратури для великих потужних об’єктів.

2. В залежності від виду технологічного параметру використовуються різні елементи порівняння за типом і принципом дії, наприклад для датчиків, що мають струмові сигнали, елемент порівняння повинен сприймати струм.

Це означає, що необхідно використовувати елементи порівняння багатьох типів, наприклад з термопарними входами, з входами для термометрів опору, з входами для струмових сигналів, для диференційних трансформаторних перетворювачів, для тензодатчиків.

3. Регулятори апаратної структури будуються по блочному або модульному принципу. При цьому всі вони мають один єдиний тип регулюючого модулю або блоку і відповідний тип вимірювального блоку або модулю. Таким чином така структура має недоліки.

Недоліки апаратного регулятора:

1. Велика кількість вимірювальних блоків для датчиків з не уніфікованими сигналами (окремі термопарні блоки, окремі блоки трансформаторів).

2. Надлишкове резервування вимірювальних перетворювачів.

Агрегатна структура регулятора.

З метою зменшення номенклатури вимірювальної і регулювальної апаратури (тобто кількість типів) в регулятор вводиться нормуючий перетворювач, призначений для перетворення будь-яких не уніфікованих сигналів в уніфіковані струмові або за напругою сигнали ДСП (державна система приладів):

струм 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА

напруга 0-2,5 В, 0-5 В 0-10 В

Особливістю струмових уніфікованих сигналів є можливість передачі інформації на велику відстань, тобто незалежність від опору з’єднувального кабелю а також можливість приєднання кількох навантажень до одного джерела струму (система контролю, система регулювання, система захисту).

Основна перевага :

1. Використання одного типу вимірювального блоку, тобто значне скорочення матеріальних затрат (замість 10 блоків стоїть один)

2. Збільшення надійності роботи.

Недоліки:

1. Підвищені вимоги до класу точності вимірювального і нормуючого перетворювачів, наприклад КТ_ВП=0,5, КТ_НП=0,5, КТ_Л=√КТ_ВП²+КТ_НП²=√ 0,5²+0,5²=√ 0,5≈0,71, але КТ_Л повинен бути не більш 0,5. Таким чином КТ_ВП і КТ_НП потрібно брати рівними 0,25.

Збільшення вдвоє точності призводить до збільшення вдвоє або втроє ціни тобто вартості.