I. Классификация автоматических регуляторов.
Автоматический регулятор–это средство автоматизации, получающее, усиливающее и преобразующее сигнал отклонения регулируемой величины и целенаправленно воздействующее на объект регулирования; он обеспечивает поддержание заданного значения регулируемой величины или изменение ее значения по заданному закону.
Автоматические регуляторы классифицируются в зависимости от назначения, принципа действия, конструктивных особенностей, вида используемой энергии и др.
По конструктивным признакам автоматические регуляторы подразделяются на аппаратные, приборные, агрегатные и модульные (элементные).
Регуляторы аппаратного типаконструктивно представляют собой техническое устройство, работающее в комплекте с первичным измерительным преобразователем. Аппаратные автоматические регуляторы работают независимо(параллельно)от средств измерения данного технологического параметра.
Регуляторы приборного типаработают только в комплекте с вторичным измерительным прибором. Приборные регуляторы не имеют непосредственной связи с первичным измерительным преобразователем.
Сигнал об отклонении регулируемой величины от заданного значения(t) поступает на вход приборного регулятора от вторичного измерительного прибора. Для этого измерительный прибор имеет задающее устройство, на котором вручную устанавливается требуемое заданное значение регулируемой величины. Заданное значениеg(t) в приборе сравнивается с действительным значениемx(t) регулируемой величины, определяемым положением подвижной измерительной системы прибора, и разность(t)=g(t)-x(t) подается на вход регулятора.
f(t)
g(t)(t)
1 2 3 4 5 6
х(t)
Рис.1 Структурная схема регулятора.
1–задающее устройство;
2–сравнивающее устройство;
3–усилительно-преобразовательное устройство;
4–исполнительное устройство;
5–объект регулирования;
6–измерительное устройство (служит для определения действительного значения регули- руемого параметра g(t) с учетом действующих на объект регулирования возмущенийf(t)).
Таким образом, регуляторы приборного типа включаются последовательно с вторичным измерительным прибором.
Достоинством регуляторов приборного типа является то, что в этом случае не требуется установка дополнительных первичных измерительных преобразователей и прокладка линий связи от них до регуляторов; их недостаток–более низкие динамические свойства и надежность по сравнению с аналогичными параметрами регуляторов аппаратного типа.
Автоматические регуляторы, построенные по модульному (элементному) принципу, состоят из отдельных модулей (элементов), выполняющих отдельные операции. Входные и выходные сигналы модулей унифицированы. Это позволяет собирать автоматические регуляторы различного функционального назначения.
Автоматические регуляторы, построенные по агрегатному (блочному) принципу, состоят из отдельных унифицированных блоков, выполняющих определенные функции. Входные и выходные сигналы этих блоков унифицированы. Это позволяет из блоков проектировать автоматические регуляторы различного функционального назначения.
В зависимости от источника используемой энергии автоматические регуляторы подразделяются на регуляторы прямого и непрямого действия.
В регуляторах прямого действияодновременно с измерением регулируемой величины от объекта регулирования отбирается часть энергии, которая используется для работы регулятора и воздействия на его исполнительный механизм–регулирующий орган объекта регулирования. Таким образом, к автоматической системе «объект-регулятор» энергия извне не подводится.
В автоматических регуляторах непрямого действиядля работы регулятора и воздействия на его исполнительный механизм подводится энергия извне.
В зависимости от вида используемой энергии регуляторы непрямого действия подразделяются на
электрические (электромеханические, электронные),
пневматические,
гидравлические
комбинированные (электропневматические, электрогидравлические).
Электрические автоматические регуляторы применяются главным образом для регулирования на невзрывоопасных объектах при больших расстояниях от пункта управления до объекта регулирования.
Пневматические автоматические регуляторы применяются во взрыво- и пожароопасных зонах при небольших расстояниях (до 400м) от пункта управления до объекта регулирования.
Гидравлическиерегуляторы применяются во взрыво- и пожароопасных зонах, как правило, при непосредственном размещении элементов регулятора в зоне объекта регулирования.
Комбинированныерегуляторы применяются в случаях, когда необходимо использовать отдельные преимущества электро-, пневмо- или гидрорегуляторов.
По характеру изменения регулирующего воздействия автоматические регуляторы подразделяются на регуляторы с линейным инелинейнымзаконами регулирования.
По виду регулируемого параметра автоматические регуляторы подразделяются на регуляторы температуры, давления, разрежения, расхода, уровня, состава и содержания веществаи т.п.