Вопрос №2 Классификация автоматических систем регулирования.

Все АСР делятся на два класса (две группы).

1. Не самонастраивающиеся (обыкновенные).

2. Самонастраивающиеся.

Обыкновенные АСР, имеющие наибольшее распространения, классифицируют по следующим признакам;

- по функциональному назначению;

- по признаку регулирования;

- по виду используемой энергии;

- по способу действия на объект;

- по свойствам в статике;

- по числу контуров регулирования.

Классификация аср по функциональному назначению

В основу классификации АСР по функциональному назначению положен характер изменения во времени заданного значения регулируемого параметра (У_З). В зависимости от этого АСР подразделяются на три вида:

1.Стабилизирующие АСР.

2. Программные АСР.

3. Следящие АСР.

Стабилизирующие АСР – это системы, у которых задаваемое значение регулируемого параметра не изменено в течение продолжительного периода времени (технологического процесса). Примером стабилизирующей системы является система поддержания давления воздуха в ресивере.

Задание регулятора устанавливается ручным задатчиком и таким же способом может быть скорректировано, если этого требуют условия технологического процесса.

Программные АСР – это системы, у которых заданное значение регулируемого параметра изменяется по заранее заданному закону во времени, т.е. по программе. Задание может изменятся, также по программе в зависимости от изменения другого параметра этого же или технологически связанного с ним объекта.

В данных системах применяют программный задатчик.

Пример: Многие процессы в аппаратах периодического действия протекают следующим образом (рис.4). В аппарат загружают компоненты, перемешивают. После этого масса нагревается (охлаждается) и выдерживается при заданной температуре в течение заданного времени. Контроль температуры осуществляется при помощи термометра сопротивления. Сигнал о величине параметра направляется в элемент сравнения, где сравнивается с заданным значением, установленным программным задатчиком. Сигнал рассогласования направляется на регулирующий клапан 2, установленный на линии подачи теплоагента.

Рисунок 4 – Схема программной АСР

Следящие АСР – представляют собой частный случай программных АСР. В таких системах задаваемый параметр изменяется не по заданной программе, а в зависимости от значения другого параметра, изменение которого во времени не известно.

Задатчиком в следящей системе является датчик независимой величины.

Подобные системы в тепловой промышленности широко используются, когда необходимо поддерживать определенное соотношение между различными компонентами.

Пример: Регулирование соотношения газа и воздуха в топках (рис.5). Регулирующее устройство состоит из двух мембранных дифманометров 1и 2. Первый дифманометр является датчиком независимого параметра расхода газа (G_газ), а второй регулируемого параметра – расход воздуха (G_В). Мембраны манометров соединены штоком 3 через поворотное сопло 4. Через сопло подается масло под давлением. Напротив поворотного сопла установлены приемные сопла 5, которые связаны трубками с поршневым механизмом 6 управления положения заслонки 7.

Если соотношения расхода газа и воздуха соответствует заданному значению, то сопло 4 находится на середине между приемными соплами 5. В результате этого, давление с левой (Р₁) и правой (Р₂) стороны поршня равны, поршень вместе с заслонкой неподвижны.

При увеличении расхода газа мембрана дифманометра 1 прогибается и при помощи штока 3 перемещает сопло 4 вправо. По мере перемещения сопла давление Р₂ начинает возрастать, перемещая поршень влево. Постепенно открываясь, заслонка 7 увеличивает расход воздуха. С увеличением расхода возрастает перепад давлений в дифманометре 2, под действием которого мембрана начинает перемещать сопло 4 влево. Когда сопло займет нейтральное положение давление в поршневом механизме выравнится и открытие заслонки прекратится. В результате регулирования соотношения между расходом воздуха и газа восстановится, при новых величинах расхода.

Рисунок 5 – Схема регулирования соотношения веществ

Для первоначальной установки соотношения служит регулировочный механизм 8 (пружина и винт).

Стабилизирующие, программные и следящие системы относятся к группе АСР, задачей которых является поддержание равенства между текущим и заданным значением параметра с определенной точностью. В случае рассогласования этих величин управляющее устройство воздействует на регулирующий орган и приводит систему в установившееся состояние.