29. Пневматические регуляторы

В качестве источника энергии и носителя сигналов в пневма­тических регуляторах используется сжатый воздух. Информация о текущем значении регулируемого параметра, сигнал задания, командный сигнал к исполнительному механизму - все эти ве­личины представлены в современных пневматических регуляторах в виде сжатого воздуха под давлением 0,02-0,1 МПа. Обычно пневматический регулятор состоит из датчика, задатчика, регулирующего устройства и исполнительного механизма.

Пневматические датчики предназначены для непрерывного преобразования текущего значения регулируемого параметра в пневматический сигнал. В настоящее время широко применяется большое число пневматических датчиков разного типа. В схемно-конструктивном отношении их можно подразделить на две группы: датчики приборного типа, представляющие собой по существу разнообразные измерительные приборы с встроенными в них пневмопреобразователями (автоматический электронный мост для измерения температуры с помощью термометра сопротивления), и специальные датчики-преобразователи, действующие как первичные приборы пневматических систем автоматического контроля и ре­гулирования (дифманометры).

В качестве задатчика в пневматических регуляторах обычно применяются редукторы-стабилизаторы давления «после себя». С помощью настроечной пружины редуктора можно устано­вить на выходе задатчика определенное давление в пределах стан­дартного диапазона 0,02-0,1 МПа.

Регулирующее устройство состоит из элемента сравнения и формирующего устройства. Элемент сравнения в пневматических регуляторах выполняется в виде сборок мембран, а формирующее устройство - в виде узла «со­пло-заслонка» и усилителя, охваченного обратными связями.

Пневматический исполнительный механизм служит для преобразования командного пневматиче­ского сигнала с выхода регулирующего устройства в перемещение регулирующего органа. Наибольшее распространение получили мембранные исполнительные механизмы.

В качестве линии связи для передачи информации в пневматических регуляторах используются металлические или пластмассовые трубопроводы. По ним сигнал в виде избыточного давления сжатого воздуха, изменяющегося в стандартных преде­лах 0,02-0,1 МПа, передается от датчика и задатчика к регули­рующему устройству и от этого устройства - к исполнительному механизму. Протяженность пневматических линий связи заметно ограни­чена, обычно она не превышает 300м.

Особенность пневматических регуляторов - высокий уровень их эксплуатационной надежности. Они могут безотказно работать в тяжелых эксплуатационных условиях в течение длительного времени. В их состав не входят элементы с существенно ограни­ченным сроком службы. Для эксплуатации пневматических регу­ляторов не требуется высокой квалификации обслуживающего персонала.

30.Электрические регуляторы.

В состав системы промышленных приборов и средств автоматизации входит агрегатный комплекс электри­ческих средств регулирования «Каскад» с сигналом связи по­стоянного тока. Система «Каскад» может использоваться для регулирования любых технологических параметров, которые с помощью соответствующих датчиков могут быть преобразо­ваны в унифицированный электрический сигнал постоянного тока 0-5 или 0-20 мА.Применение аппаратуры «Каскад» эффективно как в одно­контурных системах регулирования, так и в многоконтурных системах, использующих каскадное регулирование, корректиру­ющие воздействия, перекрестные связи и команды от управля­ющей машины. Основными блоками системы «Каскад» явля­ются регулирующие, алгебраические и логические блоки, за­дающие устройства, усилители мощности.Регулирующие блоки системы «Каскад» осуществляют фор­мирование закона регулирования. В состав системы входят аналоговый и релейный регулирующие блоки. Выходной сигнал аналогового регулирующего блока изменяется в диапазоне 0-5 мА. Блок формирует ПИД-закон регулирования. На выходе релейного регулирующего блока образуется последовательность импульсов напряжения (24 В) постоянного тока. Работая в комплекте с электрическим исполнительным механизмом по­стоянной скорости, такой блок формирует ПИ-закон регули­рования. Алгебраические блоки являются устройствами статического преобразования сигналов. Они выполняют операции суммиро­вания, умножения, деления, возведения в квадрат, извлечения квадратного корня. Эти блоки применяют для построения ре­гуляторов соотношения, а также для внесения корректирующих импульсов. Логические блоки осуществляют операцию аналого-релейного преобразования сигналов. Эти блоки используются в схе­мах защита, сигнализации, выделения максимального и мини­мального сигналов, а также для переключения сигнальных или управляющих цепей. Задающие устройства представляют собой регулируемый активный источник тока, сигнал которого изменяется в диапа­зоне 0-5 мА с установкой по шкале в диапазоне 0-100 %. Усилители мощности предназначены для усиления аналого­вого сигнала 0-5 мА, усиления дискретного сигнала 0; ±24 В, а также для формирования сигнала, осуществляющего тормо­жение электродвигателя. Аналоговые усилители мощности представляют собой бесконтактные тиристорные устройства с фазовым управлением. Они используются в комплекте с ана­логовым регулирующим блоком. Релейные усилители мощности применяются в комплекте с релейными регулирующими блоками и электрическими исполнительными механизмами посто­янной скорости. Используются два типа релейных усилителей: бесконтактные тиристорные усилители и магнитные пускатели. В комплекте с системой «Каскад» используются электриче­ские исполнительные механизмы постоянной скорости типа МЭО. Эта система имеет малые габариты устройств, хорошую помехозащищенность, высокую технологичность изготовления. Система «Каскад» содержит такие модули, как операцион­ный усилитель, генератор, ограничитель, источник питания, компаратор и др. Упрощенная схема операционного усилителя, являющегося основным модулем системы. Этот усилитель относится к классу усилителей посто­янного тока с управляемым генератором.