Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

через реле возрастает, и реле срабатывает. Реле удерживает свои контакты в замкнутом состоянии до тех пор, пока зарядный ток че­

рез

конденсатор

С2, создающий падение

напряжения

на

резисторе

R1,

не уменьшится до такого значения, что лампа Л1

начнет

откры­

ваться. При этом

закрывается лампа JI2

и ток через

реле

Р

умень­

шается, что благодаря дифференцирующей-цепочке обратной связи вызывает еще большее открытие Л1. Когда ток через обмотку реле станет меньше тока отпускания, реле разомкнётся. Емкость С2 будет продолжать разряжаться через R2, ток разряда будет удерживать лампу Л1 в открытом состоянии. Когда значение тока разряда уменьшится, цикл повторится. Время включения реле мало зависит от входного сигнала и определяется в основном сопротивлением ре­ зисторов R1 и R2. Общая ширина интервала уменьшается с увели­ чением входного сигнала. Включение контактов реле приводит к включению двигателя. Таким образом, положение выходного вала двигателя определяется примерно интегралом от величины входного сигнала. Настройка постоянной времени интегрирования осуществ­ ляется с помощью переменного резистора R2, регулирующего интер­ вал повторения импульсов. Второй канал симметричен первому, он действует при противоположной фазе входного сигнала.

Внешний вид регулятора идентичен другим регуляторам завода «Теплоприбор». Габаритные размеры 200 X 200 X375.

Глава шестая

Р Е Г У Л Я Т О Р Ы У Н И Ф И Ц И Р О В А Н Н О Й С И С Т Е М Ы А В Т О М А Т И Ч Е С К О Г О К О Н Т Р О Л Я И Р Е Г У Л И Р О В А Н И Я ( У С А К Р )

6-1. Н А З Н А Ч Е Н И Е И СТРУКТУРА С И С Т Е М Ы

 

Регуляторы

УСАКР

применяются

главным образом

в черной металлургии.

 

Система

УСАКР

включает ряд

контрольно-измери­

тельных приборов и регулирующих блоков, которые путем несложных переключений позволяют реализовать все стандартные линейные законы регулирования. Раз­ работан также ряд вспомогательных блоков, обеспечи­

вающих

построение связанных

систем

регулирования

и

программного

управления.

 

 

 

 

 

 

Регулирующие

блоки

серии

РУ4

можно

подключать

к

реостатным

датчикам

измерительных

приборов

(РУ4-16), к термопарам

(РУ4-26)

и

к

преобразовате­

лям с

унифицированным

токовым

сигналом 0—Ъма

(РУ4-07). Типы датчиков и задатчиков,

подключаемых

к

регулирующим

устройствам

серии

РУ-4,

приведены

в

табл. 6-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

15-681

225

Т а б л и ц а 6-1 Регулирующие устройства УСАКР

Тип регули­ рующего устройства

РУ4-07

РУ4-16

РУ4-26

РУ4-27

РУ4-28

РУ4-29

Типы подключаемых

 

 

Тип задатчика

 

 

 

датчиков

 

 

 

 

а)

Электронные

авто­

а)

Реостатный,

встро­

матические

приборы

со

ен в

прибор

 

встроенным

 

реостатным

 

 

 

датчиком

 

 

 

 

 

 

 

б)

Датчики

переменно­

б)

Дистанционный за-

го тока

 

 

 

 

датчик *

 

Электронные

автомати­

Реостатный, встроен в

ческие

приборы со встро­

прибор

 

енным

реостатным

 

дат­

 

 

 

чиком

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

Термопары ХА, ХК,

Реостатный

 

ПП по ГОСТ 6616-53

 

 

 

 

б)

Датчики

э. д. с. или

 

 

 

напряжения

 

 

 

 

 

 

 

Термометры

сопротив­

Реостатный

 

ления по ГОСТ 6651-53

 

 

 

а)

Электронные

авто­

Реостатный

 

матические

приборы

со

 

 

 

встроенными

 

задатчика-

 

 

 

ми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Датчики

переменно­

 

 

 

го тока

 

 

 

 

 

 

 

а)

Электронные

авто­

Индукционный

линей­

матические

приборы

со

ный

потенциометр

 

встроенными

 

задатчи-

 

 

 

ками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Датчики

переменно­

 

 

 

го тока

• Предусмотрена возможность подключения дистанционного или програм­ много задатчика,

Регулятор РУ4-16 имеет релейный сигнал на выходе, он работает в комплекте с измерительными вторичными (базовыми) приборами (регулятор приборного типа), имеющими встроенный реостатный датчик сопротивле­ нием 300 ом с выведенной средней точкой и исполни­ тельными механизмами типа ИМ 2/120. Более мощные исполнительные механизмы могут быть подключены че­ рез магнитный пускатель МКР-0-58. На выходном валу исполнительного механизма должен быть установлен

226

Т а б л и ц а 6-2 Типы и назначение дополнительных блоков УСАКР

Наименование

Блок програм­ мный

То же

Блок програм­ мный по пара­ метру

Блок синхрони­ зации

РУ5-01

РУ5-02

БПП1-01

БПП2-01

ВСИ 1-01

БСИ 2-01

БСИ 3-01

БСИ 4-01

Алгоритм

функционирования

и

назначение

y = f(t). Программный задатчик с трехпозиционным регули­ рованием. Сигнал на выходе программного устройства оп­ ределяется положением контак­ тов реле. Положение контактов зависит от направления откло­ нения регулируемой координаты от заданной программы

y =

f(t,

 

х). Программный за-

датчик

с

непрерывным

сигна­

лом

на

выходе

 

 

 

 

y =

f(x).

Программный

блок

по параметру

обеспечивает

за­

данную

зависимость между

ве­

личиной

 

входного

переменного

напряжения

и

положением

движка

 

реостата

 

 

 

То же, но электронный усили­ тель в приборе заменен полу­ проводниковым

Синхронное перемещение трех ведомых исполнительных меха­ низмов, управляемых магнит­ ным усилителем от одного ве­ дущего. Отношение величины перемещения любого из ведо­ мых исполнительных механиз­ мов к ведущему настраивается в пределах от 0,3 до 3

То же, но перемещение одно­ го ведомого исполнительного механизма

То же, что БСИ 1-01, но уп­ равление релейное (исполни­ тельные механизмы включаются через контакты реле или маг­ нитного пускателя)

То же, что БСИ 3-01, но уп­ равление одним ведомым испол­ нительным механизмом

15*

227

Продолженаие табл. 6-2

 

Наименование

Тип

Блок первой про­

Б П Д

1-01

изводной

 

 

 

 

 

 

 

Б П Д

2-01

Блок

суммирова­

БСС

1-01

ния

и

соотношения

 

 

 

 

 

 

БСС

2-01

Блок

выбора

эк­

БМ

2-01

стремального

сиг­

 

 

нала

 

 

 

 

Блок

размноже­

БСР

1-01

ния

сигналов

 

 

 

Интегральное

ре­

РВИ

1-01

ле

времени

 

 

 

Алгоритм функционирования и назначение

y=kdx/dt.

Сигнал на

выходе

блока пропорционален

произ­

водной

входного

сигнала.

Входной сигнал от термопар и других источников постоянного напряжения,

То

же,

что Б

П Д

1-01, но

входной сигнал от

датчиков пе­

ременного

напряжения

(индук­

ционных,

трансформаторных

и т.

п.)

 

 

 

(/ = аіХі+а2 Х2±а3 л;з. Суммиро­ вание с различными знаками сигналов трех реостатных дат­ чиков, запитываемых от блока. Коэффициенты fli, а2, «з уста­ навливаются в блоке

То же, что БСС 1-01, но сум­ мирование сигналов датчиков переменного тока

Логический блок, на выходе которого только один из четы­ рех подаваемых на его вход сигналов (минимальный или максимальный). Сигналы в схе­ му поступают от датчиков по­ стоянного тока

На выходе блока шесть неза­ висимых сигналов пропорцио­ нальных входному. На входе блока может быть сигнал как постоянного, так и переменного напряжения. На выходе блока четыре сигнала постоянного на­ пряжения и два переменного

Блок осуществляет переклю­ чение контактов реле через ин­ тервал времени, пропорциональ­ ный сумме сигнала подаваемого на вход блока и интеграла по времени от этого сигнала. На вход блока поступают сигналы постоянного напряжения с рео­ статных датчиков измеритель­ ных приборов

228

реостатный датчик с сопротивлением 120 ом. Остальные регулирующие блоки серии РУ4 имеют на выходе не­ прерывный сигнал постоянного и переменного тока.

В настоящее время отсутствуют электрические ис­ полнительные механизмы, которые могут управляться непрерывным сигналом. Поэтому регуляторы этой си­ стемы имеют ограниченное применение. Большинство регулирующих устройств серийно не выпускается, их поставка осуществляется по индивидуальным заказам.

Дополнительные блоки системы позволяют изменять задание по заданной функции времени (программное регулирование), вводить в регулирующее устройство сигналы по производной от регулируемого или другого сигнала, управлять одновременно от одного регулиру­ ющего устройства двумя или несколькими исполнитель­ ными механизмами и т. д. Назначение и тип этих блоков приведены в табл. 6-2.

Регулятор РУ4-16 (позднее РУ4-16А) с релейным управлением исполнительным механизмом серийно из­ готавливался вначале заводом «Электроприбор» (г. Ки­ ев), позднее заводом электрических исполнительных механизмов (ЗЭИМ, г. Чебоксары).

• Ниже будут более подробно рассмотрены регулиру­ ющие устройства РУ4-16 и РУ4-26 и некоторые допол­ нительные блоки системы. Принципиальные схемы бло­ ков с непрерывным управлением исполнительным меха­ низмом в основном идентичны РУ4-26.

6-2. РЕГУЛЯТОР РУ4-16А

В регуляторе могут быть сформированы П-, ПИ-, ПД-, ПИД-законы регулирования. Структура регулятора представляет собой релейный усилитель с исполнитель­ ным механизмом, охваченные обратной связью. Измене­ ние закона регулирования осуществляется изменением схемы обратной связи. Функциональная схема регу­ лятора приведена на рис. 6-1. Входной сигнал х, снима­ емый с реостатного датчика базового прибора /, пропор­ циональный отклонению регулируемой величины от задания, сравнивается с сигналом обратной связи. Раз­ ность сигналов поступает на вход трехкаскадного уси­ лителя напряжения 2 и 3. Нагрузкой усилителя явля­ ются обмотки реле 4. Включение реле вызывает перемещение исполнительного механизма 5, и сигнал

229

с

реостата обратной

связи поступает в ПИД-режиме

через пассивную

интегро-дифференцирующую или

в

ПИ-режиме через

дифференцирующую і?С-цепочку 6

на вход регулятора, где суммируется с входным сигна­ лом. В регуляторе применена еще одна отрицательная обратная связь 7 (стабилизирующая связь), которая ох­ ватывает последний каскад усилителя и реле. Постоян­ ные времени этой связи на порядок меньше этих вели-

Рис. 6-1. Упрощенная функциональная схема регулятора РУ4-16А.

чин главной обратной связи по положению исполнитель­ ного механизма. Действие этой обратной связи вводит регулятор в режим работы с частными кратковремен­ ными включениями.

Структурная схема регулятора РУ4-16А со стабили­ зирующей обратной связью при отключенной главной обратной связи идентична структурной схеме формиру­ ющего блока Р П И системы ЭАУС. Так же как и в РПИ, стабилизирующая связь имеет независимые цепи заря­ да и разряда конденсатора. Параметры стабилизирую­ щей связи в блоке РУ4-16А подобраны таким образом, что регулятор без главной обратной связи осуществляет простейший интегральный закон регулирования. Назна­ чение стабилизирующей связи близко к назначению устройства «Импульс» в формирующих блоках ЭАУС. Благодаря действию этой связи реле в регуляторе от­ ключается раньше, чем напряжение главной обратной связи скомпенсирует входной сигнал. В результате удается избавиться от перекомпенсации входного сиг­ нала, возникающей из-за инерции в усилителе и испол­ нительном механизме, и таким образом в значительной области изменения параметров настройки избавиться от автоколебаний в регуляторе. Благодаря действию этой

230

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155571