Файл: Страшун А.З. Программные регуляторы технологических процессов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 29

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вращающее магнитное поле и ротор двигателя, выпол­ ненный в виде постоянного магнита, поворачивается в нужном направлении.

Подключение двигателей диапазонов " г р у б о " или " т о ч н о " производится через коммутатор 3 , получающий

импульсы

включения от внешнего блока управления или,

в случае

управления двигателями вручную через

перек­

лючатель

 

П

и тумблер

В.

Коммутатор

представляет

собой

триггер

(7",

и Т-,

) с двумя устойчивыми'состоя ­

ниями.

Нагрузкой

триггера

являются реле

Р1

и

Я>.

Когда

транзистор

7*, открыт, тогда по обмотке реле

р ,

протекает

ток

и е г о контакты подключают общую точку

обмоток

двигателя

М 2

диапазона " т о ч н о "

к

источнику

питания; нормально замкнутые контакты реле

P i

для

надежности

дублируют

подачу напряжения на ту же т о ч ­

ку двигателя

М 2 . Для

перемещения ползунков

р е о с т а ­

тов на полный ход, на двигатели с л е д у е т подать

1 0 ООО

импульсов.

Если реостат

" т о ч н о " имеет диапазон и з м е ­

рения 5 мв, тогда каждый импульс изменяет напряже­ ние на выходе подавителя на 0 , 5 мкв.

Блок программного управления Б П У З . Т е х н о л о г и ч е ­ ская программа ведения процесса аппроксимируется р я ­ дом линейных участков. Выполнение этой программы определяется скоростью поворота ротора реостатов подавителя, которая зависит от числа импульсов, п о с т у ­ пающих на обмотки шаговых двигателей. Формирование числа импульсов производится в блоке программного управления Б П У З , б л о к - с х е м а которого представлена на рис. 6 6 .

Импульсы с генератора частоты, которым может быть перемонное напряжение промышленной частоты 5 0 гц, поступают через формирователь импульса на управляе ­

мый

делитель

частоты

2 . Деление

частоты

может

производиться

" г р у б о "

с коэффициентом деления

2 " ,

где "и"

может

устанавливаться в пределах от О до 1 0 .

Кроме того, каждая ступень деления

" г р у б о "

может

делиться

еще

на 1 1 ступеней,

отличающихся

друг

от

друга

на

7 % . Кратность деления частоты может д о с т и ­

гать

значения

1 0 0 0 . Импульсы

с делителя

частоты

1 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 


участок через коммутатор 4 , который подключает т а к ­ же сигнальную лампочку рабочего участка.

Восстановление схемы блока в начальное состояние, убыстренное прохождение программы, для т о г о чтобы начать ведение программы с ж е л а е м о г о уровня пара­

метра, установка и фиксирование окончания

программы,

а также

выдача сигнала во внешние цепи

(на подави­

т е л ь ) для

установки диапазона подавления

" г р у б о " или

" т о ч н о " , осуществляется схемой управления

5 .

При помощи Б П В 8 программная кривая может аппро­ ксимироваться 1 2 участками. Роторы каждого реостата подавителя перемещаются на 1 0 оборотов при подаче на шаговые двигатели 1 0 ООО импульсов. Дискретность выходного сигнала может составлять 0 , 1 - ь 0 , 5 мкв.

Скорость изменения параметра может устанавли ­ ваться 0 , Ь °С/час -г- 4 5 0 °С/час при работе с'-термо­ парой ГрПП.

Время выдержки может меняться на одном участке в пределах 3 мин -;- 8 7 час.

1 6 . Цифровой программный регулятор

Цифровой способ задания программы и обеспечения регулирующих воздействий в цифровой форме о с у щ е с т ­ влены в системе для процесса вплавления полупроводниковых р-п-р переходов / 2 6 / .

На сравнивающее устройство 2 ( р и с . 6 7 ) , которым является фотоэлектрический усилитель типа Ф - 1 1 7 / 1 1 , поступают сигналы от преобразователя-термопары 1 2 и программного задающего устройства 1 ; на выходе у с и ­ лителя 3 подключено поляризованное реле Р П - 5 . На контакты реле подаются импульсы тактовой частоты, поэтому отклонение параметра преобразуется в число импульсов, записываемое счетчиком отклонений — 6 . Таким образом, непрерывный сигнал отклонения п р е о б ­ разуется в цифровой. Для того, чтобы цифровой сигнал соответствовал отклонению параметра, а не интегралу от него, сигнал со счетчика поступает на цифроаналоговый преобразователь 7, выходная величина которого пода­ ется на сравнивающее устройство. В другом масштабе

1 3 2


Интерполятор представляет собой

десятиступенчатый

кольцевой

распределитель,

который

через

с х е м у делит

снимаемое

с

задатчика напряжение

на 1 0

частей, тем

обеспечивая

б о л е е плавное

изменение

задания.

Аналогично кольцевому распределителю интерполято­

ра построен распределитель коммутатора.

 

 

Выходной

сигнал

программного устройства

с о с т а в л я ­

ет

0 — 2 в,

имеет

синусоидальную форму

и

частоту

5 0

гц, является модулированной ступенчатой

функцией

времени регулируемого параметра.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Приведенные выше описания программных задающих устройств и программных регуляторов показывают разнообразие их по принципу программирования и по конструктивно-схемному выполнению. Применение про ­ граммных регуляторов для регулирования различных величин, меняющихся по определенной закономерности при протекании технологических процессов, становится

во

многих случаях незаменимым при автоматизации

этих

процессов. Их использование, как правило, о б у ­

словливает достижение существенного технико - экономи ­ ческого эффекта: уменьшение расхода электроэнергии и производственных материалов, сокращение времени про ­ текания процесса, уменьшение количества обслуживаю ­ щего персонала, сокращение процента брака и в конеч ­ ном р е з у л ь т а т е уменьшение себестоимости изделия и повышение эффективности использования оборудования. Кроме т о г о , при э т о м обычно улучшается качество

производимой

продукции.

В качестве

примера можем

с о с л а т ь с я на

/ 4 7 / , г д е

рассмотрен

технико - экономи ­

ческий эффект, достигаемый использованием програм ­ мных регуляторов при автоматизации процессов т е р м и ­ ческой обработки металлов .

В ряде случаев ведение технологических процессов по программе вручную вообще крайне затруднительно или даже невозможно, так как при ручном ведении програм—

1 3 5


мы не могут быть обеспечены

требуемые

технологи ­

ческие допуски по

отклонению

регулируемой

величины

от ее значения по заданию.

 

 

Вышеуказанные

факторы способствовали

широкому

развитию и внедрению в практику программных задаю ­ щих устройств и программных регуляторов, особенно

впоследнее время. В частности все созданные в

последнее время

системы

автоматического контроля

и регулирования

имеют в

своем составе программные

задающие устройства и способны обеспечивать про­ граммное регулирование.

Выпускаемые в настоящее время программные з а д а ­ ющие и регулирующие устройства имеют крайне ограни­ ченную номенклатуру и не обеспечивают разнообраз ­ ные требования технологических процессов.

Кроме того, одновременно должна решаться задача автоматизации вновь появившихся или развивающихся

технологических процессов,

идущих

по новой или

у с о ­

вершенствованной технологии. Поэтому

наметилась т е н ­

денция совершенствования

старых

и

создания

новых

приборов, обладающих самыми разнообразными техни ­ ческими характеристиками.

Следует' ожидать более широкой разработки ряда

"гибких" программных задатчиков, выполненных

на

бесконтактных магнитных или

полупроводниковых

э л е ­

ментах.

Выполнение подобных устройств на механи ­

ческих,

электромеханических,

электромагнитных

э л е ­

ментах

при наличии контактных, вращающихся и движу­

щихся частей уменьшает надежность, стабильность и точность работы этих устройств.

Непрерывно

происходящие процессы миниатюризации

и удешевления

элементов дискретной техники позволит,

очевидно, значительно уменьшить недостатки приборов, созданных на этих элементах и, как следствие, должно произойти увеличение количества подобных приборов.

В связи с интенсивным развитием и внедрением в практику с и с т е м автоматического контроля и р е г у л и р о ­ вания со стандартным унифицированным сигналом м о ж ­ но ожидать также создания ряда программных задающих

1 3 6