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

непрерывного действия и программные регуляторы дискретного действия. Под программными регуляторами непрерывного действия понимаются регуляторы, в к о т о ­

нала в соответствии с каждым мгновенным значением входного сигнала регулятора. Под программными р е г у ­ ляторами дискретного действия понима"ются регуляторы,

вкоторых происходит процесс преобразования непре ­

рывного сигнала в дискретный (процесс квантования),

ивыходная величина которых имеет дискретную форму. Программные регуляторы дискретного действия в

зависимости от используемого вида квантования под ­ разделяются на следующие группы: программные р е г у ­ ляторы релейного действия (с квантованием по уровню), программные регуляторы импульсного действия (с квантованием по времени) и программные регуляторы релейно-импульсного действия (при наличии комбиниро­ ванного квантования, сочетающего квантование по времени и уровню) .

Наибольшее распространение получили программные регуляторы релейного действия, выгодно отличающиеся своей простотой, малогабаритностью и дешевизной. Основным недостатком этих регуляторов является колебание' регулируемой величины, амплитуда и частота которых зависят от величины зоны нечувствительности регулятора, избытка установленной мощности над п о ­ требляемой, от инерционности объекта регулирования и

степени трехпозиционные и многопозиционные) нашли весьма широкое применение, в особенности, при автома ­ тизации инерционных объектов (например, электриче ­ ских нагревательных печей) п при отсутствии в системе регулирования значительного запаздывания. В этом

^точность выполнения программы. При автоматизации малоинррциошгых объектов пли при наличии в системе

5 7

довательность импульсов, величина амплитуды, д л и ­ тельность или частота повторения которых зависит от величины входного воздействия в отдельные моменты времени; знак импульсов определяется полярностью отклонения регулируемой величины.

К программным регуляторам дискретного действия относятся программные цифровые регуляторы, которые развиваются наиболее интенсивно. Цифровые регуляторы (иными словами регуляторы, основанные на и с п о л ь з о ­ вании элементов дискретной техники), относятся к

величина которых претерпевает в отдельные моменты времени скачкообразные изменения. Уровень скачка определяется составляющей дискретного действия. В интервале между скачками регулирующее воздействие определяется составляющими непрерывного действия. Развитие цифровых регуляторов интенсивно стимулиру ­ ется распространением систем централизованного кон ­ троля, электронных вычислительных машин и других устройств, выполненных на элементах цифровой техники, а также появлением и развитием частотных преобразо ­ вателей, позволяющих в ряде случаев достичь весьма высокой точности измерения. Кроме того, цифровые регуляторы имеют ряд достоинств по сравнению с д р у ­ гими: большая точность, быстродействие, повышенная надежность, удобство настройки и т . п . / 2 2 / . Необходи­ мость создания программных задающих устройств с п о ­ вышенными техническими характеристиками и програм ­ мных задающих устройств для "гибких" программных регуляторов заставила активно использовать элементы дискретной техники для конструирования этих устройств / 2 3 , 2 4 / .

Находят применение также программные регуляторы комбинированного исполнения, состоящие из блоков, выполненных как на дискретных, так и на аналоговых элементах, например, аналоговые регуляторы в с о ч е т а ­ нии с программными задающими устройствами, выпол­ ненными на элементах цифровой техники; на аналоговых

5 9

э л е м е н т ах часто выполняется ряд узлов цифровых регулирующих устройств и т. д. Ограничением к распро ­ странению цифровых устройств является их более в ы с о ­ кая стоимость и большие габариты. Т е м не менее можно указать на ряд примеров использования программных цифровых регуляторов / 2 5 , 2 6 / . По закону регулирова ­ ния программные цифровые регуляторы и программные регуляторы комбинированного исполнения подразделя ­

гулирующее устройство; 4 —исполнительное устройство; 5 — регулирующий орган; 6 — задающее устройство; 7 — измерительный прибор; 8 — измерительный преобразо ­ ватель . Достоинством программных регуляторов аппа­ ратного типа является независимость контура контроля от контура регулирования, результатом чего является большая надежность в работе подобных регуляторов, так

большей простотой, включают один преобразователь.. Однако, они имеют меньшую надежность, так как выход

является достаточно надежным устройством; в этом 'регуляторе разделены и независимы контуры контроля и регулирования.

6 0

ная международная система автоматического контроля, регулирования и управления ( У Р С ) , создаваемая в рамках С Э В . В качестве стандартного унифицированного сигнала применяется постоянный ток, используются токовые сигналы 0 ~ 5 ма и 0 - : - 2 0 ма.

Таким образом, наиболее перспективны программные регуляторы со стандартным унифицированным сигналом, однако, к настоящему времени в большинстве случаев, особенно для решения частных задач, широко применя­ ются программные регуляторы аппаратного, а также приборного типов.

Ряд производств, преимущественно новых, для а в т о ­ матизации которых используются программные р е г у л я ­

ров в технологических операциях диффузии и кристалли­ зации, отличающихся большой временной длительностью, требуется стабильность поддержания и воспроизводи­

вообще невозможна. Подобное положение привело к созданию и развитию нового класса прецизионных (высокоточных) программных регуляторов, обеспечива­ ющих достижение высокой стабильности и воспроизво­

Таким образом, программные регуляторы могут быть подразделены на программные регуляторы прецизионные и не обладающие повышенными техническими характе ­ ристиками в отношении стабильности поддержания и воспроизводимости регулируемой величины; последние условно могут быть названы "грубыми" . Прецизионные

6 2