Файл: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы.pdf

та у. Чувствительный элемент измеряет текущее значе­ ние регулируемой величины. С помощью датчика (пер­ вичного измерительного преобразователя) 2' результат измерения преобразуется в сигнал х%, удобный для по­ следующих операций. Текущее значение сигнала на вы­ ходе чувствительного элемента принято считать выход­ ной координатой объекта х\.

Основными элемента­ ми автоматического регу­ лятора являются датчик 2', входное устройство 4, формирующее устройство 5, исполнительный меха­ низм 6 и задатчик 7.

Во многих случаях во входном устройстве алгебраи­ чески суммируются сигналы двух и более датчиков. Та­ кие устройства предназначены обычно для регулирова­ ния соотношений расходов, введения дополнительных сигналов от возмущающих воздействий и т. п. В зави­ симости от количества сигналов, поступающих во вход­ ное устройство от датчиков, регулятор называется одноимпульсным, двухимпульсным и т. д.

Формирующее устройство 5 предназначено для пре­ образования сигнала х таким образом, чтобы на выходе исполнительного механизма получить заданный закон регулирования.

Под законом регулирования понимается вид мате­ матической зависимости между выходной координатой регулятора у и отклонением регулируемой координаты х. Входящие в эту зависимость коэффициенты, изменяе­ мые с помощью настроечных приспособлений, носят на­ звание параметров настройки. Простейший закон регу-

7

лирования — пропорциональный у—С\х, т. е. выходная координата регулятора пропорциональна сигналу ошиб­ ки. Коэффициент пропорциональности С\ является па­ раметром настройки регулятора. В большинстве случа­ ев закон регулирования представляет собой дифферен­ циальное уравнение, в которое входят не только координаты, но и их производные по времени. Форми­ рующее устройство конструируется с учетом динамиче­ ских свойств исполнительного механизма. Обычно это устройство также усиливает сигнал х по величине и мощ­ ности до значений, достаточных для привода исполни­ тельного механизма. Входное 4 и формирующее 5 уст­ ройства вместе называются регулирующим устройством.

Исполнительный механизм 6 служит преобразовате­ лем сигнала на выходе регулирующего устройства в вы­ ходную координату регулятора у. Чаще всего выходной координатой регулятора является механическое пере­ мещение выходного вала (штока), который сочленен

срегулирующим органом.

Спомощью задатчика автоматического регулятора 7 может устанавливаться определенное постоянное значе­ ние регулируемой координаты. Система с таким задатчиком называется системой автоматической стабилиза­

ции. Изменение х3 в таких системах осуществляется опе­ ратором вручную. Существуют системы, в которых

изменение х3 осуществляется по некоторой известной функции времени (программе). Такие системы называ­ ются программными, задатчик — программным задатчиком или программным устройством, а регулятор — программным регулятором.

ектов также весьма различны и часто существенно из­ меняются в процессе эксплуатации. Для некоторых объ­ ектов создаются специализированные регуляторы, пред­

8

Перечислим основные особенности таких универ­

0—Ъма). Другие датчики, особенно электрические, име­ ют на выходе ненормализованные сигналы, изменяющи­ еся в различных диапазонах и с разной формой носите­

лятора представляет собой специальное устройство, не связанное с системой контроля. Входная часть регули­ рующего устройства выполняется в этом случае смен­ ной, что позволяет подключать к нему различные дат­ чики.

При использовании приборного принципа датчик подсоединяется к вторичному измерительному прибору.

Агрегатный принцип построения используется при стандартных сигналах на выходе датчиков. Такой прин­ цип рекомендован Государственной системой приборов (ГСП) и позволяет подключать любой стандартизован­ ный датчик непосредственно к унифицированному вхо­ ду регулирующего устройства. Отсутствие необходимых серийных электрических и гидравлических измеритель­ ных преобразователей ограничивает использование та­ кого принципа построения.

Приборный принцип построения, как и агрегатный, позволяет использовать одну и ту же конструкцию ре­ гулирующего устройства для подключения к разным

цип по сравнению с приборным позволяет получить не­

9

лирования обычно ниже, чем для систем контроля, поэтому аппаратный принцип построения позволяет ис­ пользовать более простые и надежные датчики в систе­ мах регулирования. Дополнительная инерция прибора обычно несколько ухудшает динамические свойства кон­ тура регулирования при приборном принципе построения.

ся в виде самостоятельного устройства или встраивают­

образом различием динамических характеристик про­ мышленных объектов и технологических требований к допустимым величинам отклонений регулируемых ко­ ординат. Качество регулирования существенно зависит от точности воспроизведения заданного закона регули­ рования.

Для регулятора проблема точности реализации за­ данного закона при различных параметрах настройкки является основной и связана с его структурой и харак­ теристиками реальных элементов, из которых он конст­ руируется. Эти элементы, как правило, обладают огра­ ниченной полосой пропускания сигналов, нелинейными особенностями, они изменяют свои характеристики при

ремещения усилий от нескольких грамм до нескольких тонн. Для привода регулирующих органов созданы ря­

10