Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

никовые элементы (ферритодиодные и ферритотранзисторные). Принцип их работы основан на свойствах ферромагнитных сердеч­ ников с прямоугольной петлей гистерезиса.

Первоначальное отставание промышленности ЧССР в произ­ водстве бесконтактных полупроводниковых элементов уже ликви­ дировано, и в настоящее время имеется несколько систем логиче­

и цифровая ветвь УРС, выпускаемая ЗПА. Все указанные системы содержат целый ряд как основных, так и дополнительных типов логических элементов.

Приведем основные технические параметры этих систем. Более подробные данные приведены в фирменных проспектах и ката­ логах.

Г л а в а IV

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

1.ВВЕДЕНИЕ

Втехнике часто встречаются процессы, для которых мы стре­ мимся достигнуть постоянства какого-либо показателя при пере­ менных условиях производственного процесса. При горячей прокатке важно, например, чтобы все заготовки были нагреты до одинаковой температуры. Этого можно достичь путем контроля температуры в нагревательной печи по показаниям соответствую­ щего измерительного прибора, при этом обслуживающий персонал печи может при помощи ручного клапана увеличивать или умень­ шать расход топлива так, чтобы температура оставалась по воз­ можности на одном уровне (рис. 48).

Подобная же задача возникает при отжиге, разница заключа­ ется лишь в том, что требуемая температура печи изменяется по определенному временному графику. Может быть и такой случай, когда по значению одной величины регулируют другую. Для под­ держания постоянной теплоты сгорания можно к колошниковому газу с переменной теплотой сгорания добавлять различные коли­ чества другого газа, в результате чего теплота сгорания смеси будет постоянной.

Во всех трех случаях речь идет о процессе, называемом регу­ лированием. Под регулированием понимают, таким образом,

109

поддержание определенной физической величины в заранее уста­ новленных пределах при изменениях внешних условий.

Если речь идет о поддержании установленного значения определенной физической величины на постоянном уровне, то это называется стабилизацией. Если же значение установленной вели­

называется следящим регулированием. Часто в задачи следящего регулирования входит поддержание постоянного соотношения между регулируемой величиной и другой независимой величиной,

Характерной особенностью регулирования является наличие обратной связи, т. е. контроля результата регулирования по зна­ чению регулируемой величины. На рис. 49 показана простая схема, при помощи которой можно изменять скорость вращения электродвигателя путем перестановки подвижного контакта сопро­ тивления R. Если же при этом число оборотов контролируется при помощи соответствующего измерительного прибора и оно поддер­ живается заданным при различной нагрузке на электродвигатель или при колебании напряжения в питающей сети, то имеет место процесс регулирования.

Если при сравнении фактического значения с заданным выяв­ ляется отклонение и для его устранения необходимо вмешатель­ ство человека, то это ручное регулирование. И наоборот, автома­ тическое регулирование — это такой процесс, когда отклонение регулируемой величины от заданного значения устраняется без участия человека. Устройство, при помощи которого осуществ­ ляется регулирование, называется регулятором.

Рассмотрим факторы, влияющие на колебания температур в рабочем пространстве печи; к ним относятся:

а) потери тепла через кожух печи, зависящие от температуры наружного воздуха, а также потери при открывании заслонок печи во время загрузки;

ПО

б) изменения теплоемкости топлива; в) изменения температуры посада раската или слитков.

Эти факторы, вызывающие изменение температуры в рабочем пространстве печи, рассматриваются как возмущения. Понятие возмущения выражает физическую величину, которая без нашего участия может оказывать влияние на регулируемую величину. Воз­ мущения — это непроизвольные изменения, оказывающие, как правило, непредвиденное влияние. Если бы возмущения не суще­ ствовали, достаточно было бы довести регулируемую величину до заданного значения, а дальнейшее регулирование было бы излиш­

. ваемая в регуляторе, рассматривается в качестве управляющего воздействия. Обозначим ее буквой W.

Изменение температуры по сравнению с заданным значением, обусловленное влиянием возмущений, является отклонением. Уст­ ранение этого отклонения или его уменьшение путем воздействия регулятора и будет процессом регулирования. Процесс регулиро­ вания вызывается не только отклонением, вызванным возмуще­ нием; воздействие регулятора может быть вызвано и изменением управляющего воздействия, т. е. заданного значения регулируемой величины.

В регуляторе отклонение преобразуется в регулирующее воз­ действие (У), влияющее непосредственно на регулирующую си­ стему. Это воздействие может осуществляться через регулирую­ щий орган (например, клапан), который действует от привода (например, гидропривода).

Таким образом, система регулирования состоит из регулируе-

,мой системы (объекта регулирования) и регулирующей системы (регулятора).

Блок-схема системы регулирования в общем виде показана на

рис. 51 и 52.

111

Регулятор и регулируемая система образуют замкнутый кон­ тур. Сигнал в контуре проходит только в одном направлении, поэ­

и

ш

Рассмотренная система регулирования была одноконтурной: здесь была только одна регулируемая величина и одно регулирую­ щее воздействие. На практике большей частью сталкиваются с бо­ лее сложными случаями.

112