Файл: Гинзбург, И. Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

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

к в ы х о д у из

стр оя

всей

 

систем ы

при

н еи сп р ав н ости

о д н о го

зв ен а ,

н апри м ер

втор и ч н ого

п р и бор а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д р у г и м

 

н ед о ст а тк о м

 

явл я ется

н есо б л ю д ен и е п оставл ен н ы х

начальны х

у с ­

лови й

о

 

н ео б х о д и м о ст и

зап и си

на

м н оготочечн ом

автом ати ч еск ом

п отен ц и о ­

м етр е

и

 

п одач и си гн ал а

на

в х о д

У В М .

У сл ов и е зап и си

п ар ам ет р ов

па

м н о го ­

точечны х

п отен ц и ом ет р ах

 

вы зв ан о

н ео б х о д и м о ст ь ю

сок р ащ ен и я

числа

втор и ч ­

ны х п р и бор ов ,

уста н а в л и в а ем ы х

на

п ульте

о п ер а т о р а

д о м и н и м ум а п утем о б ъ е ­

д и н ен и я

 

к он тр ол я

р я д а п ар ам ет р ов

(д о

6

или

12)

на

ш к ал е

о д н о г о

п р и бор а .

В т ак ой 'С хем е

п о д а т ь

си гн ал датч и к а

н а

 

в х о д

У В М

весьм а за т р у д н и т ел ь н о .

Н ак он ец ,

 

ещ е

од н и м

 

н ед о ст а тк о м

схем ы я вл я ется

и сп ол ь зов ан и е р ео ст а т ­

н ого

 

бол ь ш и н ств е

сл у ч а ев )

д атч и к а

на

в ы х о д е

втор и ч н ого

 

п р и бор а

 

дл я

п ер ед ач и

си гн ал а

на в х о д

р егул и р ую щ его

 

п р и бор а ,

что

п о н и ж а ет

н а д е ж н о ст ь

р аботы

си стем ы в

у сл о в и я х зап ы л ен н ости .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С хем а ,

 

и зо б р а ж е н н а я

 

на

рис.

83,

 

б , « п о сл ед ов ат ел ь н о -п ар ал л ел ь н ая » .

В сх ем е

 

и сп ол ь зую т ся

д в а

д атч и к а

д и ф м а н о м ет р а — од и н

д л я

р егул и р ован и я

п р оц есса ,

д р у го й

д л я к он тр ол я

с

п ом ощ ью

как

п ок азы в аю щ его

/7 /7 ,

так

и а в ­

том ати ч еск ого

м н оготоч еч н ого

п отен ц и ом етр а

АП,

на

в х о д к отор ого

 

м огут

бы ть

п одан ы

т а к ж е

сигналы

 

д р у ги х

датч и к ов

п р оц есса .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н ед о ст а т к о м

эт ой

схем ы

я вл яется

ув ел и ч ен и е числа

первичны х

датч и к ов .

К р ом е

того ,

так

ж е

как

и

 

в

сх ем е

на

рис.

75, п о д а т ь

си гн ал

д атч и к а

на

в х о д

У В М

за т р у д н и т ел ь н о .

 

С хем а ,

и зо б р а ж ен н а я

на

рис.

83,

в (п а р а л л ел ь ­

н ая с х е м а ),

 

н е о б л а д а е т

 

п р и сущ и м и

схем ам

на рис.

83,

а и

б

н ед ост атк ам и .

С игнал

с

в ы ход а

датчик а

п о д а н

 

на

в х о д

н ор м и р ую щ его

п р ео б р а зо в а т ел я

 

НП,

с к отор ого ,

в

св ою

оч ер ед ь ,

п о д а ет ся

на

все

н ео б х о д и м ы е

к он тр ол и р ую щ и е и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р егул и р ую щ и е

п р и бор ы ,

вклю чая

У В М .

I

Р и с. 83. С хем а

соч л ен ен и я д атч и к ов

Р и с. 84. С хем а п одк л ю ч ен и я к он т р о ­

с к он тр ол и р ую щ и м и

и р егул и р ую щ и м и

л и р ую щ и х

и р егул и р ую щ и х

п р и бор ов

п риборам и ,

к в ы х о д у

н ор м и р ую щ его

п р е о б р а зо ­

а — п о с л е д о в а т е л ь н а я ;

б .— п о с л е д о в а т е л ь н о ­

 

в ател я

 

п а р а л л е л ь н а я ;

в — п а р а л л е л ь н а я с х е м а

а — с х е м а с и с п о л ь з о в а н и е м т о к о в о г о с и г ­

 

 

 

н а л а ; б — с х е м а с и с п о л ь з о в а н и е м п о т е н ­ ц и о м е т р и ч е с к о г о с и г н а л а

126


м и н и м ум а ,

р а зв я зк е

(н еза в и си м о ст и )

п р и бор ов д р у г

от

д р у га ,

что

п овы ш ает

в

ц ел ом

н а д е ж н о ст ь

си стем ы ,

ум ен ь ш ает

т р у д о ем к о ст ь

о б сл у ж и в а н и я ,

д е л а е т

ее ун и в ер сал ь н ой

и т. д .

Е сли

и сп ол ь зую тся датчик и

с

ун и ф и ц и р ован н ы м

си г ­

н алом , то

н ор м и рую щ и й

 

п р ео б р а зо в а т ел ь не

т р еб у ет ся ,

о д н а к о

п ока

так и х

датчик ов

ещ е

не

очень

м н ого,

п о эт о м у

н ор м и р ую щ и е

 

п р ео б р а зо в а т ел и

и с ­

п ол ь зую т ся

п овсем естн о .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б ол ь ш ое

зн ач ен и е и м еет

сп о со б п одк л ю чен и я

п р и бор ов

к

в ы х о д у

н о р м и ­

р у ю щ его

п р ео б р а зо в а т ел я .

О ди н

из

в о зм о ж н ы х

сп о со б о в

п одк л ю ч ен и я

п р е д ­

став л ен

на

рис.

84,

а. Т ок

с

в ы ход а

 

н ор м и р ую щ его п р ео б р а зо в а т ел я

0 — 5

м А

п о сл ед о в а т ел ь н о

о б т ек а ет

все

 

п рием ники . С оп р оти в л ен и е

 

и сп ол ь зует ся

д л я

согл а со в а н и я

величины

н агр узк и

в

в ы ход н ой

цепи

н ор м и р ую щ его

п р е о б р а зо ­

в ател я , к отор ая

д о л ж н а

бы ть

равн а

 

2,5

к О м .

Н а

рис.

84, б

в ходы

в

п р и ем ­

ники

и сп ол ь зую т

п отен ц и ом етр и ч еск и й си гн ал ,

си гн ал

по

н ап р я ж ен и ю .

С хем а

рис.

84,

б о б л а д а е т

тем

д о ст о и н ст в о м

по

ср ав н ен и ю со

сх ем о й ,

и зо б р а ж ен н о й

на

рис.

84, а, что сигналы

на

в х о д е п рием ни к ов

при

н ео б х о д и м о ст и

л егк о

вы полнить

в оп р едел ен н ом

м а сш та б е ,

сд в и н ув

по

ш к але,

и что

м о ж н о

от к л ю ­

чить

тот

или

и ной

п р и бор

б е з

за м ет н о г о

вли яни я

на

р а б о т у остал ьн ы х

п р и ­

бор ов . К

н ед о ст а тк а м схем ы

м о ж н о

отн ести п о д в ер ж ен н о ст ь

н авод к ам .

С хем а

на

рис.

84,

а

м ен ее

у д о б н а

в

о б сл у ж и в а н и и ,

так

как

отк л ю ч ен и е

из

схем ы

к ак ого -л и бо п рием ни к а в е д е т

к

р азр ы в у

о бщ ей

ц епи .

П о -в и д и м о м у ,

н аи бол ее

оп ти м ал ьн ы м

р еш ен и ем

бы ла

бы

см еш а н н а я

сх ем а ,

о д н а к о

в

к а ж д о м

к он ­

к ретн ом

сл уч ае

эт о т в оп р ос

 

с л е д у е т

реш ать

в

зав и си м ост и

о т

к онк ретны х

сп ец и ф и ч еск и х усл ови й .

Кабельные трассы от нормирующих преобразователей до при­ емников целесообразно иметь минимальными. Токовый сигнал от НП следует подводить к элементам схемы, на которых в зави­ симости от необходимости он должен преобразовываться в на­ пряжение, подаваемое далее на вход приемников. Такая схема наиболее удобна в настройке, и приемники в ней независимы друг от друга. При этом следует соблюдать правило, заключаю­ щееся в том, что если в схеме приемника есть сопротивление, не меняющее при настройке своего значения в токовой цепи, то входной сигнал на этот приемник можно осуществить по токовой цепи. В этом случае при отключении приемника от цепи нужно устанавливать эквивалентное сопротивление, если желательно, чтобы остальные приемники продолжали работать.

Г л а в а VI. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ

В отличие от датчиков, называемых п е р в и ч н ы м и прибо­ рами, группу показывающих, сигнализирующих, печатающих, регистрирующих приборов называют в т о р и ч н ы м и прибо­ рами. В промышленности ведется учет и контроль производ­ ственных процессов с их помощью.

Вторичные приборы автоматического контроля можно раз­ бить на две большие группы:

1.Небалансные приборы, или приборы прямого измерения, основанные на непосредственном измерении выходной величины датчика.

2.Балансные приборы, основанные на автоматическом урав­

новешивании (балансировании) выходной величины датчика с помощью равной ей величины такого же рода. В балансных си­ стемах сопоставляются однородные величины (неизвестная изме-

127


ряемая и известная, например напряжение постоянного тока). При этом совокупное действие этих величин полностью уравнове­ шивается, компенсируется. Поэтому такие приборы называются также к о м п е н с а ц и о н н ы м и . На компенсационном методе основана работа автоматических мостов и автоматических потен­ циометров, широко используемых в системах контроля и регу­ лирования.

О)

5)

универсального н а зн а ч ен и я

а — регистрирующий прибор постоянного

тока; б — показывающий

прибор

на базе индуктивного моста переменного тока

 

Примерами н е б а л а н с н ы х

п р и б о р о в могут

служить

электрический регистрирующий прибор универсального назначе­ ния и прибор, собранный по схеме индукционного моста перемен­ ного тока (рис. 85). Различные электрические и неэлектрические величины при помощи преобразователя-датчика 1 (рис. 85, а) преобразуются в напряжение постоянного тока, которое подво­ дится по проводам 2 к магнитоэлектрической схеме прибора. Через пружину 3 ток поступает в обмотку рамки 4, которая, взаи­ модействуя с магнитным полем постоянного магнита 5, поворачи­ вается на угол, прямо пропорциональный величине тока и соот­ ветственно величине первичного контролируемого параметра 1. При этом перемещается стрелка 6, снабженная легким пером 7, которое производит на диаграммной бумаге 8 запись величины параметра. Преобразуя неэлектрические величины в электриче­ ские, можно контролировать или записывать быстро меняющиеся параметры технологических процессов.

Катушка индукционного датчика дифманометра 1 (рис. 85, б) соединена по трехпроводной схеме с такой же катушкой 2, нахо­ дящейся во вторичном показывающем приборе по схеме индук­ тивного моста переменного тока. Плунжер с сердечником из ферромагнитного материала 3 жестко связан с поплавком или мембраной дифманометра 4. Плунжер индукционной катушки вторичного прибора 5 соединен со стрелкой или пером вторцч-

128


ного прибора 6. Мост питается напряжением переменного тока. При среднем положении плунжера датчика плунжер вторичного прибора также находится в среднем положении и стрелка пока­ зывает ноль. Мост сбалансирован. При перемещении плунжера датчика вследствие изменения состояния измеряемого параметра в диагонали моста появится ток, действие которого вызовет пере­ мещение плунжера вторичного прибора на величину, аналогич­ ную величине и направлению перемещения плунжера датчика, после чего в системе установится новое положение равновесия. Перемещение плунжера с помощью механической передачи пре­ вращается в перемещение стрелки или пера вторичного прибора.

Примером б а л а н с н ы х п р и б о р о в являются современ­ ные автоматические потенциометры, уравновешенные мосты и миллиамперметры КСП, КСМ и КСУ, которые предназначены для измерения, записи и регулирования (при наличии регули­ рующего устройства) температуры и других величин, значения которых могут быть преобразованы в изменение постоянного тока, напряжение постоянного тока и активное сопротивление. Приборы рассчитаны на работу в стационарных условиях при температуре окружающего воздуха от 5 до 50° С и относительной влажности от 30 до 80%. Класс точности приборов 0,25 и 0,5. Приборы могут быть одноточечными и многоточечными.

Автоматические потенциометры работают в комплекте с од­ ной или несколькими термопарами стандартных градуировок или

содним или несколькими датчиками э. д. с. или напряжения по­ стоянного тока. Уравновешенные мосты работают в комплекте

содним или несколькими термометрами сопротивлений стан­ дартных градуировок.

Миллиамперметры действуют в комплекте с датчиками сигна­ лов постоянного тока. Показания приборов отсчитываются при помощи указателя по шкале и записываются на диаграммной ленте. В одноточечном приборе запись осуществляется непре­ рывно чернилами, в многоточечном — циклично напечатанными точками и рядом с ними стоящими цифрами, указывающими но­ мера датчиков.

Пределы измерений потенциометров, предназначенных для измерения напряжения постоянного тока, соответствуют следую­ щим значениям: 0—1, 0—5, 0—10, 0—20, 0—50, 0—100 мВ. Со­ противление каждого из датчиков, подключаемых к потенцио­ метру (включая сопротивление линии), не должно превышать 200 Ом. Пределы измерения миллиамперметров, предназначен­ ных для измерения силы постоянного тока, соответствуют сле­ дующим значениям: 0—5 и 0—20 мА. Входное сопротивление миллиамперметра с пределом измерения Р—5 мА равно 2 Ом, с пределом измерения 0—20 мА — 0,5 Ом.

В основу работы приборов типа КС положен компенсацион­ ный метод измерения. Принципиальные электрические схемы приборов приведены на рис. 86 и 87.

129