13.3 Определение основных свойств объектов регулирования

Для определения свойств объекта регулирования используют следующие методы:

• метод импульсных возмущений;

• частотный метод;

• статический метод;

• метод прямоугольной волны;

• метод переходных характеристик (метод кривых разгона)

Все методы основаны на изучении поведения объекта при возмущениях различного вида. Наиболее широко используют последний метод.

Все эти параметры позволяют судить о динамических свойствах объекта регулирования и, на их основании выбирается регулятор и параметры настройки для обеспечения высоких качественных показателей системы.

Автоматические регуляторы

Автоматическим регулятором называется комплекс устройств, предназначенных для измерения регулируемой величины, сравнения ее с заданной величиной и оказания регулирующего воздействия на технологический процесс для устранения выявления отклонения.

Автоматический регулятор состоит из следующих элементов:

• чувствительного (измерительного) элемента – датчика;

• управляющего устройства;

• исполнительного механизма;

• регулирующего органа.

Автоматические регуляторы классифицируются по следующим признакам:

По способу действия на регулирующий орган:

- прямого действия;

- косвенного действия;

По виду вспомогательной энергии (только для регуляторов косвенного действия):

- гидравлические;

- пневматические;

- электрические;

- комбинированные.

По роду действия (по виду управляющего воздействия на регулирующий орган):

- непрерывного действия;

- дискретного действия;

По виду регулируемой величины:

- температуры;

- давления;

- расхода;

- уровня и т.п.;

По конструкции:

- приборные - исследуемый сигнал поступает на прибор, регистрируется и преобразуется в сигнал управления, (автоматические потенциометры, логометры, мосты и т.п.)

- аппаратного типа, который только выдает управляющие сигналы - агрегатного типа, который сравнивает сигнал, поступающий от датчика и задающего устройства и формирует на их базе выходной сигнал.

Раздел VII. Классификация систем автоматики

Тема 14. Системы автоматики

14.1 Общая классификация систем автоматики

В зависимости от выполняемых функций системы автоматики делятся на:

• контроля (САК);

• блокировки (САБ);

• защиты (САЗ);

• сигнализации (САС);

• регулирования (САР);

• управления (САУ).

По виду применяемой энергии системы автоматики делятся на:

• электрические;

• механические;

• пневматические и др.

По характеру воздействия одних устройств на другие системы автоматики делятся на:

• непрерывные – непрерывному изменению значения входной величины системы соответствует непрерывное изменение значения выходной величины;

• дискретные – непрерывному изменению значения входной величины хотя бы одного элемента, входящего в систему, соответствует прерывистое изменение выходной величины этого элемента.

14.2 Системы автоматического контроля (сак).

Служат для получения и обработки информации о значении контролируемого параметра и сравнения его с заданным.

Контроль может быть:

• непрерывным или дискретным;

• самостоятельным или входить в состав системы управоения технологическим процессом;

• местным или дистанционным;

• пассивным или активным;

• единичного или множественного действия.

Рассмотрим работу типовой структурной схемы САК

Рисунок 14.1 Структурной схемы САК

где U(t) – задающее воздействие (общий сигнал в систему),

x(t) – управляющее воздействие (то, что вырабатывает регулятор),

y(t) – управляемая величина,

e(t) – отклонение (ошибка) управляемой величины от задающего воздействия.

Структура САУ состоит из (см. рис.14.1):

1  Задающее устройство (ЗУ), которое преобразует входной сигнал U(t) в сигнал, удобный для дальнейшего использования;

2  сравнивающее устройство (СУ), вырабатывает сигнал ошибки (отклонения) как разность задающего сигнала и управляемой величины;

3  преобразующее устройство (ПрУ), преобразует сигнал ошибки в другую форму, удобную для дальнейшего использования, при этом не выполняются функции усиления и коррекции (пример: электрическаямеханическая);

4 и 8  корректирующие устройства, улучшают динамические свойства регулирования и повышают устойчивость. В зависимости от включения бывают параллельными или последовательными. 4  последовательная коррекция, 8  параллельная коррекция.

5  сравнивающее устройство (СУ) местной обратной связи;

6  усилительное устройство (УУ), усиливает мощность сигнала;

7  исполнительное устройство (ИУ), вырабатывает управляющее воздействие x(t) непосредственно на объект управления;

9  чувствительный элемент (ЧЭ), фиксирует (измеряет) управляемую величину y(t);

10  элемент главной обратной связи (Д), преобразует управляемую величину y(t) в вид, удобный для сравнения с задающим сигналом;

ОУ  объект управления.

Блоки 1, 10, 9 образуют датчик (D), а блоки 3, 4, 5, 6, 7, 8 – сервомеханизм.

Тогда, с учетом укрупнений, получим (см.рис. 14.2):

Рисунок 14.2. Укрупнённая структура САУ

Работа любой САК начинается с измерения контролируемого параметра объекта (О). Этот процесс выполняет датчик (D). Он не только измеряет контролируемую величину, но и преобразует эту величину в удобную для передачи на расстояние или для восприятия последующими устройствами схемы форму сигнала. Если этот сигнал слаб, его усиливают усилителем (6). Далее сигнал может быть послан по-разному.

Недостатком этой схемы является невозможность вмешиваться в ход протекания технологического процесса.